Методы и средства проектирования информационных систем и технологий. Методы и средства проектирования информационных систем и техноло. Учебная программа по дисциплине Методы и средства проектирования информационных систем и технологий Направление подготовки Информационные системы и технологии
 Скачать 387.67 Kb.
|
|
Кафедра Информационных систем © Московский финансово-промышленный университет «Синергия», 2012 Содержание I. Аннотация к дисциплине II. Компетенции, формируемые в результате освоения учебной дисциплины III. Образовательные технологии IV. Содержание программы V. Материально-техническое обеспечение VI. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации Контрольные вопросы: Задания лабораторного практикума. Типовые задания. VII. Учебно-методическое и информационное обеспечение Учебная программа по дисциплине «Методы и средства проектирования информационных систем и технологий» Направление подготовки: Информационные системы и технологии Профиль подготовки: Информационные системы и технологии Квалификация выпускника: бакалавр Основная литература: Дополнительная литература: Интернет-ресурсы: VIII. Составитель(-и) учебной программы I. Аннотация к дисциплине Предметом изучения является процессы формирования требований, моделирования разрабатываемых информационных систем. Объектом изучения выступают информационные системы на этапах формирования требований, проектирования и разработки. Место дисциплины в учебном процессе. Дисциплина «Методы и средства проектирования информационных систем и технологий» входит в состав интегрированного курса «Разработка и сопровождение прикладных программ». Она посвящена изучению методологических основ проектирования информационных систем (ИС), формирует системных подход к реализации поставленных задач по разработке программного обеспечения (ПО). Дисциплина развивает ряд практических навыков и умений, позволяющих студентам создавать проекты информационных систем с использованием средств программной инженерии. Для успешного освоения настоящего курса необходимо предварительно завершить изучение следующих дисциплин: · Информационные системы. · Информационные технологии. · Управление данными. · Проектирование баз данных. · Администрирование баз данных. Цели и задачи дисциплины. Целью дисциплины «Методы и средства проектирования информационных систем и технологий» является изучение методологических основ проектирования современных информационных систем, развитие навыков работы с современными CASE-средствами, подготовка студентов к профессиональной деятельности в сфере разработки программного обеспечения. Прикладной задачей является изучение студентом следующих базовых вопросов: · раскрытие сущности и содержания основных понятий и категорий проектирования информационных систем: проект, проектирование, методология, технология, методы проектирования; · ознакомление с методологическими основами спецификации предметной области и формирования моделей будущих информационных систем на основе структурного и объектно-ориентированного подхода; · изучение истории развития программной инженерии; · развитие системного мышления по решению задач проектирования ИС; · формирование навыков коллективной и индивидуальной работы по исследованию предметной области с использованием современных CASE-средств и созданию проектной документации. II. Компетенции, формируемые в результате освоения учебной дисциплины Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных (ОК) и профессиональных (ПК) компетенций, предусмотренных Федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки 030400 Информационные системы и технологии (квалификация (степень) «бакалавр»): · умеет использовать нормативные правовые документы в своей деятельности (ОК-5); · готов к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-7); · способен понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасность и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны (ОК-12); · владеет основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, навыки работы с компьютером как средством управления информацией, способность работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК-13); · способность проводить предпроектное обследование объекта проектирования, системный анализ предметной области, их взаимосвязей (ПК-1); · способность проводить техническое проектирование (ПК-2); · способность проводить рабочее проектирование (ПК-3); · способность проводить выбор исходных данных для проектирования (ПК-4); · способность проводить моделирование процессов и систем (ПК-5); · способность оценивать надежность и качество функционирования объекта проектирования (ПК-6); · способность осуществлять сертификацию проекта по стандартам качества (ПК-7); · способность проводить расчет экономической эффективности (ПК-9); · готовность участвовать в работах по доводке и освоению информационных технологий в ходе внедрения и эксплуатации информационных систем (ПК-15); · способность использовать технологии разработки объектов профессиональной деятельности (ПК-18); · способность формировать новые идеи и реализовывать их в проектах (ПК-28); · способность к инсталляции, отладке программных и настройке технических средств для ввода информационных систем в опытную эксплуатацию (ПК-29); · способность проводить сборку информационной системы из готовых компонентов (ПК-30); · способность к инсталляции, отладке программных и настройке технических средств для ввода информационных систем в промышленную эксплуатацию (ПК-31); · готовность адаптировать приложения к изменяющимся условиям функционирования (ПК-34). В результате изучения дисциплины обучаемый должен: знать: · понятия методы, методология проектирования; · классификацию методов проектирования; · понятие жизненного цикла ПО, моделей жизненного цикла ПО; · основные нормативные документы, регламентирующие деятельность разработчиков по созданию ПО; · классификацию, архитектуру CASE-средств; · основные подходы к разработке ПО; · основные этапы разработки и принципы функционирования ИС; · особенности функционального (структурного) подхода к проектированию ПО; · особенности объектно-ориентированного подхода к проектированию ПО; · особенности проектирования систем распределенной обработки; · стандарты ГОСТ на разработку проектной документации; уметь: · разрабатывать информационную модель предметной области; · осуществлять формализованное описание предметной области в нотациях IDEF0, IDEF1X, IDEF3, DFD; · формировать объектные модели предметной области; · составлять проектную документацию на разрабатываемую систему; приобрести навыки: · выбора оптимальной технологии проектирования и модели жизненного цикла в соответствии со спецификой решаемой задачи по автоматизации; · формализованного описания моделей предметной области; · работы с CASE-средствами; иметь представление: · о перспективах развития CASE-средств; · о проблемах создания информационных систем различной архитектуры и сложности; · о методах и современных средствах моделирования информационных систем; · об организации оптимального управления ИТ-проектом; · об особенностях проектирования систем защиты данных. III. Образовательные технологии В процессе преподавания дисциплины «Методы и средства проектирования информационных систем и технологий» используются как классические методы обучения (лекции, лабораторные практикумы), так и различные виды самостоятельной работы студентов по заданию преподавателя, которые направлены на развитие творческих качеств студентов и на поощрение их интеллектуальных инициатив. В рамках данного курса используются такие активные формы работы, как: Активные формы обучения: · создание контекстных диаграмм (IDEF0); · декомпозиция бизнес-процессов организации; · создание диаграммы дерева узлов; · создание FEO-диаграмм; · создание DFD-диаграмм. Интерактивные формы обучения: · построение моделей AS-IS и TO-BE; · реинжиниринг бизнес-процессов; · представление результатов работы. IV. Содержание программы [1] Тема 1. Основы организации проектирования ИС. Понятия проект, проектирование. Общая характеристика процесса проектирования ИС структура информационно-логической модели ИС. Основные требования к проектированию. Технология, методология, методы проектирования. Нормативно-методическое обеспечение создания программного обеспечения. Общие принципы проектирования систем. Логический анализ структур ИС. Тема 2. Жизненный цикл ПО. Модели жизненного цикла ПО. Понятие жизненного цикла ПО. Структура жизненного цикла ПО: основные, вспомогательные, организационные процессы. Модели жизненного цикла ПО. Каскадная модель жизненного цикла (определение, достоинства, недостатки). Итерационная модель ЖЦ (определение, достоинства, недостатки) Спиральная модель жизненного цикла (определение, достоинства, недостатки). Регламентация процессов проектирования в отечественных и международных стандартах. Тема 3. Технологии проектирования ИС. Каноническое проектирование: определение, особенности, область применения. Автоматизированное проектирование. Инструментальные средства проектирования ИС. Классификация CASE-средств. Функционально- ориентированные и объектно-ориентированные CASE-средства. Архитектура CASE-средств. Обзор пакета инструментальных средств AllFusion Modeling Suite 7.1. Графические средства представления проектных решений. Сравнение функционального и объектно-ориентированного подходов к проектированию ИС. Типизация проектных решений. Понятие типового проекта, предпосылки типизации. Объекты типизации. Методы типового проектирования. Прототипное проектирование (RAD-технологии) Тема 4. Состав и содержание работ по этапам жизненного цикла ПО. Стандарт ГОСТ 34 на разработку проектной документации. Состав и содержание работ на этапе предпроектного исследования. Исходные данные для проектирования. Разработка модели и защита данных. Сбор материалов для обследования, разработка технико-экономическое обоснования, разработка и правила оформления Технического задания. Состав и содержание работ на этапе эскизного проекта. Состав и содержание работ на этапе технического проектирования. Разработка общесистемных проектных решений: основные этапы Разработка локальных проектных решений: основные этапы, структура постановки задачи, разработка алгоритмов решения локальных задач. Разработка пользовательского интерфейса. Состав и содержание работ на этапе рабочего проектирования. Документация, формируемая на этапе рабочего проектирования. Состав и содержание работ на стадиях внедрения, эксплуатации и сопровождения проекта. Документация, формируемая на стадиях внедрения, эксплуатации и сопровождения. Эксплуатация ИС. Вывод ИС из эксплуатации. Тема 5. Проектирование информационного и программного обеспечения. Проектирование систем классификации и кодирования информации: понятие единой системы классификации и кодирования, основные системы кодирования экономической информации, понятие единой системы классификации и кодирования (ЕСКК). Разработка информационной модели. проектирование форм входных и выходных документов. Основные стадии проектирования унифицированной системы документации. Проектирование экранных форм и пользовательского интерфейса. Понятие информационной базы и способы ее организации. Основные понятия и классификация технологических процессов обработки данных. Показатели оценки эффективности и выбор варианта организации технологических процессов. Разработка дерева функций и сценария диалога. Разработка программных модулей и дерева вызова программных модулей. Структура программных модулей; разработка алгоритмов; логический анализ структур ИС. Анализ и оценка производительности ИС. Тема 6. Структурные методы анализа и проектирования ПО. Метод функционального проектирования SADT. Разработка функциональной модели. Моделирование предметной области в нотации IDEF0 (общие сведения, элементы функциональной модели, функциональная декомпозиция). Функциональное проектирование в среде AllFusion Process Modeler, модели AS-IS и TO-BE. Моделирование процессов в нотации IDEF3. Моделирование потоков данных и создание диаграммы потоков данных (DFD). Моделирование данных: информационно-логическая модель предметной области, методология проектирования реляционных баз данных IDEF1X. Моделирование данных в среде AllFusion ERwin Data Modeler (создание сущностей, атрибутов, связей, правил валидации и значений по умолчанию, альтернативных ключей, инверсионных входов). Взаимосвязь модели процессов и модели данных. V. Материально-техническое обеспечение Требования к аудиториям (помещениям) для проведения занятий: · лекционные аудитории с компьютерным и видеопроекционным оборудованием для презентаций с выходом в Интернет; · компьютерный класс с установленным программным обеспечением. Требования к программному обеспечению: · AllFusion Process Modeler (BPwin); · AllFusion Data Modeler (Erwin); · IBM Rational Rose. VI. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации Контрольные вопросы: 1. Понятие проекта, проектирования ИС. 2. Понятие технологии проектирования, виды технологий проектирования. 3. Понятие методологии проектирования. 4. Общая характеристика процесса проектирования. 5. Методы проектирования. Классификация методов проектирования. 6. Нормативно-методическое обеспечение создания ПО. 7. Логический анализ структур ИС. 8. Жизненный цикл ИС. Основные понятия. 9. Модели жизненного цикла. Основные понятия. 10. Каскадная модель жизненного цикла ИС. Особенности, преимущества и недостатки. 11. Итерационная модель жизненного цикла ИС. Особенности, преимущества и недостатки. 12. Спиральная модель жизненного цикла ИС. Особенности, преимущества и недостатки. 13. Каноническое проектирование. 14. Индустриальное проектирование. Автоматизированное и типовое проектирование. 15. История развития, определение CASE-средств. 16. CASE-средства. Архитектура и классификация CASE-средств. 17. Обзор пакета AllFusion Modeling Suite. 18. Структурное проектирование ИС. Семейство методологий IDEF. 19. Типовое проектирование: понятие типового проекта, методы типового проектирования. 20. Прототипное проектирование (RAD‑технологии). 21. Стандарт ГОСТ 34 на разработку проектной документации. 22. Предпроектное исследование: исходные данные для проектирования, разработка технико-экономического обоснования. 23. Правила оформления и содержание Технического задания на АИС. 24. Состав и содержание работ на этапе эскизного проекта. 25. Разработка общесистемных проектных решений на этапе технического проектирования. 26. Разработка локальных проектных решений на этапе технического проектирования: разработка алгоритмов решения локальных задач. 27. Проектирование систем классификации и кодирования информации. 28. Основные системы кодирования экономической информации. 29. Понятие единой системы классификации и кодирования (ЕСКК). 30. Разработка информационной модели. 31. Проектирование форм входных и выходных документов. 32. Проектирование экранных форм и пользовательского интерфейса. 33. Состав и содержание работ на этапе рабочего проектирования. 34. Основные понятия и классификация технологических процессов обработки данных. 35. Разработка дерева функций и сценария диалога. 36. Состав и содержание работ на стадиях внедрения, эксплуатации и сопровождения проекта. 37. Метод функционального проектирования SADT. 38. Основные принципы построения диаграмм в нотации IDEF0. 39. Методология документирования процессов IDEF3. 40. Моделирование потоков данных, диаграммы DFD. 41. Методология построения схем реляционных баз данных IDEF1X. 42. Объектно-ориентированный подход к проектированию. 43. Объекты, основные понятия. Понятия метода и класса. 44. Унифицированный язык моделирования UML. 45. Диаграмма вариантов использования. Основные элементы. 46. Диаграмма состояний. Основные элементы. 47. Диаграмма классов объектов. Основные элементы. 48. Диаграмма деятельности. Основные элементы. 49. Обзор пакета программ Rational Suite. Основные возможности. 50. Понятие клиент-серверной архитектуры. 51. Особенности и основные этапы проектирования систем распределенной обработки. 52. Проектирование систем оперативной обработки данных. 53. Проектирование систем оперативного анализа данных. 54. Анализ и оценка производительности ИС. 55. Понятие проекта, управление проектом. 56. Общая структура организации работ по проектированию ИС (организационный и функциональный аспекты). 57. Организационные формы управления проектированием ИС. 58. Основные компоненты процесса управления проектированием ИС. 59. Системы управления проектом (назначение, преимущества). 60. Выбор системы управления проектом. 61. Основные понятия и методы защиты данных. 62. Стандарты на создание системы защиты данных. 63. Проектирование системы защиты данных. Задания лабораторного практикума. Лабораторный практикум по теме «Структурные методы анализа и проектирования ПО» проводится и использованием пакета CASE-средств AllFusion Modelihg Suite. A. В среде AllFusion Process Modeler (BPwin) необходимо: 1. Создать контекстную диаграмму IDEF0. 2. Создать диаграмму декомпозиции IDEF0. 3. Создать диаграмму декомпозиции А.2 IDEF0. 4. Создать диаграмму узлов. 5. Создать диаграмму IDEF3 и создать сценарий. 6. Создать диаграмму DFD. Требования к выполнению задания: · на диаграммах декомпозиции обязательно должно быть от трех до шести работ; · на одной из диаграмм IDEF0 показать тоннелирование стрелок; · для разветвляющихся стрелок именовать и их фрагменты. B. В среде AllFusion Erwin Data Modeler необходимо: 1. Создать диаграмму IDEF1X (необходимо, чтобы в диаграмме присутствовали как минимум три связанных сущности). C. Связать модель процессов и модель данных. Лабораторный практикум по теме «Основы объектно-ориентированного ПО» проводится с использованием пакета Rational Software Architect. В среде Rational Software Architect необходимо: 1. Создать диаграмму вариантов использования. 2. Создать диаграмму деятельности. 3. Создать диаграмму последовательности. 4. Создать диаграмму состояний. 5. Создать диаграмму классов. Типовые задания. Задание 1. Приведите описание информационной модели (согласно теме курсового проекта). Задание 2. Приведите характеристику используемых систем классификации и кодирования (согласно теме курсового проекта). Задание 3. Приведите характеристику нормативно-справочной, входной и оперативной информации (согласно теме курсового проекта). Задание 4. Приведите характеристику результатной информации (согласно теме курсового проекта). Задание 5. Приведите характеристику дерева функций и сценария диалога (согласно теме курсового проекта). Задание 6. Приведите описание взаимосвязи программных модулей (согласно теме курсового проекта). VII. Учебно-методическое и информационное обеспечение Основная литература: 1. Грекул В.И., Денищенко Г.Н., Коровкина Н.Л. Проектирование информационных систем - М.: ИУИТ, 2012 - 300 с. 2. Коваленко В.В. Проектирование информационных систем, учебник - М.: Форум - 2012, 320 с. Дополнительная литература: 1. Маклаков С.В. Создание информационных систем с AllFusion Modeling Suite. - 2-е изд., испр. и. дополн. – М.: Издательство Диалог-МИФИ, 2007 – 400 с. 2. Проектирование экономических информационных систем: Учебник/Г.Н. Смирнова, А.А. Сорокин, Ю.Ф. Тельнов; Под. ред. Ю.Ф. Тельнова. – М.: Финансы и статистика, 2003. – 512 с. 3. Вендеров А.М. Проектирование программного обеспечения экономических информационных систем : Учебник. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Финансы и Статистика, 2006. – 544 с. 4. Г. Буч, А. Якобсон, Дж. Рамбо UML [пер. с англ. А. Вахитов, Д. Солнышков]. - 2-е изд. – М.: Питер, 2006 – 735 с. 5. Дубейковкий В.И. Эффективное моделирование с AllFusion Process Modeler 4.1.4 и AllFusion PM – М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2007 – 384 с. 6. Дубейковкий В.И. Практика функционального моделирования с AllFusion Process Modeler 4.1. Где? Зачем? Как? – М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2007 – 464 с. 7. Маклаков С.В. Моделирование бизнес-процессов с AllFusion PM. – 2-е изд., испр. и. дополн. – М.: Издательство Диалог-МИФИ, 2007 – 224 с. 8. У. Боггс, М. Боггс UML и Rational Rose секреты эффективного проектирования объектно-ориентированных приложений – М.: ЛОРИ, 2004 – 509 с. 9. Уткин В. Б. Информационные системы в экономике : Учебник для студ. высш. учеб, заведений / В. Б. Уткин, К. В. Балдин. — М.: Издательский центр «Академия», 2004. — 288 с. 10. Хомоненко А. Д., Цыганков В. М., Мальцев М. Г. Базы данных: Учебник для высших учебных заведений / под. Ред. Проф. А. Д. Хомоненко. – 5-е изд., доп. – М.: Бином-Пресс; СПб.: КОРОНА принт, 2006. – 736 с. 11. Федотова Д.Э., Семенов Ю.Д., Чижик К.Н. CASE-технологии : Практикум. – М.: Горячая линия - Телеком, 2005 – 160 с. Интернет-ресурсы: № Наименование портала (издания, курса, документа) Ссылка 1. Сайт компании IBM, раздел, посвященный продуктам Rational http://www-01.ibm.com/software /ru/rational/ 2. Описание стандартов IDEF http://www.idef.ru/idef.php 3. Аналитическая информация http://citforum.ru/ 4. Стандарты проектной документации http://www.rugost.com/ 5. Грекул И.В. курс «Проектирование информационных систем» http://www.intuit.ru/department/se/devis/ VIII. Составитель(-и) учебной программы Фамилия, имя, отчество составителя(-ей) Учёная степень Учёное звание Должность Култыгин Олег Петрович к.э.н. доцент [1] Жирным шрифтом выделены дидактические единицы, составляющие «стратегический базис дисциплины», успешное изучение которого обеспечивает получение оценки «удовлетворительно». |