第一章软件开发方法
第一章软件开发工具与环境概述(1)
软件开发工具的功能
4.文挡的编制或生成 文挡编写是软件开发中十分重要的一项 工作，在这方面，计算机辅助的作用可 以得到充分的发挥。在各种文字处理软 件的基础上，有不少软件开发工具提供 这方面的支持与帮助，例如文档自动生 成系统等。其困难在于保持文档的一致 性。此点属信息管理方面的问题。
软件开发工具的功能
软件开发工具的特性
2. 保持信息一致性的能力 实际工作要求软件开发工具不但能存储大 量的有关信息，而且要有条不紊地管理信 息，管理的主要内容就是保持信息的一致 性。即： 各部分之间的一致； 代码与文档的一致； 功能与结构的一致； 这些均需软件开发工具提供有效的支持与 帮助。
软件开发工具的特性
软件开发工具的功能
2.存储与管理开发过程中的信息 在软件开发的各个阶段都要产生与使用 许多信息。当项目规模比较大时，这些 信息量就会大大增加。此外，当项目持 续时间比较长时，信息的一致性显得十 分重要。 故有关的信息保护与管理问题就显得3.代码的编写与生成 在整个软件开发工作过程中程序编写工作占了较 多的人力、物力和时间，提高代码的编制速度与 效率。目前以第三代语言编程为主，改进主要是 从代码自动生成和软件摸块重用两个方面去考虑。 代码的自动生成对于某些比较固定类型的软件模 块，可利用某些参数控制等方法加以实现。至于 软件重用，即软件开发标准化，形成软件构件库 （通用的、行业专用的、企业专用的等）这是一 个远大而困难的目标。
第一章软件开发工具与环境概 述
1.1 软件工具概述 软件（开发）工具是辅助和支持其它（应用） 软件研制和维护的工具。其目的是为提高软件 生产率、改进软件使其质量进一步提高。 1. 软件工具的范围 其包括成熟的传统软件工具：例如 操作系统 （Windows 98 ,Windows NT & Linux , Unix ) 以及编译程序 、解释程序 、汇编程序等。 此外，凡支持需求分析、设计、编码、测试、 维护等对软件生存周期各阶段的开发工具和管 理工具均是。
计算机软件技术全解析
计算机软件技术全解析第一章：计算机软件技术概述计算机软件技术是指运用计算机科学与软件工程的原理、方法和工具，设计、开发、维护和测试软件的过程。
它是计算机领域中一门非常重要的学科，负责构建各种应用程序、操作系统和网络系统等。
软件技术的核心任务是通过编程语言和开发工具，将人们的需求转化为能够被计算机理解和执行的指令集。
第二章：软件开发过程软件开发过程是指按照特定的方法和步骤，将软件从概念阶段转变为可以使用的成品的过程。
常见的软件开发过程包括瀑布模型、敏捷开发、迭代开发等。
在软件开发过程中，需要进行需求分析、设计、编码、测试和部署等一系列步骤，以确保软件的质量和功能符合用户的要求。
第三章：编程语言和开发工具编程语言是软件开发中最基础的部分，它是程序员用来编写代码的工具。
常见的编程语言有C、C++、Java、Python等。
每种编程语言都有其特点和应用场景，开发人员通过选择适合的编程语言来实现项目需求。
开发工具则提供了编写、调试和测试代码的环境，如集成开发环境（IDE）、调试器和版本控制系统等。
第四章：软件测试与质量保证软件测试是确保软件质量的关键环节，通过检测程序的正确性、可靠性和兼容性等，以保证软件功能的正确性和稳定性。
软件测试的方法包括单元测试、集成测试、系统测试、性能测试等。
质量保证则是通过工程化的方法，从需求分析到软件上线，全程监控和控制，以确保软件开发过程中的质量问题得到及时解决。
第五章：软件工程与项目管理软件工程是通过科学的方法和工程化的手段，对软件开发过程进行管理和控制的学科。
它包括项目计划、需求工程、结构设计和项目管理等方面。
在大型软件项目中，项目管理起到了至关重要的作用，通过明确的项目目标、合理的资源分配和有效的沟通协调，促进项目的成功交付。
第六章：人机交互与用户体验人机交互是研究人与计算机之间的信息交流和交互方式的学科。
通过设计友好的用户界面和人性化的交互方式，提高软件的易用性和用户体验。
02243计算机软件基础(一)
世界上第一台电子计算机ENIAC
诞生于1942年
18800个晶体 管
70000个电阻 器
18000个电容 器
重量30吨
耗电140千瓦 /h
5000次加法/s
第8页
Pentium IV（2000）
42,000,000个晶体管 时钟频率1.5GHz 运算速度为1700 MIPS （MIPS 代表‘百万指令
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软件工程概念
软件工程是指导计算机软件开发和维护的工程学 科，采用工程的概念、原理、技术和方法来开发 与维护软件。
贯穿于这一学科的基本线索是软件生命期学说， 它告诉软件研制者和维护者“什么时候做什么以 及怎么做”。
软件生命期就象人的寿命一样，从出生算到死亡， 从产生开发要求算到软件报废为止。包括：软件 计划、需求分析、软件开发和软件维护四个时期。
汇编语言 为符号化的机器语言。它用助记 符和标识符代替机器指令的操作码和地址码。
高级语言 是一种与具体的计算机指令系统 无关，独立于计算机类型，而且表达方式接 近于自然语言或数学语言，容易被人们掌握 和书写的语言。如C，Pascal，java。
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举例
任务：x＋1→x 机器语言
00111110 00001001 00111111B 或 3E 09 3FH
3、硬件与软件的关系
软硬件独立原理和互动原理
独立原理：软件理论上能实现的功能本质上与 硬件是独立的（不管硬件是何种形式） 互动原理：软件实际能实现的功能受制于硬件， 硬件发展一个台阶，软件就能前进一大步
软硬件等效定律
简单的硬件+复杂的软件 简单的软件+复杂的硬件 最终都可以完成同一个任务，不同的只是时间！
软件开发流程图介绍
软件工程开发第一章软件工程基本观念1.1 软件工程的目标与常用模型软件工程的目标是提高软件的质量与生产率，最终实现软件的工业化生产。
对开发人员而言，如果非得在质量与生产率之间分个主次不可，那么应该是质量第一，生产率第二.软件工程的主要环节如图1所示,软件开发过程一般包括可行性与需求分析、系统设计、程序设计、测试和维护。
图1 软件工程环节常见的软件工程模型有：线性模型,渐增式模型,螺旋模型，快速原型模型，形式化描述模型等等。
虽然线性模型比较简单，太理想化，但是每一个非线性的模型都能转化为一系列简单的线性模式，因此在其他模式中需要灵活运用线性模式。
1.2 软件开发的基本策略1.2。
1 复用在一个新系统中，大部分的内容是成熟的,只有小部分内容是创新的.应该把大部分的时间用在小比例的创新工作上，而把小部分的时间用在大比例的成熟工作中。
我们将具有一定集成度并可以重复使用的软件组成单元称为软构件。
软件复用可以表述为:直接使用已有的软构件，即可组装（或加以合理修改）成新的系统.这样可以提高生产率和质量。
图2应用软构件产生应用软件1.2。
2 分而治之我们可以把复杂的问题分解成N个简单的问题，再逐个寻求解决方法.但是最终的目的是要保证单个的简单问题可以通过程序实现，组装后能够使原本复杂的问题得到合理解决。
1.2.3 优化——折衷优化是用以优化软件的各个质量因素，但不能面面俱到，应折衷,其目标就是协调各个质量因素，实现整体质量最优.而不能盲目得拆东墙,补西墙。
第二章软件开发过程各个环节介绍2.1 可行性分析与需求分析2。
1。
1 可行性分析要求可行性分析是从经济、技术、市场与政策及人员方面分析这个项目做还是不做。
2。
1。
2 需求分析要求当确定做之后,我们就要与客户交流，进行需求分析,但由于客户表达不清、需求自身经常变动或分析人员理解有误，都会导致需求分析困难.因此,有必要通过请教行家或者分析同类型产品，来做进一步的分析.2.2 系统设计2.2。
软件开发工具详细解读
软件开发工具详细解读第一章：集成开发环境（Integrated Development Environment）集成开发环境（IDE）是软件开发过程中必不可少的工具。
IDE 可以提供丰富的功能，用于编写、调试和测试程序。
在IDE中，开发者可以同时编辑代码、构建应用程序并进行调试，在一个工具中完成多项任务，提高开发效率。
1.1 代码编辑器在IDE中，代码编辑器是最重要的组成部分之一。
它提供了代码编写的各种功能，如自动代码补全、语法高亮显示、代码折叠等，使开发者能够更快速、更准确地编写代码。
1.2 调试器IDE中的调试器能帮助开发者找到程序中的bug，并提供相应的调试工具。
调试器可以让开发者逐行调试代码，观察变量的值，并定位错误发生的位置。
1.3 代码版本控制代码版本控制是软件开发过程中非常重要的一环。
IDE通常集成了各种版本控制工具，如Git、SVN等，使开发者可以方便地管理和协同开发代码。
第二章：自动化构建工具（Build Tool）自动化构建工具是用于将源代码转化为可执行文件的工具。
它能够自动化执行编译、打包、部署等一系列操作，提高软件开发过程的效率。
2.1 MavenMaven是Java开发中最常用的自动化构建工具之一。
它使用XML配置文件来定义项目的结构和依赖关系，能够自动下载所需的依赖库，并自动编译、打包项目。
2.2 GradleGradle是一款基于Groovy语言的自动化构建工具。
与Maven 相比，Gradle具有更灵活的配置方式，能够构建更复杂的项目结构，并且支持多语言的开发。
第三章：单元测试工具（Unit Testing Tool）单元测试是软件开发过程中的重要环节，用于验证代码的正确性和稳定性。
单元测试工具可以自动化执行测试用例，并生成测试报告，帮助开发者及时发现和修复代码中的错误。
3.1 JUnitJUnit是Java语言中最流行的单元测试框架之一。
它提供了一系列的断言方法，用于验证代码的输出是否符合预期。
从零开始学习计算机软件的详细指南
从零开始学习计算机软件的详细指南第一章：计算机软件的基础知识介绍1.1 计算机软件的定义和分类计算机软件是指由计算机系统运行的程序和数据的集合。
根据功能和用途的不同，计算机软件可以分为系统软件、应用软件和中间件等几大类别。
1.2 软件开发生命周期了解软件开发生命周期对初学者非常重要。
软件开发生命周期包括需求分析、设计、编码、测试和维护等阶段，每个阶段都有其特定的目标和活动。
1.3 常见的编程语言和开发工具介绍常见的编程语言如C、Java和Python，并推荐一些流行的开发工具，如Visual Studio和Eclipse等，以帮助初学者选择合适的工具来进行软件开发。
第二章：入门级编程知识2.1 编程的基本概念和术语介绍编程的基本概念，如变量、数据类型、运算符和控制结构等，以及常用的编程术语，如循环、条件语句和函数等。
2.2 编程逻辑和算法解释编程逻辑的概念，包括顺序、选择和循环等，同时介绍算法的基本原理，并给出一些常见的算法例子，如排序算法和搜索算法。
2.3 编程范式和设计模式介绍常见的编程范式，如面向过程编程、面向对象编程和函数式编程等，以及常用的设计模式，如单例模式和观察者模式，帮助初学者提高代码的可重用性和可维护性。
第三章：常用数据结构和算法3.1 数组和链表介绍数组和链表的概念、特点以及常见的操作，如插入、删除和查找等。
3.2 栈和队列解释栈和队列的概念和应用场景，并给出一些栈和队列的实际例子，如括号匹配和迷宫求解。
3.3 树和图介绍树和图的基本概念和常见的遍历算法，如深度优先搜索和广度优先搜索，同时介绍一些树和图的应用，如最短路径和最小生成树等。
第四章：数据库和数据处理4.1 关系数据库和SQL语言解释关系数据库的概念和基本原理，以及SQL语言的基本语法，包括查询、插入、更新和删除等操作。
4.2 数据库设计和规范化介绍数据库设计的基本原则，包括实体-关系模型和规范化等，以提高数据库的性能和可靠性。
敏捷开发方法学习与实践指南
敏捷开发方法学习与实践指南第一章：敏捷开发方法简介1.1 敏捷开发的概念和目标敏捷开发是一种以快速迭代和灵活性为基础的软件开发方法，旨在提高团队效率和客户满意度。
1.2 敏捷开发的优势和适用场景敏捷开发可以帮助团队更好地应对需求变化和市场竞争，适用于复杂、动态和高风险的项目。
第二章：敏捷开发方法的实施步骤2.1 项目准备阶段明确项目目标和范围，确定敏捷开发团队成员，制定项目计划和迭代周期。
2.2 需求管理与分析与客户密切合作，收集和整理需求，制定用户故事，优先级排序和计划发布。
2.3 迭代开发与管理每个迭代周期内，团队完成需求开发、单元测试和集成测试，持续交付可工作软件。
2.4 持续集成与交付团队借助自动化工具和流程，实现软件的频繁集成和交付，及时反馈项目进展和质量问题。
2.5 风险管理与质量保证敏捷开发注重风险管理和质量保证，通过持续集成、自动化测试和代码审查等方式降低项目风险和提高软件质量。
2.6 客户反馈与持续改进在每个迭代周期结束后，团队与客户进行回顾会议，总结经验教训，及时调整和改进工作方式。
第三章：敏捷开发方法的关键实践3.1 Scrum框架介绍Scrum框架的核心概念和实施步骤，包括产品负责人、Scrum团队和Sprint Planning等。
3.2 Extreme Programming (XP)介绍XP在敏捷开发中的应用，包括测试驱动开发（TDD）、持续集成和重构等。
3.3 Kanban方法介绍Kanban方法的原理和实施步骤，通过可视化管理工作流程和限制工作进程来提高团队效率。
3.4 DevOps实践介绍DevOps的核心原则和实施步骤，包括自动化部署、持续集成和持续交付等。
3.5 用户故事和敏捷统计介绍用户故事的编写和管理方法，以及如何使用敏捷统计工具追踪项目进展和团队绩效。
第四章：敏捷开发方法的实践案例分析4.1 互联网项目开发案例分析以某个互联网公司的产品开发为例，详细介绍其采用敏捷开发方法的实践过程、挑战和成果。
软件工程课程目录
软件工程课程目录第一章：导论
1.1 软件工程概述
1.2 软件工程的定义和特点
1.3 软件工程的发展历程
第二章：软件开发过程模型
2.1 瀑布模型
2.2 增量模型
2.3 螺旋模型
2.4 敏捷开发模型
2.5 DevOps模型
第三章：需求工程
3.1 需求获取与分析
3.2 需求规格说明
3.3 需求验证与确认
3.4 变更管理
第四章：软件设计与实现
4.1 结构化设计
4.2 面向对象设计
4.3 软件架构设计
4.4 系统建模
4.5 设计原则和模式
第五章：软件测试与维护5.1 测试基础知识
5.2 测试设计技术
5.3 测试用例编写
5.4 软件维护流程及策略5.5 缺陷管理
第六章：软件项目管理6.1 项目启动与规划
6.2 项目进度管理
6.3 资源管理
6.4 风险管理
6.5 团队协作与沟通
第七章：软件质量保证和评估
7.1 质量保证概述
7.2 质量标准与度量
7.3 代码审查
7.4 归纳测试
7.5 质量评估与改进
第八章：软件工程伦理与职业道德
8.1 软件工程伦理概述
8.2 软件专业人员责任
8.3 知识产权保护
8.4 软件工程师的职业道德
结语：
软件工程课程目录涵盖了软件工程学科的基本知识和方法，帮助学生全面了解软件开发的过程和要素。
通过学习本课程，学生可以系统学习软件工程的理论和实践知识，培养良好的软件开发习惯和职业道德意识，为将来的软件开发工作奠定坚实的基础。
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客观的存在，只能因势利导加以解决。
与软件开发和维护的技术方法有关；是 外在因素，可以完善、提高。
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软件特点的因素（内因）
软件是逻辑产品，是代码化了的人的思维活 动。在总体构思时，别人无法管理和干预。 在写出程序、并在机器上运行之前，进展情 况难以掌握，开发质量也无法评估。这些都 给管理和控制带来不便。 软件是特定问题在计算机上的运行描述。实 际问题的复杂性决定了一个实用软件系统规 模往往十分庞大。大有大的难处。程序规模 越大，控制、管理难度也就越大。
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按规模划分软件分类
类别 微型 小型 参加人 员数 1 1 研制期限 1~4周 1~6月 产品规模 （语句行数） 0.5k 1k~2k 实 例 选择排序程序 数值计算程序
中型
较大型 大型 极大型
2~5
5~20 100~1000 2000~5000
1~2年
2~3年 4~5年 5~10年
5k~10k
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软件开发
软件开发时期的核心任务是：“怎么 做”。即要具体设计和实现在软件定义 时期定义的软件系统。 它又包括4个阶段： 总体设计，详细设计，编码和测试。 其中前两个阶段又称为系统设计，后两 个阶段又称为系统实现。
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软件维护
维护时期的核心任务是：“改变”。即 要保证软件持久地满足用户各个方面改 变的需要。
相当于社会计算机等级考试的三级偏软
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课程特点
内容浓缩
营养丰富
基础速成
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教学计划
教学内容 授课学时
软件与软件工程 数据结构及其应用 操作系统及其编程
数据库及其编程 网络软件开发技术
9 9 6
6 6
多媒体编程技术
4
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教学用书
《软件应用技术基础 》徐士良、朱明方编 清华大学出版社出版
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软件定义
软件定义时期的核心任务是： “做什么”。即要确定软件开发工程的总目 标；确定工程的可行性；提出实现工程目标应 该采用的策略及系统应实现的功能；估计完成 该项工程需要的资源和成本，并且制定工程进 度表。 这个时期的工作通常又称为系统分析，由系统 分析员和用户共同负责完成。 软件定义时期通常进一步划分成3个阶段： 问题定义、可行性研究和需求分析
软件按不同方式划分为不同的类型：
按功能划分 按规模划分
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按功能划分软件分类
操作系统 网络系统 语言编译器 数据库软件 管理软件 实时软件 科学计算、数据处理 嵌入式软件 人工智能软件 专用领域软件
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系统软件 软件 应用软件
系统软件
是支持计算机系统正常运行并实现用 户操作的那部分软件。 一般是在计算机系统购买时随机携带 的，也可以根据需要另行安装。
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软件产品以定制生产为主
硬件产品的生产技术和工艺已经成熟，可 以做到标准化、系列化成批生产,不论哪 个厂家生产的产品，用户买来都可以集成、 组装和替换使用。 尽管软件产品复用是软件界孜孜不倦追求 的目标，在某些局部范围内几家领军软件 企业也建立了一些软件组件复用的技术标 准，例如，OMG的CORBA、Microsoft的COM 和DCOM、SUN的EJB和J2EE，但是目前还做 不到大范围使用软件替代品。大多数软件 仍然是为特定任务或用户定制的。
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第1章
软件开发方法
讲课9学时
第1章教学内容
1．理解软件及其软件工程的概念 2．了解软件危机与软件的生命周期概念 3．理解典型软件开发过程 4．了解OO(面向对象)软件开发技术 5．了解C/S和B/S软件系统的结构
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问题的提出
什么是软件 ？ 软件有哪些特征？ 软件工程的含义是什么？ 什么是软件危机？ 什么是软件生命周期？ 软件开发技术究竟有哪些？ B/S和C/S结构是什么？ ……
总体设计
系统设计 详细设计 软件开发 软件编码 软件测试 软件维护 软件维护 系统编码 系统测试 系统维护
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软件工程的定义
著名软件工程专家Boehm定义
运用现代科学技术知识来设计并且构造计算机程序以及 为开发、运行和维护这些程序所必需的相关文件资料。
著名IEEE刊物给出的定义
以优质、高效、低成本为目标，研究开发、运行和维护 软件以及使之退役的系统方法。
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软件产品的不同属性
为便于软件产品的研制、生产、维护 和使用，软件还必须具有: 可维护性（Maintainability）
独立性（Dependability）
效率性（Efficiency）
可用性（Usability）-（学习能力、效率、用户保持 时间、错误率和满意度）
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软件分类
重编程，轻分析；重开发，轻维护；重程序，轻文档
软件产品的使用寿命很长。在这期间要对软件进行必要的修改。据统计数 据表明，软件维护的费用占总费用的55%-70%。软件工程的一个重要目标就 是提高软件的可维护性，减少软件维护的代价。
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解决软件危机的途径
采用现代化、社会化的组织管理方式 使用成功技术和方法（面向过程、面向对象等） 使用更好的软件开发工具（汇编、C、VC、JAVA等）
本教科书给出的定义
运用系统的、规范的和可定量的方法来开发、运行和维 护软件。
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关于软件工程学
软件工程是一门交叉学科，涉及到计算机科学、 管理科学、工程学和数学。
软件工程的理论、方法、技术都是建立在计算机科学 的基础上； 它是用管理学的原理、方法进行软件生产管理； 用工程学的观点进行费用估算、制定进度和实施方案； 用数学方法建立软件可靠性模型以及分析各种算法。
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软件危机
从20世纪60年代开始，软件业出现，研制软件系 统需要投入大量的人力、物力和资金，但是系统 的质量却无法保证。开发软件所需的高成本与软 件产品的低质量之间存在尖锐的矛盾。软件生产 周期漫长，不能满足市场需求，软件开发陷入不 可自拔的恶性循环之中。这种现象被称为“软件 危机”（Software Crisis）。 以IBM公司的OS/360操作系统为例。它共有4000多 个模块、100万行指令，共投入5000人年，耗资5 亿美元，但在交付使用的系统中仍找出2000个以 上的错误。
70年代出现的软件危机归结为软件开 发技术落后，人们追求高效的软件 开发技术来解决软件危机，软件工 程应运而生：
• 克服、解决“软件危机” • 改进“软件生产”方法、工
具 • 提高软件的生产率
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软件生命周期
软件生存周期是指一个软件从提出开发 要求直到该软件报废为止的整个时期。 针对不同的开发模型、不同的开发对象 以及不同的开发方法，软件生命周期可 以有不同的划分。 如果不考虑上述不同的因素以及应用领 域、项目规模和复杂性，软件生命周期 可以划分为： 软件定义、软件开发、软件维护
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软件的特征
软件是逻辑产品 软件产品质量的体现方式不同 软件产品的生命周期和失败曲线不同 软件产品的成本构成不同 大多数软件仍然是定制生产的 软件产品的不同属性
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软件是逻辑产品
软件产品：
具有产值、价格、质量和功能的特性 看不见,是逻辑的、无形的 是脑力劳动的结晶
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应用软件基础
杨怀洲 hzyang@
1
课程简介
课 程 意 义
课 程 内 容
课 程 特 点 教 学 计 划 教 学 用 书 交 互 方 式 若 干 要 求
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课程意义
计算机和外语是现代大学生必须掌握的知识 仅仅有程序语言和OFFICE技术是远远不够的
必须掌握计算机学科本质的、基础的知识
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软件危机的具体表现
⑴软件开发进度难以预测 ⑵软件开发成本难以控制 ⑶用户对软件功能难以满足 ⑷软件产品质量无法保证 ⑸软件产品难以维护 ⑹软件通常缺少适当的文档资料 ⑺生产率提高的速度不能满足社会需要
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软件危机产生的原因
产生软件危机有两个方面的原因：
与软件本身的特点有关；是内在因素、
适应不断更新换代升级的计算机技术
硬件更新？PC AT→PI→PIV OS更新？WIN95→98→XP→VISTA 程序语言更新？C→C++→VC++
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课程内容
软件开发方法 数据结构 操作系统 数据库管理 网络编程 多媒体编程 software engineering data structure operating system data base management network programming multimedia programming
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阶段划分
半个多世纪以来，软件及软件开发技术在 理论、观念、目标及技术方法等方面都发 生了很大变化。
以10年左右为间隔，划分为五个阶段。详 见表1-1。 表中概述了每个时期软件开发技术的特点， 包括软件开发技术处理的对象、用途、目 的、开发方法、开发工具、发展状况、技 术突破、理论成就及目标等。
为了解决软件危机就要从技术措施和组织管理两个方面 去研究，不断总结经验教训，提高软件生产效率，降低 软件开发和维护的成本。 开发软件选用最好的开发工具是至关重要的，即选择、设 臵良好的软件工程支撑环境。工具选用的好，它可以 “放大”人的智力，大大加快软件开发速度，提高软件 质量。
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软件工程的诞生
50k~100k 1M 1M~10M