3886

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Папкова М.Д.

Объектно-ориентированное проектирование информационных систем

Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям, практическим занятиям

(включая рекомендации по организации самостоятельной работы)

для обучающихся по дисциплине «Объектно-ориентированное проектирование информационных систем»

по направлению подготовки 09.04.03 Прикладная информатика профиль Прикладная информатика в аналитической экономике

Нижний Новгород

2016

УДК 004.9

Папкова М.Д.. / Объектно-ориентированное проектированное информационных систем [Электронный ресурс]: учеб.-метод. пос. / М.Д. Папкова; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун-т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016. – 14 с.– 1 электрон. опт. диск (CD-RW).

В данном учебно-методическом пособии по дисциплине «Объектно-

ориентированное проектированное информационных систем» даются

конкретные рекомендации учащимся для освоения как основного, так и дополнительного материала дисциплины для достижения целей,

обозначенных в учебной программе дисциплины. Главная цель разработки —

оказание помощи в усвоении материала лекций, при подготовке и выполнении

практических занятий.

Учебно-методическое пособие ориентировано на обучение в соответствии с календарным учебным графиком и учебным планом по основной профессиональной образовательной программе направления

09.04.03 Прикладная информатика, профиль Прикладная информатика в

аналитической экономике, утверждённым решением учёного совета ННГАСУ

от 02.09.2016 г. (протокол № 1).

© М.Д. Папкова, 2016 © ННГАСУ, 2016

2

3

1. Общие положения

1.1 Цели изучения дисциплины и результаты обучения

Целями освоения учебной дисциплины Б.1.35. Объектноориентированное проектированное информационных систем являются:

Исследование и применение эффективных методов реализации информационных процессов проектирования ИС в прикладных областях на основе использования объектно-ориентированного подхода.

В результате изучения учебной дисциплины обучающиеся должны: Знать: объектно-ориентированные методы проектирования и

инструментальные средства, поддерживающие эти методы.

Уметь: применять объектно-ориентированные методы проектирования для моделирования этапов жизненного цикла системы.

Владеть: технологиями разработки объектной модели системы. Изучение данной дисциплины позволит студентам систематизировать

полученные теоретические знания, закрепить практические и исследовательские навыки, а также даст возможность освоить новые технологии на основе объектно-ориентированного подхода и приобретенных знаний и умений в области проектирования информационных систем и познакомиться с соответствующими разработками ведущих фирм. После освоения программы дисциплины у студентов вырабатывается способность проектировать информационные процессы и системы с использованием инновационных инструментальных средств, адаптировать современные ИКТ к задачам прикладных ИС.

1.2 Содержание дисциплины

Содержание дисциплины сгруппировано по следующим разделам:

1.Объектно-ориентированная методология. Объектно-ориентированный подход использует объектную

декомпозицию, при этом статическая структура системы описывается в терминах объектов и связей между ними, а поведение системы описывается в терминах обмена сообщениями между объектами. Каждый объект системы обладает своим собственным поведением, моделирующим поведение объекта реального мира. Модель предметной области рассматривается как совокупность взаимодействующих объектов во времени. Конкретные процессы обработки данных формулируются в виде последовательности взаимодействия объектов.

2.Объектно-ориентированная архитектура.

Программная архитектура должна обеспечивать выдвинутые

требования и реализовывать сценарии прецедентов. Архитектура рассматривается как высокоуровневое представление архитектурно-значимых компонентов системы. Даются понятия четырех представлений архитектуры: логическое, модели реализации, процессов и развертывание. Представление прецедентов соединяет их вместе для достижения главной цели. Приводятся

4

примеры архитектурных шаблонов.

3. Объектно-реляционные типовые решения для моделирования поведения и структуры.

Рассматриваются вопросы проектирования корпоративных программных приложений, требующих отображения, обработки и сохранения больших массивов данных, а также реализации моделей бизнес-процессов, манипулирующих этими данными.

1.3 Порядок освоения материала

Материал дисциплины изучается в соответствии с порядком, определённым в таблице 1:

Таблица 1

Порядок освоения дисциплины

5

2. Методические указания по подготовке к практическим (лабораторным) занятиям

2.1 Общие рекомендации по подготовке к практическим занятиям

Практические (лабораторные) занятия проводятся в компьютерном классе. В соответствии с соглашением MSDN AA, студенты должны получить соответствующее программное обеспечение, в том числе MS Visual Studio, и установить у себя на домашнем компьютере или ноутбуке. Кроме этого, возможно и полезно использование Rational Rose/C++, что позволяет разрабатывать проектную документацию в виде диаграмм и спецификаций, а также генерировать программные коды на С++. Кроме того, Rational Rose содержит средства реинжиниринга программ, обеспечивающие повторное использование программных компонент в новых проектах. Для выполнения заданий используются языки С++ и UML.

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. Для наиболее успешной работы и развития интереса к научно-исследовательской деятельности особую роль играют форумы, на которых обсуждаются практические вопросы по разработке информационных систем и использованию методов объектно-ориентированного анализа и проектирования.

Всоответствии с этими рекомендациями и подготовкой полезно создавать свои конспекты, делая в них соответствующие записи из литературы

идругих источников, рекомендованных преподавателем и предусмотренных учебной программой. Для знакомства с последними версиями ПО следует пользоваться информационными и библиографическими источниками с применением информационно-коммуникационных технологий. При подготовке к занятиям можно также подготовить краткие конспекты по вопросам темы. Эффективным приемом является составление схем и презентаций.

При выполнении заданий и подготовке к лабораторным работам, необходимо консультироваться с преподавателем, предварительно подготовив соответствующие материалы и вопросы. 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 выпускной квалификационной работы магистра.

2.2 Примеры практических заданий и тем лабораторных работ

Задания для раздела 1.

6

1.Сформулировать и пояснить принципы методологии

2.Описать форму методологических правил

3.Выбрать любую программистскую книгу с методологическими советами и подвергнуть проверке данные в ней правила.

4.Понаблюдать 2 недели за программистскими форумами в Интернете. Посмотреть, какие метафоры используются авторами, насколько они значимы, используют ли авторы "доказательство по аналогии".

5.Спроектировать панель запроса авиарейса, (систему, представляющую некоторый общий тип интерактивных систем)

6.Построить граф переходов в системе резервирования авиабилетов.

7.Построить функциональную модель для проектирования «сверхувниз». Описать архитектуру программы.

8.Провести анализ решения задания 7. Особенности потока данных.

9.Состояния и классы.

10.Наследование и отложенные классы

11.Описание полной системы, включающей классы STATE и APPLICATION.

12.Роль абстракций для проектирования системы

Задания для раздела 2.

1.Ситуации, сценарии и карты. Роль в ОО-методе.

2.Философия проектирования. Общая схема разработки, структура, эволюция.

3.Классы: структура, документация, индексирование, использование утверждений, специальные ситуации.

4.Объектно-ориентированный анализ: цели, задачи, требования.

5.Процесс разработки: кластеры, параллельная разработка, этапы и задачи.

6.Влияние выбора языка на овладение ОО-методом.

7.Параллельность, распределенность, клиент-сервер и Интернет.

8.Мультипроцессорная обработка и многозадачность.

9.Параллельная архитектура.

10.Импорт структур объекта.

Задания для раздела 3

1.Описать компоненты интерфейса, их свойства, события

2.Особенности программирования процесса.

3.Семафор как простейший механизм синхронизации.

4.Синтаксис, ограничения и семантика параллельного механизма.

5.Поддержка различия между командами и запросами

6.Поддержка устранения блокировок

7.Сохранение и извлечение структур объектов

8.Исправить объект, для которого при возвращении обнаружено рассогласование

7

3. Методические указания по организации самостоятельной работы. (Общие рекомендации для самостоятельной работы)

Самостоятельная работа магистрантов является основным способом овладения учебным материалом в свободное от обязательных учебных занятий время. Особое значение этому виду организации обучения придается в случаях, когда рабочая программа дисциплины включает только практические (лабораторные) занятия и самостоятельную работу, а лекции отсутствуют. Организационные моменты связаны с работой по ознакомлению с информационными и библиографическими источниками, освоением программного обеспечения, требуемого для выполнения как заданий в компьютерном классе, так и для освоения нового материала. Поиск нужных программных средств ориентирован, прежде всего, на свободное программное обеспечение.

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;

-знакомство с возможностями приобретения необходимых знаний в рамках проекта НОУ Интуит.

Запланированная в учебном плане самостоятельная работа студента рассматривается как связанная с конкретной темой изучаемой дисциплины, подготовкой к сбору материала для научно-исследовательской практики, магистерской диссертации. 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, в том числе (по желанию) прохождение обучения по соответствующей программе в НОУ Интуит.

Составление плана дисциплинирует и повышает организованность в работе и развивает аналитические способности магистранта.

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

-изучение рекомендованной литературы;

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

8

-взаимное обсуждение материала;

-прохождение курса в НОУ Интуит и сдача сертификационного экзамена (по желанию).

Необходимо помнить, что самостоятельная работа предполагает углубленное изучение материала лекций, а также проработку отдельных вопросов, которые преподаватель выносит на самостоятельное изучение. 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, и конкретно

на сайте http://www.interface.ru.

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 исследовании какой-либо научной проблемы.

В процессе взаимного обсуждения материала закрепляются знания, а также приобретается практика в изложении и разъяснении полученных знаний, развивается речь.

Консультации преподавателя способствуют развитию информационнокоммуникационной культуры.

Составление записей или конспектов позволяет составить сжатое представление по изучаемым вопросам. Записи имеют первостепенное значение для самостоятельной работы студентов. Они помогают понять построение изучаемого материала, выделить основные положения, проследить их логику.

Ведение записей способствует превращению чтения в активный процесс.

Устудента, систематически ведущего записи, создается свой индивидуальный фонд вспомогательных материалов для быстрого повторения прочитанного. Особенно важны и полезны записи тогда, когда в них находят отражение мысли, возникшие при самостоятельной работе.

Можно рекомендовать следующие основные формы записи: план,

9

конспект, тезисы, презентация.

План – это схема прочитанного материала, краткий (или подробный) перечень вопросов, отражающих структуру и последовательность материала. Подробно составленный план вполне заменяет конспект.

Конспект – это систематизированное, логичное изложение материала источника. Объем конспекта не должен превышать 10 страниц. Шрифт Times New Roman, кегль 14, интервал 1,5. Список литературы обычно содержит не менее 5-8 источников. По возможности, желательно использовать последние издания учебных пособий и исследований.

Тезисы — это последовательность ключевых положений из некоторой темы без доказательств или с неполными доказательствами. По объему тезисы занимают одну-две страницы формата А4. Тезисы должны заканчиваться выводами.

Презентации по предложенной теме составляются в программе Power Point или Impress. Количество слайдов должно быть не менее 15 и не превышать 20 слайдов (для выступления на 5-10 минут). При создании презентации количество слайдов может быть существенно больше. Таблицы и рисунки на слайдах не должны быть слишком мелкими. Должна обеспечиваться и читаемость шрифта. Слайды презентации являются иллюстративным материалом к устному докладу.

10