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周次 日期 课时序 课 题 教学目的 要 求 重 点 难 点 教学过程 设 计 及 时间分配 软件工程概述 了解软件工程相关概念 软件危机、软件工程 软件危机、软件工程、软件开发模型 第一章 软件工程概述（2*45‘） 第一节 软件（30‘） 第二节 软件工程概念（30‘） 第三节 软件生存周期与软件开发模型（30‘） 教学场所 或教学方法 作 业 使用 教具 课 后 记 授课教师 1
第一章 软件工程概述
1.1 软件
软件是一种产品，同时又是开发和运行产品的载体。作为一种产品，表达了由计算机硬件体现的计算潜能。不管它是驻留在设备中，还是在主机中，软件是一个信息转换器，能够产生、管理、获取、修改、显示或转换信息。这些信息可以很简单，如一个bit，也可以很复杂，如多媒体信息。作为开发运行产品的载体，软件是计算机工作的基础、信息通信的基础，也是创建和控制其他程序的基础。
信息是21世纪最重要的产品，软件充分地体现了这一点，软件处理数据，使得这些数据更为有用；软件管理商业信息增强了商业竞争力；它不仅提供了通往全球信息网络的途径；而且也提供了以各种形式获取信息的手段。 1.1.1 软件的产生与发展
1．程序设计阶段
在计算机发展早期阶段（20世纪50年代初期至20世纪60年代中期）为程序设计阶段。在这个阶段硬件已经通用化，而软件的生产却是个体化的。这时，由于程序规模小，几乎没有什么系统化的标准方法可遵循。对软件的开发没有任何管理方法，一旦任务超时或者成本提高，程序员才开始弥补。在通用的硬件已经非常普遍的时候，软件却相反，对每一类应用均需自行再设计，应用范围很有限。软件产品处在初级阶段，大多数软件都是由使用者自己开发，例如书写软件，使其运行，如果有问题，需要解决等等，因为是个人化的软件环境。设计往往仅是人们头脑中的一种模糊想法，而根本就不存在文档。
2．程序系统阶段
计算机系统发展的第二阶段（20世纪60年代中期到70年代末期）为程序系统阶段。多道程序设计、多用户系统引入了人机交互的新概念。交互技术打开了计算机应用的新世界和硬件和软件配合的新层次，出现了实时系统和第一代数据库管理系统。这个阶段另一个特点就是软件产品的使用和软件作坊的出现。开发出软件可以在较宽广的范围中应用。主机和微机上的程序能够有数百甚至上千的用户。
在软件的使用中，当发现错误时需要纠正程序源代码；当用户需求发生变化时需要修改；当硬件环境变化时需要适应，将这些活动统称为软件维护。在软件维护上所花费的精力以惊人的速度消耗资源。更为严重的是，许多程序的个人化特性使得根本不能维护它们。于是“软件危机”出现了。
3．软件工程阶段
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计算机系统发展的第三阶段始于20世纪70年代中期并跨越了近十年，称为软件工程阶段。在这一阶段，以软件的产品化、系列化、工程化、标准化为特征的软件产业发展起来，打破了软件生产的个体化特征，有了软件工程化的设计原则、方法、标准可以遵循。在分布式系统中，各台计算机同时地执行某些功能，并与其他计算机通讯，极大地提高了计算机系统的复杂性。广域网、局域网、高带宽数字通信以及对即时数据访问需求的增加都对软件开发提出了更高的要求。
4．第四阶段
计算机发展的第四阶段已经不再着重于单台计算机系统和程序，而是面向计算机和软件的综合影响。由复杂的操作系统控制的强大的桌面机、广域网络和局域网络，配以先进的软件应用已成为标准。计算机体系结构迅速地从集中的主机环境转变为分布的客户/服务器环境。世界范围的信息网提供了一个基本结构，信息高速公路和网际空间连通已成为令人关注的热点问题。事实上，Internet可以看作是能够被单个用户访问的软件，计算机发展正朝着社会信息化和软件产业化方向发展，从技术的软件工程阶段过渡到社会信息化的计算机系统。随着第四阶段的进展，一些新技术开始出现。面向对象技术将在许多领域中迅速取代传统软件开发方法。
表
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给出了四个发展阶段典型技术的比较。
1.1.2 软件定义
计算机系统是通过运行程序来实现各种不同的应用。把各种不同功能的程序，包括用户为自己的特定目的编写的程序、检查和诊断机器系统的程序、支持用户应用程序运行的系统程序、管理和控制机器系统资源的程序等通常称为软件。它是计算机系统中与硬件相互依存的另一部分，与硬件合为一体完成系统功能。软件定义如下：
(1)在运行中能提供所希望的功能和性能的指令集（即程序）； (2)使程序能够正确运行的数据结构；
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(3)描述程序研制过程、方法所用的文档。
随着计算机应用的日益普及，软件变得越来越复杂，规模也越来越大，这就使得人与人、人与机器间相互沟通，保证软件开发与维护工作的顺利进行显得特别重要，因此，文档（即各种报告、说明、手册的总称）是不可缺少的。特别是在软件日益成为产品的今天，文档的作用就更加重要。 1.1.3 软件的特点
在计算机系统中,软件是一个逻辑部件，而硬件是一个物理部件。因此，软件相对硬件而言有许多特点。为了能全面、正确地理解计算机软件及软件工程的重要性，必需了解软件的特点。软件的特点可归纳如下。
1．软件是一种逻辑实体，而不是具体的物理实体，因而它具有抽象性。这个特点使它与计算机硬件、或其他工程对象有着明显的差别。人们可以把它记录在介质上，但却无法看到软件的形态，而必须通过测试、分析、思考、判断去了解它的功能、性能及其他特性。
2．软件是通过人们的智力活动，把知识与技术转化成信息的一种产品，是在研制、开发中被创造出来的。一旦某一软件项目研制成功，以后就可以大量地复制同一内容的副本。即其研制成本远远大于其生产成本。软件故障往往是在开发时产生而在测试时没有被发现的问题。所以要保证软件的质量，必须着重于软件开发过程，加强管理和减少故障。
3．在软件的运行和使用期间，没有硬件那样的机械磨损、老化问题。软件维护比硬件维护要复杂得多，与硬件的维护有着本质的差别，参阅图1-1、图1-2和图1-3。图1-1所示的是硬件的故障率随时间变化的曲线，图1-2所示的是在理想情况下软件故障率随时间变化的曲线，图1-3所示的是软件的实际故障率曲线。
4．软件的开发和运行经常受到计算机系统的限制，对计算机系统有着不同程度的依赖关系。在软件的开发和运行中必须以硬件提供的条件为基础。为了消除这种依赖关系，在软件开发中提出了软件移植的问题，并且把软件的可移植性作为衡量软件质量的因素之一。
5．软件的开发尚未完全摆脱手工的开发方式。由于传统的手工开发方式仍然占据统治地位，软件开发的效率受到很大的限制。因此，应促进软件技术发展，提出和采用新的开发方法。例如近年来出现的充分利用现有软件的复用技术、自动生成技术和其它一些有效的软件开发工具或软件开发环境，既方便了软件开发的质量控制，还提高了软件的开发效率。
6．软件的开发费用越来越高，成本相当昂贵。软件的研制工作需要投入大量的、复杂的、高强度的脑力劳动，需要较高的成本。
7. 软件的开发是一个复杂的过程，因而管理是软件开发过程中必不可少內
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