4403

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Ларичева Т.В.

КАЧЕСТВО И МЕТРОЛОГИЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям, практическим занятиям

(включая рекомендации по организации самостоятельной работы)

для обучающихся по дисциплине

«Качество и метрология программного обеспечения» по направлению подготовки 09.03.04 Программная инженерия

направленность (профиль) Разработка программно-информационных систем

Нижний Новгород

2022

УДК 004.9

Ларичева Т.В. / Качество и метрология программного обеспечения: учебно-методическое пособие / Т.В. Ларичева; Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет – Нижний Новгород: ННГАСУ, 2022. – 13 с.– Текст: электронный.

В настоящем учебно-методическом пособии по дисциплине «Качество и метрология программного обеспечения» 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, а также в написании курсовой работы.

Учебно-методическое пособие предназначено для обучающихся в ННГАСУ по дисциплине «Качество и метрология программного обеспечения» по направлению подготовки 09.03.04 Программная инженерия, направленность (профиль) Разработка программно-информационных систем.

© Т.В. Ларичева, 2022

© ННГАСУ, 2022

2

Оглавление

3

1. Общие положения

1.1 Цели изучения дисциплины и результаты обучения

Основными целями освоения учебной дисциплины «Качество и метрология программного обеспечения» является достижение результатов обучения, предусмотренных установленным в ОПОП индикаторами достижения компетенций.

В процессе освоения дисциплины студент должен

Знать:

основные подходы к оценке качества программного обеспечения,

метрики оценки качества программного обеспечения.

Уметь:

решать практические задачи по оценке различных характеристик программного обеспечения;

применять программные средства для оценки качества ПО.

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. Понятие метрологии программных средств.

Основные понятия и термины метрологии. Закон «Об обеспечении единства измерений». Основы метрологической оценки программных средств. Виды метрик: интервальные, порядковые и категорийные шкалы. Показатели качества ПС: сложность, корректность, надежность, трудоемкость. Стандарты, регламентирующие показатели качества ПС. Качество ПО по ISO 9126. Применение метрик в управлении качеством ПС. Инструментальные, программныеи аппаратные средства измерений и количественной оценки качества ПС.

4

2. Оценка характеристик программ на основе лексического анализа.

Метрики Холстеда, Джилба и Чепина.

3. Оценка структурной сложности программ.

Критерии структурной сложности программ. Метрика Маккейба. Построение управляющих графов.

4. Оценка программ на основе процедурно-ориентированных метрик.

Функциональные указатели. Связность модулей. Сцепление модулей.

5. Оценка программ на основе объектно-ориентированных метрик.

Метрика Мартина. Метрики Чидамбера и Кемерера. Метрики Лоренца и Кидда. Метрики Абреу.

6. Оценка надежности программ.

Модель Джелински-Моранды. Статистическая модель Миллса. Эвристическая модель надёжности. Модель Нельсона.

7. Стандартизация и сертификация программных средств.

Модели качества по ISO/IEC 25010:2011 (ГОСТ Р ИСО/МЭК 25010-2015). Показатели качества по ГОСТ 28195-89. Состав метрик. Сертификация программ..

1.3Вспомогательная литература для изучения дисциплины

1.Орлов С.А. Программная инженерия : технологии разработки программного обеспечения : учебник для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности "Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем" направлений подготовки дипломированных специалистов "Информатика и вычислительная техника". / Орлов Сергей Александрович ; Санкт-Петербург : Питер, 2020. – 640 с. – ISBN ISBN 978-5-4461-1348-4.

2.Любимов, А.В. .Метрология качества программного обеспечения [Текст] : учебное пособие / А. В. Любимов ; М-во образования и науки Российской Федерации, СанктПетербургский гос. политехнический ун-т, Нац. исслед. ун-т. - Санкт-Петербург : Изд-во Политехнического ун-та, 2019. - 203 с. : ил., табл.; 20 см.; ISBN 978-5-7422-3131-8.

5

3. Черников, Б.В. Оценка качества программного обеспечения [Текст] : практикум : учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению 080700 "Бизнес-информатика" / Б. В. Черников, Б. Е. Поклонов ; под ред. Б. В. Черникова. - Москва :

Форум : Инфра-М, 2012. - 398; ISBN 978-5-8199-0516-6.

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.

2.2 Общие рекомендации при работе с конспектом лекций

В ходе 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.

В случае 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.

7

2.3Контрольные вопросы

1.Понятие метрологии программных средств

2.Закон «Об обеспечении единства измерений».

3.Виды метрик: интервальные, порядковые и категорийные шкалы.

4.Показатели качества ПС: сложность, корректность, надежность, трудоемкость.

5.Стандарты, регламентирующие показатели качества ПС.

6.Инструментальные, программныеи аппаратные средства измерений и количественной оценки качества ПС.

7.Оценка характеристик программ на основе лексического анализа

8.Критерии структурной сложности программ.

9.Оценка программ на основе процедурно-ориентированных метрик.

10.Оценка программ на основе объектно-ориентированных метрик.

11.Оценка надежности программ.

12.Модели качества по ISO/IEC 25010:2011 (ГОСТ Р ИСО/МЭК 25010-2015).

13.Показатели качества по ГОСТ 28195-89.

14.Сертификация программ.

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 занятие.

При подготовке к практическим 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 занятий

1.Оценка программы «Зеркальное число» с помощью метрики Холстеда

2.Оценка программы «Сложение матриц» с помощью метрики Джилба

3.Оценка программы «Расчет платежей за электроэнергию» с помощью метрики Чепина.

4.Оценка программы «Проверка простого числа» с помощью метрики Маккейба

5.Оценка программы «Сортировка массива» с помощью процедурно-ориентированной метрики

6.Оценка программы «Простые числа в матрице» с помощью метрики Абреу.

7.Оценка программы «Простые числа в матрице» с помощью метрики Мартина.

8.Оценка программы «Простые числа в матрице» с помощью метрики Лоренца-Кидда

9.Задачи на оценку надежности программ

10.Анализ программ по ГОСТ 28195-89

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 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.

10