《软件工程导论》《软件工程》课程设计指导书
课程代号：31110630，31110510 总学时（或周数）：1周
适用专业：软件工程，计算机科学与技术
先修课程：程序设计语言、数据结构、离散数学等
一、课程设计（实践）目的
《软件工程》是计算机专业学生的专业必修课，通过学习，可以使学生对软件系统的设计思想、开发方法和具体过程有一完整的了解，为今后参加工作、适应环境的要求，开发出满足各种需要的软件系统打下一定的基础。本课程设计的主要目的是：
（1）使学生更好地理解该课程介绍的概念、原理等内容。
（2）加深对开发过程中所涉及的各种图形工具的认识和理解。
（3）学会利用现有的计算机辅导工具独立完成软件系统的设计工作。
二、课程设计（实践）要求
具备软件开发的各种开发环境和常用的CASE工具均可，硬件只要流行配置和网路即可，软件包括如Windows、SQL Server、Oracle、PWS、IIS、VC、VB、Delphi、Power Bhulder、JAVA、Net、Asp/Jsp等，CASE如 JUDE,Project,Rational Rose, Office等等各种流行工具。另外，在本课程实验之前要求学生具备如下的知识和操作经验：
（1）系统学习过《数据结构》、《程序设计技术》、《面向对象程序设计语言》、《数据库原理与应用》等课程。（2）熟悉windows环境并能熟练操作。
掌握软件工程的基本思想和软件系统的设计方法。要求分组协作开发一个小型系统，一般为5人左右一组。每组学生可以自选题目（需经教师同意）或从以下题目中任选一个。课程设计以实际应用中的小型题目为主，尽量要求每一学生能独立完成各自的任务。设计的题目既可以由指导教师根据学生的实际程度指定，也可以由学生自己提出，经教师审核裁定。题目的规模适中，在一个学期内完成，不宜过大，算法不宜过于复杂，应以能在规定的时间内完成为准。选题的范围和类型应尽量选择有意义的实际题目，过大过于复杂的题目应经过适当的简化，突出主要功能要求，舍弃次要细节。
要求学生能根据不同的题目类型选择一种或两种开发模式，完成从系统定义，软件系统可行性分析，需求分析，软件设计，编码／测试，直至运行／维护的软件生存期的全过程。具体要求如下： 1）强调过程的完整性
依据软件生存期的原理开发软件是保证软件产品质量的行之有效的方法。要把小问题当作大任务来看待，一步一个脚印进行，从而积累开发大工程的经验和方活。2）强调模型的明确性
生存期模型是系统开发项目总貌的一种描述，同时给出软件开发项目的一个降低分险的结构。不同的开发模型有不同的特点和不同的适用范围。因此，根据实际问题的类型，要求能选用正确的软件开发模型进行开发。3）强调文档的完整性
文档是与程序开发，维护和使用有关的图文资料，它是软件的重要组成部分。在软件开发的各个阶段所产生的各类文档既是该阶段的主要工作成果和总结，也是下一阶段实施的重要依据。
各阶段具体要求： 1）系统可行性分析
计算机系统的开发是指从项目提出开始，经过论证决策，设训，实施直到交付使用的全过程。系统可行性分析中确定的目标，作用范围是软件开发的依据。系统分析的结果是写出系统的规格说明和可行性分析报告．
软件计划同任何工程一样，开发一个软件项目，首先要制定一个软件计划，其任务是向管理者提出关于项目的经费预算，人力，物力的需要量，进度的初步安排等。软件计划的具体任务有两项：研究软件的作用范围：估算需要的资源，经费和进度。这两项任务的实现是建立在经验推断和历史数据统计分析的基础之上。完成软件计划工作的标志，是提供一份软件项目计划书。
2）软件需求分析
在软件计划阶段确定的软件工作范队进一步对P标对象和环境作深入细致的调查，了解现实的各种可能解法 以分析评价，作出抉择，配置各个软件元素，建立一个目标系统的逻辑模型并写出软件需求规格说明书。
3）软件设计之一：软件体系结构设计
一个工程产品或一个系统的“设计”，实际上是一个“过程”，是一个对“怎么做”的求解过程。一般把设计过程分为两个阶段：概要设计和详细设H。
计从软件的需求规格说明出发，将设计对象用数据流或数据结构的形式表达成完整的抽象实体。这一步要编写概要设计说明书．
4）软件设计之二：详细设计
这个阶段主要是对模块过程是实现的说明，可以使用图形，表格，公式或者文字来描述。要给编码人员提供足够准确的信息，以便根据它可以很快地写出源程序。注意详细设计说明书应逐个模块进行编写。要对每一个模块写出详细设计说明书。
5）软件编码
软件开发的各个阶段的最终目标．就是将详尽的软件设计转换成程序设计语言的实现。必须仔细评价和选择性能理想的程序设计语言，培养和掌握好的编程风格，在编程阶段上确保程序的可读性，可测试性和可维护性，改善软件的质量和可靠性。作为这一阶段的文档就是源程序的清单。
6）软件测试
软件测试应贯穿于软件开发的整个期间。这样需求分析，概要设计，详细设计以及程序编码等各个阶段所得到的文档，包括需求规格说明，概要设计说明，详细设计说明以及源程序都应成为软件测试的对象。测试过程一般按4个步骤进行，即单元测试，组装测试，确认测试和系统测试。
测试计划和测试分析报告的编写。7）对项目开发过程中的经验和教训进行总结，编写项目总结报告。
三、课程设计（实践）内容
要求分组协作开发一个小型系统，一般为5人左右一组。每组学生可以自选题目（需经教师同意）或从以下题目中任选一个。尽量要求每一学生能独立完成各自的任务。
进行系统的可行性分析、需求分析、软件设计、编码、调试及简单的项目管理。
提交符合标准的可行性分析报告、项目计划书、需求分析报告（规格说明书）、软件设计报告（说明书）和项目总结报告，安排模拟技术审查，马上评定成绩等级；
进行编码和调试。提交可运行或演示的程序和源程序。人工审查编码要结构化和文档化（注释）的情况，马上评定成绩等级。 根据课时情况要求制定测试计划和测试报告。评定等级。
明确告知学生以上成绩综合作为课程设计成绩，以强化学生掌握软件设计全过程的方法。
题目一 ：“教务管理系统之子系统——系内课程安排”（1）系统简介
每学期的期中，学院教务处分别向各个系发出下学期的教学计划，包 括课程名、课时、班级类别（本科、专科、高职）、班号等；系教学主管人员根据教学任务和要求给出各课程的相关限制（如：任课教师职称、和班数、最高周学时数等）；任课教师自报本人授课计划，经所在教研室协调确认，将教学计划上交系主管教学计划的主任，批准后上报学院教务处，最终有教务处给出下学期全系教师的教学任务书。
假设上述排课过程全部为人工操作，现要求改造为能利用计算机实现的自动处理过程。（2）限定条件
每位教师的主讲门数不超过3门/学期：讲师以下职称的教师不能承担系定主课的主讲任务。
系级干部的主讲课时不能超过10学时/周。
本学期出现严重教学事故的教师不能承担下学期的主讲任务。
本系统的输入项至少应包含3个：教务处布置的教学计划、系教师自报的讲课计划和系定的有关讲课限制条件。
本系统的输出项至少应包含2个：教务处最终下达的全系教师教学任务书和系各教学班一学期的课程表（可不包含上课地点）。
题目二：“学校教材订购系统”（1）系统简介
本系统可细化为两个子系统：销售系统和采购系统
销售系统的工作过程为：首先由教师或学生提交购书单，经教材发行人员审核是有效购书单后，开发票、登记并返给教师或学生领书单，教师或学生即可去书库领书。
采购系统的主要工作过程为：若是脱销教材，则登记缺书，发缺书单给书库采购人员；一旦新书入库后，即发进书通知给教材发行人员 以上的功能要求在计算机上实现。（2）技术要求和限制条件
当书库中的各种书籍数量发生变化（包括领书和进书时），都应修改相关的书库记录，如库存表或进/出库表。
在实现上述销售和采购的工作过程时，需考虑有关单据的合法性验证 系统的外部项至少包含三个：教师、学生和教材工作人员。
系统的相关数据存储至少包含6个：购书表、库存表、缺书登记表、待购教材表、进/出库表。
题目三：“机票预订系统”（1）系统简介
航空公司为给旅客乘机提供方便，需开发一机票预定系统。各旅行社把预定机票的旅客信息（姓名、性别、工作单位、身份证号码、旅行时间、旅行目的地等）输入到该系统，系统为旅客安排航班。当旅客交付了预定金后，系统印出取票通知和帐单给旅客，旅客在飞机起飞的前一天凭取票通知和帐单交款取票，系统核对无误即印出机票给旅客。此外航空公司为随时掌握各航向飞机的乘载情况，需定期进行查询统计，以便适当调整。（2）技术要求及限定条件
在分析系统功能时要考虑有关证件的合法性验证（如身份证、取票通知、交款发票等）。
对于本系统还应补充以下功能：
旅客延误了取票时间的处理 班机取消后的处理
旅客临时更改机票班次的处理
系统的外部项至少包含三个：旅客、旅行社和航空公司。题目四：“学校内部工资管理系统”（1）系统简介
假设学校共有教职工约1000人，10个行政部门和8个系部。每个月20日前各部门（包括系、部）要将出勤情况上报人事处，23日前人事处将出勤工资、奖金及扣款清单送财务处。财务处于每月月底将教职工的工资表做好并将数据送银行。每月初（3日前）将工资条发给各单位。若有员工调入、调出、校内调动、离退休等数据变化，则由人事处通知相关部门和财务处。（2）技术要求及限定条件
本系统的数据存储至少包含：工资表、部门汇总表、扣税款表、银行发放表
除人事处、财务处外，其他只能部门和系部名称可简化，如系1，系2„..等
工资、奖金、扣款细节可由学生自定
题目五：“实验室设备管理系统”（1）系统简介
每学年要对实验室设备使用情况进行统计、更新，其中： 对于已彻底损坏的作报废处理，同时详细记录有关信息。
对于有严重问题（故障）的要即使修理，并记录修理日期、设备名、修理厂家、修理费、责任人等。 对于急需但又缺少的设备需以“申请表”的形式送交上级领导请求批准购买。新设备购入后要立即进行设备登记（包括类别、设备名、型号、规格、单价、数量、购置日期、生产厂家、购买人等），同时更新申请表的内容。
随时对现有设备及其修理、报废情况进行统计、查询，要求能够按类别和时间段（某日期之前）查询。
（2）技术要求及限定条件
所有工作由专门人员负责完成，其他人不得任意使用。
每件设备在作入库登记时均由系统按类别自动顺序编号，形成设备号；设备报废时要及时修改相应的设备记录，且有领导认可。
本系统的数据存储至少应包含：设备记录、修理记录、报废记录、购买申请。
本系统的输入项至少包含：新设备信息、修理信息、申请购买信息、报废信息、具体查询统计要求。
本系统的输出项至少包含：设备购买申请表、修理/报废注销/设备资金统计表。
题目六：图书管理系统 题目七：科研管理系统
题目八：外贸企业订单与生产管理系统 题目九：商品交易系统 题目十：小区监控系统 题目十一：客房管理系统 题目十二：旅游管理系统
四、课程设计（实践）进度安排
主要分析与设计的工作应在教学过程中以课外作业形式完成，根据教学进度（一般再相应教学内容结束后两周内）提交符合标准的可行性分析报告、项目计划书、需求分析报告（规格说明书）、软件设计报告（说明书）和项目总结报告，运行或演示的程序和源程序，教师先人工审查文档和源代码，编码要结构化和文档化（注释）的情况。
集中式一周课程设计的时间，安排为模拟技术审查、修改，各文档和程序分别评定成绩等级。
五、使用教材与参考资料
（一）教材
1.陈雄峰.实用软件工程教程，北京：机械工业出版社.2009
（二）参考书
1.钱乐秋，赵文耘，牛军钰.软件工程.北京：清华大学出版社.2007 2.张海藩.软件工程导论.北京：清华大学出版社.2005 3.郑人杰，殷人昆，陶永雷.实用软件工程.第二版.北京：清华大学出版社.2002
六、考核方式与成绩评定标准
（1）设计成果： 按课程和实验进度每一组提交符合文档标准的《可行研究报告》、《项目计划书》、《需求分析规格说明书》、《软件设计规格说明书》、《项目总结报告》和“可运行软件的源程序”电子文档各一份。（2）考核方式
a 实验课考核方式： 针对要提交的文档或程序模拟技术审查，设计者简要介绍要点，教师和其他学生模拟专家提问，随机指定某个组员回答。马上评定成绩等级，整组成绩相同等级。 由教师人工审查程序运行情况和源代码的结构化和文档化（注释）的情况，评定成绩等级，整组成绩相同等级。b 实验课成绩确定：
以上成绩综合作为本课程设计成绩（没有笔试），占总评成绩的80%，在小组内的参与程度和出勤情况占总评成绩的其余20%,以强化学生掌握软件设计全过程的方法。
七、本指导书编写参照系、编写根据、编制人
参照清华大学、福州大学、中国广播电视大学的相关大纲。
编写人：陈雄峰
审核人：刘燕
初入大学校门,安全工程专业新生绝大多数对本专业的认知甚少,仅有极少数做过一些调查和研究,但也不系统和不全面。他们对本专业既感到好奇又感到迷茫,迫切想知道本专业的性质、特色、现状、发展趋势及就业去向。如果不加以引导,将对其今后的大学生活产生学习兴趣缺乏、学习动力不足等负能量。为解析同学们的疑惑,提升其对本专业的认同感和科学研究兴趣,按照学校的统一安排与要求,在大一新生中开设了《安全工程前沿》这门课程,由本专业教学经验丰富的教授授课,诣在使大一新生对安全工程课程体系有个总体了解,同时为其打开一扇通往安全科学技术领域新世界的大门。
通过近几年的教学实践与思考,笔者所在教学团队不断完善课程教学大纲、授课计划,在教学目的与教学方法上面进行了有益的探索。从学生的上课情况、提交的学习报告及其他反馈意见看,学生对该课程反响强烈,达到了预期的教学效果。
二、教学目的与意义
人才培养是高等教育的中心任务。安全工程本科培养目标是培养适应国家重大需求和社会主义市场经济发展需要,掌握安全科学、安全工程技术、安全管理和职业卫生的基础理论、专业知识、基本技能,具备从事安全工程方面的研究、设计、检测、评价、监察和管理等工作能力和素质,德、智、体全面发展的高级专业人才[1,2,3]。
依据培养目标与计划,专业导论课应为新生对所选专业进行解读。主要回答专业(学科)是什么、为什么(学习这个专业)、学什么(专业内容)、怎么学(学习方法指导)、做什么(就业规划)等方面的一系列问题[4]。因此导论课对学生的学习有认识论和方法论的导引意义,也有帮助学生开阔视野,树立与职业相关的正确人生观、价值观,进行高水准的职业生涯规划的指导意义,对于学生具体专业或课程良好学习效果的取得及能力提高、思维方式养成等都有重要意义。简言之,就是一个“赋能”过程,赋予学生创新创造的能力,助推其达到一个更高的平台。成功的导论课可以辅助学生的成长,甚至影响学生的一生[5]。
(一)唤醒学生自主学习热情
目前,我校教学计划还沿用先基础课,后专业基础课,再专业课的“三步曲”。大一、大二主修基础课,大三、大四主修专业基础课和专业课。这样的教学安排,部分学生在基础课学习期间感到迷茫,主要表现为:其一,“我学了两年的基础课,怎么觉得对以后的专业学习没有多大的益处”;其二,“学校有很多竞赛或项目都需要专业知识支撑,我又没有学过专业知识,我无法参加”;等等。这些困惑会导致学生基础课学得不扎实或错失很多参加竞赛或项目的机会。出现这些现象,究其根源,学生还是延续了高中时期的学习氛围与习惯,没有从“要我学”转变为“我要学”。为此,导论课应让学生了解本专业的教学计划体系、进度以及课程之间关系;正确认识基础课、专业基础课和专业课之间的关系,认识到打好基础的重要性,只要有了坚实的基础知识、基础理论和基本技能,以后的专业课程才更容易接受。同时,鼓励学生主动反复与专业课教师联系,积极争取参与其科研活动,期间针对性查阅相关资料,参与国家和学校层面的竞赛和项目申报。令人欣慰的是,每年都有大一、大二的学生找教师探讨问题或寻求相关的资料。由于提前介入,加之准备较充分,均能取得较好的效果。通过竞赛和项目的锻炼,既学到了知识,又提高了技能,大学生活丰富饱满。
(二)激发学生对本专业的兴趣
古希腊哲学家柏拉图说过:“良好的开始是成功的一半。”对于刚步入大学学堂的新生而言,首先要激发其对所选专业的兴趣,否则将对今后的大学学习生活产生不利影响。前些年,因专业推介工作不到位,曾发生过学生因不了解本专业,对本专业没有兴趣而转投其他专业深造的现象。著名心理学家皮亚杰认为,一切有成效的工作必须以某种兴趣为先决条件。实践证明,当人们对某方面事物感兴趣的时候,这种兴趣会引导他们积极地从事这方面的实践活动。有了兴趣,才能谈如何学习,才能寻求学习的方法和技巧。托尔斯泰说过:“成功的教学所需要的不是强制,而是激发学生的兴趣。”为此,选择近期发生的与本专业密切相关的典型案例为切入点,辅以多媒体等教学手段,剖析工程实例的解决方案,使学生了解所学知识在工程和研究中的应用,激发学生的学习兴趣,变被动学习为主动学习,为课程学习做好铺垫。例如,在回答“安全工程是干什么?”时,以2015年8月发生的天津港特别重大火灾爆炸事故为切入点,引导出安全学科的研究内容。简言之,就是预防生产事故的发生,确保生命财产安全和经济建设持续稳定发展,并从如何预防此类事故的发生进一步引伸出专业课程的设置,这样学生就对本学科有了整体印象,专业学习内容及其关联性也有了清晰的认识,从而有针对性地规划大学生活。
三、教学方法
(一)运用新生已知知识讲解
教无定法,贵在得法。一个深入浅出、合理而恰当的教学方法是教学效果优良与否的保证。在导论授课中发现,由于课程中需要引用较多的专业术语,而学生不易吸收消化。鉴于大一新生知识结构停留在高中层面,理解与掌握知识的能力不够,需对教学方法做适当改进,以新生的发展特点和已知知识为基础,以启迪学生思维为出发点,将创新理念、学习方法的指导融入到教学过程中。如,在讲解矿山安全研究热点之矿山采空区的危害、稳定性评估、探测技术及控制技术时,就运用高中物理等相关知识,学生很感兴趣,也容易理解和接受。教学时,采用通俗易懂的语言和启发性的设疑,恰当提问,给学生制造更多思考和总结的时间与空间。鼓励学生将理论学习和实际情况相结合,综合运用所学知识解决生产生活中的实际问题。教学过程中,学生能保持高昂的学习兴趣与热情,达到了教学目的。
(二)注重课堂教学互动
课堂教学中发现,师生双边合作交流的单位比率低。究其原因可能为:师生之间、生生之间不熟悉;设置的质疑点有难度或提不起兴趣;学生个体没有充分表达的平台;等等。学生是认知的主体,又是创造和发展的主体。教学应充分尊重学生的主体地位,合理发挥教师的主导作用。为此对课堂教学进行了探索:提前布置讨论主题,讨论主题侧重与学生密切相关的话题或与专业相关的课题,如“你报考这个专业的理由是什么”、“学习安全工程到底对社会发展有哪些重要的促进作用”等问题;让学生自由组成讨论小组,并推荐代表上台发言,并强调表现优秀的在课程成绩上给予加分;先学生后教师对各组代表的发言进行点评。每位代表发言完后,带领大家鼓掌祝贺。在这种交流互动中,学生的相互合作意识、沟通能力得到了加强和提高,这对于“90后”这一“拇指一族”而言意义特别。同时,通过互动式教学这一桥梁,拉近了教师与学生的距离,有助于了解学生的想法与兴趣,并根据学生的反馈调整教学内容与进度。
四、教学效果与建议
通过近几年在新生中不断地进行课程探索与实践,反馈情况良好,主要表现为:在学校第二次自主选择专业时,本专业的学生由净流出变为净流入;本专业每年都有学生在教师的指导下,成功申报我校各类创新基金,如《国家级大学生创新创业训练项目》、《校级英才工程———科学家计划》等;在校级科技论文报告会上,本专业学生能取得良好成绩;学生撰写的论文,有的在国际学术会议上宣讲,有的在核心期刊上发表;本专业学生就业率保持在99%以上;等等。
对本门课程今后的教学,建议分阶段开设,即将课程划分四个板块,安排在大一、大二每学期的前几周,而不仅仅局限于一个学期;每个板块可根据学生在不同时期的不同需求讲授不同的内容;组织教师编制教材。
参考文献
[1]刘宏,吕保和.21世纪安全工程本科专业课程体系改革与实践[J].中国安全科学学报,2005,15(5):42-45.
[2]J.Lundin,R.J觟sson.Master of science in risk management and safety engineering,at Lund University,Sweden[J].Journal of Loss Prevention in the Process Industries,2002,15(2):111-117.
[3]安全工程学科教学指导委员会.安全工程专业本科教育认证标准[J].安全,2007,28(10):64-65.
[4]杨晓东.试论高等学校专业导论课的开设[A].黑龙江高教究,2010,195(7):47-49.
关键词： 电气工程导论 教学理念 教学方法 考核方式
引言
本世纪初，为适应高校大规模专业目录调整、专业口径大大拓宽的要求，我国高校各相关专业普遍开设了专业导论类课程，旨在帮助大学一年级学生在正式学习专业课之前，对本学科、专业有一个概括的、全景式的了解，这对学生后续专业课的学习乃至职业生涯的规划具有重要的指导意义。
导论类课程根据其覆盖面，大致可以分为“学业导论”、“学科导论”、“专业导论”、“课程导论”四个层次，各层次导论课的任务目的不同[1]。《电气工程导论》课程是我校针对电气工程及其自动化专业大学一年级学生开设的“专业导论”课，总学时为16学时。课程的目的是使学生对本专业的专业课程和知识体系有一个全面、系统的了解，对大学阶段后续课程的学习起到提纲挈领的作用。
1.课程教学理念
教学理念是对教学活动认识的集中体现，是人们对教学活动中各种行为的看法和持有的基本的态度与观念。明确表达的教学理念对搞好教学有重要的指导意义，因此在开始课程教学之前明确表达教学理念是有必要的。在任何教学活动中，教师都必须回答以下三个问题：（1）开展教学活动的意义及教学的目标是什么？（2）采用何种教学方法和教学手段来实现教学目标？（3）如何进行教学评价才能客观、科学地评判教学目标是否实现及实现的程度怎样？对这三个问题的回答，实际上集中体现了教师的教学理念。
教学要以学生为本，以提高学生的学习能力和综合素质为目标。现代教育越来越强调人性化、人道化，尊重学生和学生的个性，因此在教学活动中，要突出学生在整个教学过程中的主体地位，培养主体意识，提高学生的主体能力。这就要求我们改变传统的课程观，使课程由过去教师讲解、学生被动接受，转变成为师生共同参与的由教师引导的探求知识的过程。在教学过程中，教师的责任不在于教会学生多少知识，而主要在于教学生学会如何学习，在于对学生学习的认识论和方法论的导引。课程内容的组织从单一学科向跨学科、综合化和更具启发性的方向发展，从强调知识的掌握与积累向新知识的探索和发现发展。
教学要讲效果，同时要讲效率，教学中应采用多样化、现代化的教学方法和教学手段来减轻学生的学习负担，提高学生的学习兴趣。随着信息技术的飞速发展，全球掀起数字化教育浪潮。世界各国争相实施各类教育信息化工程，日益重视以多媒体和因特网为手段的现代教育方法，表现方式主要有：多媒体技术、计算机网络技术、网络多媒体教学、多媒体远程教学、虚拟现实技术等。教育信息化对现行教育从教学内容、教学过程、教学方式到教学活动中的师生角色、教育目标等方面都产生了深刻影响。究其原因，在于采用信息技术的教学手段教学效果好、学生学习效率高，使学生能够在比较轻松的气氛中获得知识、提高学习能力和兴趣。
课程考核方式要以提高学生综合素质为出发点，注重突出评价的发展性功能和激励性功能，采用能更客观地反映学生学习的能力，能促使学生勤于思考、积极探索的考核方式。进行评价时，不是简单地区分学生学得好与差，而要重视对学生学习动力和潜能的评价，致力于促进学生的学习进步和能力发展。为使评价更加科学、客观，结合课程的特点，应改变评价主体的单一性，即不由教师单方面进行评价，而应调动学生参与评价的积极性，实现评价主体的多元化，建立由教师和学生共同参与的评价机制。
2.课程教学实践
2.1教材建设
《电气工程导论》作为电气工程及其自动化专业的前导性课程，其内容应紧跟相关领域科技的飞速进步，目前出版的教材，其版本的更新速度难以满足这一要求。因而在教材建设方面，我们组织了电气工程相关教研室若干位有经验的教师根据各自研究领域分别编写了教材的总论、电机电器、电力电子、电力系统、高电压与绝缘技术、电气测量、电工理论与新技术等部分的讲义，编写时尽可能采用新材料、参考最新研究成果，保证教材的新颖性和前沿性。讲义着重介绍电气工程专业相关的基本概念、实际应用和发展趋势，涉及的专业面宽，而不涉及过多的理论。除文字形式的讲义教材外，还收集整理了丰富的以现场教学为主的视频教材，以及扩充阅读网络链接地址等，作为学生的自学材料。
2.2课堂教学
随着专业口径的大幅拓宽，作为专业前导课的《电气工程导论》所涵盖的知识也开始广泛。不积累必要的基础知识，现场教学、课堂讨论及学生学习能力的提高就成了无源之水、无本之木。因此按照教学方案，《电气工程导论》课程中的基本概念、基础知识由前述编写了教材相关部分的教师各自负责讲解，教学中采用丰富的多媒体、网络资源，教师的专业性和教学手段的信息化保证了讲课的质量和效率，同学们也能感受到我们以学生为本的教学理念，认真听讲的积极性大大提高。
2.3案例及现场教学
从2013年实施教学改革以来，我们在《电气工程导论》课程教学中增加了案例及现场教学环节。在学生完成必要的基础知识学习后，针对我校电气工程及其自动化专业的两个专业方向——发输变电和供配电，设置了电厂、变电站案例教学，通过案例教学，学生对电厂、变电站的构成和基本原理有了一定认识，之后组织学生到案例教学原型电厂、变电站进行现场参观学习，通过现场学习，了解了电气安全、电气生产及系统运行等内容，增加了感性认识，学生对基础知识的掌握更加牢固、对案例的理解更加深刻，提升了对专业课的学习欲望和兴趣，为今后专业课的学习奠定了良好的基础。最后让学生用一个下午时间写出电气工程导论学习报告。
2.4课外自学及课堂讨论
电气工程及其自动化专业宽口径的特点要求学生的知识面广、学习能力强，课外自学及课堂讨论正是为强化这一教学目标而设立的。课外自学是在教师的指导下，班级学生分为若干小组，以小组为单位，利用课外时间通过上网等方式，就电气工程感兴趣的领域自选主题，进行小组学习讨论，并做好演示PPT幻灯片。小组的选题如“为什么电能会成为能源的主要形式？”、“发电方式的发展趋势是怎样的？”、“电动汽车是汽车的发展方向吗？”等。各小组制作的PPT幻灯片在讨论课上作为讨论材料，首先由小组每位成员分工合作，对选题进行阐述，保证每位同学都参与讨论过程，其次由其他小组根据讲述内容提问，进行课堂辩论，教师引导讨论的进行并作必要的点评，最后小组进行讨论后总结。这一过程充分调动了学生主动学习、积极参与的热情，提高了学生分析问题、自主学习的能力。
3.课程考核
课程考核是课程教学的一个重要环节，直接影响到学生的学习状态，它是衡量教学效果的教学活动，适当的考核方式更是有效激发学生学习的主动性、强化学习效果的有力手段。
《电气工程导论》课程的教学设计及特点，决定了传统的一张考卷定成绩的做法是不合适的。依据教学的方式方法及要求，采用多元化的课程考核方式，对学生进行多方位综合测评。考核项目分为：①课堂考勤与平时作业（占15%）；②案例及现场学习报告（占15%）；③课堂讨论（占30%）；④期末考试（占30%）；⑤课程学习总结报告（占10%）几部分。通过这些方面的考核，能客观地反映学生的学习态度、学习能力、实践能力、知识积累及总结提高的能力。其中课堂讨论和期末考试在总成绩中占比较大，原因分述如下：课堂讨论要求小组学生采取分工合作的形式收集原始资料，加工整理并制作PPT幻灯片，在课堂上阐述并进行答辩，在这一过程中，每位同学对小组的贡献率实际上是每位同学学习主动性和学习能力的集中体现。它由小组全体成员经过民主评议给出，是学生参与课程评价的具体体现。这种学生间的互评更能激发学生的学习主动性和积极性，而学生学习的主动性和学习能力的提高是我们课程教学的一个重要目标。期末考试采用闭卷形式，主要考察课程要求掌握的作为电气工程及其自动化专业学生应知应会的基本概念、基础知识和对电气工程基本问题的认识，这是构建学生电气工程知识体系的基石，对学生后续专业课的学习起重要的铺垫作用。
结语
在电气工程及其自动化专业中开设专业导论课程已成为国内各高校的共识，但如何根据课程特点提高课程的教学质量尚值得探讨。我们在总结我校《电气工程导论》课程开设以来教学经验的基础上，逐步形成了课程的教学理念，并对该课程实施了教学改革，通过三年的实践，学生对电气工程学科和专业的认识、自主学习的能力、对学习专业课的期望、对课程的满意度都有了明显提高，同时学习过程中的精神面貌有很大的改观，这些都证明了我们对《电气工程导论》课程的教学改革有成效。
参考文献：
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[6]工程导论课课程建设研究
[7]电气工程导论教材建设总结
——机械工程导论课程感想
这学期的机械工程导论课结束了，我感慨颇多。老师们渊博的学识，严谨的态度，妙趣横生的课件和视频讲解都令我大开眼界，使我对自己的专业产生了强烈的兴趣，我也从中初步认识了我们机械这个专业。
机械行业是一个国家的基础性和支柱性产业，在国民经济中占有极其重要的地位，它与上游产业（如钢铁、煤炭、有色等）和下游产业（如住房、日用消费品等）关系密切，具有很强的拉动能力。而机械制造自动化技术始终是机械制造中最活跃的一个研究领域。也是制造企业提高生产率和赢得市场竞争的主要手段。没有强大的机械制造业，就不可能实现国民经济的工业化、现代化和信息化。机械设计制造及其自动化专业的学生主要学习机械学、微电子技术和控制论的基本理论和方法，受到现代机械工程是的基本训练，具有从事港口起重港口起重运输机械与控制或流体传动与控制活模具成型等方面的能力。所以学习机械专业在人才市场上也是占有一定的优势的。
下面是我悉心查阅资料得到的信息与分析：
从经济上看，世界机械制造业作为世界经济的一个重要组成部分，其发展状况与其所处的外围环境有着紧密的关系，并受制于经济周期变动的影响，既表现为对经济周期的敏感性，又表现出一定的滞后性。上世纪90年代至今，世界性机械制造业突出表现为在大波动中发展，显示其在国民经济尤其是在工业发展中的特殊地位，是防止经济“泡沫化”的基础；机械制造业贸易呈现极强的地区性，发达国家和发展中国家之间存在很大的贸易差距，发达国家在机械生产和贸易领域继续其霸主地位。从美国、日本、德国等发达国家重视装备制造业的发展情况来看，不仅在于其在本国工业中生产、出口、积累、就业等方面的贡献率均占前列，更在于装备制造业为新技术、新产品的开发和生产提供重要的物质技术，是经济高级化不可或缺的战略性产业。
从技术上看，机械制造自动化技术自本世纪20年代出现以来，经历了三个阶段，即刚性自动化、柔性自动化和综合自动化。综合自动化常常与计算机辅助制造、计算集成制造等概念相联系，它是制造技术、控制技术、现代管理技术和信息技术的综合，旨在全面提高制造企业的劳动生产率和对市场的响应速度。环境保护的压力和信息技术的广泛应用给机械制造自动化技术的发展带来新的机遇和挑战，高技术化、信息化、绿色化、全球化成为发展的总趋势。
新中国成立以来，经过近半个世纪的发展，特别是改革开放20多年来，机械制造业广泛应用微电子技术，采用先进制造技术，培育高新技术产业，增强了发展后劲；企业的产品结构、技术结构有了较大调整，用微电子改造传统产业取得较大进展；掌握了一批重大技术装备及重大成套设备的核心、关键技术，为国民经济各部门服务的本领不断增强。通过技术改造，一批先进的新型、高效、高精度制造工艺技术在机械制造业中得到广泛应用。“九五”、“十五”期间是机械制造业推进结构调整，转变经济增长方式，实现稳定、持续发展的重要时期，机械制造业的改革与发展取得了重大成就：一大批重要产品技术水平明显提高，企业技术创新能力不断增强，为国民经济建设提供了大量的技术装备；一些重要产品产量跃居世界前列，市场占有率不断提高；经济总量占世界机械制造业总量的比重不断加大；出口创汇位居全国各行业前列，成为中国出口创汇的第二大产业，并具有较大发展潜力。中国机械制造业已建立起门类齐全、实力比较雄厚的物质技术基础，基本形成了具有自主制造能力的国民经济装备体系。然而机械制造业长期存在的产品质量低、产品结构和产业结构不合理、自主开发能力弱的状况没有得到根本的转变。从而延缓了机械制造业赶超世界先进水平的进度，使得机械制造业企业和产品在总体上缺乏国际市场竞争能力。而目前，制约我国机械装备制造业发展的瓶颈之一是技术创新能力不足。我国机械装备制造行业原有的创新体系已不适应新时期的国际竞争要求，而新的创新体系尚未形成。
党的“十六大”明确提出了全面建设小康社会和振兴装备制造业的要求；胡锦涛同志在“十七大”报告中，也着重提到“提高自主创新能力，建设创新型国家”，这是国家发展战略的核心，是提高综合国力的关键；南水北调、西气东输、西电东送等一大批国家重点工程，以及全国蓬蓬勃勃开展的城镇化建设，都会带动机电产品的发展，这为机械制造业的增长创造了市场需求；世界范围内的产业转移为我国机械制造业发展提供了机遇。在经济日益全球化的今天，我国机械制造业加工能力大、成本低、人力资源丰富的比较优势，使机械产品扩大出口有了现实的机遇和很大的潜力。同时也为我国低成本机械产品成为世界的加工中心提供了可能。由此可见，我国机械制造业将保持良好的增长势头，进一步发挥对国民经济的支柱作用。
胡锦涛在十七大报告中明确提出，“我们必须始终保持清醒头脑，立足社会主义初级阶段这个最大的实际，科学分析我国全面参与经济全球化的新机遇新挑战，全面认识工业化、信息化、城镇化、市场化、国际化深入发展的新形势新任务，深刻把握我国发展面临的新课题新矛盾，更加自觉地走科学发展道路，奋力开拓中国特色社会主义更为广阔的发展前景。
所以随着我国加入WTO，新技术、新工艺的不断开发和引进，今后外语、计算机应用将成为每个技术工人的必备素质，市场需要“一专多能”的复合型人才，同时也希望这些人才有继续提高发展的能力（文化基础扎实），我国要成为制造大国，就必须有成千上万的有知识和技术的劳动者。本专业的学习特点要求我们要有有较强的理工科基础，不能偏科，所以我要努力提高自身素质，学好专业技术，并用自己一流的技术、高尚的道德情操去回报祖国，成就人生的辉煌！
高中三年的自己，怀着做一名土木建筑工程师的梦想，一路向前。高考成绩的放榜，意味着自己离梦想不再遥不可及，填报志愿的时候，自己也毅然决然地选择了土木工程建筑结构工程师这个专业。本着对土木建筑工程师的那一份热爱和向往，踏进大学之时，便告诫自己，一定不能忘记自己的初衷和那个一直鼓励自己的梦想！而什么又是土木工程呢？
中国国务院学位委员会在学科简介中定义为：“土木工程是建造各类工程设施的科学技术的总称，它既指工程建筑的对象，即建在地上、地下、水中的各种工程设施，也指所应用的材料、设备和所进行的勘测设计、施工、保养、维修技术。”可见土木工程的应用范围之广泛，因而与广大人民群众的日常生活密切相关，在国民经济中起着非常重要的作用。
2.土木工程的发展历史
古代土木工程的历史跨度很长，它大致从旧石器时代到17世纪中叶。这一时期的土木工程说不上有什么设计理论指导，修建各种设施主要依靠经验。所用的材料主要取决于自然，如石块，草筋，土坯等，在公元前1000年左右开始采用烧制的砖。这一时期，所用的工具也很简单，只有斧头，刀铲等手工工具。尽管如此，古代还是留下了许多有历史价值的建筑，有些工程即使从现代的角度来看也是非常伟大的，有的甚至难以想象。
现代土木工程的时间跨度为17世纪中叶起到二次世界大战前后，历时300余年。在这一时期，土木工程逐步形成为一门独立学科。1683年意大利学者伽利略发表“关于两门新科学的对话”，首次用公式表达了梁的设计理论。1687年牛顿总结出力学三大定律，为土木工程奠定了力学分析的基础。随后，在材料力学、弹性力学和材料强度理论的基础上，法国的纳维于1825年建立了土木工程中结构设计的容许应力法。从此，土木工程的结构设计有了比较系统的理论指导。
近代的土木建筑工程已经超越了本来意义的挖土盖房、架梁为桥的范围。公共建筑和住宅建筑要求周边环境、结构布置与水、电、煤气供应相结合，室内温度、湿度调节控制等与现代化设备相结合，而不满足于土木工程原有的用途。由于电子技术、精密机械、生物基因工程、航空航天等高技术工业的发展，许多工业建筑提出了恒温、恒湿、防辐射等要求，并向跨度大、分隔灵活、工厂花园化的方向发展。
3.土木工程的发展与未来
土木工程是一门古老的学科，在人类社会的发展过程中取得了巨大的成就，未来的土木工程发展前景怎样，首先要弄清目前人类社会所面临的挑战和发展机遇。而人类为了争取生存，为了争取舒适的生存环境，预计土木工程必将有重大的发展。
我国当前面临着人口增长，生态失衡，环境污染导致人类生存环境恶化问题。从资源方面看，建房、修路大多要占用大量的土地，而我国土地资源十分紧张，以致美国学者提出质疑“21世纪谁来养活16亿中国人”。但在这样的背景下，我国目前高速公路、高速铁路的建设仍呈发展趋势，交通土建工程在21世纪将有巨大的进步。已经设想的环球铁道和环球高速公路已有多种方案。况且土木工程在未来将向太空、海洋、荒漠地开拓，工程材料向轻质、高强、多功能化发展。而且，我国在土木工程建筑方面，取得了巨大的成就，一系列超级工程的兴建，意味着我国是当今的土木工程强国。下面，请允许我用列举的方式向大家呈现我国在土木工程建筑方面正在兴建的几个超级工程：
一、上海中心大厦
2008年8月30日，高达492米的环球金融中心宣布正式启用。与此同时，毗邻环球金融中心，正在准备开工建设一幢更高的摩天大楼——上海中心大厦。根据规划，上海中心大厦的主楼为124层，总高度为632米，结构高度为565.5米，这两个高度均超过了上海环球金融中心，建成之后，上海中心大厦将当之无愧地成为中国第一高楼。上海中心大厦的占地面积3.04万平方米，容积率为12.5，项目建成后，总建筑面积将达到55.88万平方米——远远超过毗邻的环球金融中心。不过，在总建筑面积中，上海中心大厦的地上建筑面积约为37.97万平方米，地下建筑面积达到约17.92万平方米。另外，上海中心大厦规划有5层的裙房，高度约35米。值得一提的是，之前上海市有关部门曾经公布上海中心大厦高度为580米，此次，报告中提及其主楼高127层，结构高度约为565.6米，而建筑高度将达到惊人的632米。上海中心大厦的开发建设和运营，由上海中心大厦建设发展有限公司负责，于2008年11月29日进行主楼桩基开工，它将超过20.5米的金茂大厦和492米的上海环球金融中心，成为中国第一高楼，也将成为完全符合“绿色建筑”标准的摩天大楼。
二、港珠澳大桥
港珠澳通道位于珠江口，是连接香港、珠海和澳门的水上通道，它大大拉近了这三地的距离。其东段完全在香港特区境内，由特区政府自建；中段为岛隧工程，即在海中建两个人工岛，再以海底隧道相连；西段就是港珠澳大桥，它也是整个通道中最长的一段。中、西段工程由粤、港、澳三地政府出资建设。
港珠澳大桥是我国第四座跨海公路大桥（前三座分别是杭州湾大桥、青岛胶州湾大桥和正在建设中的嘉〔兴〕绍〔兴〕大桥）。大桥全长15.824公里，有135个桥墩，桥面宽度33.1米（双向四车道）。在珠海一侧为三塔斜拉桥，最大跨度258米，供江海直达船（较小型的船舶）通过，中间建有跨度为458米的双塔斜拉桥，供大型船舶通过。其余部分为非通航孔，桥墩间距110米。大桥全部采用钢箱梁结构，需用钢材约40万吨，相当于13个武汉长江大桥的用钢量。目前中段的岛隧工程已经开工，港珠澳大桥工程计划于明年一季度开工，2016年完工。不久的将来，一项伟大的工程又将展现在世人面前。
三、海南文昌航天发射场
2007年九月21日国务院、中央军委批准在海南省文昌市建设新航天发射场。是继酒泉、西昌、太原三大内陆发射场后，中国建设的首个滨海发射基地，将用于满足中国航天发展的新需要。建于海南的发射场，最接近赤道，可以大大减少燃料消耗；同型号火箭推力可增加10%。亦可采用海运解决运载火箭这样庞然大物的难题，此外也大大提高残骸坠落的安全性。
文昌新航天发射场总占地面积1.7万多亩，将于2012年建成，2013年具备火箭首次飞行条件。建成后，主要承担地球同步轨道卫星、大质量极轨卫星、大吨位空间站和深空探测卫星等航天器的发射任务。与航天发射场配套的航天主题公园项目，计划投资70亿元，一期面积约6100亩，分模拟太空、航天博物馆、航天专家休闲度假区等五大功能区，是集旅游观光、航天科普为一体的主题公园。
建设新航天发射场是为了适应中国航天事业可持续发展战略，满足新一代无毒、无污染运载火箭和新型航天器发射需要。新航天发射场建成后，将主要承担地球同步轨道卫星、大质量极轨道卫星、大吨位空间站和深空探测卫星等航天器的发射任务。
弥补内陆基地不足。航天专家分析指出，当前中国有三大航天发射基地，即酒泉、西昌和太原，但都深处内陆，生成诸多不利于新型航天器发射的困扰，海南航天发射基地的建成将弥补这些不足。首先，由于当前中国铁路隧道直径的限制，超过3.5米直径的火箭箭体和发动机就不能使用铁路运输。而当前三大发射基地酒泉、西昌和太原卫星发射中心都在内陆，因此5米直径的新型火箭将无法运抵这些地点发射。而文昌位于滨海地区，邻近的清澜港是海南省五大枢纽港之一，可停泊5，000吨级船只，稍加改建就可以容纳运送大型火箭的滚装船。其次，当火箭助推器和一级箭体工作完毕后被抛掉时，这些残骸一般将坠落在发射点以东1，000千米以内。海南发射场以东1，000千米之内几乎都是南海，只有几个零星岛屿，极大地提高了残骸坠落的安全性。
4.土木工程的本质与要求
现在的土木工程专业本质是国家对学校的人才培养提出了更高的要求。人才培养模式是学校学生构建的知识、能力、素质结构，以及实现这种结构的方式，它从根本上规定了人才特征并集中地体现了教育思想和教育观念。因此构建适应21世纪的社会、经济、文化发展需要的土木工程方面的人才培养模式是当前深化教育教学更高的关键。我国原来的土木工程专业的前身多为工业与民用建筑，即建筑工程专业。所以各原来办建筑工程、交通土建工程等专业的学校要贯彻落实教育方针，按照培养基础扎实、能力强、素质高的高级专门人才的用体要求，逐步构建素质教育，融传授知识、培养能力与提高素质为一体，富有土木工程时代特征的多样化人才培养模式！
主要体现在以下两个方面：
一是通过冶金过程的优化和新技术开发最大限度地满足相关产业对高品质冶金材料的要求。二是最大限度地减少冶金生产的资源和能源消耗，减少对环境的污染。这也是本专业的前沿主攻方向。考虑到我国冶金行业清洁化生产水平低和特有的复合矿资源多样化的特点等因素，该专业不仅要致力于研究流程中废弃物的“四化”（即减量化、再资源化、再能源化和害化）处理综合技术，而且还要对复合矿冶炼技术进行环保和经济意义上的评价和指导，并在此原则下开发复合矿的综合利用技术，最终实现我国高品质冶金材料的生态化生产。根据以上特点，冶金专业主要有三大研究方向。一是冶金物理化学方向：学习内容包 括冶金新理论与新方法、冶金与材料物理化学、材料制备物理化学、冶金和能源电化学等。二是冶金工程方向：学习内容包括钢铁和有色金属冶金新工艺、新技术和新装备的研究、现 代冶金基础理论和冶金工程软科学、冶金资源的综合利用、优质高附加值冶金产品的制造和 特殊材料的制备技术等。三是能源与环境工程方向：学习内容包括冶金工程环境控制、燃烧的清洁燃烧与能源极限利用、工艺节能与余能回收、工业固体废弃物、城市垃圾处理、大气污染控制、技术及新产品的开发与试验工作等。这些广泛的分支领域构成了冶金工程的重要 组成部分，极大地推进了冶金材料行业的发展与国家的工业建设。
随着现代科技的迅猛发展，该专业对从业人员的综合素质也提出了较高的要求，如计算 机技术在冶金工程领域的广泛应用，也就使得学生在大学里就要逐步接触并掌握到丰富而实 用的计算机知识。另外，该领域在国内的发展与国外先进技术的交流也日益频繁，对学生外 语的使用也提出了相当高的要求。
大学是美好的, 特别是对于刚刚经历过残酷高考竞争而迈入大学校门的高中学子, 经过十多年的苦读和应试教育, 进入大学感到了放松, 突然学业上轻松许多, 无具体的升学目标。但是大学并不是人生的终点, 而是一个新的起点, 是我们职业生涯学习的起步阶段。每一个新入学的大学生都必须很快适应新的学习环境, 尽快完成自己的角色转换, 开始新的学习征程。
高中阶段学生基本都是在家长的监护下成长, 不用担心生活上的问题, 学习上也是家长或老师规划好, 不用自己操心, 而在大学要独立完成生活和学习的规划, 很多学生比较茫然。大一新生入校后, 学校的现实与学生的理想总会有些差距, 导致学生情绪失落。
大学一年级的新生从紧张的高考中走过来, 普遍有“解放”的感觉, 这种感觉极易导致上进心的松懈和学习意识的淡漠, 不少学生在几年的大学生涯中学习目标不明确, “60分万岁”, 整天沉迷于虚拟的游戏和网络聊天中, 抑或花前月下、卿卿我我, 最后降级退学, 甚至个别同学直到临近毕业时才幡然悔悟, 但悔之晚矣。
初入大学校门, 许多新生对自己学习的专业了解甚少, 更谈不上喜欢与不喜欢, 高中填报志愿的时候, 可能大多数都是参考家长或教师的意见。大部分学生对自己将要学习的专业及今后所要从事的工作岗位知之甚少, 甚至是一无所知。只有少部分新生对自己的专业做过一些调查研究, 学生缺乏对专业和课程的了解, 不知道学习什么、如何学习、学了有什么用。他们对大学的生活和学习既充满了好奇又感到迷茫, 对所学专业缺乏认识, 造成学习的盲目和专业思想的不稳定。此时, 学生初入校门的那种新鲜、好奇、兴奋, 往往会被无聊、郁闷和迷茫所取代。
为了帮助学生解决这些问题, 沈阳工程学院 (以下简称“我校”) 机械电子工程专业面向新生增设了机电工程专业导论课程, 取代了原先由辅导员和系领导主办的入学教育讲座, 由专业教师指导学生系统地认识和学习机械电子工程专业的概述知识。
在课程中对机械电子工程专业的性质、学科概况、课程设置、学习方法、未来就业前景和领域进行了介绍, 使学生对自己所学专业及从事的工作岗位有了比较清晰的认识, 明确了学习的方向, 培养了专业兴趣, 使学生对自己未来四年大学的生活和学习形成了一个较详细的规划。
二、内容规划
机电工程专业导论课程建设的指导方针是“导向性、概述性、前沿性、趣味性”, 课程是学生职业人生学习的向导, 趣味性概述机电技术专业前沿知识内容。在专业导论课程的规划过程中紧密结合人才培养目标, 本专业培养德、智、体、美全面发展, 较系统地掌握机械制造及自动化、计算机应用、自动控制和电子技术应用等复合型的专业知识, 以机床数控系统的应用与开发, 机电一体化产品的设计、调试和管理等能力为特色的机械电子工程领域高级应用型人才。让学生了解培养要求、毕业要求、学分制培养方案特点、教学计划、课程体系结构、课外培养体系等。重点让学生了解历年的就业情况, 了解就业企业客户群和学校行业办学状况, 了解企业的岗位, 了解职业名称、工程职业能力需求、职业道德要求、需要掌握的知识体系和可以获得的职业资格证书内容等。
结合我校机械电子工程专业建设团队的特点, 专业导论课程设计成在大学的第1学期开设, 课程性质为必修课, 周2学时, 共计26学时。课程由5位专业建设骨干成员讲授, 每人结合自己的专业建设和科研学术方向, 讲授擅长的学科方向知识, 具体的教学计划内容如表1所示。
三、教学实施
由专业带头人负责机电专业导论课程的总体规划和考试考核工作, 课程讲述以大讲座的形式进行, 每上一学年的第2学期结束前, 相关主讲教师集体集中备课布置下一学年的第1学期授课计划和内容, 暑假各主讲教师分别准备课程内容。新生入学第1学期开学前讨论具体的内容, 大家共同备课, 对主讲内容和课件审查定稿。
我校机械电子工程专业是适应社会主义现代化建设的新形势, 为培养机电应用型人才而设置的, 专业申请时为目录外专业。虽然2012年已经成为正式招生专业, 但无成形的专业导论教材可供选用, 现采取无教材讲授方法, 中间根据课程的性质和需要, 教师发放活页资料。教师自编多媒体教学课件, 课件的编写注重选用典型企业的实例、图片、场景、先进的设备和技术, 反映工程职业能力和标准, 紧靠体现机电学科的发展和专业的前沿。
注重学生自学能力的培养, 在课程学习过程中教师布置专题课后问题, 课后由学生自主查找资料, 寻找分析问题和解决问题的途径, 完成结果, 最后可以要求写出报告上交, 也可以采取课堂提问的方法, 作为学生平时成绩记录。
改革传统的考试形式, 注重学习过程的考核, 课程最终考核成绩采用出勤、开卷考试、课程作业、课程文献查找等方式相结合而形成, 其中出勤占10%, 课程作业占20%、开卷考试占70%。
四、结论与展望
机电工程专业导论课程加深了学生对机械电子工程专业发展方向和大学职业课程学习的理解, 受到了学生的一致好评。
目前我校专业导论课程尚处于探索阶段, 随着教学改革的进行, 应该进一步着手进行教材和教学资源建设, 不断丰富教学内容。
摘要：为使应用型本科机械电子工程专业的学生尽快转换角色, 适应大学的职业学习生活, 文章论述了专业导论课程设置的重要性, 规划了机械电子工程专业导论的课程体系内容, 讨论了课程的教学组织和实施方法。
关键词：专业导论课,机械电子工程,教学改革
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1.1 什么是软件危机?它有哪些典型表现?为什么会出现软件危机?
答： 软件危机是指在计算机软件开发和维护过程中所遇到的一系列的严重问题。
它的典型表现：1.软件开发成本高，成本难以控制。2.研究周期长，软件开发进度难以控制，周期拖得很长。3.正确性难以保证，软件质量差，可靠性难以保证。4.软件维护困难，维护人员和维护费用不断增长。5.软件发展跟不上硬件的发展和用户的要求。
它出现的原因一方面是由于软件生产本身存在着复杂性，另一方面是与软件开发所使用的方法和技术有关。软件不同于硬件，它是计算机系统中的逻辑部件而不是物理部件。管理和控制软件开发工程相当困难，软件是规模庞大，而且程序复杂性将随着程序规模的增加而呈指数上升。目前相当多的软件专业技术人员对软件开发和维护还有不省糊涂观念，在实践过程中或多或少地采用了错误的方法和技术，这是使软件问题发展成为软件危机的主要原因。
1.2 什么是软件工程?它有哪些本质特性?怎样用软件工程消除软件危机?
答：软件工程是将系统化的，规范化的，可度量的方法应用于软件开发，运行和维护的过程，即将工程化应用于软件中。
它的本质特性：1.软件工程关注于大型程序的构造 2.软件工程的中心课题是控制复杂性 3.软件经常化 4.开发软件的效率非常重要 5.和谐地合作是开发软件的关键 6.软件必须有效地支持它的用户 7.在软件工程领域中是由一种文化背景的人替具有另一种文化背景的人创造产品。
基本原理: 1.用分阶段的生命周期计划严格管理 2.坚持进行阶段评审 3.实行严格的产品控制 4.采用现代程序设计的技术 5.结果应能清楚地审查 6.开发小组的人员应该少而精 7.承认不断改进软件工程实践的必要性。
1.3 什么是软件?它有什么特点?
答：软件是计算机系统中与硬件相互依存的另一部分，它是包括程序，数据结构及其相关文档的完整集合。
它的特点是：1.抽象而非具体 2.开发而非制造 3.退化而非磨损 4.定制而非基于构件 5.不可见 6.复杂 7.易改变 8.易复制
1.4 什么是软件过程?它与软件工程方法学有何关系?
答：软件过程是为了开发出高质量的软件产品所需完成的一系列任务的框架，它规定了完成各项任务的工作步骤。
软件过程定义了运用技术方法的顺序，应该交付的文档资料，为保证软件质量和协调软件变化必须采用的管理措施，以及标志完成了相应开发活动的里程碑。软件过程是软件工程方法学的3个重要组成部分之一。软件工程的基础是软件过程。
1.5 什么是软件生命周期模型?试比较瀑布模型、原型模型、增量模型和螺旋模型的优缺点，说明每种模型的适用范围。
答：软件生命周期模型是软件开发全部过程，活动和任务的结构框架，它能直观表达软件开发全过程，明确规定要完成的主要活动，任务和开发策略。也叫软件开发模型。
瀑布模型 优点：有利于大型软件开发过程中人员的组织，管理，有利于软件开发方法和工具的研究，从而提高了大型软件项目开发的质量和效率。
缺点：1，开发过程一般不能逆转，否则代价太大 2.实际的项目开发很难严格按
照该模型进行 3.客户往往很难清楚地给出所有的需求，而该模型却要求如此 4.软件的实际情况必须到项目开发的后期客户才能看到，这要求客户有足够的耐心。
适用范围：1.用户的需求非常清楚全面，且在开发过程中没有或变化很少 2.开发人员对软件的应用领域很熟悉 3.用户的使用环境非常稳定 4.开发工作队用户参与的要求很低。
原型模型 优点：1.可以得到比较良好的需求定义，容易适应需求的变化 2.有利于开发与培训的同步 3.开发费用低，开发周期短且队用户更友好。
缺点：1.客户与开发者对原型的理解不同 2.准确的原型设计比较困难 3.不利于开发人员的创新
适用范围：1.对所开发的领域比较熟悉而且有快速的原型开发工具 2.项目投标时，可以以原型模型作为软件的开发模型 3.进行产品移植或升级时，或对已有产品原型进行客户化工作时，原型模型非常合适。
增量模型 优点：1.采用增量模型的优点是人员分配灵活，刚开始不用投入大量的人力资源
2.如果核心产品很受欢迎，则可增加人力实现下一个增量 3.可先发部分功能给客户，对客户起到镇静剂的作用。
缺点：1.并行开发构件有可能遇到不能集成的风险，软件必须具备开放式的体系结构 2.增量模型的灵活性可以使其适应这种变化的能力大于优于瀑布模型和原型模型，但也很容易退化为边做边改模型，从而使软件过程的控制失去整体性。
适用范围：1.进行已有产品升级或新版本开发，增量模型是非常适合的 2.对完成期限严格要求的产品，可以使用增量模型 3.对所开发的领域比较熟悉而且已有原型系统，增量模型也非常适合。
螺旋模型 优点：1.实际上的灵活性，可以再项目的各个阶级进行变更 2.以小的分段来构建大型系统，是成本计算变得简单容易 3.客户始终参与每个阶段的开发，保证了项目不偏离正确方向以及项目的可控性 4.随着项目推进，客户始终掌握项目的最新消息，从而是他或她能够和管理层有效地交互。
缺点：1.采用螺旋模型需要具有相当丰富的风险评估经验和专门知识，在风险较大的项目开发中，如果未能够及时标识风险，势必造成重大损失 2.过多的迭代次数会增加开发成本，延迟提交时间。
适用范围：只适合于大规模的软件项目。
1.6 怎么理解软件工程的概念及其意义?
答：软件工程是一门将理论和知识应用于实践的工程，它借鉴了传统工程的原则和方法，以求高效地开发高质量软件。它是一种层次化技术。
意义：从历史上讲，软件工程的作用，是为了克服上个世纪60年代出现的软件危机，这种危机表现为软件开发的成本大、进度慢、维护难和质量得不到保障。从当前来讲，软件工程的作用，就是告诉人们怎样去开发软件和管理软件。具体地讲，它表现在与软件开发和管理有关的人员和过程上。
1.7 软件过程的通用过程框架包含哪两类活动?
答：一类是框架活动，还有一类是保护性活动。
1.8 描述基于构件开发的思想以及目前的发展情况。
答：基于构件开发强调将被设计的系统分解成功能的或逻辑的构件，构件用定义好的接口进行通信。
它是现在软件复理论实用化的研究热点，在构件对象模型的支持下，通过复用已有的构件，软件开发者可以“即插即用”地快速构造应用软件，这样即可以节省时间和经费，提高工作效率，也可以产生更加规范，更加可靠的应用软件。
1.9 请简要说明 RUP 的9 个规程(disciplines)及之间关系?
答：RUP的9个规程为：业务建模，需求，分析与设计，实现，测试，部署，配置与变更管理，项目管理以及环境。
对于一个大型项目，RUP九个规程的活动不可或缺，但对于有些项目可能不需要经过所有九个规程，在项目开发时需要对这些规程涉及的活动做具体的裁剪，以适应具体项目的开发需要。
1.10 说明面向切面编程的特点，有什么优势?
答：该范型以一种称为切面的语言构造为基础，切面是一种新的模块化机制，用来描述分散在对象、类或函数中分离出来可以大大增强程序的模块性。
优势：他把特定领域问题的代码从业务逻辑中独立出来，业务逻辑的代码中不再含有针对特定领域问题代码的调用，业务逻辑同特定领域问题的关系通过切面来进行封装，维护。 优势：面向切面编程的特点是针对业务处理过程中的切面提取，所面对的是处理过程中的某个步骤或阶段，以获得逻辑过程中各部分之间低耦合性的隔离效果，降低了耦合性。
1.11 模型驱动工程中 MDA 的基本思想是什么?
答：MDA的基本思想是系统的功能性是用合适的规约语言以平台无关的模型的方式定义，然后为实际的实现翻译到一个或多个平台相关的模型上。
Chapter2
2.1 描述面向对象的基本概念和思想。
答：面向对象是一种以对象为基础，以事件或消息来驱动对象执行处理和程序设计技术。 面向对象的基本思想是认为客观实体和实体之间的联系构成了现实世界的所有问题，而每
一个实体都可以抽象为对象。
2.2 面向对象分析设计的基本思路和过程是怎样的?
答：分析过程主要包括理解、表达和验证。设计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。
过程：识别系统的用例和角色，进行系统分析并抽象出类，设计系统并设计系统中的类及其行为。
2.3 面向对象程序设计中的概念主要包括哪些?分别阐述其主要思想。
答：对象：封装了数据和操作这些数据的代码的逻辑实体。
类：具有相同类型的对象的抽象。
封装：保证软件部分具有优良的模块性的基础。
继承：让某个类型对象获得另一个类型的对象特征。
多态：使不同内部结构的对象可以共享相同的外部接口，减少代码复杂度。
动态绑定：多态实现的具体形式，将一个过程调用与相应代码链接起来的行为。 消息传递：使得对现实世界的描述更容易。
方法：定义一个类可以做的，但不一定去做的事。
2.4 描述 UML 的主要概念和历史。
答：UML是统一建模语言，用来对软件密集系统进行可视化建模的一种语言。UML为面向对象开发系统的产品进行说明、可视化、和编制文档的一种标准语言。
历史：Rumbaugh和Booch将Booch93和OMT-2统一起来，发布了UM0.8;后经过Booch，Rumbaugh和Jacobson的共同努力，发布了UML0.9和UML0.91，并将UM重命名为UML。，Rational组织成立了UML合作者联盟，以完善、加强和促进UML的定义工作。启动了UML2.0标准的制定工作。
2.5 RUP 是什么?应用RUP 对软件开发有什么意义?
答：RUP(Rational Unified Process)是统一软件开发过程，是一个面向对象且基于网络的程序开发方法论。
应用RUP为软件开发提供了一个模版，使得软件开发过程规范化，统一化。
Chapter3
3.1 为什么要进行业务建模?业务建模适用什么场合的软件项目开发?
答：进行业务建模的原因：业务人员、IT技术的业务知识、IT技术知识彼此之间存在着较大的差异，而规模较大的软件开发项目是不太可能让所有参加项目的IT技术人员都先熟悉
业务知识而再进行开发的，所以需要通过“业务建模”将“业务需求”准确地转换为IT技术人员所熟悉的“软件需求”。
适用场合：规模较大的软件项目开发。
3.2 业务建模可以分哪些工作流进行?
答：评估业务状态、描述当前业务、定义业务、探索流程自动化、开发领域模型。
3.3 什么是领域模型?与业务模型的关系是什么?
答：领域模型：领域模型是描述业务用例实现的对象模型。它是对业务角色和业务实体之间应该如何联系和协作以执行业务的一种抽象。领域模型从业务角色内部的观点定义了业务用例。该模型为产生预期效果确定了业务人员以及他们处理和使用的对象(“业务类和对象”)之间应该具有的静态和动态关系。它注重业务中承担的角色及其当前职责。这些模型类的对象组合在一起可以执行所有的业务用例。
关系：开发领域模型是一个备选活动，领域模型是业务分析模型中独立的一部分，注重于说明对于业务领域很重要的概念、产品、可交付成果和事件。这样一个模型仅描述业务中的重要信息，并不包括人员承担的职责。
3.4 什么是系统上下文?明确目标系统的上下文有什么意义?
答：系统上下文：指的是目标系统、与之交互的用户和外部系统。
意义：业务建模作为软件需求的前一阶段，了解目标系统的上下文是很有必要的，便于确定目标组织和业务范围。
3.5 什么是业务涉众?业务涉众可能来自哪些方面?
答：业务涉众：所有跟目标业务有利害关系的人。
方面：可能来自目标组织内部及目标组织外部且跟目标组织有关系的人和组织。
3.6 什么是业务愿景?怎么理解业务愿景的重要性?
答：业务愿景：定义业务建模工作所针对的一组目标。
重要性：要了解组织的业务过程，对业务进行建模，首先必须理解组织的共同愿景，业务建模时期的重要任务就是确定项目涉众的共同愿景，而了解最有影响力的涉众的愿望和目标是非常重要的环节。所以业务愿景对整个业务建模过程来说是十分关键和重要的。
3.7 业务建模的作用是什么?哪些人和组织是潜在的业务执行者?
答：作用：
(1)了解目标组织(将要在其中部署系统的组织)的结构和机制;
(2)了解目标组织中当前存在的问题并确定潜在改进的可能性;
(3)确保客户、最终用户、开发人员和其他各方就目标组织达成共识;
(4)导出支持目标组织所需的系统需求;
(5)了解要部署的软件系统将如何融入组织。
潜在的业务执行者：客户、合作伙伴、供应商、权威机构(法律、法规等制订机构)、子公司、所有者和投资者、业务以外的信息系统等。
3.8 结构化业务用例的三种关系是什么?
答：三种关系：包含关系、扩展关系、泛化关系。
3.9 业务用例的包含与扩展关系、包含与泛化的区别是什么?
答：包含与泛化的区别：(1)对于用例泛化关系，子用例的执行取决于父用例(重用部分)的结构和行为，而在包含关系中，基本用例的执行只取决于包含用例(重用部分)所执行的功能的结果。(2)在泛化关系中，子用例的用途和结构是相似的，而在包含关系中，重用同一个包含用例的基本用例可能有完全不同的用途，但需求执行相同的功能。
包含与扩展的区别：(1)包含关系：如果基本用例的某个部分代表一个功能，而业务用例只依赖于本功能的结果，而不是产生结果的方法，那么可以将这部分分离出来，形成一个附加用例。使用包含关系，将附加部分明确包含于基本用例中。包含关系将基本用例和包含用例连接起来。
(2)扩展关系：如果基本用例的一部分是可选的，或对于理解该用例的主要目的来说不是必需的，那么可以将这部分分离出来，形成一个附加用例，以简化基本用例的结构。利用扩展关系，将附加部分隐含地包含于基本用例中。扩展关系将扩展用例与基本用例连接起来。
3.10 业务分析模型的作用是什么?与业务用例模型的之间是什么关系?
答：作用：业务分析模型描述通过与业务系统、业务工作者和业务实体交互来实现业务用例。它充当了为了执行业务用例而所需业务系统、业务工作者和业务实体之间的相关和协作方式的抽象。它还定义了在执行业务用例时由业务执行者调用的外部业务服务。
关系：业务用例模型是从与客户和业务流程对应的业务执行者和业务用例的角度，对业务进行描述。业务用例模型包括工作流程说明，此说明确定完成了那些工作。所以业务用例模型描述在业务执行者和业务之间发生了什么，对于业务结构或如何实现业务用例不作任何假设。而业务分析模型就是用于描述如何执行业务用例，并具体定义业务提供的服务，内部业务工作者及其使用的信息，将它们的结构化组织描述为独立的单元，定义业务工作者如何通过交户来实现业务用例中所描述的行为。
3.11
(c)
2. 以医院为研究对象，请描述医生、病历的性质分别是( )
(a) business actor、business worker
(b) business worker、business actor
(c) business actor、business entity
(d) business worker、business entity
3.12 综合案例分析-餐厅点菜业务分析
某餐厅的点菜服务流程与规范如下：
1.递上菜单
(1)客人入座后，服务员询问客人需要什么茶水。准备好茶水后，按“女士优先，先
宾后主”的原则从右边为客人斟上茶水。
(2)将菜单打开第一页，按照“女士优先”原则，用双手从客人右侧将菜单送至客人 手中，然后站在客人斜后方能观察客人面部表情的地方，上身微躬。
2.推荐介绍酒店菜品
(1)在客人点菜前，服务员应留有时间让客人翻看菜单。
(2)在客人翻看菜单时，应及时向客人简单介绍菜单上的菜，回答客人的询问。
(3)向客人介绍厨师长今日特别推荐的菜品、其他的特色菜、畅销菜和高档菜等菜品， 并介绍其样式、味道、温度和特点。
3.接受点菜
(1)服务员先在点菜单上记下日期、本人姓名及台号、就餐人数等。
(2)客人点菜时，应注视客人，听清客人点的菜名，适时帮助客人选择菜品和主动推 介菜品，准确地记录菜名。
(3)对于特殊菜品，应介绍其特殊之处，并问清客人所需火候、配料及调料等。
(4)若客人用餐时间较紧，点的菜需时间较长，则应及时向客人征求意见;若有客人 点相同的菜式，如汤和羹或两个酸甜味型的菜时，应有礼貌地问客人是否需要更换菜式。
(5)若客人有特殊要求，应在点菜单上清楚注明，并告知传菜服务员。
4.复述点菜内容
(1)客人点菜完毕后，服务员应清楚地重复一遍所点菜品内容，并请客人确认。
(2)复述完毕后，在点菜单的右上角写明当时的时间，以便查询。
(3)收回菜单并向客人致谢，同时请客人稍等，说明大致的等候时间。
5.分送点菜单
(1)服务员将点菜单的第一联送至收银处。
(2)将点菜单的第二联送至厨房。
(3)将第三联给客户，第四联交给传菜员、值台服务员留底备查。
根据案例的描述，请你完成下列任务：
1. 分析餐厅的点菜业务，建立点菜业务模型。
这项业务的业务涉众：外部涉众：客人，
内部涉众：服务员，收银处，厨房，值台服务员
分析点菜业务模型：
业务执行者为：客人
业务用例是：入座，推荐菜品，点菜，确认内容，分送菜单，上菜
2. 用活动图描述客人点菜的活动。
3. 分析点菜业务模型，找出有哪些业务工作者和业务实体，并用交互图来说明之间的通信和交互关系。
业务工作者为：服务员,收银处，厨房，值台服务员
业务实体为：菜单，点菜单
Chapter4
4.1 需求的类别有哪些?
答：需求可分为功能性需求和非功能性需求。
功能性需求规定了系统无需考虑物理约束而必须能够执行的动作，描述支持用户目标、任务或活动的系统行为(功能或服务)。
非功能性需求是功能性需求之外的需求，包含质量和约束，它们仅仅说明系统或系统环境的属性。
4.2 怎么理解文中 Fred Brooks 关于需求的那段话?
构建软件系统最难的部分是确定要构建什么(即系统需求)。相比其他工作，如果这个工作做错，会严重影响将产生的系统，也更难在以后矫正。
答：需求工作对于整个软件系统来说是非常重要的，它是实现和测试的先启阶段，需求建模解释如何理清涉众的请求及如何把这些请求转化为一组需求工作产品，确定要建系统的范围，提供系统必须做的详细要求。此阶段是后续工作以及整个系统的基础和关键，一旦这个阶段出现问题，将会直接影响到后续工作的正常顺利进行，而如果想要在以后改，代价是非常大的，并且也难纠正。
4.3 系统用例模型可以描述什么方面的需求?补充规约主要补充哪方面的需求?
答：系统用例模型可以描述设计软件系统方面的`需求，参与者与软件系统的交互，在系统用例说明中书写足够详细的事件流。
补充归约主要补充那些无法在用例中记录的需求。包括：捕捉无用例归约的功能性需求，捕捉系统资量，捕捉约束，捕捉符合性需求，捕捉文档需求。
4.4 什么是系统执行者?如何寻找潜在的系统执行者?
答：系统执行者：是指与目标系统交换数据的任何对象，是在系统之外，透过系统边界与系统进行有意义交互的任何事物。执行者可以是用户、外部硬件或其它系统。
寻找潜在的系统执行者：首先可以从业务模型中去查找，那些业务执行者和业务工作者是潜在的系统执行者。如果没有做业务建模，那可以回答以下问题：哪些用户组需要系统帮助来执行它们的任务?执行系统最明显的主要功能需要哪些用户组?要求哪些用户组执行次要功能，如系统维护和管理?哪些外部硬件或软件系统会与新系统交互吗?是否有事情在预定的时间自动发生?
满足一个或多个上面这些范畴的任何个人、小组或事物有可能就是执行者。
4.5 如何理解系统执行者与业务执行者、业务工作者的关系?
答：业务执行者是指某人或某物与业务进行交互时所担任的角色，它是指在业务之外和业务交互的人、组织或事物。
业务工作者代表在业务中进行操作的人、软件或硬件的抽象。它代表业务中的一个或一组角色。
系统执行者：是指与目标系统交换数据的任何对象，是在系统之外，透过系统边界与系统进行有意义交互的任何事物。执行者可以是用户、外部硬件或其它系统。
关系：系统执行者是针对软件系统来说明的，而业务执行者和业务工作者是针对业务来说明的，系统执行者和业务执行者含义相似，只是所在的描述范畴不一样。
4.6 请分析用例中的包含关系和扩展关系的相似与区别?
答：相似：都是如果用例包含的一段行为片段可以用于其他用例，则将这段行为片段归到“包含用例”或“扩展用例”中，形成一个新的用例，原始用例就成为基本用例，对“包含用例”和“扩展用例”分别有包含关系和扩展关系。
区别：(1)扩展用例是可选的，而包含用例不是可选的;(2)基本用例没有扩展用例是可以完成的，但没有包含用例则不能完成;(3)扩展用例的执行是有条件的，而包含用例没有;(4)扩展用例会改变基本用例的行为，而包含用例不会。
4.7 简单说明把用例组织到包中有什么好处。
答：用例包是用例、执行者、关系、图和其他包的集合，可以通过将用例模型分成更小的部分来结构化用例模型。这样可以使得具有大量元素的用例模型中的用例结构化，同一包中的用例彼此之间都有某种关系，更加清楚明了，便于以后模型的分析和使用。
4.8 用例详细描述中有哪三种事件流，分别表示什么场景?
答：三种事件流：主事件流、分支事件流和异常事件流。
主事件流：在描述正常过程时列出执行者和系统之间相互交互或对话的动作序列。当这种对话结束时，执行者也达到了预期的目的。
分支事件流：也可促进成功地完成任务，但它们代表了任务的细节或用于完成任务的途径的变化部分。
异常事件流：不符合用例流正常或基本行为，引起任务不能顺利完成。
4.9 什么是软件需求规约(SRS)?
答：软件需求规约是分析任务的最终产物，通过建立完整的信息描述、详细的功能和行为描述、性能需求和设计约束的说明、合适的验收标准，给出对目标软件的各种需求。
4.10 如何理解界面原型在需求建模中作用?
答：可以处理模糊需求，开发者和用户可充分通信，降低开发风险。
静态界面原型：供分析人员与用户进行进一步交流和沟通，通过这种可视化方法，使双方逐步就明确系统需求达成共识。
交互式界面原型：便于用户可以操作，展示实际系统效果。
4.11 选择题
1. 如图4.11-1所示. A1 、A2 和A3 是什么? (单选题)( C)
(a) role
(b) Actress
(c) Actor
(d) User
2. 如图4.11-1中，下面哪个语句是正确的? (多选题) ( BCD) (a) A3 可以使用UC4 与系统交互。
(b) Al 可以使用UCl 和UC4 与系统交互。 (c) A3, Al 与A2 不同。
(d) UC3 是没有步骤的抽象用例。
3. 如图4.11-1 所示,下面哪个语句是正确的? (多选题)(CD ) (a) UC5 是UC4 的补充部分。 (b) UC4 是UC5 的可选部分。 (c) UC1 是没有用的。
(d) UC2 是UC4 的可选部分。 (e) UC4 是UC2 的补充部分。
4.12 综合案例分析-餐厅智能移动终端无线点菜系统需求
根据第 3 章的练习3.11 综合案例分析的业务描述，来分析点餐系统的需求。
现在该餐厅为了提高管理效率，避免在点菜过程中出现掉单、飞单,错单、舞弊等现象，计划采用智能移动终端无线点菜系统。 无线点菜系统的要求： 1. 即时点菜
服务员随时随地地使用智能掌上电脑系统，为顾客点菜、加菜，系统自动将数据传到后台和分布在厨房与前台的打印机上。打印机立刻打印所点的菜单。 2. 无需布线
系统前台使用无线网络与掌上电脑技术，使前台使用者可以在营业大厅内随意走动，自由的使用系统为顾客服务，无需在大厅中布置任何网络线路，从而避免影响餐厅的整体环境。 3 操作简单
系统采用 B/S 结构，前台使用智能移动终端如智能手机、平板电脑做客户端，所有的操作都是笔触式和手写输入，操作要方便，适宜于任何服务人员使用。 4. 超长传送
传送距离可达 100 米，室外传送距离可送300 米。 根据案例的描述，请你完成下列任务：
1. 建立无线点菜系统的用例模型(找出所有的系统 Actor 和Use Case);
用例模型
系统Actor：服务员、客户、经理
Use case：点菜服务、自助点菜、统计
2. 对用例进行详细描述，包括前置条件、后置条件，以及各事件流，并用泳道图画出用例对应的事件流。 前置条件：
服务员有掌上电脑系统，厨房与前台有打印机，在传输距离之内 后置条件：
打印机打印所点菜单 事件流： 主事件流： 1.顾客点菜;
2.服务员用掌上电脑及菜单; 3.厨房和前台打印机打印菜单 分支事件流： 无
异常事件流：
步骤2后步骤3未接收，无法打印，返回步骤
2
3).打印菜单用例描述： 用例名称：打印菜单
用例描述：打印点菜内容 参与者 ：打印机 前置条件：点菜完成
后置条件：打印机打印菜单给后台，厨房和前台 主事件流：1.系统发送点菜单至打印机
2.打印机接收菜单 3.打印机打印菜单 分支事件流：无 异常事件流：无 泳道图：
Chapter5
5.1 如何理解分析与设计的联系?
答：“分析”是指“做什么”，强调对问题的调研而不是如何确定解决方案，重点集中在需求和应用领域上;而“设计”指“怎么做”，强调的是问题的逻辑解决方案，即系统怎样才能满足需求，重点转移了要产生软件的结构上。但由于分析与设计是把用户需求转化为实现的桥梁，分析和设计自始至终可以用相同的技术和类似的表示方法，它们之间的界限很难划清，且没有太多意义。
5.2 分析设计包括哪些工作流程?
答：分析和设计过程是一个不断迭代优化的过程。
包括：执行体系结构合成;定义候选体系结构;优化体系结构;分析行为;设计构件;设计数据库;服务识别;服务规范。
5.3 分析建模的元素分哪几类?具体是什么? 答：分析建模的元素分为四大类，分别是： (1)基于场景元素：
这类元素包括：用例文本、用例图、活动图和泳道图等; (2)面向流的元素：
这类元素包括数据流图、控制流图、处理叙述等; (3)基于类的元素：
这类元素包括类图、分析包、CRC模型、通信图等; (4)行为的元素：
这类元素包括状态图、顺序图等。
5.4 分析模型的静态模型的用途是什么?静态模型的元素有哪些?
答：用途：通过分析，可以将业务需求模型和系统需求模型转化为系统可以处理的对象模型，并给出对象的基本属性和对象间相互关系。
分析模型中静态模型主要的元素是基于类的元素，包括： 分析包：模型中的包，表示层次结构。 类：模型中的类，由包所拥有。 关系：模型中的关系，由包所拥有。
图：模型中的类图、协作(通信)图，由包所拥有。
5.5 动态模型的类被分为哪三类?分别在系统中承担什么职责? 答：边界类、控制类和实体类。
边界类：是用来对系统环境及其内部工作之间的交互建模的类。这样的交互涉及转换和转移事件，并注释系统表示中的更改(例如界面)。
控制类：是用于对特定于一个或一些用例的控制行为建模的类。 实体类：是用来对必须存储的信息及关联行为建模的类。
5.6 按照设计模型的不同层次和功能，设计元素可以分哪些方面?
答：(1)体系结构元素;(2)构件级元素;(3)接口/界面元素：用户界面、构件接口、系统接口;(4)数据元素：数据库设计、数据结构设计;(5)部署级元素。
5.7 软件模式有哪三个层次?分别说明之。
答：一般地，软件模式可划分为三个层次：体系结构模式，设计模式和代码模式。
体系结构模式：描述软件系统里的基本的结构组织或纲要。体系结构模式提供一些事先定义好的子系统，指定它们的责任，并给出把它们组织在一起的法则和指南。
设计模型：提供一种提炼子系统或软件系统中的构件或者两者之间关系的纲要设计。设计模型描述普遍存在的在相互通讯的构件中重复出现的结构，这种结构解决在一定的背景中的具有一般性的设计问题。
代码模型：也称“成例”、实现模式。是较低层次的模式，并与编程语言密切相关。代码模型描述怎样利用一个特定的编程语言的特点来实现一个构件的某些特定的方面或关系。
5.8 什么是软件体系结构?简述软件体系结构的设计重要性。
答：软件体系结构：是具有一定形式的结构化元素，即构件的集合，包括处理构件、数据构件和连接构件。处理构件负责对数据进行加工，数据构件是被加工的信息，连接构件把体系结构的不同部分组组合连接起来。这一定义注重区分处理构件、数据构件和连接构件，这一方法在其他的定义和方法中基本上得到保持。
重要性：软件体系结构设计是高阶层的设计，定义了包(子系统)，包括包之间的依赖关系和主要的通信机制。自然清晰和简单的结构是目标，避免几乎没有依赖或双向依赖。
5.9 试说明软件体系结构的演变过程。
答：(1)单机系统：是指只需装在一台电脑上，同时只能一个用户使用的系统，没有服务器概念，很多早期的软件都是单机系统，与分布式系统区别。
(2)客户机/服务器(两层)结构：由服务器提供应用(数据)服务，多台客户机进行连接。
(3)浏览器/服务器(B/S)结构：在当前Internet/Intranet领域，“浏览器/服务器”结构是非常流行的客户机/服务器结构。这种结构最大的优点是：客户机统一采用浏览器，这不仅让用户使用方便，而且使得客户机不存在安装维护问题。
(4)三层结构：三层结构的客户机/服务器模型是一种先进的协同应用程序开发模型，不是物理上，而是逻辑上将客户机/服务器系统中各种各样的部件划分为三“层”服务，它们共同组成一个应用程序，这三层服务包括：数据访问层、业务逻辑层和表示层。
5.10 如何理解体系结构风格和模式的本质?
答：体系结构风格：定义了结构组织模式的系统族，用来表达一组协作的约束，使得对公共约束的特征进行沟通变得更加容易，被用作一种进行抽象的方法，而不是代表一种个性化的设计。
体系结构模式：是对某类问题域给出的一套软件结构的解决方案，描述了软件系统基本的结构化组织方案，是处理特定问题的高效、成熟的模板。
5.11 什么是软件框架?与模式的区别是什么?
答：软件框架：软件开发过程中提取特定领域软件的共性部分形成的体系结构，不同领域的软件项目有着不同的框架模型。
区别：模式提供一种思想方法的指导，应用模式的指导，可以帮助设计人员做出一个优良的设计方案，达到事半功倍的效果。但模式不体现为程序，如MVC是一种体系结构的模式，对于同一软件体系结构，可以通过多种框架来实现。如Struts是实现MVC模式的著名框架，但不是唯一的。
5.12 RUP 的4+1 视图分别是什么? 答：概括而言，RUP的4+1视图是： (1)逻辑视图：设计的对象模型。
(2)进程视图：捕捉设计的并发和同步特征。
(3)实现视图：描述了在开发环境中软件的静态组织结构。
(4)部署视图：描述了软件到硬件的映射，反映了分布式特征。
(5)用例视图：该视图是其他视图的冗余(因此“+1”)。它包含用例和场景。
5.13 什么是设计模式?
答：设计模式：是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。 毫无疑问，设计模式于己于他人于系统都是多赢的，设计模式使代码编制真正工程化，设计模式是软件工程的基石，如同大厦的一块块砖石一样。
5.14 简要说明类的详细设计分哪几步来实现?
答：(1)使用设计模式和机制：使用适合设计的类或功能、符合项目设计指南的设计模式和机制。
(2)创建初始设计类：为指定为此任务输入的分析类创建一个或多个初始设计类，并指定跟踪依赖关系。包括设计边界类、设计实体类和设计控制类。
(3)定义属性：类的属性为类实例提供信息存储，并经常用于代表类实例的状态。类本身保持的任何信息都是通过其属性完成的。
(4)确定持久类：需要在永久介质上存储其状态的类被称为持久类。
(5)定义操作：类的操作是类的行为特征或动态特征，表示类提供的服务。 (6)定义方法：方法制定操作的实现。
(7)定义状态：对于一些操作，操作的行为取决于接受者对象所处的状态。
5.15 什么是实体类与持久类?说说两者之间区别与联系。
答：实体类：在分析期间，代表被操纵的信息单元。它们往往是被动的、持久的，并且可能被确定并与持久性分析机制相关联。
持久类：需要在永久介质上存储其状态的类。
区别和联系：持久类是针对于hibernate对数据库的映射来说的，持久类=实体类+xml或注解配置;而实体类就是一个javabean类，有属性，get、set方法，以及一些简单处理的方法。
5.16 开发物理数据库设计的详细步骤有哪些?
答：(1)定义域;(2)创建初始物理数据库设计元素;(3)定义引用表;(4)创建主键和唯一性约束;(5)定义数据和参照完整性实现规则;(6)将数据库设计反向规范化来为性能进行优化;(7)优化数据访问;(8)定义存储器特征;(9)设计存储过程来将类行为分发给数据库。
5.17 进行界面设计时分析用户的特征有什么作用?
答：描述某些(人类)用户的特征，这些用户将与系统交互来执行当前迭代中考虑的需求。要重点描述主要用户，因为交互的大部分涉及这些用户。该信息对于下面的后续步骤很重
要。
与系统分析人员协作，确定是否需要对用户(主要的执行者)描述做出更改，来反映特征描述。
5.18 选择题
1. 如图5.18-1 所示.A 、B 和C 是什么对象? (单选题)(D) (a) A 是实体.B 是控制.C 是边界 (b) A 是边界.B 是实体.C 是控制 (c) A 是实体，B 是边界， C 是控制 (d) A 是控制，B 是实体.C 是边界 (e) A 是边界.B 是控制，C 是实体 (f) A 是控制，B 是边界.C 是实体
2. 在UML图中，哪个图用于显示在对象之间传送的消息? (多选题)( CE) (a) 活动图 (b) 对象图 (c) 通信图 (d) 状态机图 (e) 顺序图 (f) 部署图
3. 下面不是设计模型相关的?(单选题)( D) (a)architecture (b) data
(c) interfaces (d) project scope
5.19 综合案例分析-餐厅PDA 无线点菜系统分析与设计
根据第 4 章餐厅PDA 无线点菜系统的需求，请分析设计相关系统。包括 1. 找出主要的概念实体，画出实体类图。
2. 画出系统分析动态模型中的顺序图(要体现边界类、控制类和实体类之间通信内容)。 3. 从上面的顺序图中解析出实体类的操作，画出初步的设计类图。 4. 选择B/S结构，为系统设计相应的界面。 5. 设计相应的数据库表结构
答：1.主要的概念实体：客人，点菜单，点菜记录，打印机，服务员，菜品分类
实体类图：
2.
3.实体类操作：1)客人： 输入已点菜品
2)点菜记录：记录已点菜品();确认点菜记录();发送点菜记录() 3)打印机：打印点菜记录()
类图：
4.界面：
5.数据库表结构：
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