软件工程面向对象和传统的方法第八版教学设计

Slide 5.7© The McGraw-Hill Companies, 2007Typical File of Input TransactionsFigure 5.1Slide 5.8© The McGraw-Hill Companies, 2007Decompose ProcessNo further refinement is possibleFigure 5.2Slide 5.9© The McGraw-Hill Companies, 2007First RefinementFigure 5.3Slide 5.11© The McGraw-Hill Companies, 2007Stepwise Refinement Case Study (contd)What is this PROCESS? Example:Figure 5.4Slide 5.12© The McGraw-Hill Companies, 2007Stepwise Refinement Case Study (contd)More formally:Figure 5.5Slide 5.13© The McGraw-Hill Companies, 2007Second RefinementFigure 5.6Slide 5.14© The McGraw-Hill Companies, 2007Third RefinementThis design has a major fault为什么这里故意给出不正确的求精，原因在于使用逐步求精法时，有必要在进入下一次求精过程之前检查随后的每个求精过程。

如果某次求精过程出现了错误，不必从头开始重做，只需回到前一次求精的位置。

Figure 5.7Slide 5.15Stepwise Refinement Case Study (contd)The third refinement is WRONG“Modify JONES” followed by “Delete JONES” is incorrectly handledSlide 5.16Stepwise Refinement Case Study (contd)After the third refinement has been correctedDetails like opening and closing files have been ignored Fix these after the logic of the design is complete 设计的逻辑完成之后处理这些细节The stage at which an item is handled is vital 一件事情被处理的阶段是重要的Slide 5.19© The McGraw-Hill Companies, 2007Cost–Benefit Analysis (contd)Example: Computerizing KCEC Figure 5.8Slide 5.28© The McGraw-Hill Companies, 2007Taxonomy of CASE (contd)(a) Tool versus (b) workbench versus (c) environment Figure 5.9Slide 5.39© The McGraw-Hill Companies, 2007Source Level Debugger (contd)Output from a typical source-level debugger 源代码调试器的输出Figure 5.10Slide 5.44© The McGraw-Hill Companies, 20075.7.2 VariationsA variation is a version for a different operating system–hardware 一个变种版是对于一个不同操作系统或硬件接口的版本Variations are designed to coexist in parallel 变种版是为了共存而设计的。

软件工程面向对象和传统的方法第八版教学设计课程背景本课程旨在介绍软件工程中的面向对象和传统方法。

在课程中，学生将掌握软件工程的基本概念、软件开发的过程、常见软件设计模式以及软件测试的方法。

教学目标1.理解软件工程的基本概念和原理2.掌握面向对象和传统方法的设计原则和应用场景3.熟悉常见的软件设计模式并能够应用于实际开发中4.掌握软件测试的方法和技巧教学内容第一周：软件工程概述1.软件工程的定义和特点2.软件生命周期模型3.软件需求分析和设计第二周：传统软件开发方法1.结构化方法2.面向数据的方法3.面向过程的方法第三周：面向对象的软件开发方法1.面向对象的方法概述2.类和对象的概念3.继承、多态和接口第四周：软件设计模式1.设计模式的概念和分类2.常用的设计模式：工厂模式、单例模式、策略模式第五周：软件测试1.软件测试的概述2.测试类型和测试方法3.自动化测试和测试工具教学方法1.授课和讲解2.分组讨论和小组作业3.实验练习和项目开发教学评价1.学生作业和实验报告2.期末答辩和论文教材及参考书目1.《软件工程：建议性标准》（第9版），美国软件工程协会2.《设计模式：可复用面向对象软件的基础》（第2版），埃里希·伽玛（Erich Gamma）等3.《软件测试：原理与实践》（第2版），格林特·迈尔斯（GlenfordJ. Myers）等总结软件工程面向对象和传统的方法第八版教学设计旨在帮助学生掌握软件开发的方法和技巧，从而在未来的工作中能够更好的应用和理解软件工程。

在教学中，要注重理论与实践相结合，提高学生的动手能力，培养合作和创新精神。

第八章第一节教学设计：面向对象编程概述课程基本信息课程名称：计算机编程基础章节：第八章面向对象编程节次：第一节面向对象编程概述授课对象：计算机专业学生授课时长：45分钟教学目标1. 知识与技能：学生能够理解面向对象编程（OOP）的基本概念，包括对象、类、封装、继承和多态等，以及它们之间的关系。

2. 过程与方法：通过理论讲解、实例演示和讨论，引导学生逐步理解面向对象编程的思想，培养面向对象编程的思维方式。

3. 情感态度价值观：激发学生对面向对象编程的兴趣，认识到面向对象编程在软件开发中的优势，培养团队协作和系统设计能力。

教学重点与难点教学重点：面向对象编程的基本概念，包括对象、类、封装、继承和多态。

教学难点：理解面向对象编程的思想，掌握如何将现实世界的问题抽象为对象和类，以及如何利用封装、继承和多态等特性设计程序。

教学准备教学材料：多媒体课件（包含面向对象编程的基本概念、实例代码、UML图示）、编程环境（如Python IDLE）、教学笔记。

预习要求：学生需提前复习函数和模块的基础知识，对程序结构有一定的了解。

教学过程一、导入新课（5分钟）教师活动：通过对比面向过程编程和面向对象编程的示例，引导学生思考两种编程范式的差异，引出面向对象编程的概念。

学生活动：观察并分析示例，讨论面向过程编程和面向对象编程的优缺点。

二、讲授新知（20分钟）1. 面向对象编程的基本概念：教师活动：讲解对象、类、封装、继承和多态等面向对象编程的基本概念，并通过实例演示它们的用法。

学生活动：理解并记忆这些基本概念，思考它们在实际编程中的应用。

2. 面向对象编程的优势：教师活动：阐述面向对象编程在代码重用、扩展性、可维护性等方面的优势，以及它如何帮助开发者更好地管理复杂系统。

学生活动：思考并讨论面向对象编程的优势，理解其在软件开发中的重要性。

三、实例分析（10分钟）教师活动：提供一个简单的面向对象编程示例（如学生信息管理系统），分析系统中的类、对象以及它们之间的关系，演示如何利用面向对象编程的特性设计程序。

面向对象方法课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握面向对象的基本概念和方法，能够运用面向对象的思想分析和设计问题，具备一定的软件设计能力。

1.了解面向对象的基本概念，如对象、类、继承、封装、多态等。

2.掌握面向对象的程序设计方法，能够运用面向对象的思想解决实际问题。

3.能够使用面向对象的编程语言（如Java、C++等）进行程序设计。

4.具备分析问题、设计类和对象的能力，能够编写结构清晰、可维护的代码。

情感态度价值观目标：1.培养学生的团队合作意识，能够积极参与小组讨论和项目开发。

2.培养学生对软件工程的热爱和敬业精神，提高他们对编程工作的认识和兴趣。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括面向对象的基本概念、面向对象的程序设计方法、类的创建和对象的使用、继承和多态的运用等。

具体的教学大纲如下：1.面向对象的基本概念：介绍对象、类、封装、继承、多态等基本概念，使学生了解面向对象的基本思想。

2.面向对象的程序设计方法：讲解如何使用面向对象的思想分析和设计问题，如何将面向对象的概念应用到实际的编程中。

3.类的创建和对象的使用：介绍如何创建类和对象，如何通过类的属性和方法实现对对象的操作。

4.继承和多态的运用：讲解继承的概念和作用，如何通过继承实现代码的复用；介绍多态的原理和应用，使学生能够灵活运用多态解决问题。

三、教学方法本课程采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等，以激发学生的学习兴趣和主动性。

1.讲授法：通过讲解面向对象的基本概念和程序设计方法，使学生掌握相关知识。

2.讨论法：学生进行小组讨论，分享对面向对象的理解和应用经验，提高学生的团队合作能力。

3.案例分析法：分析实际项目中的面向对象设计案例，使学生了解面向对象在实际工作中的应用。

4.实验法：安排编程实验，让学生动手实践，巩固面向对象程序设计的技能。

四、教学资源本课程所需的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。

任务名称：传统软件工程方法学和面向对象方法学一、引言传统软件工程方法学和面向对象方法学是软件开发领域中两种常见的方法论。

本文将对传统软件工程方法学和面向对象方法学进行详细探讨，并对它们的优缺点进行比较。

二、传统软件工程方法学传统软件工程方法学是软件开发过程中常用的一种方法学。

它强调项目管理和软件开发的规范性，包括以下几个阶段：2.1 需求分析在传统软件工程方法学中，需求分析是一个重要的阶段。

开发团队通过与用户的沟通，收集用户的需求，并将其转化为软件需求规格说明书。

2.2 设计阶段在传统软件工程方法学中，设计阶段是构建软件架构和设计详细功能的阶段。

开发团队根据需求分析阶段的结果，设计出软件的整体结构和模块之间的关系。

2.3 编码和测试阶段在传统软件工程方法学中，编码和测试阶段是将设计转化为代码并进行测试的阶段。

开发团队根据设计阶段的结果，编写源代码，并进行各种类型的测试，包括单元测试、集成测试和系统测试等。

2.4 部署和维护阶段在传统软件工程方法学中，部署和维护阶段是将软件部署到生产环境并进行维护的阶段。

开发团队将开发好的软件部署到用户的计算机上，并对其进行维护和更新。

三、面向对象方法学面向对象方法学是另一种常见的软件开发方法学。

它将问题领域的概念和现实世界的实体转化为软件系统中的对象，并通过对象之间的交互来解决问题。

面向对象方法学强调以下几个关键概念：3.1 封装封装是面向对象方法学中的一个重要概念。

它将数据和操作数据的方法封装到对象中，隐藏了对象内部的细节，只提供对外部可见的接口。

3.2 继承继承是面向对象方法学中的另一个关键概念。

它允许通过从已有的类中派生出新的类来扩展和重用代码。

通过继承，子类可以继承父类的属性和方法，并可以添加自己特有的属性和方法。

3.3 多态多态是面向对象方法学的第三个关键概念。

它允许不同的对象对同一消息作出不同的响应。

多态性增强了代码的灵活性和可扩展性。

3.4 设计模式设计模式是面向对象方法学的另一个重要概念。

教案首页周次 日期 课时序课题面向对象的分析与设计方法 了解面向对象相关概念；理解面向对象的分析与设计方法教学目的 要 重 难 求 点 点面向对象设计、UML 方法 面向对象设计、UML 方法教学过程 设 及 时间分配 计第七章 面向对象的分析与设计方法（2*45‘） 第三节 面向对象设计（45‘） 第四节 UML 方法（45‘）教学场所 或教学方法 作 业使用 教具课 后 记授课教师1第七章 面向对象的分析与设计方法7.3 面向对象设计 分析是提取和整理用户需求，并建立问题域精确模型的过程。

设计则是把分 析阶段得到的需求转变成符合成本和质量要求的、抽象的系统实现方案的过 程。

从面向对象分析到面向对象设计（通常缩写为 OOD），是一个逐渐扩充 模型的过程。

或者说，面向对象设计就是用面向对象观点建立求解域模型的 过程。

尽管分析和设计的定义有明显区别，但是在实际的软件开发过程中二者的界 限是模糊的。

许多分析结果可以直接映射成设计结果，而在设计过程中又往 往会加深和补充对系统需求的理解，从而进一步完善分析结果。

因此，分析 和设计是一个多次反复迭代的过程。

7.3.1 面向对象设计的基本概念 1.面向对象设计的框架 1.面向对象设计的框架 面向对象分析主要模拟问题域和系统任务，而面向对象设计是面向对象分析 的扩充，主要是增加各种组成部分。

具体来说，面向对象分析识别和定义类 一＆—对象。

这些类一＆—对象直接反映问题域和系统任务。

而面向对象设 计识别和定义其他附加类一＆—对象，它们反映需求的一种实现。

当然，也 可以交替地进行这两个阶段的工作。

特别是在开发人员较少、环境便于原型 开发时，面向对象分析与设计的相互交织更具明显的优越性。

面向对象设计的模型由 5 层组成，在设计期间主要扩充 4 个组成部分：人机 交互部分、问题域、任务管理和数据管理，如图 7-20 所示。

图 7-20 多层次、多组成部分模型 人机交互部分包括有效的人机交互所必需的实际显示和输入。

Course Design for Software Engineering: Object-Oriented and Traditional Methods (8th Edition)IntroductionThe course design for Software Engineering: Object-Oriented and Traditional Methods (8th Edition) ms to equip students with the knowledge and skills required to develop high-quality software products using Object-Oriented and Traditional Methods. In this course, students will learn about various techniques and tools for software development and apply these in designing and implementing a project.Course Objectives•To understand Object-Oriented and Traditional Methods for software development•To learn about software engineering processes, including requirements gathering, design, coding,testing, and mntenance•To develop skills in using Object-Oriented and Traditional Methods for software development andapplying these to solve real-world problems•To learn about Unified Modeling Language (UML) and its applications in software development•To apply software development best practices, including version control, code review, and testing Course ContentsWeek 1: Introduction to Software Engineering•Software and its characteristics•Software development life cycle•Software engineering processes•Software engineering mythsWeek 2: Object-Oriented Programming (OOP) Concepts •Advantages of object-oriented programming•Object-Oriented Programming (OOP) concepts, such as encapsulation, inheritance, and polymorphism•Object-Oriented Design (OOD) principles, such as SOLIDWeek 3: Object-Oriented Analysis and Design (OOAD) •Object-Oriented Analysis (OOA) and Object-Oriented Design (OOD)•Requirements gathering techniques, such as use case diagrams and user stories•UML diagrams, such as class diagrams, sequence diagrams, and state diagramsWeek 4: Traditional Software Development Methods•Waterfall model•Incremental model•Spiral modelWeek 5: Agile Software Development Methods•Agile Manifesto•Agile methodologies, such as Scrum and Extreme Programming (XP)Week 6: Software Design Patterns•Gang of Four (GoF) patterns•Enterprise patterns•Anti-patternsWeek 7: Software Testing•Types of software testing, such as unit testing and integration testing•Test-driven development (TDD)•Automated testing toolsWeek 8: Software Mntenance and Evolution•Common mntenance activities•Software evolution models•Reverse engineering and reengineeringCourse ProjectThe course project will provide students with hands-on experience in applying Object-Oriented and Traditional Methods for software development. The project will involve developing a software product from requirements gathering to testing and mntenance. The project will be divided into several milestones, which will be evaluated throughout the course.Course AssessmentWeightage•Mid-term exam: 30%•Final exam: 40%•Course project: 25%•Participation and assignments: 5%Assessment Criteria•Mid-term exam: The mid-term exam will test the knowledge of students on the topics covered in the first half of the course. The exam will consist of multiple-choice questions, short answer questions, and problem-solving questions.•Final exam: The final exam will test the knowledge of students on the topics covered in the second half ofthe course. The exam will consist of multiple-choicequestions, short answer questions, and problem-solvingquestions.•Course project: The course project will be evaluated based on the quality of software developed,adherence to software development best practices, andmeeting project requirements.•Participation and assignments: Participation will be evaluated based on attendance, engagement indiscussions, and contribution to the project.Assignments will be evaluated based on the quality ofwork submitted.ConclusionSoftware Engineering: Object-Oriented and Traditional Methods (8th Edition) course design equips students with the knowledge and skills required to develop high-qualitysoftware products using Object-Oriented and Traditional Methods. The course project provides students with hands-on experience in software development, which can be applied in real-world scenarios. Students can also apply the knowledge and skills learnt in this course to pursue a career insoftware development, software engineering, or related fields.。