1013

УДК 004.9

Молькин Н.В. / Проектирование информационных систем [Электронный ресурс]: учеб.-метод. пос. / Н.В. Молькин; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун-т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2018. – 11 с.– 1 электрон. опт. диск (CD-RW).

В настоящем учебно-методическом пособии по дисциплине «Проектирование информационных систем» даются конкретные рекомендации учащимся для освоения как основного, так и дополнительного материала дисциплины и тем самым способствующие достижению целей, обозначенных в учебной программе дисциплины. Цель учебно-методического пособия — это помощь в усвоении лекций, в подготовке к практическим занятиям.

Учебно-методическое пособие предназначено для обучающихся в ННГАСУ по дисциплине «Проектирование информационных систем» по направлению подготовки 09.03.04 Программная инженерия, профиль Разработка программно-информационных систем.

Учебно-методическое пособие ориентировано на обучение в соответствии с календарным учебным графиком и учебным планом по основной профессиональной образовательной программе направления 09.03.04 Программная инженерия, профиль Разработка программно-информационных систем, утверждённым решением учёного совета ННГАСУ от 02.03.2018 г. (протокол № 3).

2

Оглавление

1.Общие положения ________________________________________________________4 1.1 Цели изучения дисциплины и результаты обучения ___________________________4 1.2 Содержание дисциплины _________________________________________________5

2.Методические указания по подготовке к лекциям______________________________7 2.1 Общие рекомендации по работе на лекциях__________________________________7 2.2 Общие рекомендации при работе с конспектом лекций ________________________7 2.3 Экзаменационные вопросы________________________________________________7

3.Методические указания по подготовке к практическим занятиям_________________9 3.1 Общие рекомендации по подготовке к практическим занятиям__________________9 3.2 Примеры задач для практических работ _____________________________________9

4.Методические указания по организации самостоятельной работы _______________10 4.1 Общие рекомендации для самостоятельной работы __________________________10 4.2 Темы для самостоятельного изучения______________________________________11 4.3 Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы __________________11 4.4 Задания для самостоятельной работы ______________________________________12

5.Методические указания по выполнению курсовой работы______________________13 5.1 Общие рекомендации по выполнению курсовой работы ______________________13 5.2 Примеры тематики курсовых проектов (работ) _____________________________134

3

1. Общие положения

1.1 Цели изучения дисциплины и результаты обучения

Основными целями освоения учебной дисциплины «Проектирование информационных систем» являются:

введение в современные методы и средства проектирования программного обеспечения информационных систем (ИС), основанные на международных стандартах и использовании CASEтехнологии, а также формирование навыков их самостоятельного практического применения.

Основные задачи преподавания дисциплины следующие:

-развитие способности проводить обследование организаций, выявлять информационные потребности пользователей, формировать требования к информационной системе;

-обучение проектированию ИС в соответствии с профилем подготовки по видам обеспечения;

-развитие способности документировать процессы создания информационных систем на стадиях жизненного цикла;

-обучение описанию прикладных процессов и информационного обеспечения решения прикладных задач;

-развитие способности осуществлять и обосновывать выбор проектных решений по видам

обеспечения информационных систем.

В процессе освоения дисциплины студент должен

Знать:

-основные понятия по выявлению потребностей пользователей информационной системы, определению характеристик организации;

-основные подходы к проектированию информационных систем;

-основные понятия жизненного цикла информационной системы, документирования процессов создания информационной системы;

-прикладные процессы и информационное обеспечение, направленные на решение прикладных задач;

-основные виды обеспечения ИС;

Уметь:

-использовать современные методы проведения обследования организации, выявления требований пользователей и формирования требований к информационной системе;

-использовать современные подходы при проектировании информационных систем;

-использовать современные подходы к документированию процессов создания информационных систем;

-проводить описание прикладных процессов и информационного обеспечения;

-обосновывать выбор проектных решений;

Владеть:

- способностью проводить обследование организаций, выявлять информационные потребности пользователей, формировать требования к информационной системе;

-способностью проектировать информационные системы в соответствии с профилем подготовки по видам обеспечения;

-способностью документировать процессы создания информационных систем на стадиях жизненного цикла;

-навыками реализации проектирования ПО;

4

- навыками реализации прикладных задач.

Данная дисциплина позволит студентам не только систематизировать полученные теоретические знания, укрепить исследовательские навыки, но и даст возможность ориентироваться в новом предметном поле программной инженерии.

1.2 Содержание дисциплины

Материал дисциплины сгруппирован по следующим разделам:

1. Нормативно-методическое обеспечение создания программного обеспечения.

Состав НМО: стандарты и руководящие документы, методики выполнения сложных операций шаблоны проектных и программных документов. Классификация НМО документов.

2. Стандарт жизненного цикла программного обеспечения.

Основные процессы, вспомогательные процессы и организационные процессы жизненного цикла программного обеспечения. Взаимосвязь между процессами жизненного цикла программного обеспечения.

3. Модели жизненного цикла программного обеспечения.

Каскадная модель жизненного цикла. Итерационная модель жизненного цикла. Смешанные моде-

ли.

4. Сертификация и оценка процессов создания программного обеспечения.

Понятие зрелости процессов создания программного обеспечения. Модель зрелости СММ. Пять уровней техничесчкой зрелости СММ. Методика SPMN.

5. Общие принципы проектирования систем.

Проблема сложности. Структура системы. Инкапсуляция. Интерфейсы. Визуальное моделирова-

ние.

6. Структурные методы анализа и проектирования программного обеспечения.

Структурный анализ. Функциональная декомпозиция. Базовые принципы: «разделяй и властвуй» и принцип иерархического упорядочения. Принципы абстрагирования, непротиворечивости и структурирования данных.

7. Метод функционального моделирования SADT(IDEF0).

Состав функциональной модели. Построение SADT одели. Стратегия декомпозиции. Завершение моделирования (определение момента прекращения декомпозиции). Типы связей между функциями.

8. Метод моделирования процессов IDEF3.

Изображение и нумерация действий в диаграмме. Типы связей IDEF3. Типы соединений. Приме-

5

ры.

9. Моделирование потоков данных DFD.

Диаграммы потоков данных. Состав диаграмм потоков данных. Построение иерархии диаграмм потоков данных. Спецификация процесса.

10. Сравнительный анализ SADTмоделей и диаграмм потоков данных.

Адекватность средств решаемым задачам. Согласованность с другими средствами структурного анализа.

11. Моделирование данных. Объектно-ориентированные методы анализа и проектирования.

Основные понятия модели «сущность – связь». Экземпляр сущности. Атрибут. Идентификаторы. Связи «супертип-подтип». Основные принципы построения объектной модели. Основные элементы объектной модели.

12. Оценка трудоемкости создания программного обеспечения.

Методы оценки и их классификация. Методика оценки трудоемкости разработки программного обеспечения на основе функциональных точек.

6

2. Методические указания по подготовке к лекциям

2.1 Общие рекомендации по работе на лекциях

Лекция является главным звеном дидактического цикла обучения. Ее цель — формирование основы для последующего усвоения учебного материала. В ходе лекции преподаватель в устной форме, а также с помощью презентаций передает обучаемым знания по основным, фундаментальным вопросам изучаемой дисциплины.

Назначение лекции состоит в том, чтобы доходчиво изложить основные положения изучаемой дисциплины, ориентировать на наиболее важные вопросы учебной дисциплины и оказать помощь в овладении необходимых знаний и применения их на практике.

Личное общение на лекции преподавателя со студентами предоставляет большие возможности для реализации образовательных и воспитательных целей.

При подготовке к лекционным занятиям студенты должны ознакомиться с презентаций, предлагаемой преподавателем, отметить непонятные термины и положения, подготовить вопросы с целью уточнения правильности понимания. Рекомендуется приходить на лекцию подготовленным, так как в этом случае лекция может быть проведена в интерактивном режиме, что способствует повышению эффективности лекционных занятий.

2.2Общие рекомендации при работе с конспектом лекций

Входе лекционных занятий необходимо вести конспектирование учебного материала. Конспект помогает внимательно слушать, лучше запоминать в процессе осмысленного записывания, обеспечивает наличие опорных материалов при подготовке к семинару, зачету, экзамену.

Полезно оставить в рабочих конспектах поля, на которых делать пометки из рекомендованной литературы, дополняющие материал прослушанной лекции, а также подчеркивающие особую важность тех или иных теоретических положений.

Вслучае неясности по тем или иным вопросам необходимо задавать преподавателю уточняющие вопросы. Следует ясно понимать, что отсутствие вопросов без обсуждения означает в большинстве случаев неусвоенность материала дисциплины.

2.3Экзаменационные вопросы

Семестр № 6

Пример № 1 Методологические основы проектирования информационных систем Пример № 2

Методология структурного анализа и проектирования информационных систем. Основные понятия

IDEF0

Пример № 3

Основные понятия методологии SADT Пример № 4 Классификация НМО документов Пример № 5

Взаимосвязь между процессами жизненного цикла программного обеспечения Пример № 6 Каскадная модель жизненного цикла Пример № 7

Итерационная модель жизненного цикла

7

Пример № 8 Смешанные модели Пример № 9

Проблема сложности. Структура системы Пример № 10 Инкапсуляция. Интерфейсы

Семестр № 7

Пример № 1

Основные понятия IDEF3 Пример № 2

Основные понятия DFD Пример № 3

Этапы процесса системного проектирования Пример № 4

Типы связей IDEF3 Пример № 5

Состав диаграмм потоков данных Пример № 6

Основные принципы построения объектной модели. Пример № 7 Основные элементы объектной модели Пример № 8

Методика оценки трудоемкости разработки программного обеспечения на основе функциональных точек.

Пример № 9 Основные понятия модели «сущность – связь» Пример № 10 Экземпляр сущности

8

3. Методические указания по подготовке к практическим занятиям

3.1Общие рекомендации по подготовке к практическим занятиям

Входе подготовки к практическим занятиям необходимо изучать основную литературу, знакомиться с дополнительной литературой, а также с новыми публикациями в периодических изданиях: журналах, газетах и т.д. При этом необходимо учесть рекомендации преподавателя и требования учебной программы.

Всоответствии с этими рекомендациями и подготовкой полезно дорабатывать свои конспекты лекции, делая в нем соответствующие записи из литературы, рекомендованной преподавателем и предусмотренной учебной программой. Целесообразно также подготовить тезисы для возможного выступлений по всем учебным вопросам, выносимым на практическое занятие.

При подготовке к занятиям можно также подготовить краткие конспекты по вопросам темы. Очень эффективным приемом является составление схем и презентаций.

Готовясь к докладу или реферативному сообщению, желательно обращаться за методической помощью к преподавателю. Составить план-конспект своего выступления. Продумать примеры с целью обеспечения тесной связи изучаемой теории с реальной жизнью. Своевременное и качественное выполнение самостоятельной работы базируется на соблюдении настоящих рекомендаций и изучении рекомендованной литературы. Студент может дополнить список использованной литературы современными источниками, не представленными в списке рекомендованной литературы, и в дальнейшем использовать собственные подготовленные учебные материалы при написании курсовых и дипломных работ.

3.2Примеры задач для практических работ

Пример № 1

Построить модель IDEF0 программного модуля для мобильного приложения "Калькулятор".. Пример № 2

Построить модель IDEF3 программного модуля для мобильного приложения "Калькулятор".. Пример №3

Построить ER-модель программного модуля для мобильного приложения "Калькулятор". Пример № 4

Построить модель DFD программного модуля для мобильного приложения "Калькулятор". Пример № 5

Построить модель IDEF0 бизнес-процессов предприятия, занимающегося прогнозированием исхода событий.

9

4. Методические указания по организации самостоятельной работы

4.1 Общие рекомендации для самостоятельной работы

Самостоятельная работа студентов является основным способом овладения учебным материалом в свободное от обязательных учебных занятий время.

Целями самостоятельной работы студентов являются:

-систематизация и закрепление полученных теоретических знаний и практических умений студентов;

-углубление и расширение теоретических знаний;

-формирование умений использовать нормативную, правовую, справочную документацию и специальную литературу;

-развитие познавательных способностей и активности студентов:

-формирования самостоятельности мышления, способностей к саморазвитию, самосовершенствованию и самореализации.

Запланированная в учебном плане самостоятельная работа студента рассматривается как связанная либо с конкретной темой изучаемой дисциплины, либо с подготовкой к курсовой, дипломной работе, а также к защите ВКР. В данном разделе рассматривается только самостоятельная работа первого вида.

Самостоятельная работа выполняется в два этапа: планирование и реализация. Планирование самостоятельной работы включает:

-уяснение задания на самостоятельную работу;

-подбор рекомендованной литературы;

-составление плана работы, в котором определяются основные пункты предстоящей подготовки. Составление плана дисциплинирует и повышает организованность в работе.

На втором этапе реализуется составленный план. Реализация включает в себя:

-изучение рекомендованной литературы;

-составление плана (конспекта) по изучаемому материалу (вопросу);

-взаимное обсуждение материала.

Необходимо помнить, что на лекции обычно рассматривается не весь материал. Оставшаяся восполняется в процессе самостоятельной работы. В связи с этим работа с рекомендованной литературой обязательна.

Работа с литературой и иными источниками информации включает в себя две группы приемов: техническую, имеющую библиографическую направленность, и содержательную. Первая группа – уяснение потребностей в литературе; получение литературы; просмотр литературы на уровне общей, первичной оценки; анализ надежности публикаций как источника информации, их относимости и степени полезности. Вторая – подробное изучение и извлечение необходимой информации.

Для поиска необходимой литературы можно использовать следующие способы:

-поиск через систематический каталог в библиотеке;

-просмотр специальных периодических изданий;

-использование материалов, размещенных в сети Интернет.

Для того, чтобы не возникало трудностей понимания текстов учебника, монографий, научных статей, следует учитывать, что учебник и учебное пособие предназначены для студентов и магистрантов, а монографии и статьи ориентированы на исследователя. Монографии дают обширное описание проблемы, содержат в себе справочную информацию и отражают полемику по тем или иным дискуссионным вопросам. Статья в журнале кратко излагает позицию автора или его конкретные достижении в иссле-

10