亦涛教育工作室软件工程（单门课程）教学计划、标准与重难点详解 |

软件工程（单门课程）教学计划、标准与重难点详解

一、课程基本信息

项目	详情
课程名称	软件工程
适用专业	计算机科学与技术、软件工程、人工智能等计算机类本科专业
先修课程	数据结构与算法、Java/Python 程序设计、数据库原理与应用、计算机网络
总学时	64 学时（理论 40 学时 + 实践 24 学时）
学分数	4 学分
课程定位	专业核心课，衔接编程基础与工程实践，培养软件研发的工程化思维与能力

二、教学计划（按教学模块递进，适配 64 学时）

（一）总体教学目标

通过理论学习与工程实践，使学生掌握软件工程的基本理论、核心方法与主流工具，理解软件生命周期各阶段的核心任务与规范，具备小型软件系统的需求分析、设计、编码、测试与项目管理能力，树立工程化、规范化、团队协作的研发理念。

（二）模块式教学内容安排（分 8 个模块，含理论 + 实践）

教学模块	核心内容	学时分配（理论 + 实践）	教学目标	实践任务
模块 1：软件工程概述	1. 软件工程定义、本质与发展历程软件危机与软件工程化解决方案3. 软件生命周期（瀑布模型、迭代模型、敏捷模型等）4. 软件工程的核心原则（模块化、抽象、信息隐藏等）	4+0	理解软件工程的核心价值，掌握不同过程模型的适用场景	案例分析：对比瀑布模型与敏捷模型在电商系统中的应用，撰写分析报告
模块 2：需求工程	1. 需求的定义、分类（功能 / 非功能需求）需求获取方法（访谈、问卷、原型法）3. 需求分析工具（用例图、类图、活动图）. 需求规格说明书（SRS）编写规范 > 5. 需求验证与变更管理	6+4	掌握需求获取与分析的核心方法，能独立编写 SRS 文档	实践：以 “校园二手交易平台” 为目标，完成需求调研，绘制用例图，编写 SRS 文档
模块 3：软件设计基础	1. 软件设计的原则与目标架构设计（分层架构、MVC 架构、微服务架构）. 详细设计（模块划分、接口设计、数据结构设计）4. 设计文档（软件设计说明书 SDD）编写	6+4	理解架构设计与详细设计的区别，能完成中小型系统的设计	实践：基于模块 2 的需求，设计校园二手交易平台的架构，绘制架构图与模块接口图，编写 SDD 文档
模块 4：软件设计模式	1. 设计模式的定义、分类（创建型、结构型、行为型）2. 核心设计模式应用（单例、工厂、代理、观察者、策略模式等）3. 设计模式的选型原则与反模式规避	6+2	掌握 10 + 常用设计模式，能在设计中灵活应用	实践：用 Java/Python 实现 “购物车折扣计算” 功能，分别采用策略模式与简单 if-else 实现，对比优劣
模块 5：软件编码与实现	1. 编码规范（命名规范、注释规范、代码格式）>2. 版本控制工具（Git）的核心操作（提交、分支、合并、冲突解决）3. 单元测试基础（JUnit/Pytest）与代码覆盖率 4. 代码评审流程与工具（Gerrit）	4+4	能按规范编码，熟练使用 Git 与单元测试工具，理解代码评审的重要性	实践：1. 基于模块 3 的设计，编写校园二手交易平台核心模块（用户登录、商品发布）代码；2. 使用 Git 管理代码，创建分支并合并；3. 编写单元测试用例，覆盖率≥70%
模块 6：软件测试技术	1. 软件测试的定义、原则与分类（黑盒 / 白盒 / 灰盒测试）测试用例设计方法（等价类划分、边界值分析、场景法）3. 自动化测试工具（Selenium、Postman）应用 > 4. 测试报告编写规范缺陷管理（Bug 生命周期、Jira 工具使用）	6+4	掌握核心测试方法与工具，能独立设计测试用例并执行测试	实践：对模块 5 编写的核心代码，设计黑盒测试用例，使用 Selenium 完成登录功能自动化测试，提交测试报告与 Bug 清单
模块 7：软件项目管理	1. 项目管理的核心要素（范围、时间、成本、质量）. 进度管理（甘特图、里程碑计划、任务分解 WBS）3. 风险管理（风险识别、评估、应对策略）4. 团队协作模式（Scrum 敏捷协作、每日站会、迭代评审）	4+2	理解项目管理的核心流程，能完成小型项目的进度规划与风险控制	实践：以校园二手交易平台为项目，绘制甘特图，分解 WBS 任务，制定风险应对计划，模拟 Scrum 每日站会
模块 8：软件维护与演化	1. 软件维护的定义、分类（改正性、适应性、完善性维护）2. 软件可维护性设计原则3. 软件重构与技术债务管理 > 4. 软件工程前沿技术（DevOps、CI/CD、低代码开发）	4+4	理解软件维护的重要性，掌握可维护性设计方法，了解前沿技术趋势	实践：1. 对模块 5 的代码进行重构，优化可读性与性能；2. 搭建简单 CI/CD 流程（使用 GitHub Actions），实现代码提交后自动测试
模块 9：综合项目实战	团队协作完成中小型软件系统的全生命周期开发（从需求到维护）	0+12	整合所有模块知识，提升团队协作与工程实践能力	实战：3-5 人一组，开发 “校园二手交易平台” 完整版本，提交需求文档、设计文档、代码、测试报告、维护手册，进行项目答辩

三、教学标准（知识、能力、素养三维度）

（一）知识目标（需掌握、理解、了解三个层次）

层次	具体要求
掌握	1. 软件工程的核心概念、原则与生命周期各阶段的核心任务；>2. 需求分析、软件设计、编码、测试、项目管理的核心方法与工具；>3. 至少 10 种常用设计模式的应用场景与实现方式；4. 需求规格说明书、设计文档、测试报告的编写规范； Git、JUnit、Selenium、Jira 等工具的核心操作。
理解	1. 不同软件过程模型（瀑布、敏捷、迭代）的优缺点与适用场景；2. 软件架构设计的核心思想（模块化、分层、松耦合）；3. 软件可维护性、可扩展性、可靠性的设计原则；>4. 风险管理与团队协作的重要性。
了解	1. 软件工程的发展历程与前沿趋势（DevOps、低代码、AI 辅助开发）；2. 大型复杂软件系统的研发流程与挑战；>3. 软件工程相关的法律法规与行业规范（如软件著作权、数据安全）。

（二）能力目标（基础能力、核心能力、综合能力）

能力类型	具体要求
基础能力	1. 具备文献检索与技术文档阅读能力；2. 能使用 UML 工具（StarUML、Visio）绘制用例图、类图等；能按规范编写代码与技术文档。
核心能力	1. 需求分析能力：能独立完成中小型系统的需求调研与分析，编写合格的 SRS 文档；设计能力：能完成中小型系统的架构设计与详细设计，合理应用设计模式；. 编码与测试能力：能按设计文档编码，设计测试用例并执行测试，定位与修复 Bug；. 工具应用能力：熟练使用版本控制、测试、项目管理工具。
综合能力	1. 团队协作能力：能在团队中承担具体角色，通过沟通协作完成项目；>2. 问题解决能力：能解决研发过程中遇到的技术、管理类问题；3. 创新能力：能在现有方法基础上，提出优化方案或创新思路。

（三）素养目标（职业素养、工程素养、道德素养）

素养类型	具体要求
职业素养	1. 树立工程化、规范化的研发理念，杜绝 “黑客式” 编程；2. 具备责任心，对自己编写的代码、设计的方案负责；3. 养成持续学习的习惯，关注行业技术发展趋势。
工程素养	1. 具备成本意识，在设计与开发中平衡功能、性能与成本；. 具备质量意识，重视软件的可靠性、安全性、可维护性；3. 具备风险意识，能提前识别研发过程中的潜在风险并应对。
道德素养	1. 遵守软件行业法律法规，尊重知识产权，杜绝抄袭与侵权；. 重视用户数据安全与隐私保护，在研发中落实数据安全规范；3. 树立正确的职业价值观，拒绝参与不良软件（如恶意软件、诈骗软件）的研发。

四、教学重难点及突破方法

（一）核心重点（必须掌握的核心内容）

重点内容	重点说明	教学方法
需求工程与用例建模	需求是软件研发的基础，用例图是需求分析的核心工具，直接影响后续设计与编码的准确性	1. 理论讲解 + 案例演示（以电商系统为例，拆解用例图绘制步骤）；2. 分组实践：让学生针对真实场景调研，教师逐组指导用例图优化；>3. 优秀作业展示与点评，强化规范。
软件架构设计与设计模式应用	架构设计决定系统的扩展性与可维护性，设计模式是解决通用问题的最佳实践	1. 采用 “架构案例拆解” 教学：分析 Spring Boot 框架的分层架构、电商系统的微服务架构；. 设计模式 “代码 + 场景” 结合：每个模式配实际应用场景（如单例模式在数据库连接池中的应用），并演示代码实现；3. 设计重构练习：提供 “反模式” 代码，让学生用设计模式优化。
软件测试用例设计与自动化测试	测试是保障软件质量的核心，自动化测试是企业实际研发的必备技能	1. 理论讲解 + 工具实操：先讲测试用例设计方法，再用 Selenium/Postman 现场演示自动化测试流程；. 实战驱动：以学生编写的代码为测试对象，要求设计全覆盖测试用例，执行自动化测试并提交 Bug；>3. 引入企业真实测试案例，让学生了解测试流程与标准。
团队协作与项目管理	软件工程是团队活动，项目管理能力直接影响项目成败	1. 模拟企业协作场景：将学生分组，分配产品经理、开发、测试等角色，按 Scrum 流程推进项目；2. 引入 Jira/GitHub Projects 工具，让学生实战进度管理与任务分配；3. 项目复盘：每个迭代后组织复盘会，分析进度延误、沟通不畅等问题的解决方案。

（二）教学难点（学生易混淆、难掌握的内容）

难点内容	难点原因	突破方法
不同软件过程模型的选型	学生难以理解不同模型的适用场景，容易机械套用	1. 对比教学：制作 “过程模型对比表”，明确瀑布模型（需求稳定场景）、敏捷模型（快速迭代场景）、迭代模型（大型复杂系统）的适用条件；2. 情景模拟：给出不同项目场景（如政府办公系统、互联网创业项目），让学生分组讨论选型并说明理由；3. 企业案例分享：邀请企业工程师讲解实际项目中模型的选择与调整。
设计模式的灵活应用（而非死记硬背）	学生容易记住模式的代码结构，但不会结合场景选型，或过度设计	1. 问题驱动教学：先提出实际研发问题（如 “如何避免频繁修改折扣计算逻辑”），再引入对应的设计模式（策略模式）；>2. 反例教学：展示 “过度使用设计模式” 的代码，分析其弊端；>3. 开放式练习：给出一个功能需求（如 “用户登录认证”），让学生用不同设计模式实现，对比优劣。
需求的准确性与完整性	学生缺乏实际调研经验，容易遗漏关键需求或产生歧义需求	1. 实操训练：提供真实用户群体（如校园学生），让学生现场访谈、发放问卷，教师指导调研技巧；2. 需求评审模拟：组织学生扮演 “客户” 与 “开发”，对需求文档进行评审，提出质疑（如 “二手交易平台是否支持上门取货”）；>3. 引入需求规格说明书模板与检查清单，让学生按清单自查需求完整性。
软件可维护性设计	学生关注功能实现，忽视代码可读性、扩展性，导致后续维护困难	1. 对比教学：展示 “可维护性差” 的代码（无注释、命名混乱、耦合度高）与 “可维护性好” 的代码，分析差异；>2. 重构实践：让学生对自己早期编写的代码进行重构，优化命名、注释、模块划分；. 引入代码评审标准（如 Google 代码规范），让学生按标准互评代码。

五、考核方式（过程性考核 + 终结性考核，注重实践能力）

考核环节	占比	考核内容	考核方式
课堂表现与作业	20%	课堂发言、案例分析报告、模块实践任务完成质量	教师评分 + 小组互评
阶段测试	20%	需求分析、设计模式、测试技术等核心知识点	闭卷考试（含案例分析题、设计题）
综合项目实战	40%	项目需求文档、设计文档、代码质量、测试报告、团队协作表现	项目答辩 + 文档评审 + 代码评审
期末考试	20%	软件工程全知识点（理论 + 实践）	开卷考试（含综合设计题、项目管理案例题）

六、教学资源与工具

（一）教材与参考书

主教材：《软件工程导论》（张海藩，第 6 版）

参考书：《Head First 设计模式》《敏捷软件开发：原则、模式与实践》《软件测试实战》

行业规范：《GB/T 8567-2006 计算机软件文档编制规范》

（二）工具支持

建模工具：StarUML、Visio、DrawIO（绘制 UML 图）

开发工具：IntelliJ IDEA、PyCharm（编码）

版本控制：Git+GitHub/GitLab（代码管理）

测试工具：JUnit/Pytest（单元测试）、Selenium（自动化测试）、Postman（接口测试）

项目管理：Jira、GitHub Projects（任务管理与进度跟踪）

文档工具：Markdown、LaTeX（技术文档编写）