Реферат: Программа дисциплины по кафедре Экономическая кибернетика Разработка и стандартизация программных средств и информационных технологий

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Тихоокеанский государственный университет



Утверждаю

Проректор по учебной работе

______________ С.В. Шалобанов

“_____” ________________2007 г.



Программа дисциплины

по кафедре Экономическая кибернетика


Разработка и стандартизация программных средств и информационных технологий


Утверждена научно-методическим советом университета для направлений подготовки (специальностей) в области «^ Информатики и вычислительной техники»


Специальность 071900

«Прикладная информатика в экономике»


Хабаровск 2007 г.


Программа разработана в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта, предъявляемыми к минимуму содержания дисциплины и в соответствии с примерной программой дисциплины, утвержденной департаментом образовательных программ и стандартов профессионального образования с учетом особенностей региона и условий организации учебного процесса Тихоокеанского государственного технического университета.


Программу составил (и)




Масляев П. А.




кафедра Экономической кибернетики, преподаватель







Программа рассмотрена и утверждена на заседании кафедры

протокол № от « » 2007г.

Завкафедрой__________«__»______ 2007г

________________

Подпись дата

Ф.И.О.







Программа рассмотрена и утверждена на заседании УМК и рекомендована к изданию

протокол № от « » 2007г

Председатель  УМК  _______«__»_______ 2007г

_________________

Подпись дата

Ф.И.О.




Директор  института  _______«__»_______ 2007г

__________________

(декан факультета) Подпись дата

Ф.И.О.
^ 1. Цели и задачи дисциплины

Основной целью и задачей курса “Разработка и стандартизация программных средств и информационных технологий” является получение студентами систематизированных сведений о технологиях разработки программного обеспечения, знакомство с Российскими и международными стандартами разработки программных средств, получение навыков по разработке сложных программных средств. А также дополнительно, приобретение студентами знаний по современным методам построения, основам функционирования программных средств различного назначения, получение первичных навыков системного подхода к их проектированию.

В результате изучения дисциплины студент должен знать основные понятия проектирования программных средств и их основные принципы организации.

Изучение дисциплины базируется на знаниях, полученных при изучении дисциплин «Информатика», «Операционные системы», «Структуры данных».


^ 2. требования к уровню освоения содержания дисциплины


В результате изучения дисциплины студент должен:

- знать

основные подходы к проектированию программных средств;

основные Российские стандарты разработки программных средств;

основные Международные стандарты разработки программных средств;

основные понятия UML;

-уметь

проводить анализ предметной области;

составлять спецификации требований;

использовать программные средства и средства разработки для создания и отладки программного обеспечения;

использовать готовые программные решения;

-иметь опыт

проектирования программных средств;

совместной разработке программных средств;

-иметь представление

возможностях современных методов разработки программных средств;

о тенденциях и перспективах развития технологий разработки программных средств.

^ 3. Объём дисциплины и виды учебной работы.


Таблица 1.


Наименование

По учебным планам (УП)

с максимальной трудоёмкостью

с минимальной трудоёмкостью

^ Общая трудоёмкость дисциплины







по ГОС

___

___

по УП

85

85
Изучается в семестрах
5

5

^ Вид итогового контроля по семестрам







зачет







экзамен

5

5

Курсовой проект (КП)







Курсовая работа (КР)





расчетно-графические работы (РГР)







^ Реферат (РФ)





Домашние задания (ДЗ)





^ Аудиторные занятия:







всего

51

51

В том числе: лекции (Л)

34

34

Лабораторные работы (ЛР)

17

17

Практические занятия (ПЗ)







^ Самостоятельная работа







общий объем часов (С2)

34

34

В том числе на подготовку к лекциям

17

17

на подготовку к лабораторным работам

17

17

на подготовку к практическим занятиям






на выполнение КР





на выполнение РГР







на написание РФ







на выполнение ДЗ







^ 4. Содержание дисциплины


Тема

Наименование тем лекционного курса

1. Введение. Жизненный цикл ПС, его стадии, международные стандарты, подходы к разработке ПС.

Цели и задачи дисциплины. Рекомендации по изучению. История, классификация методов разработки и основные определения. Примеры. [Л.1 Введение]

2. Водопадная (Каскадная) модель.

Описание водопадной модели, ее недостатки. Расширенная водопадная модель. []

3. Итерационный подход. Спиральная модель. Инкрементальная модель.

Определение итерационного подхода. Преимущества использования спиральной и инкрементальной модели. []

4. Прототипирование. Общая схема и причины использование.

Определение. Основная задача прототипов. Обратная связь. [Л.1 – с. 55 – 93; ]

5. Техническое задание. Спецификация требований. Подходы к разработке ТЗ.

Структура технического задания. Отличие технического задания от спецификации требований. [Л. 3 – с. 245 – 264;]

6. Свойства требований.

Определение, структура, виды требований[Л. 3 – с. 267 – 337;]

7. Запись требований в ТЗ.

Запись требований по ГОСТам. [Л. 3 – с. 457 – 492;]

8. Стандарт IEEE-830-1993

Описание стандарта IEEE-830-1993, его отличие от ГОСТов. [Л. 3 – с. 505 – 539;]

9. Характеристики качества ПС. Надежность. Эффективность.

Определение характеристик качества ПС, их детальное описание. [Л. 3 – с. 355 – 381;]

10. Характеристики качества ПС. Практичность. Универсальность.

Описание характеристик качества ПС: практичности и универсальности. [Л. 3 – с. 391 – 446;]

11. Характеристики качества ПС. Сопровождаемость. Корректность.

Описание характеристик качества ПС: сопровождаемость и корректность. [Л. 3 – с. 391 – 446; Л. 1 – с. 561 – 615;]

12. Декомпозиция. Классификация базовых архитектур.

Определение декомпозиции. Основные понятия базовых архитектур. [Л. 3 – с. 543 – 560;]

13. Архитектура потоков данных.

Поток. Данные. Отличительные особенности данной архитектуры. [Л. 3 – с. 560 – 588;]

14. Архитектура независимых компонентов.

Компонент. Черный ящик. Преимущества использования данного подхода. [Л. 3 – с. 603 – 643;]

15. Уровневые архитектуры.

Уровневые архитектуры, отличительные особенности. [Л. 3 – с. 731 – 793;]


^ Разделы дисциплины и виды занятий и работ


№
Раздел дисциплины Л
ЛР

ПЗ

КП

(КР)
РГР
ДЗ

РФ

С2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10



Введение. ЖЦ ПС, его стадии, международные стандарты, подходы к разработке ПС.

*

*













*






Водопадная (Каскадная) модель.

*

*





















Итерационный подход. Спиральная модель. Инкрементальная модель.

*

*













*

*



Прототипирование. Общая схема и причины использование.

*



















*



Техническое задание. Спецификация требований. Подходы к разработке ТЗ.

*

*





















Свойства требований.

*

*





















Запись требований в ТЗ.

*

*





















Стандарт IEEE-830-1993.

*



















*



Характеристики качества ПС. Надежность. Эффективность.

*

*





















Характеристики качества ПС. Практичность. Универсальность.

*

*





















Характеристики качества ПС. Сопровождаемость. Корректность

*

*





















Декомпозиция. Классификация базовых архитектур.

*
















*






Архитектура потоков данных.

*
















*

*



Архитектура независимых компонентов.

*
















*

*



Уровневые архитектуры..

*
















*

*


^ 5. Лабораторный практикум


Планирование проекта.



Цель работы: знакомство с основами проектирования.

Исполнение: Составляется график проекта. Планируются задачи и команда проектировщиков.

Обеспечение: Персональный компьютер; CASE-средства: Microsoft Project 2003, Microsoft Visio 2003.

Оценка: По результатам выполнения определяется основные характеристики ПС и ресурсы требуемые для его реализации. Обучающийся должен иметь представление об методах проектирования, уметь работать с CASE-средствами.

^ Время выполнения работы: 4 часа.


Спецификация требований.



Цель работы: Изучение создания Технического задания(или спецификации требований).

Исполнение: Знакомство с основами проектирования. Описание требований заказчика. Написание требований охватывающих полностью будущее приложение.

Обеспечение: Персональный компьютер; Любой текстовый редактор позволяющий форматирование текста(например: Word, WordPad).

Оценка: В результате выполнения должно быть представлено техническое задание(или спецификация требований), выявлены все риски проекта. Обучающийся должен ориентироваться в ТЗ, правильно расставлять приоритеты требованиям заказчика.

^ Время выполнения работы: 4 часов.


Объектно-ориентированный анализ.



Цель работы: Изучение основ объектно-ориентированного анализа

Исполнение: Знакомство с объектно-ориентированным анализом. Получение навыков по проектированию с использованием современных средств проектирования..

Обеспечение: Персональный компьютер; CASE-средство Rational Rose.

Оценка: В результате выполнения должны быть представлены диаграммы классов, состояний, классов, а также сценарии.

^ Время выполнения работы: 4 часов.


Проектирование.



Цель работы: Изучение основ проектирования ПС.

Исполнение: Изучить основные методы проектирования. Описать проект используя схемы и диаграммы.

Обеспечение: Персональный компьютер; CASE-средство Rational Rose, MS Word.

Оценка: В результате выполнения должен быть представлен отчет о проетировании. Обучающийся должен знать основные методы проетирования.

^ Время выполнения работы: 5 часов.


Лабораторные занятия и их взаимосвязь с содержанием лекционного курса


№ п/п

№ раздела по варианту содержания

Наименование лабораторной работы



1, 2, 3, 4

Планирование проекта.



5, 6, 7, 8, 9, 10, 11

Спецификация требований.



1, 4, 12

Объектно-ориентированный анализ.



1, 4, 5, 13, 14, 15,

Проектирование.


6. Реферат


Студентам дневной формы обучения во время самостоятельной работы может быть предложена подготовка реферата по современным актуальным направлениям в области технологиям и методам разработки программных средств. Подготовка реферата преследует цель ознакомления студентов с последними достижениями в рассматриваемой сфере, т.к. развитие информационных технологий происходит чрезвычайно быстро и последние разработки могут быть не включены в курс обучения.

Объем в страницах – до 20 стр. Время на разработку, включая поиск информации - 10 часов.


Примерные темы рефератов


Вопросы написания программных систем с открытым исходным кодом.

Проектирование больших программных комплексов.

Сравнение эффективности подходов к разработке ПС.

Современные подходы к разработке ПС.

Риски проектирования ПС.

И др.


^ 7. Контроль знаний студентов


Тематика вопросов входного контроля.

Студент должен знать:

- Структуры данных и основные принципы работы с ними.

- Алгоритмизацию и программирование (основы алгоритмизации, язык программирования С, С++, С#, Pascal – любой на выбор).

- Объектно-ориентированное проектирование (работа с классами).

^ Текущий контроль знаний студентов.

Текущий контроль осуществляется на лабораторных занятиях путем решения задач, ответов на контрольные вопросы, защите лабораторных работ. Тематика лабораторных работ приведена выше.


^ Выходной контроль знаний студентов.

Дисциплина завершается экзаменом. На экзамене проверяется степень усвоения студентами основных понятий дисциплины, понимание их взаимосвязи, знание основ построения программных средств.

^ Примерный состав вопросов в билетах экзамена по дисциплине



Стадии жизненного цикла ПС, особенности разработки ПС, основные международные стандарты, пять подходов к разработке.

Водопадный подход (каскадная модель), выводы о применимости классической каскадной модели.

Итерационный подход (спиральная и инкрементальная модели).

Прототипирование, причины использования прототипов.

Техническое задание (спецификация требований), основные моменты, рассматриваемые с ТЗ, три подхода к разработке ТЗ.

Свойства требований, способы устранения неоднозначности, ошибки, нарушающие полноту.

Свойства требований, ситуации, нарушающие целостность, способы улучшения целостности.

Свойства требований, упорядоченность, проверяемость.

Свойства требований, изменяемость.

Свойства требований, прослеживаемость.

Способы выражения (записи) требований в ТЗ, варианты использования.

Способы выражения (записи) требований в ТЗ, диаграмма потоков данных.

Способы выражения (записи) требований в ТЗ, диаграмма перехода состояний.

Общий шаблон ТЗ в стандарте IEEE 830-1993, требования заказчика.

Общий шаблон ТЗ в стандарте IEEE 830-1993, детальные требования, принципы составления и способы их организации.

Характеристики качества ПС, критерий качества – надежность, обеспечение надежности.

Характеристики качества ПС, критерий качества – эффективность, обеспечение эффективности.

Характеристики качества ПС, критерий качества – удобство применения (практичность), обеспечение легкости применения.

Характеристики качества ПС, критерий качества – универсальность, обеспечение универсальности.

Характеристики качества ПС, критерий качества – сопровождаемость.

Характеристики качества ПС, критерий качества – корректность, обеспечение завершенности ПС.

Понятие декомпозиции, классификация базовых архитектур, архитектуры потоков данных.

Понятие декомпозиции, классификация базовых архитектур, архитектуры независимых компонентов.

Понятие декомпозиции, классификация базовых архитектур, архитектуры виртуальных машин.

Понятие декомпозиции, классификация базовых архитектур, уровневые архитектуры.



^ 8. Контроль самостоятельной работы студентов-заочников


Каждый студент должен выполнить одну контрольную и одну лабораторную работу.

Выполнение контрольной работы является важным звеном в обучении студентов-заочников и преследует следующие цели:

-оказать помощь студенту в овладении необходимыми навыками правильной организации самостоятельной работы в межсессионный период;

-привить навыки самостоятельного изучения материала по учебной дисциплине;

-указать правильную последовательность в изучении данной учебной дисциплины;

-закрепить знания основных положений учебной дисциплины;

-систематизировать знания по учебной дисциплине;

-выработать умение анализировать достоинства и недостатки отдельных технических решений;

-привить навыки применения теоретических знаний для решения практических вопросов;

-научить студента грамотно, лаконично излагать материал;

-проверить работу студента-заочника в межсессионный период по изучению данной дисциплины.

В контрольной работе студент должен продемонстрировать понимание предложенных в контрольной работе вопросов, показать знание теории разработки программных систем, знания программирования.


^ Примерный состав вопросов для контрольной работы


Программное обеспечение, стадии жизненного цикла: понятие жизненного цикла.

Программное обеспечение, стадии жизненного цикла: водопадная модель.

Программное обеспечение, стадии жизненного цикла: итерационный подход, прототипирование.

Анализ требований: техническое задание и спецификация требований, три подхода к разработке ТЗ.

Анализ требований: свойства требований.

Анализ требований: способы выражения (записи) требований в ТЗ.

Анализ требований: требования заказчика и детальные требования.

Анализ требований: способы организации детальных требований.

Характеристики качества ПО: надежность, эффективность.

Характеристики качества ПО: удобство применения, универсальность.

Характеристики качества ПО: сопровождаемость, корректность.

Обеспечение качества ПО: обеспечение завершенности и надежности.

Обеспечение качества ПО: обеспечение эффективности и легкости применения.

Обеспечение качества ПО: обеспечение универсальности.

Проектирование: декомпозиция, классификация архитектур.

Проектирование: архитектура потоков данных и независимые компоненты.

Проектирование: декомпозиция, классификация архитектур.

Стандарт IEEE std 1016-1998.

Стандарт IEEE 830-1998.

Стандарт IEEE 830-1993.


Студент должен выбрать 2 вопроса для выполнения контрольной работы в зависимости от последней цифры студенческого билета или зачетной книжки.

Приступая к выполнению контрольной работы, студент должен выписать из общего списка вопросы, которые включены в его вариант контрольной работы, уяснить какого ответа требуют предлагаемые вопросы. Затем в первом приближении изучить учебную дисциплину по рекомендованной литературе, руководствуясь учебной программой или списком вопросов для подготовки к экзамену с тем, чтобы иметь общее представление по всем вопросам учебной дисциплины и чувствовать взаимосвязь предложенных в контрольной работе вопросов с другими вопросами дисциплины. После этого можно приступить к более глубокому изучению материала по тем вопросам, которые заданы в контрольной работе и подготовке ответа на них.

Отрабатывать вопросы контрольной работы следует по нескольким рекомендованным пособиям, делая в тетради отдельные выписки и приводя необходимые рисунки (схемы). При отработке вопросов контрольной работы можно привлекать и другие источники, не приведённые в списке рекомендованной литературы. После сбора необходимого материала для ответа на вопросы контрольной работы, разработки необходимых схем, следует написать черновой вариант контрольной работы, используя сделанные ранее выписки. После этого следует отредактировать текст контрольной работы и оформить работу начисто. Писать текст контрольной работы следует собственным языком. Не допускается компиляция и плагиат текста из используемой литературы.

Лабораторная работа выбирается из предложенного списка в разделе «Лабораторные работы».


^ 9. Учебно-методическое обеспечение дисциплины


Основная литература

Орлов С.А. Технология разработки программного обеспечения. уровня – СПб.: Питер, 2003г., с-464

Пол, Айра. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами на C++ – Бином, Невский Диалект, 2001, c-461

Страуструп Б. Язык программирования C++ – Бином, 2006, c-1099

Стандарт IEEE 830.

Стандарт IEEE 1016


Дополнительная литература


Гради Буч. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на С++.

Павловская Т.А.С/С++. Программирование на языке высокого уровня – СПб.: Питер, 2001. – 460 с.: ил.

Павловская Т.А., Щупак Ю.А. С/С++. Структурное программирование: Практикум. – СПб.: Питер, 2002. – 240 с.

Скляров В.А. Программирование на языках Си и Си++: Учебное пособие. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1999. – 288 с.: ил.

Элджер Д. С++. Библиотека программиста. – СПб.: Питер, 2000. – 320 с.

Borland C++ Builder Help. //Документация, идущая в комплекте к среде программной разработки Borland C++ Builder.



^ 10. Материально-техническое обеспечение дисциплины.

Персональный компьютер. Операционная система Windows. Текстовый редактор Word. CASE-средства: Microsoft Project, Rational Rose, Power Designer 9, Microsoft Visio.


^ 11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины


Курс рассматривает основы построения ПС, основные понятия и технологии, используемые на современном этапе науки и техники.

Рассмотрение ведется на базе теории построения ПС, детально отраженной в основных литературных источниках 1,3. Все разделы лекционного курса представляются студентам без привязки к какому-либо ПО, однако к конце каждого раздела приводится достаточное количество примеров конкретных реализаций современных методов, что позволяет студентам усвоить теоретические разделы и наглядно продемонстрировать их применение.

На лабораторных работах значительное внимание уделяется использованию современных CASE-средств.

^ Организация самостоятельной работы

Самостоятельная работа предполагает, что:

отдельные темы могут быть отнесены на самостоятельное изучение;

теоретическая подготовка к лабораторным работам с использованием МУ может осуществляться дома самостоятельно.

^ Словарь терминов и персоналий


Административная система (management system) – система, обеспечивающая управление сетью либо ее частью.

Адрес (address) – закодированное обозначение пункта отправления либо назначения данных.

Адрес IP – адрес, однозначно определяющий компьютер в сети (адрес состоит из 32 двоичных разрядов и не может повторяться во всей сети TCP/IP). Адрес IP обычно разбивается на четыре октета по восемь двоичных разрядов (один байт); каждый октет преобразуется в десятичное число и отделяется точкой, например 102.54.94.97.

Анонимные подключения – эта функция, которая разрешает удаленный доступ к ресурсам компьютера по учетной записи компьютера без предъявления имени и пароля с правами, определяемыми этой учетной записью.

Архитектура – концепция, определяющая модель, структуру, выполняемые функции и взаимосвязь компонентов сети. Архитектура охватывает логическую, физическую и программную структуры и функционирование сети, а также элементы, характер и топологию взаимодействия элементов.

^ База данных (БД) – совокупность взаимосвязанных данных, организованная по определенным правилам в виде одного или группы файлов.

Базовый порт ввода/вывода (base I/O port) – адрес памяти, по которому центральный процессор и адаптер проверяют наличие сообщений, которые они могут оставлять друг для друга.

^ Безопасность данных (data security) – концепция защиты программ и данных от случайного либо умышленного изменения, уничтожения, разглашения, а также несанкционированного использования.

^ Блок данных (data unit) – последовательность символов фиксированной длины, используемая для представления данных или самостоятельно передаваемая в сети.

Булева алгебра – алгебраическая структура с тремя операциями И, ИЛИ, НЕ.

Буфер (buffer) – временная область, которую устройство использует для хранения входящих данных перед тем, как они смогут быть обработаны на входе, или для хранения исходящих данных до тех пор, пока не появится возможность их передачи.

Буфер (buffer) – запоминающее устройство, используемое между объектами при передаче данных для временного хранения данных с целью согласования скоростей.

Гигабайт (gigabyte) – обычно 1000 мегабайтов. Точно 1024 мегабайт, где 1 мегабайт равен 1 048 576 байтам (220).

Гипертекст – текст, представленный в виде ассоциативно связанных друг с другом блоков.

^ Гипертекстовый протокол HTTP – протокол сети Internet, описывающий процедуры обмена блоками гипертекста.

Главный контроллер домена (Primary Domain Controller, PDC) – компьютер, на котором устанавливается Windows NT Server в режиме PDC для хранения главной копии базы данных учетных записей.

^ Глобальная вычислительная сеть, ГВС (Wide Area Network, WAN) – компьютерная сеть, использующая средства связи дальнего действия.

Группа (group) – совокупность пользователей, определяемая общим именем и правами доступа ресурсам.

Данные (data) – информация, представленная в формализованном виде, пригодном для автоматической обработки при возможном участии человека.

Дейтаграммы (datagrams) – сообщения, которые не требуют подтверждения о приеме от принимающей стороны. Термин, используемый в некоторых протоколах для обозначения пакета.

^ Диагностическое программное обеспечение (diagnostic software) – специализированные программы или специфические системные компоненты, которые позволяют исследовать и наблюдать систему с целью определения, работает она правильно или нет, и попробовать определить причину проблемы.

Дистрибутив – это форма распространения программного обеспечения. Дистрибутив обычно содержит программы для начальной инициализации системы (в случае дистрибутива операционной системы — инициализация аппаратной части, загрузка урезанной версии системы и запуск программы-установщика), программу-установщик (для выбора режимов и параметров установки) и набор специальных файлов, содержащих отдельные части системы (так называемые пакеты).

Домен (domain) – совокупность компьютеров, использующих операционную систему Windows NT Server, имеющих общую базу данных и систему защиты. Каждый домен имеет неповторяющееся имя.

^ Доменная система имен (DNS –Domain Name System) – система обозначений для сопоставления адресов IP и имен, понятных пользователю, используется в сети Internet. Система DNS иногда называется службой DNS.

^ Доступ (access) – операция, обеспечивающая запись, модификацию, чтение или передачу данных.