МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«Кемеровский государственный университет»

в г. Анжеро-Судженске

Факультет информатики, экономики и математики

«УТВЕРЖДАЮ»

декан факультета информатики, экономики и математики К. Ю. Войтиков «31» января 2013 г.

Рабочая программа дисциплины

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Направление подготовки 010500.62 Математическое обеспечение и администрирование информационных систем Профиль подготовки Информационные системы и базы данных Квалификация (степень) выпускника Бакалавр Форма обучения Очная Анжеро-Судженск 1. Цели освоения дисциплины Целями освоения дисциплины «Проектирование информационных систем» являются:

– изучение методов объектно-ориентированного анализа и проектирования;

– изучение приемов разработки программных приложений, ориентированных на повторное кода (методы повторного использования);

– углубленная работа с унифицированным языком моделирования (UML);

– изучение типовых приемов проектирования (паттернов проектирования).

2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина «Проектирование информационных систем» входит в вариативную часть профессионального цикла дисциплин ФГОС ВПО по направлению подготовки «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем» и является обязательной для изучения.

Для освоения данной дисциплины обучающийся должен обладать следующими знаниями и умениями:

– иметь твердые знания хотя бы одного из объектно-ориентированных языков программирования;

– уметь создавать и анализировать программный код на этом языке, с использованием объектно-ориентированных приемов, а также применять для разработки программ соответствующие инструментальные средства;

– иметь общие представления об использовании векторных графических редакторов.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины Освоение дисциплины способствует формированию следующих общекультурных (ОК) и профессиональных (ПК) компетенций:

– знание основных методов и средств автоматизации проектирования, производства, испытаний и оценки качества программного обеспечения (ПК-24);

– знание методы проектирования и производства программного продукта, принципы построения, структуры и приемы работы с инструментальными средствами, поддерживающими создание программного обеспечения ПО (ПК-28);

– знание методов организации работы в коллективах разработчиков ПО, направления развития методов и программных средств коллективной разработки ПО (ПК-29);

– знание архитектуры, алгоритмов функционирования систем реального времени и методы проектирования их программного обеспечения (ПК-30).

В результате изучения дисциплины обучающиеся должны знать:

– что такое объектно-ориентированный анализ и проектирование;

– особенности разработки программного обеспечения, ориентированного на повторное использование;

– основы унифицированного языка моделирования UML;

– понятие типового приема проектирования;

– основные категории типовых приемов проектирования;

уметь:

– разрабатывать стандартные диаграммы на языке UML;

– применять типовые приемы проектирования в типовом контексте приложения;

– анализировать причины, приводящие к перепроектированию;

– определять необходимые интерфейсы для программных классов и модулей;

владеть:

– типовыми приемами проектирования;

– инструментарием для документирования проектных решений;

– методами прямого и обратного проектирования.

4. Структура и содержание дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы, 72 часа.

4.1. Объём дисциплины и виды учебной работы (в часах) 4.1.1. Объем и виды учебной работы (в часах) по дисциплине в целом В том числе:

В том числе:

4.1.2. Разделы базового обязательного модуля дисциплины и трудоемкость по видам занятий (в часах) Общая Виды учебной работы, включая Формы текутрудоем- самостоятельную работу сту- щего контроля объектноориентированный анализ и проектирование моделирования UML ектирования ная аттестация 4.2 Содержание дисциплины. Содержание разделов базового обязательного модуля дисциплины 4.2.1 Лекционные занятия п/п дисциплины 1 Введение в объектно- Предмет объектно-ориентированного ана- Знать объектноориентированный ана- лиза и проектирования. Понятие повторно- ориентированный лиз и проектирование го использования проектных решений. Ос- анализ и проектиновные концепции ООП с точки зрения рование;

вторного использования на механизмы современных языков программирования. Инкапсуляция, наследование, полиморфизм.

приемы объектного проектирования: композиция и делегирование. Разница между Унифицированный язык Что такое UML. Основные концепции знать: основы моделирования UML Унифицированного языка моделирования: унифицированного визуализация, прямое и обратное проекти- языка моделирорование, специфицирование, документиро- вания UML.

вание. Виды диаграмм UML: диаграмма уметь: разрабатыклассов, диаграмма активностей, диаграм- вать стандартные Введение в паттерны Что такое типовое решение проектирова- знать: особенности проектирования ния. Пример паттерна проектирования: разработки проМодель-вид-контроллер. Форматы описа- граммного обеспечения, ориентирония паттернов проектирования. Методика Порождающие паттерны Обзор применения порождающих типовых знать: основные паттерны: абстрактная фабрика, строитель, приемов проектифабричный метод, прототип, одиночка. рования.

Обсуждение порождающих паттернов протиповые приемы Структурные паттерны Обзор применения структурных решений знать: основные адаптер, мост, компоновщик, декоратор, приемов проектирования.

фасад, заместитель, приспособленец. Обуметь: применять суждение структурных паттернов проектитиповые приемы Поведенческие паттер- Обзор применения поведенческих решений знать: основные 4.2.2 Практические занятия 1. Лабораторная работа №1. Основы MVC. Порождающие паттерны. Использование порождающих паттерновпри реализации контроллера в модели MVC.

2. Лабораторная работа №2. Структурные паттерны. Расширение реализации контроллера, модели и представления с использованием структурных паттернов 3. Лабораторная работа № 3. Поведенческие паттерны. Расширение реализации контроллера на основе поведенческих паттернов.

4. Лабораторная работа №4. Обобщающая лабораторная работа. Полноценная реализация MVC с использованием паттернов всех уровней на каждом из слоев MVC.

5. Образовательные технологии Формами организации учебного процесса по учебной дисциплине являются, прежде всего, лекции и практические занятия.

– деловая ролевая игра;

– разбор конкретных ситуаций;

– решение профессиональных задач из реальной предметной области;

– самостоятельное и групповое проектирование;

– мастер-классы экспертов.

Практические занятия по учебной дисциплине проводятся с целью закрепления знаний, полученных студентами на лекциях и в ходе самостоятельной работы.

6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины Самостоятельная работа включает в себя:

– самостоятельное изучение основного теоретического материала, ознакомление с дополнительной литературой, Интернет-ресурсами;

– индивидуальное и групповое выполнение проектов, решение профессиональных задач из реальной предметной области.

В качестве учебно-методического обеспечения самостоятельной работы используется основная и дополнительная литература по предмету, Интернет-ресурсы, материал лекций, указания, выданные преподавателем при проведении лабораторных работ.

Темы индивидуальных заданий имеют общий шаблон: Спроектировать применение и оценить влияние на архитектуру паттерна в системе, где – название конкретного паттерна объектно-ориентированного проектирования или архитектурного решения, – некоторая документация по реальному проекту, включающая всю информацию, необходимую для решения задачи.

Темы группового проектирования формируются по следующему сценарию.

Дано: краткое описание предметной области, контактная информация заказчика/пользователя/эксперта (одного из них или нескольких).

Требуется: спроектировать архитектуру приложения.

Дополнительно: детализировать и реализовать проект.

Текущий контроль осуществляется в формах:

– опрос студентов;

– самостоятельная работа студентов на практических занятиях;

– выполнение и защита индивидуальных работ;

Итоговый контроль:

Список вопросов….

– Язык UML. Общая характеристика.

– Основные элементы языка UML.

– Общая характеристика порождающих типовых приемов проектирования.

– Общая характеристика структурных приемов проектирования.

– Общая характеристика поведенческих типовых приемов проектирования.

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины а) основная литература 1. Фримен Э. Паттерны проектирования : пер. с англ. / Э. Фримен, Э. Фримен. СПб.: Питер, 2012. - 646 с.

Гвоздева Т.В. Проектирование информационных систем : учеб. пособие / Т.В.

Гвоздева, Б.А. Баллод; науч. ред. Ф.Н. Ясинский. - Ростов н/Д.: Феникс, 2009. - 509 с.

3. Гамма Э., Хелм Р., Джонсон Р., Влиссидес Дж. Приемы объектно-ориентированного проектирования. Паттерны проектирвоания – Питер, 2008.

4. Ларман К. Применение UML 2.0 и шаблонов проектирования (третье издание). – М.: Вильямс, 2010.

б) дополнительная литература 1. Бергстрем С., Роберг Л. Rational Unified Process – путь к успеху: Руководство по внедрению RUP. – М.: КУДИЦ-ОБРАЗ, 2004. – 256 с.

2. Боггс У., Боггс М. UML и Rational Rose 2002. – М.: ЛОРИ, 2004. – 509 с.

3. Вигерс К.И. Разработка требований к программному обеспечению: Практ. приемы сбора требований и управления ими при разработке программного продукта. – М.: Русская редакция, 2004. – 555 с.

4. Грэхем И. Объектно-ориентированные методы: Принципы и практика. – 3-е изд. – М.: Изд. дом «Вильямс», 2004. – 880 с.

5. Йордон Э., Аргила К. Структурные модели в объектно-ориентированном анализе и проектировании. – М.: ЛОРИ, 1999. – 264 с.

6. Константайн Л., Локвуд Л. Разработка программного обеспечения: Пер. с англ. – СПб.: Питер, 2004. – 592 с.

7. Коуд П., Мейфилд М., Норт Д. Объектные модели: Стратегии, шаблоны и приложения. – М.: ЛОРИ, 1999. – 434 с.

8. Кролл П., Крачтен Ф. Rational Unified Process – это легко: Руководство по RUP для практиков. – М.: КУДИЦ-ОБРАЗ, 2004. – 427 с.

9. Леффингуэлл Д., Уидриг Д. Принципы работы с требованиями к программному обеспечению: Унифицированный подход. – М.: Изд. дом «Вильямс», 2002. – 446 с.

в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы В процессе самостоятельной проработки учебного материала могут быть использованы пакеты прикладных программ, например Mathcad, Maple.

Интернет-ресурсы:

1) Образовательный математический сайт: http://www.exponenta.ru.

2) Федеральный портал «Российское образование»: http://www.edu.ru.

3) CIT-forum – Материалы сайта http://citforum.ru.

4) Russian Software Developer Network – материалы сайта http://www.rsdn.ru.

5) Unified Modeling Language – материалы сайта http://www.uml.org.

6) А.М. Вендров. CASE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем – http://case-tech.h1.ru http://wiki.agiledev.ru/doku.php?id=ooad 8) Объектно-ориентированный анализ и проектирование материалы сайта http://ooad.asf.ru 8. Материально-техническое обеспечение дисциплины Проекционное оборудование для демонстраций презентаций лекций, первональные компьютеры с программным обеспечением Delphi 7 / Visual Studio 2010.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учётом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению подготовки 010500 «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем».

Автор: д.физ-мат.н., профессор кафедры программной инженерии ТГУ О. А. Змеев, канд. техн. наук, доцент кафедры информатики К. Ю. Войтиков.

Рабочая программа дисциплины обсуждена на заседании кафедры информатики Протокол №6 от «31» января 2013 г.

Одобрено методической комиссией факультета информатики, экономики и математики Протокол №5 от «31» января 2013 г.