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《現代軟體工程:從基礎到 AI Agent 實踐》大綱#

書籍定位#

軟體工程 + AI 融合的教科書,面向資訊工程系大學生,以混合式結構組織:前半部建立傳統 SE 骨幹,後半部融入 AI 工程新範式。

目標讀者#

大學生(資訊工程系),零基礎可讀,但假設具備基本程式設計能力。

核心理念#

  1. AI 沒有改變軟體工程的本質——需求模糊性、系統複雜性、品質驗證仍然是本質性困難
  2. AI 大幅降低了附屬性困難——樣板程式碼、基礎測試、文件生成等體力活被自動化
  3. 軟體工程師的角色從「建築工」轉變為「指揮官與架構師」——負責定義問題邊界、審查 AI 產出、承擔最終品質責任
  4. 「沒有度量就沒有改進」仍然是金科玉律——評估體系在 AI 時代更加重要

結構規劃:三篇 + 附錄#

第一篇:軟體工程基礎(Ch 1-6)#

以傳統 SDLC 為骨架,每個概念都用 AI 時代的案例重新詮釋。目的是讓學生先建立完整的 SE 心智模型,再進入 AI 領域。

章 標題 核心內容 AI 融合點
1 軟體工程的本質 複雜性、本質性困難 vs 附屬性困難、人月神話、Brooks 法則 AI 消滅了附屬性困難,但本質性困難永存
2 需求工程 需求挖掘、用例建模、使用者故事、邊界條件 AI 輔助需求分析(Red Teaming Prompting、Spec 生成)
3 系統設計 架構模式、模組化、API 設計、SOLID/DRY/KISS Spec-Driven Development、ACI(Agent-Computer Interface)
4 程式設計與實作 程式碼品質、重構、設計模式、Code Review Agentic Coding:人機協同的程式碼生成
5 測試與品質保證 測試金字塔、TDD、整合測試、E2E 測試 AI 自動生成測試、LLM-as-a-Judge
6 部署與維運 CI/CD、DevOps、監控、可观測性 AI 驅動的異常偵測與自癒系統

第二篇:AI 工程基礎(Ch 7-10)#

從傳統 SE 過渡到 AI 工程,建立新的心智模型。這是本書的差異化核心,主要參考《AI Agent 實戰營》的內容提煉而成。

章 標題 核心內容 主要參考
7 從提示到上下文工程 Prompt Engineering → Context Engineering 的演進、API 上下文結構、上下文壓縮、RAG agent-book Ch2
8 工具與 Agent 架構 工具設計原則(ACI)、五類工具分類、MCP 協定、ReAct 迴圈、Coding Agent agent-book Ch1、Ch4、Ch5
9 Harness 工程 約束、驗證、糾正機制、從 Prompt → Context → Harness → Loop → Graph Engineering 的演進 agent-book Ch1(Harness 工程)、chat/agent工程
10 評估與持續進化 Eval 方法論、對比/消融實驗、Agent 的持續進化閉環、學習訊號與更新載體 agent-book Ch7、Ch9

第三篇:主題式深入(Ch 11-14)#

以問題為導向,融合傳統 SE 與 AI 的深度議題。

章 標題 核心內容 主要參考
11 複雜系統的架構 事件驅動與非同步架構、即時互動(語音/Computer Use/機器人)、多 Agent 協作拓撲 agent-book Ch6、Ch10
12 團隊協作與流程 SDLC 演進史(瀑布→螺旋→敏捷→AI 增強)、多人 + AI 協同、Shared Context、自動化護欄 chat/ai軟體工程、opencode.school
13 安全與倫理 提示注入與防禦、工具安全與權限控制、AI 偏見與幻覺、合規與隱私 agent-book Ch4、Ch7
14 前沿與展望 模型即 Agent、模型與 Harness 的飛輪效應、兩朵烏雲(即時互動、持續學習)、軟體工程師的未來 agent-book 後記

與參考材料的差異化#

面向 agent-book-zhtw 本書
定位 Agent 專業技術書 CS 本科生教科書
起點 直接進入 Agent 從 SE 基礎開始
深度 極深(模型後訓練、Mid-training 等) 廣度優先,適度深入
受眾 有經驗的開發者 大學生(零基礎可讀)
實驗 需要 API 金鑰和雲端環境 以本地工具(如 OpenCode Desktop)為主

寫作風格#

  1. 每章一核心公式/概念(如 Agent = LLM + Context + Tools、Agent = Model + Harness)
  2. 實驗分級:★ 入門、★★ 中等、★★★ 挑戰
  3. 中英術語對照,首次出現即定義
  4. 避免過多評論,用案例和實驗說話
  5. 配套開源:程式碼倉庫 + 實驗指南

待決定事項#

  • 模型後訓練(RL、SFT)講到什麼程度?CS 本科生可能沒有 ML 背景
  • 實驗環境是否以 OpenCode / Claude Code 為主平台
  • 語言:中文為主,還是中英夾雜
  • 哪幾章是「核心必讀」、哪幾章是「選讀」
  • 是否需要配套的投影片或課程大綱

附錄規劃#

兩份附錄是實用工具性內容,放在正文之後,作為工具書式的查閱章節。面向不熟悉這些工具的學生,建立動手做實務的基礎。

附錄 A:Git 與 GitHub 實務#

軟體工程的基本功,也是所有程式碼協作的基礎。建議在課程初期(第一篇期間)就一併教授,學生做作業時即可使用。

節 標題 內容
A.1 版本控制的本質:為什麼需要 Git 版本控制概念、分散式 vs 集中式、Git 的核心模型
A.2 Git 基礎操作 init、add、commit、branch、merge、status、log
A.3 分支策略 Git Flow、Trunk-Based Development、release 分支
A.4 GitHub 協作 Pull Request、Code Review、Issue、Fork
A.5 GitHub Actions CI/CD 自動化的入門實作
A.6 Git 進階 rebase、cherry-pick、bisect、衝突解決

附錄 B:OpenCode 與 AI 輔助開發#

本書所有 AI 相關實驗的推薦平台。以 OpenCode Desktop 為主介面(對不熟悉終端機的學生友善),CLI 作為進階選項。參考 opencode.school 的課程設計。

節 標題 內容
B.1 OpenCode 是什麼 從 CLI 到 Desktop、與其他 AI 工具比較
B.2 安裝與設定 OpenCode Desktop 下載、安裝、設定配置檔
B.3 AGENTS.md 為 AI 寫崗位說明書、可重用的指示
B.4 權限控制 讓 AI 能做什麼、不能做什麼
B.5 MCP Servers 擴展 AI 的工具箱、加入外部工具
B.6 Skills 教 AI 新技能、agentskills.io 規格
B.7 實戰 用 OpenCode 完成一個小專案(端到端)

附錄在教學流程中的使用建議#

  • 附錄 A:在第 2 章(需求工程)之後、開始程式實作前教授,學生立刻可用
  • 附錄 B:在第 4 章(程式設計)的 Agentic Coding 一節之前教授,讓學生跟得上 AI 實驗
  • 兩份附錄都設計為「可跳過」——有經驗的讀者可直接略過,需要時回來查閱