1

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования Московской области

«Международный университет природы, общества и человека «Дубна»

(Университет «Дубна»)

ИСАУ

Кафедра системного анализа и управления

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ

«Проектирование информационных систем»

для специальности 080801.65 – прикладная информатика (в менеджменте) Дубна, 2010 г.

2 УМК разработан ст. преп. каф. САУ Савватеевой Т.П. _ подпись Протокол заседания кафедры САУ № _ от «» 20 г.

Заведующая кафедрой _ /Е.Н.Черемисина/ _/ Е.Н.Черемисина / Директор ИСАУ Дата Проректор по учебной работе _/ С.В. Моржухина/ Дата

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Курс «Проектирование информационных систем» входит в учебный план подготовки специалистов по специальности 080801.65 – «Прикладная информатика (по областям)» и изучается студентами в шестом семестре.

Настоящий курс является одним из федеральных компонент специальных дисциплин, определяемых основной образовательной программой (ООП) высшего профессионального образования (ВПО).

Цель изучения курса заключается в овладении теорией и технологией проектирования сложных программных систем в различных прикладных областях на основе методов и средств структурного и объектно-ориентированного системного анализа с использованием современных компьютерных средств поддержки.

Дисциплина «Проектирование информационных систем» опирается на курсы «Информатика» (1 и 2 семестры), «Программирование на языке высокого уровня» (2 семестр), «Объектно-ориентированное программирование» (3 семестр), «Информационные системы и технологии» и «Автоматизированные системы обработки экономической информации»

(5 семестр).

Полученные знания необходимы студентам при подготовке, выполнении и защите курсовых работ, при решении практических, научно-исследовательских, производственно-технологических задач в будущей профессиональной деятельности.

ВЫПИСКА ИЗ ГОС ВПО

Рабочая программа дисциплины «Проектирование информационных систем» является специальной дисциплиной и составлена на основе требований ГОС ВПО по специальности 080801.65 – Прикладная информатика (по областям). Номер государственной регистрации: 52 мжд / сп, утвержден 14 марта 2000 г.

СД 1572 час.

СПЕЦИАЛЬНЫЕ дисциплины СД.Ф.00 1572 час.

Федеральный компонент

СД.Ф.01 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Проектирование информационной системы (ИС). Понятия и структура проекта ИС. Требования к эффективности и надежности проектных решений.

Основные компоненты технологии проектирования ИС. Методы и средства проектирования ИС. Краткая характеристика применяемых технологий проектирования. Требования, предъявляемые к технологии проектирования ИС. Выбор технологии проектирования ИС.

Каноническое проектирование ИС. Стадии и этапы процесса проектирования ИС. Состав работ на предпроектной стадии, стадии технического и рабочего проектирования, стадии ввода в действие ИС, эксплуатации и сопровождения. Состав проектной документации.

Состав, содержание и принципы организации информационного обеспечения ИС. Проектирование документальных БД: анализ предметной области, разработка состава и структуры БД, проектирование логико-семантического комплекса.

Проектирование фактографических БД: методы проектирования;

концептуальное, логическое и физическое проектирование. Принципы и особенности проектирования интегрированных ИС. Система управления информационными потоками как средство интеграции приложений ИС. Методы и средства организации метаинформации проекта ИС.

Типовое проектирование ИС. Понятие типового элемента. Технологии параметрически-ориентированного и модельноориентированного проектирования.

Автоматизированное проектирование ИС с использованием CASE-технологии. Функционально-ориентированный и объектноориентированный подходы. Содержание RAD-технологии прототипного создания приложений.

Межсистемные интерфейсы и драйверы; интерфейсы в распределенных системах. Стандартные методы совместного доступа к базам и программам в сложных информационных системах (драйверы ODBC, программная система CORBA и др.).

УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ (КАЛЕНДАРНЫЙ) ПЛАН ДИСЦИПЛИНЫ

ГОУ ВПО Московской области «Международный университет ПРИРОДЫ, ОБЩЕСТВА И ЧЕЛОВЕКА «ДУБНА»

по 19. 5 недение ИС. Диаграммы «сущ- 1. гл.3, 3.2;

по 26. 8 недеданных, ERD, деля с 11.04 структурного проектирова- пр деля по 23. деля ориентированного подходов к проектированию ИС.

деля деля 1 Емельянова Н.З. Проектирование информационных систем: Учебное пособие/ ИНФРА-М: ФОРУМ, 2009.

3 Грекул В.И. Проектирование информационных систем: Курс лекций: Учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальностям в области информационных технологий / Грекул Владимир Иванович, Денищенко Галина Николаевна, Коровкина Нина Леонидовна. – М.: ИНТУИТ.РУ, 4 Романов В.П., Емельянова Н.З., Партыка Т.Л. Проектирование экономических информационных систем. – М.: Экзамен, 2005.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

1. Аннотация Программа дисциплины «Проектирование информационных систем» составлена в соответствии с разделом СД.Ф.01 ГОС ВПО для подготовки специалистов по направлению: 080801 65 «Прикладная информатика (по областям применения)». Дисциплина «Проектирование информационных систем» входит в цикл СД (фед.).

Требования к обязательному минимуму содержания основной образовательной программы (ГОС ВПО) Проектирование информационной системы (ИС). Понятия и структура проекта ИС.

Требования к эффективности и надежности проектных решений.

Основные компоненты технологии проектирования ИС. Методы и средства проектирования ИС. Краткая характеристика применяемых технологий проектирования. Требования, предъявляемые к технологии проектирования ИС. Выбор технологии проектирования ИС.

Каноническое проектирование ИС. Стадии и этапы процесса проектирования ИС.

Состав работ на предпроектной стадии, стадии технического и рабочего проектирования, стадии ввода в действие ИС, эксплуатации и сопровождения. Состав проектной документации.

Состав, содержание и принципы организации информационного обеспечения ИС.

Проектирование документальных БД: анализ предметной области, разработка состава и структуры БД, проектирование логико-семантического комплекса.

Проектирование фактографических БД: методы проектирования; концептуальное, логическое и физическое проектирование. Принципы и особенности проектирования интегрированных ИС. Система управления информационными потоками как средство интеграции приложений ИС. Методы и средства организации метаинформации проекта ИС.

Типовое проектирование ИС. Понятие типового элемента. Технологии параметрически-ориентированного и модельно-ориентированного проектирования.

Автоматизированное проектирование ИС с использованием CASE-технологии.

Функционально-ориентированный и объектно-ориентированный подходы. Содержание RAD-технологии прототипного создания приложений.

Межсистемные интерфейсы и драйверы; интерфейсы в распределенных системах.

Стандартные методы совместного доступа к базам и программам в сложных информационных системах (драйверы ODBC, программная система CORBA и др.).

Место курса профессиональной подготовке специалистов Курс «Проектирование информационных систем» является естественным логическим продолжением курса «Информационные системы и технологии», изучаемого студентами направления «Прикладная информатика (по областям)» в пятом семестре, и подразумевает наличие у студента соответствующих знаний, умений и навыков. Кроме того, при изучении дисциплины используется знания, полученные студентами в процессе изучения курсов «Информатика», «Офисные информационные технологии» и «Программирование на языке высокого уровня» (1 и 2 семестры 1 курса), «Объектноориентированное программирование» (2 курс), «БД» и «Информационные системы и технологии» (3 курс).

Полученные знания необходимы студентам при подготовке, выполнении и защите выпускной квалификационной работы и при решении научно-исследовательских, производственно-технологических задач, решаемых в ходе практик и в будущей профессиональной деятельности.

Формы работы студентов Для изучения дисциплины предусмотрены лекции, семинарские занятия, выполнение домашних и контрольных работ, курсовая работа. Отдельные темы теоретического курса прорабатываются студентами самостоятельно в соответствии с планом самостоятельной работы и конкретными заданиями преподавателя. Темы семинарских занятий соответствуют теоретическому лекционному материалу.

Самостоятельная работа студентов, предусмотренная учебным планом, выполняется в ходе семестра в форме подготовки к семинарским занятиям, тестированию по пройденному материалу, выполнению домашних работ, курсовой работы.

Виды текущего контроля – проверка домашних заданий, защита результатов выполнения курсовой работы. Текущий контроль проводится с целью определения качества усвоения лекционного материала. Наиболее эффективным является проведение его в письменной или электронной форме – по контрольным вопросам, тестам и т.п.

Форма промежуточного контроля – курсовая работа, экзамен.

Перечень обязательных видов работы студента:

посещение лекционных занятий;

ответы на теоретические вопросы на семинаре;

выполнение практических заданий на семинаре;

выполнение домашних работ;

выполнение контрольных работ;

тестирование по отдельным темам;

разработка курсового проекта;

защита курсового проекта;

участие в студенческой научной конференции.

2. Цели и задачи дисциплины Курс «Проектирование информационных систем» входит в учебный план подготовки специалистов по специальности 080801 65 – «Прикладная информатика (по областям применения)» и изучается студентами в шестом семестре.

Настоящий курс является неотъемлемой частью подготовки специалиста в области проектирования информационных систем. Целью изучения курса является практическое овладение теорией и технологией проектирования сложных программных систем в различных прикладных областях на основе методов и средств структурного и объектноориентированного системного анализа с использованием современных компьютерных средств поддержки.

3. Требования к уровню освоения содержания дисциплины В результате изучения дисциплины студенты должны основы информационных технологий применительно к решению задач в разных областях человеческой деятельности, подходы, методы и средства современной разработки информационных систем;

применять системный подход к проектированию информационных систем, ориентироваться при выборе средств и методов анализа, проектирования и реализации информационных систем, применять их на всех этапах жизни информационной системы, разрабатывать, эксплуатировать и модернизировать информационные системы;

быть ознакомлены:

с традиционным отечественным опытом и последними достижениями, имеющимися в мировой практике, в области разработки информационных с инструментальными средствами проектирования интегрированных информационных систем и комплекта проектной документации к ним, с возможностями управления проектом;

иметь представление:

о направлениях развития технологии проектирования информационных систем, о современных программных средствах поддержки жизненного цикла информационной системы;

теорией проектирования информационных систем, основами технологии разработки информационных систем.

4. Объём дисциплины и виды учебной работы Общая трудоемкость Аудиторные занятия:

Самостоятельная работа:

Курсовой проект (работа) Вид итогового контроля 5. Разделы (темы) дисциплины, содержание и виды занятий 1. Тема 1. Проектирование информационной системы, модели, архитектура и проект ИС, особенности современных проектов. Технология проектирования, объекты, методы и средства проектирования, требования к технологии и средствам проектирования.

2 Тема 2. Области проектирования ИС, этапы создания ИС, жизненный цикл ИС, стадии и проектной документации, модели жизненного 3 Тема 3. Классы технологий проектирования, моделирование предметной области. Понятие, сущность, принципы и средства структурно- 2 го системного анализа и проектирования, компоненты логической модели.

4 Тема 4. Диаграммы потоков данных как наиболее известные средства функционального 2 моделирования.

5 Тема 5. Диаграммы «сущность-связь», этапы построения информационной модели включая 2 нормализацию.

6 Тема 6. Словарь данных как одно из текстовых средств моделирования. Cловарь проекта, его содержание, назначение и создание.

7 Тема 7. Методология функционального моделирования SADT (IDEF0), метод IDEF3, области и задачи их применения.

8 Тема 8. Методы задания спецификаций процессов 9 Тема 9. Событийная модель ИС, спецификации управления.

10 Тема 10. Классификация структурных методологий, средства структурного проектирова- 2 11 Тема 11. Сущность и принципы объектноориентированного подхода к проектированию систем, модель проблемной области.

12 Тема 12. Язык моделирования UML, диаграммы вариантов использования и диаграммы классов.

13 Тема 13. Диаграммы взаимодействия объектов, диаграммы состояний, деятельностей и 2 пакетов.

14 Тема 14. Концептуальные основы CASEтехнологий, сопоставление и взаимосвязь структурного и объектно-ориентированного подходов к проектированию ИС.

15 Тема 15. Основные требования и рекомендации 16 Тема 16. Примеры реализации структурного и объектно-ориентированного подходов к про- 3 ектированию ИС.

Тема 1. Проектирование ИС. Система, информационная система, модель системы (подсистемы), структура проекта системы. Особенности современных проектов. Проектирование, 2 подхода, ПО, технология проектирования, методология, нотация, инструментальные средства, CASE-технологии.

Тема 2. Области проектирования ИС, этапы создания ИС, задачи, содержание и конечные продукты каждого из этапов, жизненный цикл ИС, стадии и этапы процесса проектирования ИС, основные задачи этапов анализа требований и проектирования спецификаций системы, состав проектной документации, модели жизненного цикла: каскадная, поэтапная с промежуточным контролем, спиральная.

Тема 3. Классы технологий проектирования. Понятие структурного системного анализа. Принципы структурного анализа: принцип «разделяй и властвуй»; принцип иерархического упорядочивания, а также принципы: 1) абстрагирования, 2) формализации, 3) упрятывания, 4) концептуальной общности, 5) полноты, 6) непротиворечивости, 7) логической независимости, 8) независимости данных, 9) структурирования данных, 10) доступа конечного пользователя. Базовые средства структурного анализа, иллюстрирующие: 1) функции, которые система должна выполнять; 2) отношения между данными; 3) зависящее от времени (real time) поведение системы. Соответствующие методики: 1) DFD (Data Flow Diagrams) — диаграммы потоков данных; 2) ERD (Entity-Relationship Diagrams) — диаграммы «сущность-связь»; 3) STD (State Transition Diagrams) — диаграммы переходов состояний. Их взаимосвязи и взаимовлияния. Компоненты логической модели.

Тема 4. Диаграммы потоков данных. Диаграммы потоков данных (DFD) как наиболее известные и часто используемые средства функционального моделирования. Основные и вспомогательные объекты диаграмм. Контекстная диаграмма. Детализация процесса. Декомпозиция потока данных. Построение функциональной модели в виде иерархии диаграмм потоков данных. О нотации Йодана (Yourdon) и Гейна-Сарсона (Gane-Sarson). Основные символы. Контекстная диаграмма и детализация процессов. Декомпозиция данных. Этапы построение модели. Расширения реального времени.

Тема 5. Информационное обеспечение ИС. Диаграммы «сущность-связь» (ERD) как базовые средства информационного моделирования. Нотации Чена и Баркера диаграмм «сущность-связь» (наиболее популярные). Этапы построения информационной модели, включая нормализацию. ER-подход. Символы ERD в нотации Чена. Тип отношения. Диаграммы атрибутов. Категоризация сущностей. Общая сущность, сущность-категория. Декомпозиция сущности на категории. Нотация Баркера для ERD. Этапы построения модели ERD. Концепции и методы нормализации; первая, вторая и третья нормальные формы нормализованных схем по Кодду (Codd), алгоритм приведения в 3НФ. Разрешение неспецифического отношения Тема 6. Словарь данных. Словари данных как текстовые средства моделирования, предназначенные для описания структуры потоков и хранилищ данных. Содержимое словаря данных. Словарная статья. Тип потока данных, атрибуты потока данных. Нотация, позволяющая формально описать расщепление и объединение (группирование) потоков — БНФ-нотация. Особенности выражений в форме Бэкуса-Наура.

Операции отношений: 1) композиция из; 2) и; 3) или; 4) необязательный компонент; 5) итерация компонента; 6) литерал. Пример описания потока данных с помощью БНФ. Cловарь проекта, его содержание, назначение и создание.

Тема 7. Методология функционального моделирования SADT (IDEF0). Состав функциональной модели. Преимущества и недостатки. Целесообразность применения. Метод моделирования процессов IDEF3. Основа модели. Компоненты модели. Модели BPWin (РМ) и их применение на этапах ЖЦ ИС.

Тема 8. Методы задания спецификаций процессов. Спецификация процесса (миниспецификация) и наиболее часто применяемые методы ее задания: структурированные естественные языки, таблицы и деревья решений, визуальные языки проектирования. Аналитическое сравнение различных методов. О Основные символы структурированного естественного языка и его управляющие структуры: 1) последовательная конструкция; 2) конструкция выбора; 3) итерация. Соглашения, принятые при использовании структурированного естественного языка. Таблица решений (матрица, отображающая множество входных условий в множество действий) — шаги построения. Таблица решений и дерево решений — рекомендации по предпочтениям. Визуальные языки проектирования спецификаций. Символы FLOW-форм: последовательная обработка, условный выбор, case-выбор, циклы. Особенности диаграмм Насси-Шнейдермана.

Тема 9. Событийная модель. Спецификации управления. Метод задания спецификаций управления с использованием диаграмм переходов состояний (STD). Основные объекты диаграмм. Правила и способы их построения. Объекты STD: 1) состояние (узел STD); 2) начальное состояние; 3) переход (дуга STD); 4) условие (стимулирующее событие); 5) действие. Правила и два способа построения STD. Таблицы и матрицы перехода состояний.

Тема 10. Средства структурного проектирования. Техника Константайна (Constantine) и техника Джексона (Jackson) — две базовые техники структурного проектирования. Основные символы соответствующих диаграмм, их достоинства и недостатки. Построение модели требований (или логической модели) системы, состоящей из множества взаимосвязанных диаграмм (DFD, ERD, STD), текстов и словаря данных. Модель реализации является расширением модели требований и состоит из взаимосвязанных диаграмм (DFD, STD, ERD, структурные карты), текстов и словаря данных. Общие свойства модулей в языках программирования. Структурные карты Константайна. Элементы структурных карт. Структурные карты Джексона. Классификация структурных методологий. Классификация структурных методологий:

1) по отношению к школам (Software Engineering — SE и Information Engineering — IE), 2) по порядку построения модели (процедурно-ориентированные, ориентированные на данные и информационно-ориентированные) и 3)по типу целевых систем (для систем реального времени — СРВ и информационных систем ИС). Классификация CASE-средств. Классификация CASE-средств по типам (анализ и проектирование; проектирование баз данных и файлов; программирование; сопровождение и реинжиниринг; окружение, управление проектом), пакатегориям (tools — вспомогательная программа; toolkit — пакет разработчика; workbench — инструментальное средство) и по уровням (Upper CASE; Middle CASE; Lower CASE).

Тема 11. Сущность и принципы объектно-ориентированного подхода к проектированию систем, модель проблемной области. Принципы объектно-ориентированного подхода к проектированию ИС, совместное моделирование данных и процессов, множество классов объектов как конечный результат процесса объектно-ориентированного проектирования.

Тема 12. Язык моделирования UML как язык для определения, представления, проектирования и документирования программных систем, организационно-экономических и др. Состав и правила применения. Диаграммы вариантов использования (моделирование бизнес-процессов организации) и диаграммы классов (моделирование статической структуры классов системы и связей между ними).

Тема 13. Диаграммы взаимодействия объектов (моделирование процесса обмена сообщениями между объектами), диаграммы состояний (моделирование поведения объектов системы при переходе из одного состояния в другое), деятельностей (моделирование поведения системы в рамках различных вариантов использования или моделирования деятельностей) и пакетов.

Тема 14. Индустриальные методы проектирования ИС. Концептуальные основы CASE (Computer-Aided Software/System Engineering)-Te\nonoTHU. САSЕ-средства автоматизации методологий структурного системного анализа и проектирования. Эволюция CASE как самостоятельной дисциплины в программотехнике. Периоды в методологии и инструментария для разработки программного обеспечения: 1) ассемблеры, дампы памяти, анализаторы; 2) компиляторы, интерпретаторы, трассировщики; 3) символические отладчики, пакеты программ; 4) системы анализа и управления исходными текстами; 5) CASE-средства для анализа требований, проектирования спецификаций и структуры, редактирования интерфейсов (первое поколение — CASE-I); 6) CASE-средства для генерации исходных текстов и реализации интегрированного окружения поддержки полного жизненного цикла разработки программного обеспечения (второе поколение — CASE-11). Различия между CASE-I и CASE-II. CASE-модель жизненного цикла программного продукта (прототипирование — проектирование спецификаций — контроль проекта — кодогенерация — системное тестирование — сопровождение) и ее отличия от традиционной модели (анализ — проектирование – кодирование – тестирование – сопровождение). Сравнение традиционной разработки программных проектов и разработки с применением CASE-технологий. Состав, структура и функциональные особенности современных CASE-средств. основные компоненты интегрироваанного CASE—пакета: 1) средства централизованного хранения всей информации о проектируемом программном обеспечении в течение всего жизненного цикла (репозитарий); 2) средства ввода; 3) средства анализа; 4) средства вывода — и требования к ним. Поддержка графических моделей. Контроль ошибок. Организация и поддержка репози-тария. Поддержка процесса проектирования и разработки.

Тема 15. Практическая реализация изученных методик, основные требования и рекомендации к выполнению курсовой работы. Вопросы начального (предварительного) этапа разработки. Обзорная диаграмма потоков данных для существующей ситуации. Обоснование временных затрат и стоимости следующего этапа разработки — детального изучения. Документирование ограничений существующей системы и уточнения, необходимые для создания новой системы. Построение логической модели (модели требований) системы. Презентация логической модели. Преобразование логической модели в физическую модель (модель реализации. Основные виды и последовательность работ при построении логических и физических моделей. Два типа моделей: модель деятельности и модель автоматизации. Преимущества модели, построенной средствами системного структурного, анализа.

Тема 16. Принципы и особенности проектирования интегрированных ИС.

Примеры реализации структурного и объектно-ориентированного подходов к проектированию ИС: Пакет HAT (hyper analysis toolkit). Приложения Rational Rose, BРwin, ERwin, AllFusion Modeling Suite 7.1. Основные функции пакетов и особенности используемых средств системного анализа.

1. Обзор инструментальных средств анализа и проектирования ИС.

2. Работа в среде AllFusion Modeling Suite 7.1:

iii. Создание модели данных разных уровней и генерация схемы данных.

3. Создание модели предметной области в среде НАТ, проверка проекта.

4. Создание событийной модели ИС.

5. Написание спецификаций процессов.

6. Разработка модели реализации ИС с помощью средств ООП (Rational Rose).

7. Работа над собственным курсовым проектом.

8. Защита курсового проекта по созданию ИС.

Лабораторный практикум Лабораторный практикум не предусмотрен.

График выполнения самостоятельных работ студентами работы ВЗ - выдача задания на самостоятельную работу, РК – рубежный контроль, СЗ – сдача и защита задания 6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины 1. Емельянова Н.З. Проектирование информационных систем: Учебное пособие/ Емельянова Наталия Захаровна, Партыка Татьяна Леонидовна, Попов Игорь Иванович; Рец. А.А.Емельянов, Ю.Г.Бачинин. - М.: ФОРУМ, 2009.

2. Федотова Е.Л. Информационные технологии и системы: Учебное пособие для студентов вузов / Федотова Елена Леонидовна; Рец. Д.Б.Ломоносов и др. - М.: ИНФРАМ: ФОРУМ, 2009.

3. Грекул В.И. Проектирование информационных систем: Курс лекций: Учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальностям в области информационных технологий / Грекул Владимир Иванович, Денищенко Галина Николаевна, Коровкина Нина Леонидовна. – М.: ИНТУИТ.РУ, 2008.

4. Романов В.П. Проектирование экономических информационных систем: методология и современные технологии: Учебное пособие/ Романов Виктор Петрович, Емельянова Наталья Захаровна, Партыка Татьяна Леонидовна. – М.: Экзамен, 2005.

5. Вендров А.М. Проектирование программного обеспечения экономических информационных систем: Учебник для экономических вузов / Вендров Александр Михайлович. – 2-е изд.,перераб.и доп. – М.: Финансы и Статистика, 2005.

6. Федотова Д.Э. CASE-технологии: Практикум / Федотова Дина Эммануиловна, Семенов Юрий Дмитриевич, Чижик Константин Николаевич; Рец. Ю.Е.Мороховец, В.А.Дихтяр. – М.: Горячая линия-Телеком, 2005.

7. Маклаков С.В. Моделирование бизнес-процессов с BPWin 4.0. — М.: Диалог-МИФИ, 8. Фридман А.Л. Основы объектно-ориентированной разработки программных систем.

— М.: Финансы и статистика, 2000.

9. Калянов Г.Н. CASE структурный системный анализ (автоматизация и применение).

— М.: ЛОРИ, 1996.

7. Технические и электронные средства обеспечения освоения дисциплины Российский Интернет-сервер CASE-технологий: http://www.case.ru/main.html.

http://www.intuit.ru Доступ к библиотечной информационной научной базе данных через сервер электронной библиотеки университета Директория GROUPS для обучающихся по курсу студентов на сервере локальной сети университета.

8. Материально-техническое обеспечение дисциплины Специализированный компьютерный класс, подключенный к сети Интернет и к локальной сети университета, обеспечивающей доступ к стандартному набору CASEприложений (типа HAT, Rational Rose, BPWin, ERWin, AllFusion Modeling Suite 7.1 и др.), а также к трансляторам с основных языков программирования и офисным приложениям для проведения семинарских занятий, тестирования, подготовке и защите курсового проекта.

9. Формы контроля Перечень выносимых на экзамен вопросов 1. Жизненный цикл информационной системы (программного изделия) и пять его критических этапов. Основные задачи этапов анализа требований и проектирования спецификаций системы. Три модели жизненного цикла.

2. Понятие структурного системного анализа. Двенадцать принципов структурного анализа.

3. Три базовых средства структурного анализа, иллюстрирующие: 1) функции, которые система должна выполнять; 2) отношения между данными; 3) зависящее от времени (real time) поведение системы. Соответствующие три методики. Компоненты логической модели.

4. Диаграммы потоков данных (DFD) как наиболее известные и часто используемые средства функционального моделирования. Основные и вспомогательные объекты диаграмм. Декомпозиция потока данных. Построение функциональной модели в виде иерархии диаграмм потоков данных.

5. Нотации Йодана (Yourdon) и Гейна-Сарсона (Gane-Sarson) диаграмм потоков данных (DFD). Четыре вида основных символов. Контекстная диаграмма и детализация процессов. Этапы построения модели.

6. Словарь данных как текстовое средство моделирования, предназначенное для описания структуры потоков и хранилищ данных. Cодержимое словаря 7. Спецификация процесса (миниспецификация) и наиболее часто применяемые методы ее задания: структурированные естественные языки, таблицы и деревья решений, визуальные языки проектирования. Аналитическое сравнение четырех различных методов.

8. Основные символы структурированного естественного языка и три его управляющие структуры. Соглашения, принятые при использовании структурированного естественного языка.

9. Визуальные языки проектирования спецификаций — FLOW-формы их четыре вида их символов. Особенности диаграмм Насси-Шнейдермана.

10. Диаграммы «сущность-связь» (ERD) как базовые средства информационного моделирования. Нотации Чена и Баркера и их средства моделирования данных (наиболее популярные). Этапы построения информационной модели, включая нормализацию. ER-подход.

11. Шесть видов символов ERD в нотации Чена. Пять значений связи. Три типа отношений. Диаграммы атрибутов.

12. Категоризация сущностей. Общая сущность, сущность-категория. Декомпозиция сущности на категории.

13. Нотация Баркера для ERD. Характеристики сущности и связи. Три этапа построения модели ERD.

14. Нотация модели ERD – метод IDEF1. Мощность связей. Создание и уровни логической модели данных в ERWin.

15. Концепции и методы нормализации; первая, вторая и третья нормальные формы нормализованных схем по Кодду (Codd); алгоритм приведения в 3НФ. Разрешение неспецифического отношения.

16. Метод задания спецификаций управления с использованием диаграмм переходов состояний (STD). Пять основных объектов диаграмм, правила и способы их построения.

17. Техника Константайна (Constantine) и техника Джексона (Jackson) — две базовые техники структурного проектирования. Основные символы соответствующих диаграмм, их достоинства и недостатки.

18. Структурные карты Константайна.

19. Структурные карты Джексона.

20. Модель требований (или логическая модель) системы, как совокупность множества взаимосвязанных диаграмм (DFD, ERD, STD), текстов и словаря данных. Назначение модели требований.

21. Проектирование как фаза жизненного цикла, на которой вырабатывается реализация требований пользователя, порожденных и зафиксированных на фазе анализа. Построение модели реализации (или физической модели.

22. Три вопроса начального (предварительного) этапа разработки. Обзорная диаграмма потоков данных для существующей ситуации.

23. Пять основных видов работ при построении логических и физических моделей и их последовательность. Два типа моделей: модель деятельности и модель автоматизации. Преимущества модели, построенной средствами системного структурного анализа.

24. Классификация структурных методологий. Их основные особенности.

25. Сущность и принципы объектно-ориентированного подхода (ООП). Отличие от структурного подхода. Концептуальная основа ООП. Основные понятия. Конечный результат.

26. Унифицированный язык моделирования UML. Цели разработки языка. Содержание стандарта UML версии l.1, принятый в 1997 г 27. Диаграммы вариантов использования. Назначение, компоненты. Типы действующих лиц. Типы связей.

28. Диаграммы классов. Аспекты использования. Компоненты. Стереотипы классов. Типы отношений.

29. Диаграммы состояний. Их назначение, использование и компоненты.

30. Диаграммы взаимодействия объектов. Их назначение, использование и компоненты.

31. Диаграммы деятельностей. Их назначение, использование и компоненты.

32. Диаграммы компонентов и размещения. Их назначение, использование и элементы.

33. Принципиальное различие, сравнение и взаимосвязь структурного и объектно-ориентированного подходов.

34. Концептуальные основы CASE (Computer-Aided Software/System Engineering)-технологий. Эволюция CASE как самостоятельной дисциплины в программотехнике. Шесть периодов в методологии и инструментарии для разработки программного обеспечения. Различия между CASE-I и CASE-II.

35. Шесть этапов CASE-модели жизненного цикла программного продукта.

Сравнение традиционной разработки программных проектов и разработки с применением CASE-технологий.

36. CASE-средства автоматизации методологий системного анализа и проектирования. Состав, структура и функциональные особенности современных CASE-средств. Архитектура CASE—пакета.

37. Схема постановки и решения задачи.

38. Классификация CASE-средств.

39. Пример реализации — пакет ERWin. Основные функции пакета и особенности используемых средств структурного системного анализа.

40. Пример реализации — пакет BPWin. Основные функции пакета и особенности используемых средств структурного системного анализа.

41. Пример реализации — пакет HAT (Hyper Analysis Toolkit). Основные функции пакета и особенности используемых средств структурного системного Примеры тестовых заданий 1. Какая из моделей является моделью жизненного цикла информационной системы 2. Какая из моделей не является моделью жизненного цикла информационной системы 3. Различие между структурным и объектно-ориентированным подходом обусловлено разными способами декомпозиции систем 4. Базовыми принципами структурного подхода являются иерархического упорядочения 5. К базовым принципам объектно-ориентированного подхода к проектированию информационный систем относятся Примеры заданий для подготовки к семинарским занятиям 1. Построить диаграмму потоков данных для информационной системы по выбору.

2. Описать потоки данных с помощью словаря данных.

3. Сформулировать варианты предметных задач для конкретной предметной области.

Экзаменационные билеты (пример) Международный университет природы, общества и человека «Дубна»

Направление: 080801.65 «Прикладная информатика (по областям)» Курс III (6-й семестр) Дисциплина: Проектирование информационных систем 1. Жизненный цикл программного изделия и пять его критических этапов. Основные задачи этапов анализа требований и проектирования спецификаций системы. Три модели жизненного цикла.

2. Проектирование как фаза жизненного цикла, на которой вырабатывается реализация требований пользователя. Построение модели реализации (физической модели). Модель реализации как расширение модели требований.

19.05.2010г.

10. Примерная тематика курсовых работ Автоматизация информационной системы автошколы Автоматизация системы маршрутного такси Проектирование сайта для пицерии «Мохито»

Проектирование и частичная реализация системы проведения гонок по биатлону Проектирование и автоматизация работа фирмы «Верона-М»

проектирование и автоматизация работы детской музыкальной школы Проектирование информационной системы фитнес-клуба «Зебра»

Проектирование интернет-магазина «Protein»

Проектирование и частичная реализация ювелирного Интернет-магазина «Золотые Проектирование интернет-магазина «Колеса.нет»

Проектирование интерактивного учебника «КГД Инфо»

Проектирование интернет-магазина велосипедов Проектирование и реализация Web-сайта для туристов города Кимры Проектирование фото-сайта Проектирование и частичная реализация информационной системы «Смотришка»

Проектирование системы «Зубная фея»

Проектирование работы ресторана «Таверна»

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ КОНТРОЛЕ ЗНАНИЙ

СТУДЕНТОВ

Примеры тестовых заданий 1. Какой тип модели данных учитывает особенности СУБД 2. В какой модели данных основным элементом является таблица 3. Принципы реляционного подхода 4. Основные проблемы в процессе проектирования баз данных 5. Модель «сущность – связь» – это 6. В соответствии с характером обработки информации в ЭИС на различных уровнях управления экономической системой выделяют следующие типы информационных систем системы управления базами данных (СУБД) системы обработки данных (СОД) экспертные системы информационные системы управления (ИСУ) системы поддержки принятия решений (СППР) 7. СОД (системы обработки данных) предназначены для … уровня управления экономической системой 8. ИСУ (информационные системы управления) предназначены для … уровня управления экономической системой 9. СППР (системы поддержки принятия решений) предназначены для … уровня управления экономической системой 10. Элементами DFD (диаграмма потоков данных) являются 11. Элементами DFD (диаграмма потоков данных) не являются 12. Какая из моделей является моделью жизненного цикла 13. Какая из моделей не является моделью жизненного цикла 14. Базовыми принципами структурного подхода являются «разделяй и властвуй»

иерархического упорядочения 15. Что отражает модель жизненного цикла ИС?

События, происходящие с системой в процессе ее создания и использования Процесс проектирования ИС Организационные процессы внедрения ИС 16. Укажите свойства поэтапной модели ЖЦ с промежуточным контролем Учитывает взаимовлияние результатов разработки на различных этапах Переход на следующий этап означает полное завершение работ на предыдущем этапе Время жизни каждого из этапов растягивается на весь период разработки На каждом этапе формируется законченный набор проектной документации, отвечающий критериям полноты и согласованности 17. Укажите свойства спиральной модели ЖЦ На каждом витке спирали выполняется создание очередной версии продукта, уточняются требования проекта На каждом витке спирали планируются работы следующего витка Переход на следующий этап означает полное завершение работ на предыдущем этапе Требования проекта постоянно уточняются Позволяет планировать сроки завершения всех работ и соответствующие затраты 18. Укажите свойства каскадной модели ЖЦ Предусматривает разработку итерациями, с циклами обратной связи между Предусматривает последовательное выполнение всех этапов проекта в строго фиксированном порядке Переход на следующий этап означает полное завершение работ на предыдущем этапе Время жизни каждого из этапов растягивается на весь период разработки 19. Что называют структурным анализом метод исследования системы, которое начинается с ее общего обзора и затем детализируется, приобретая иерархическую структуру со все большим метод проектирования сложной системы с большой детализацией метод анализа в наиболее общем виде описывающей информационную систему 20. Укажите этапы ЖЦ Программирование 21. Какая модель жизненного цикла наиболее объективно отражает реальный процесс создания сложных систем?

Поэтапная модель с промежуточным контролем 22. Какие из перечисленных действий являются стадиями создания ИС?

Формирование требований к ИС Обследование объекта Проведение научно-исследовательских работ Разработка технического задания 23. Что является критерием адекватности структурной модели предметной области?

Функциональная полнота разрабатываемой ИС Понятность для заказчиков и разработчиков Однозначное описание структуры предметной области 24. С помощью каких диаграмм показываются внешние по отношения к системе источники и стоки (адресаты) данных DFD (Data Flow Diagrams) ERD (Entity-Relationship Diagrams) STD (State Transition Diagrams) 25. Каких правил следует придерживать при построении DFD?

Размещать на каждой диаграмме от 3 до 7 процессов Использовать аббревиатуры в названиях данных Наиболее детально описывать каждый процесс Избегать не нужных деталей на каждом уровне Декомпозицию потоков данных выполнять одновременно с декомпозицией процессов (т.е., параллельно!).

26. Какие основные понятия используются при создании диаграммы потоков данных?

Процессы преобразования входных потоков данных в выходные Внешние источники и получатели данных Хранилища, требуемые процессами для своих операций Функциональный блок 27. Список всех элементов данных системы с их точными определениями 28. Укажите базовые понятия ERD-диаграммы 29. Укажите, какая модель данных включает описание всех сущностей и первичных ключей Полная атрибутивная модель Диаграмма сущность – связь Модель данных, основанная на ключах 30. Укажите, что позволяют осуществить диаграммы ERD Детализация накопителей данных Документация информационных аспектов бизнес-системы Детализация бизнес-процессов 31. Укажите, к какому уровню детализации относится модель данных, основанная на ключах Модель данных верхнего уровня (слабо детализирована) Модель данных среднего уровня (более подробное представление данных) Модель данных нижнего уровня (детальное представление структуры данных 32. Укажите, какая модель данных представляет данные в третьей нормальной форме Полная атрибутивная модель Диаграмма сущность – связь Модель данных, основанная на ключах 33. Укажите, чем задаются сущность в нотации Баркера список имен атрибутов указатели ключевых атрибутов 34. Укажите основные компоненты диаграммы потоков данных Накопители данных (хранилища) 35. Что определяет контекстная диаграмма?

единую точку зрения на описание деятельности границы моделирования системы и ее компонентов общее описание системы и ее взаимодействия с внешней средой 36. Словарь данных содержит 37. Словарь данных не содержит 38. Какие диаграммы являются основным средством моделирования функциональных требований проектируемой системы DFD (Data Flow Diagrams) ERD (Entity-Relationship Diagrams) STD (State Transition Diagrams) 39. Укажите, на каком этапе ЖЦ ИС формируется техническое задание (ТЗ) на разработку ИС?

Формирование и анализ требований 40. Укажите, на каком этапе ЖЦ ИС разрабатывается «Постановка задачи»?

Формирование и анализ требований Системный анализ