Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

профессионального образования Московской области

«Международный университет природы, общества и человека «Дубна»

(университет «Дубна»)

Институт системного анализа и управления

Кафедра системного анализа и управления

УТВЕРЖДАЮ

проректор по учебной работе С.В. Моржухина «_»_20 г.

Программа дисциплины Технологии проектирования ИТ на основе моделирования (наименование дисциплины) Направление подготовки 220100 Системный анализ и управление Магистерская программа «Теория и математические методы системного анализа и управления в технических системах»

Квалификация (степень) выпускника Магистр Форма обучения Очная г. Дубна, Автор программы: доцент, к.т.н. Белов Михаил Александрович _ (подпись) Программа составлена в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования и ПрООП ВПО по направлению подготовки 220100 «Системный анализ и управление», магистерская программа: «Теория и математические методы системного анализа и управления в технических системах»

Программа рассмотрена на заседании кафедры системного анализа и управления Протокол заседания № _ от «» 20 г.

Заведующий кафедрой, профессор Черемисина Е.Н. _ /_ / «» _ 20 г.

СОГЛАСОВАНО

Заведующий выпускающей кафедрой, профессор_ /Е.Н. Черемисина / (ученое звание) (подпись) (ФИО) «» _ 20 г.

И.о. директора института, профессор_ / Е.Н. Черемисина / (ученое звание, степень) (подпись) «» _ 20 г.

Рецензент: _ (ученая степень, ученое звание, Ф.И.О., место работы, должность) «» _ 20 г.

Руководитель библиотечной системы _ / В.Г. Черепанова/ (подпись) (ФИО) «» _ 20 г.

Оглавление 1. Цель освоения дисциплины

2. Место дисциплины в структуре ООП магистратуры

3. Требования к уровню освоения содержания дисциплины

4. Объем дисциплины и виды учебной работы (час):

4.1 Структура преподавания дисциплины

4.2 Содержание разделов дисциплины

5. Образовательные технологии

6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

8. Материально-техническое обеспечение дисциплины

1. Цель освоения дисциплины Учащиеся должны овладеть технологиями проектирования ИТ для реализации проектов и/или технологической подготовки производства, получить знания по методологическим основам информационных технологий; по структуре и функциям интегрированных информационных систем; формировать требования к ИТ; научиться разрабатывать архитектуры интегрированных информационных систем с применением UML и ARIS, автоматически генерировать программный код приложений, выполнять верификацию и автоматизированное тестирование на основе модели требований, развёртывать платформы интернет-ориентированных и корпоративных систем на базе Linux и Windows c применением технологий виртуализации и облачных вычислений на основе моделей MadeiraCloud; овладеть технологиями организации ЦОД и систем высокой доступности, овладеть технологией быстрого развертывания корпоративных порталов с применением CMS систем и открытого программного обеспечения, познакомиться с основами сервис-ориентированной архитектуре на примере WCF.

Задачи дисциплины: В результате освоений курса, учащиеся должны освоить основных моделей ARIS и 15 моделей UML2; познакомиться с программными средствами IBM Rational Modeler (Rose Modeler), Sparx Enterprise Architect, ARIS Business Architect, ARIS IT Architect, IBM Rational Requirements Composer, IBM Rational Doors, IBM Rational TAU, операционными системами RedHat Enterprise Linux и Windows Server, гипервизорами Vmware ESXi, Microsoft Hyper-V, основными платформообразующими компонентами Linux (скрипты init и их уровни, cетевое окружение, SSH, FTP, NFS, DNS, HTTPD (apache), балансировщики нагрузки (HAProxy, nginx), СУБД (MySQL/Postgresql), PHP, Perl, средства базовой сетевой безопасности (Iptables, Snort), СMS системами (Joomla/WordPress/DataLife Engine/Drupal), FreeNAS, технологию iSCSI, Microsoft Failover Cluster; познакомиться с аппаратной платформой лезвийной архитектуры IBM Bladecenter, системой хранения данных и технологией SAN, средствами управления ЦОД на IBM Management Module, IBM Storage Manager, Tivoli Monitoring, средством управления жизненным циклом программного обеспечения Microsft TFS, познакомиться с особенностями разработки сервис-ориентированного программного обеспечения в среде Microsoft Visual Studio.

2. Место дисциплины в структуре ООП магистратуры Перечень дисциплин, усвоение которых студентами необходимо для изучения дисциплины «Современные компьютерные технологии в науке»: Информационные технологии в бизнесе.

Формы работы студентов в ходе изучения дисциплины предусмотрены, семинарские занятия, выполнение домашних работ в виртуальной компьютерной лаборатории.

Самостоятельная работа студентов, предусмотренная учебным планом выполняется в ходе семестра в форме выполнения домашних работ в виртуальной компьютерной лаборатории.

Отдельные темы теоретического курса прорабатываются студентами самостоятельно в соответствии с планом самостоятельной работы и конкретными заданиями преподавателя с учетом индивидуальных особенностей студентов.

Виды текущего контроля – проверка домашних заданий, защита результатов выполнения практических заданий.

Форма итогового контроля – зачет.

3. Требования к уровню освоения содержания дисциплины В результате изучения дисциплины студенты должны ориентироваться в многообразии актуальных информационных систем и технологий, уметь проектировать системноаналитическое обеспечение инновационных технологий, проводить системную экспертизу ИТ и находить оптимальные ИТ-решения с учётом специфики предметной области.

Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Технологии проектирования ИТ на основе моделирования».

а) общекультурные:

ОК-1 – способность совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень;

ОК-2 – способность к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности;

ОК-4 – способность использовать на практике умения и навыки в организации исследовательских и проектных работ, в управлении коллективом;

ОК-7 – способность к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов (в соответствии с целями магистерской программы);

ОК-8 – способность понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны;

ОК-9 – способность ориентироваться в инновационных процессах зарубежных компаний с учетом культурного наследия и целевых установок б) профессиональные:

общепрофессиональные:

o ПК-1 – способность вскрыть математическую, естественнонаучную и техническую сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, провести их качественно-количественный анализ;

o ПК-2 – способность ставить задачи исследования, выбирать методы экспериментальной работы, интерпретировать и представлять результаты исследований;

o ПК-3 – способность анализировать, синтезировать и критически резюмировать информацию;

o ПК-4 – способность оформить, представить и доложить результаты выполненной работы;

o ПК-5 – способность разработать практические рекомендации по использованию результатов научных исследований;

o ПК-6 – способность организовать работу коллектива исполнителей, принятие исполнительских решений в условиях спектра мнений, определить порядок выполнения работ;

научно-исследовательская деятельность:

o ПК-7 – способность применять перспективные методы системного анализа и принятия решений для исследования функциональных задач на основе мировых тенденций развития системного анализа, управления и информационных технологий;

проектно-конструкторская деятельность:

o ПК-8 – способность разработать и реализовать проекты по системному анализу сложных систем на основе современных информационных технологий (Web- и CALSтехнологий);

o ПК-9 – способность формировать технические задания и участвовать в разработке аппаратных и/или программных средств экспертных систем поддержки принятия оптимальных решений;

проектно-технологическая деятельность:

o ПК-11 – способность применять современные технологии создания сложных комплексов с использованием CASE-средств, контролировать качество разрабатываемых систем;

Знание:

Знать основные понятия, цели и задачи ОК1, OK8, С1-С2 Доклады, Знать технологию управления бизнес- ОК1, OK4, С3-С4, Д1 Доклады, отчёт Знать технологию разработки OK1, ПК1, С5-С8, Д2 Доклады, отчёт Знать технологию разработки стратегии OK1, OK4, С9-С10, Д3 Доклады, отчёт Знать технологию графического OK1, OK4, С11-С14, Доклады, отчёт описания для объектного моделирования ПК1, ПК2, Д4 о выполнении Знать технологию автоматизированной OK1, OK4, С15-С18 Доклады, отчёт разработки программных приложений C# ПК1, ПК2, о выполнении Знать технологию построения центров OK1, OK8, С19-С20, Доклады, отчёт Знать технологию развёртывания OK1, OK8, С21-С26 Доклады, отчёт Знать технологию создания интернет OK1, OK8, С27-С30, Доклады, отчёт портала на базе открытого программного ПК1, ПК4, Д6 о выполнении Умения:

Применение:

практических задач программное обеспечение IBM OK2, С34 выполнении Rational Modeler (Rose Modeler), ARIS Business OK4, практических Architect, ARIS IT Architect, IBM Rational Requirements OK7, заданий Composer, IBM Rational Doors, IBM Rational TAU, ПК1, RedHat Enterprise Linux (CentOS), Windows Server 2008 ПК4, R2, Vmware ESXi, Microsoft Hyper-V, Snort, СMS ПК7, системы Joomla WordPress DataLife Engine, Drupal), ПК FreeNAS, Microsoft Failover Cluster; IBM Management Module, IBM Storage Manager, Tivoli Monitoring, IBM Informix, IBM TDS, IBM RDS, IBM Websphere Application Server, Microsoft Visual Studio 2010, Zend Server, Zend Studio, Eclipse, Microsoft Word.

Владение:

Свободное владение программным обеспечением IBM OK1, С1- Отчёт о Rational Modeler (Rose Modeler), ARIS Business OK2, С34 выполнении Architect, ARIS IT Architect, IBM Rational Requirements OK4, практических Composer, IBM Rational Doors, IBM Rational TAU, OK7, заданий RedHat Enterprise Linux (CentOS), Windows Server 2008 ПК1, R2, Vmware ESXi, Microsoft Hyper-V, Snort, СMS ПК4, системы Joomla WordPress DataLife Engine, Drupal), ПК7, FreeNAS, Microsoft Failover Cluster; IBM Management ПК Module, IBM Storage Manager, Tivoli Monitoring, IBM Informix, IBM TDS, IBM RDS, IBM Websphere Application Server, Microsoft Visual Studio 2010, Zend Server, Zend Studio, Eclipse, Microsoft Word.

Анализ:

Результат обучения компетенция Образовательная Вид контроля Оценка:

Результат обучения Компетенция Образовательная Вид контроля Оценивать технологические их внедрения по критериям эффективности 4. Объем дисциплины и виды учебной работы (час):

Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы, 72 часов, из них 68 часов аудиторной нагрузки.

Общая трудоемкость Аудиторные занятия:

Практические занятия (ПЗ) Лабораторные работы (ЛР) Самостоятельная работа:

Индивидуальный проект Расчетно-графические работы Вид итогового контроля 4.1 Структура преподавания дисциплины Содержание раздела Основные понятия, Технология управления бизнесустный опрос процессами на базе Разработка архитектуры интегрированных информационных систем на основе моделей ARIS.

Технологии автоматизации документирования бизнес-процессов.

Технология разработки стратегии организации на основе ССП.

графического описания для объектного моделирования в области разработки программного обеспечения.

автоматизированно й разработки программных приложений C# и Java на основе моделей UML построения центров обработки данных.

развёртывания платформ корпоративных и интернет на базе отрытого программного обеспечения.

создания интернет портала на базе открытого программного обеспечения.

создания информационных систем высокой доступности 4.2 Содержание разделов дисциплины Тема 1. Основные понятия, цели и задачи курса. Обзор состояния информационных технологий ориентированных на корпоративное применение. Толкование основных терминов: управление, бизнес-процесс, информационная система, информационная технология, проект, структура, иерархия, проблема, система, модель, системный подход, системный анализ, целостность, интеграция, методология. Обобщенное сравнение традиционной и современной организации. Состав и структура информационных ресурсов систем.

Тема 2. Технология управления бизнес-процессами на базе ARIS. Инжиниринг бизнеспроцессов. Уровни моделирования. Исходная модель бизнес-процесса. Субъекты ответственности и их отношения. Поток функций. Поток выходов. Информационный поток. Объединенная модель бизнес-процессов. Инструментальная система ARIS. Обзор основных модулей. Основные элементы управления. Проверка моделей.

Тема 3. Разработка архитектуры интегрированных информационных систем на основе моделей ARIS. Типы моделей в ARIS. Фазовая модель ARIS. Информационная модель ARIS. Процедурная модель ARIS. Модели данных.

Тема 4. Технологии автоматизации анализа и документирования бизнес-процессов.

Анализ топологии, характеристик, ошибок и рисков процесса. Виды ошибок. Анализ ошибок с помощью инструментальных средств. Этапы создания документации. Регламент бизнес-процесса. Методология использования скриптов для создания отчетов из системы моделирования ARIS. Технология компонентного взаимодействия приложений COM+ в среде Windows. Пример использования технологии COM+ при разработке регламента бизнес-процесса в средах Microsoft Word и ARIS.

Тема 5. Технология разработки стратегии организации на основе ССП. Описание методологии ССП. Разработка системы ССП с применением инструментальной среды ARIS BSC. Миссия, видение и стратегия организации. Организация, ориентированная на стратегию. Основные понятия ССП. Перспективы ССП и их связь. Взаимосвязь показателей в ССП. Информационные системы мониторинга и анализа показателей.

Демонстрация возможностей на примере IBM Cognos Business Intelligence.

Тема 6. Технология графического описания для объектного моделирования в области разработки программного обеспечения. Язык UML 2.x. Структурные диаграммы:

Диаграмма классов. Диаграмма компонентов. Диаграмма кооперации Диаграмма развёртывания. Диаграмма объектов Диаграмма пакетов Диаграмма профилей. Диаграммы поведения: Диаграмма деятельности. Диаграмма состояний. Диаграмма прецедентов.

Диаграммы взаимодействия: Диаграмма коммуникации. Диаграмма обзора взаимодействия.

Диаграмма последовательности. Диаграмма синхронизации. Программные средства IBM Rational Modeler (Rose Modeler).

Тема 7. Технология автоматизированной разработки программных приложений C# и Java на основе моделей UML. Основы синтаксиса языков программирования C# и Java.

Технология формирования требований к информационной системе. Совместная работа с требованиями. Уровни полномочий при работе с требованиями. Система управления требованиями IBM Rational DOORS. Разработка объектной модели программного приложения на основе графического описания UML в среде IBM Rational TAU. Генерация программного кода приложения. Компилирование и тестирование приложения в среде Microsoft Visual Studio 2010 (C#) и Eclipse (Java).

Тема 8. Технология построения центров обработки данных. Обзор внутренней архитектуры современных серверов, маршрутизаторов, коммутаторов, источников бесперебойного питания. Сервера лезвийной архитектуры. Системы хранения данных SAN, NAS. Протокол iSCSI. Установка и настройка сервера FreeNAS. Системы дистанционного управления серверами. Технологии виртуализации. Гипервизоры.

Технологии облачных вычислений.

Тема 9. Технология развёртывания платформ корпоративных и интернет на базе отрытого программного обеспечения. Операционные системы семейства Linux.

Особенности установки Linux (CentOS). Ядро Linux. Консоль, командный интерпретатор, графические оболочки. Скрипты инициализации. Демоны. Установка и настройка программных пакетов. Обновление системы. Настройка сети. Настройка системы безопасности. Брандмауэр iptables, IDS система SNORT. Удаленное администрирование, SSH, VNC. Сетевая файловая система NFS. Управление пользователями. Протокол передачи файлов FTP.

Тема 10. Технология создания интернет портала на базе открытого программного обеспечения. Служба имён DNS. Установка и настройка сервера имён BIND. Установка и настройка HTTP сервера Apache. Сервера приложений PHP (Zend Server), Perl, Tomcat.

Открытые СУБД (MySQL, Postgresql). Шаблонный подход к разработке порталов.

Современные CMS системы. Технология установки и настройки CMS систем Joomla, WordPress, DataLife Engine, Drupal.

Тема 11. Технология создания информационных систем высокой доступности. Общие сведения о решениях высокой доступности. Измерение доступности системы. Разработка топологии высокодоступной сети. Разработка отказоустойчивой системы. Разработка высокодоступных устройств хранения данных. RAID-массивы. Основные сведения о кластерах серверов. Служба кластеров Windows. Балансировка сетевой нагрузки. NLBкластеры.

5. Образовательные технологии В учебном процессе, помимо семинаров, которые составляют 100% аудиторных занятий, применяется виртуальная компьютерная лаборатория, обеспечивающая доступ учащихся к виртуальным серверам и всему необходимому программному обеспечению из любой точки посредством сети интернет с широкого спектра мобильных и стационарных устройств (рабочие станции, ноутбуки, планшеты, смартфоны). Также достаточно широко используются активные и интерактивные формы (обсуждение отдельных разделов дисциплины, защита отчётов по результатам выполнения практических заданий). В сочетании с внеаудиторной работой это способствует формированию и развитию профессиональных навыков обучающихся.

Перечень обязательных видов работы студента:

- ответы на теоретические вопросы на семинаре;

- решение практических задач и заданий на семинаре;

- выполнение домашних работ.

Интерактивные образовательные технологии, используемые в аудиторных занятиях При изучении теоретического курса на семинарских занятиях предусматривается заложение материала в виде презентации, происходит обсуждение со студентами, по некоторым разделам студенты делают самостоятельный доклад с использованием опережающей самостоятельной работы: студенты получают задания на ознакомление с новым материалом до его обсуждения на семинарах.

При выполнении практических заданий в виртуальной компьютерной лаборатории студентам предлагается работать как индивидуально, так и в малых группах по 2- человека в зависимости от уровня сложности заданий.

Каждая группа выполняет практическое задание. Процесс выполнения заданий осуществляется на основе обмена мнений и выбора оптимального пути решения. По результатам выполнения задания, каждый студент подготавливает отчёт и осуществляет его «защиту» на собеседовании, отвечая на вопросы преподавателя, связанные с методикой работы, результатами и выводами.

Семинарские занятия ориентированы на получение и закрепление знаний, ознакомление с методами решений конкретных задач, возникающих при практическом приложении знаний в области системного анализа и управления большими системами.

Список семинаров С1-C2 Основные понятия, цели и задачи курса. Технология управления бизнес-процессами на базе ARIS.

Установка и настройка ARIS на виртуальные сервера виртуальной компьютерной лаборатории.

С3-C4 Технология управления бизнес-процессами на базе С5-C6 Разработка архитектуры интегрированных информационных систем на основе моделей ARIS.

С7-C8 Разработка архитектуры интегрированных информационных систем на основе моделей ARIS.

С9-C10 Технология разработки стратегии организации на C11-C12 Технология графического описания для объектного моделирования в области разработки программного C13-C14 Технология графического описания для объектного моделирования в области разработки программного C15-C16 Технология автоматизированной разработки программных приложений C# и Java на основе C17-C18 Технология автоматизированной разработки программных приложений C# и Java на основе C19-C20 Технология построения центров обработки данных. C21-C22 Технология развёртывания платформ корпоративных и интернет на базе отрытого программного C23-C24 Технология развёртывания платформ корпоративных и интернет на базе отрытого программного C25-C26 Технология развёртывания платформ корпоративных и интернет на базе отрытого программного C27-C28 Технология создания интернет портала на базе открытого программного обеспечения.

C29-C30 Технология создания интернет портала на базе открытого программного обеспечения.

C31-C32 Технология создания информационных систем C33-C34 Технология создания информационных систем методологического фильтра Д5 Удалённой тестирование возможностей современного ЦОД и операционной системы Centos 6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов Организация самостоятельной работы Самостоятельная работа студентов предполагается в виде:

изучения отдельных вопросов тематического плана дисциплины;

подготовка докладов, сообщений, рефератов по проблемным задачам предмета с привлечением знаний, полученных из теоретического материала и рекомендованной учебной литературы;

выполнение домашних работ в виртуальной компьютерной лаборатории;

подготовка к зачету.

Вопросы к зачету по дисциплине «Технология проектирования ИТ на основе моделирования» полностью соответствует развёрнутому содержанию курса, приведенному выше.

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины Основная литература Ильин В.В. Реинжиниринг бизнес-процессов с помощью ARIS: Пособие по подготовке к внедрению корпоративной информационной системы управления компанией / Ильин Владислав Владимирович. - 2-е изд. - М.: Вильямс, 2008.

Гагарина Л.Г. Технология разработки программного обеспечения: Учебное пособие для вузов / Гагарина Лариса Геннадьевна, Кокорева Елена Викторовна, Виснадул Белла Дмитриевна; Под ред. Л.Г.Гагариной; Рец. Т.Н.Романова, О.И.Лисов. - М.:

Форум: ИНФРА-М, 2011.

Мацяшек Л.А. Анализ требований и проектирование систем с истользованием UML / Мацяшек Лешек А.; Пер.с англ. и ред. В.М.Неумоина. - М.: Вильямс, 2002.

Якобсон А. Унифицированный процесс разработки программного обеспечения / Якобсон Айвар, Буч Гради, Рамбо Джеймс; Пер.с англ. В.Горбунков. - СПб.: Питер, Леффингуэлл Д. Принципы работы с требованиями к программному обеспечению / Леффингуэлл Дин, Уидриг Дон; Пер.с англ. Н.А.Ореховой. - М.: Вильямс, 2002.

Негус К. Red Hat Linux. Библия пользователя / Негус Кристофер; Пер.с англ.

А.В.Журавлева под ред. А.В.Журавлева. - М.: Вильямс, 2003.

Дополнительная литература Август-Вильгельм Шеер Бизнес-процессы. Основные понятия. Теория. Методы. — М.: Весть-МетаТехнология, ISBN 5-88-661-022- Каменнова М., Громов А., Ферапонтов М., Шматалюк А. Моделирование бизнеса.

Методология ARIS. Практическое руководство. — М.: Весть-МетаТехнология, ISBN 5-89163-043- Ajax и PHP: разработка динамических веб-приложений - ("High Tech") /Дари К., Бринзаре Б., Черчез-Тоза Ф.

Бизнес-процессы: Регламентация и управление: Учебник - ("Учебники для программы MBA") (ГРИФ) /Елиферов В.Г., Репин В.В.

Документирование управленческой деятельности: Учебное пособие - ("Высшее образование") (ГРИФ) /Раздорожный А.А.

Современный стратегический анализ - 5-е изд. - ("Классика MBA") (ГРИФ) /Грант Мартин Фаулер, 2010, ISBN 978-5-8459-1611-2, 0-321-12742-0 Создание Webрешений высокой доступности на основе Microsoft Windows 2000 Server, ISBN 5Официальное издание Microsoft Press) 8. Материально-техническое обеспечение дисциплины Виртуальная компьютерная лаборатория университета «Дубна»; (Специализированный блейд-сервер на базе 24 процессорных ядер, 96 Гигабайт оперативной памяти, 5 Терабайт дискового пространства, для развёртывания виртуальной лаборатории);

Соответствующее программное обеспечение;

Компьютерный класс;