《软件架构设计》课程简介与教学大纲

PAGEPAGE8《软件架构设计》课程简介课程编号：07024910课程名称：软件架构设计/SoftwareArchitectureDesign学分:2学时：32（课内实验(践)：上机：8课外实践：）适用专业：软件工程建议修读学期：第6学期开课单位：计算机科学与技术学院软件工程系先修课程：面向对象程序设计等考核方式与成绩评定标准：闭卷，笔试。考试成绩占70%，平时成绩占30%。平时成绩根据作业、出勤和课内上机实验情况决定。如果课内三次无故缺勤或上机实验没有通过，无考试资格。教材：1.《软件体系结构理论与实践》冯冲等编著，人民邮电出版社，20082.《大规模系统构架建模及其开发技术》郭秋萍，焦允，王全兰北京航空航天大学出版社2008.主要参考书目：1.《设计模式-可复用对象基础》ErichGamma(美）等编著。机械工业出版社，20062.《软件架构实践》(第二版)LenBass(USA)，PaulClements(USA),RickKazman(USA)著，车立红译。清华大学出版社，2004.3内容概述：中文：本课程是软件工程等专业的一门综合性和实践性很强的重要专业课程，是高级软件开发设计相关的关键内容体系之一。该课程要求了解软件体系结构的应用现状；明确构件、连接件的基本概念和软件体系结构的基本观点；掌握软件体系结构的不同风格和特点，了解软件体系结构描述语言，了解在软件体系结构理论指导下软件开发的基本过程。了解设计模式基本概念和模式设计的基本思想；掌握常用设计模式在软件详细设计中的应用。结合具体（如订单管理）实例，通过讲解使学生理解并掌握系统构架设计与开发的基本原理，基本方法，再结合上机实验，培养应用系统构架/构件以及基于设计模式的设计开发基本意识。英文：Thiscourseisacomprehensiveandhighlypracticalimportantprofessionalcourseformajorofsoftwareengineeringandothers’,itisoneofthekeyelementsofthesystemlevelsoftwaredevelopmentanddesignrelated.Thecourserequirestoknowalittleoftheapplicationofsoftwarearchitecture;clearlyunderstandsbasicconceptoncomponents,connectorsandbasicconceptsofsoftwarearchitecture;masterdifferentstylesandfeaturesofthesoftwarearchitecture,befamiliarwiththesoftwarearchitecturedescriptionlanguage,tounderstandthebasicprocessesinthesoftwarearchitecturetheorytoguidesoftwaredevelopment.Understandingthebasicconceptsofthebasicideasofdesigningpatternsandpatterndesign;Graspcommondesignpatternusedinsoftwaredetaileddesign.Combinedwiththespecific(suchasordermanagement)instance,byexplainingtoenablestudentstounderstandandmasterthebasicprinciplesofsystemarchitecturedesignanddevelopmentandbasictechniques,thenpassedonexperiments,trainingapplicationsystemarchitecturedesign,developmentofcomponentsanddesignpatternsbasedonthebasichands-oncapacity.《软件架构设计》教学大纲课程名称课程编号学分/学时建议开课学期软件架构设计070249102/326先修课程后续课程开课单位适用专业面向对象程序设计等无软件工程系软件工程等一、课程性质、目的与任务（说明课程在人才培养过程中的地位及作用，概括本课程的指导思想，提出本课程的任务。包括对学生分析、解决问题的能力，实践能力和创新能力的培养等。）《《软件架构设计》课程是软件工程专业的一门综合性和实践性很强的专业课程。由于目前社会信息化乃至智能化的基础是构建适用各行各业的软件。软件架构设计的思路与理念提供了一种新的设计与开发质量好、见效快并且可行的社会化途径。因此，软件架构设计在软件工程专业课程体系中处于重要的地位，它不仅能使学生对软件体系结构的基本原理以及设计模式有一个初步的认识和了解，更能为设计出高质量的应用系统打下良好的理论基础。本课程所要达到的目的与任务是：了解软件体系结构技术产生和发展；掌握软件体系结构的基本概念和据模型，了解软件体系结构的建模方法；掌握分层、MVC以及特定领域软件体系结构风格，理解代理(Broker)、微内核体系结构风格，了解黑板、管道等体系结构风格；在了解设计模式产生与发展基础上，初步掌握创建型、行为型以及结构型设计模式概念；掌握好工厂方法、单态模式、Proxy模式、Adapter模式、Template模式、Iterator投式、State模式，理解好抽象工厂模式、原型模式、Decorator模式、Flyweight模式、Strategy模式、Observer模式等，了解Interpreter模式、Memetor模式等。通过课程实验和课程讨论培养学生的运用课程知识能力以及实践能力，加深学生对课程知识的理解和掌握，初步形成运用软件构架进行分析、设计以及编程等能力。（对应毕业要求：3-4、4-2、5-2）具体要求如下：（1）掌握一批软件体系结构风格，理解一批软件体系结构风格，了解一批软件体系结构风格；掌握一批设计模式，理解一批设计模式，了解一批设计模式；（3-4、5-2）（2）要求学生理解软件架构，培育运用软件架构分析设计软件的意识。（4-2）二、教学内容及学时分配具体内容及学时安排等如下表所示：课程内容教学要求重点（☆）难点（△）学时安排实验学时上机学时备注第1章软件体系结构概述1.1软件体系结构的兴起和发展C0.51.2软件重用及“装配式软件工厂”C11.3软件体系机构的研究与应用现状C0.5第2章软件体系结构的基本概念与建模方法2.1软件体系结构的概念及其概念模型0.52.2构件的概念A0.52.3连接件的概念A0.52.4软件体系结构建模与意义B0.52.5软件体系结构的“4+1视图”模型A☆12.6软件体系结构的生命周期模型C0.52.7软件体系结构建模方法C0.5第3章典型软件体系结构风格与应用模式3.1管道/过滤器(Pipe/Filter)体系结构风格及其应用C0.53.2黑板（Blackboard)体系结构风格及其应用C0.53.3MVC体系结构风格及其应用A☆△1.53.4分层(Layer)体系结构风格及其应用A☆△1.53.5代理（Broke)体系结构风格及其应用B13.6微核（Microkernel)体系结构风格及其应用B0.53.7异构体系结构风格的合成及其应用C13.8特定领域的软件体系结构风格A☆△1.5实验一分层体系结构4第4章设计模式基础4.1什么是软件设计模式B14.2模式设计的思想B1第5章创建型设计模式5.1创建型设计模式基础C0.25.2工厂方法模式A☆0.55.3抽象工厂模式B0.45.4原型模式B0.45.5单态模式A☆△0.5实验二单态模式的数据库访问模块2第6章结构型设计模式6.1结构型设计模式基础C0.26.2Proxy模式、Adapter模式A☆16.3Decorator模式、Flyweight模式B0.56.4Composite模式、Façade模式、Bridge模式B☆0.3第7章行为型设计模7.1行为型设计模式基础C0.27.2Template模式、Iterator投式、State模式A☆△1.57.3Strategy模式、Observer模式B☆17.4Medaitae模式、Command模式B0.87.5Interpreter模式、Memetor模式C0.5实验三行为型设计模式实验2合计24学时8学时（教学基本要求：A-掌握；B-熟悉；C-了解）建议实验（上机）项目及学时分配序号实验项目名称内容提要实验学时实验类型实验要求1分层体系结构按照分层理论分析一个简易登录系统（含表现层，web层，数据库等）4验证性必做2单态模式的数据库访问模块设计一个类，通过该类获取访问数据库的连接connection,要求使用单态模式控制该类对象2设计性必做3行为型设计模式实验选用一种行为型设计模式，以学生澡堂烧水控制为背景，设计一个水温模拟控制程序2设计性必做四、教学方法与教学手段1.1.教学方法：在重视课堂讲授的同时，加强实务操作的教学，培养学生的实际应用能力及实践能力。在课堂教学中采用启发式、讨论式、参与式等教学方法，提高教学质量，调动学生的积极性，使课堂教学效果提高，培养学生的学习兴趣，促进教学相长。2.教学手段：利用现代手段提高课堂教学水平,采取讲练结合,结合答疑、作业批改，理论与实验结合的方式，利用多媒体、CAI课件等现代教学手段，提高教学质量和效果。五、考核方式与成绩评定标准课程考核成绩采用平时成绩+期终考试成绩相结合的方式，平时成绩占课程考核成绩的30%，平时成绩考核采用作业、出勤和实验报告相结合的方式，如果课内三次无故缺勤或上机实验没有通过，无考试资格；期终考试成绩占课程考核成绩的70%，期终考试试卷对应该课程支撑毕业要求指标点的情况如下表所示：课程支撑毕业要求指标点在试卷中的相应分数指标点3-425指标点4-215指标点5-260总计100六、教材与主要参考书