5594

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

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Васильева О.Ю.

ВВЕДЕНИЕ В ПРОГРАММНУЮ ИНЖЕНЕРИЮ

Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям, практическим занятиям

(включая рекомендации по организации самостоятельной работы)

для обучающихся по дисциплине «Введение в программную инженерию» по направлению подготовки 09.03.04 Программная инженерия

профиль Разработка программно-информационных систем

Нижний Новгород

2022

УДК 004.9

Васильева О.Ю. Введение в программную инженерию: учебно-методическое пособие / О.Ю. Васильева; Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет – Нижний Новгород: ННГАСУ, 2022. – 13 с.– Текст: электронный.

В настоящем учебно-методическом пособии по дисциплине «Введение в программную инженерию» 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 «Введение в программную инженерию» по направлению подготовки 09.03.04 Программная инженерия, направленность (профиль) Разработка программно-информационных систем.

.

© О.Ю. Васильева, 2022 © ННГАСУ, 2022

2

1. Общие положения

1.1 Цели изучения дисциплины и результаты обучения

Основной целью освоения учебной дисциплины «Введение в программную инженерию» является ознакомление студентов с основными понятиями и областями знаний, входящих в программную инженерию

В процессе освоения дисциплины студент должен:

Знать: основные определения, понятия и терминологию программной инженерии, основные методы, применяемые при решении типовых задач, основные инструментальные средства, основные способы и средства самостоятельного получения информации в данной предметной области.

Уметь самостоятельно находить нужную информацию по тематике в глобальной сети Интернет и представлять процессы и функции в виде блок-схем, структурировать информационную систему по слоям, составлять техническую документацию по проекту ПО.

Владеть навыками: составления обзоров по программной инженерии, составления некоторых базовых документов в ключевых точках жизненного цикла: технического задания, технического проекта и руководства пользователя, оценки трудоемкости создания программных продуктов, поиска информации по тематике программной инженерии, документирование исходного кода ПО.

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

1.2 Содержание дисциплины

Материал дисциплины сгруппирован по следующим разделам:

1.Введение в программную инженерию.

История и основные понятия программной инженерии. Программная инженерия как инженерная дисциплина. Требования к специалистам в области разработки программного обеспечения. Методы и процессы ПИ.

2.Жизненный цикл ПО

Процесс разработки программного обеспечения, модели процесса. Понятие жизненного цикла. модели жизненного цикла программного обеспечения. Средства ПИ (CASE). Стандарты ПИ и сертификация.

3.Разработка и анализ требований.

Терминология, типы спецификации требований, классификация требований. Методологии и стандарты, регламентирующие работу с требованиями. Свойства требований. Работа с требованиями. Документирование требований, верификация и валидация. Статические и динамические требования. Планирование управления требованиями. Управление изменениями требований.

4.Архитектура ПО. Проектирование ПО. Обеспечение качества ПО.

Структурирование программной системы. Архитектурные паттерны. Моделирование управления. Модульная декомпозиция. Методы и модели проектирования. Выбор

4

архитектуры. Определение качества. Цели обеспечения качества программного обеспечения. Факторы качества, стандарты обеспечения качества. Процесс управления качеством. Планирование качества. Контроль качества. Верификация и валидация программного обеспечения.

1.3 Порядок освоения материала

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

Таблица 1

5

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 практическому занятию, 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.

2.3Контрольные вопросы

1.Дайте определение программной инженерии. Назовите основные отличия от инженерной науки.

2.Что такое ПО? Перечислите основные свойства ПО.

3.Опишите процесс создания ПО. Охарактеризуйте фундаментальные процессы присущие любому проекту создания ПО. Дайте понятие стандартного процесса.

4.Перечислите модели процесса и дайте их характеристику.

5.Перечислите модели жизненного цикла ПО, их преимущества и недостатки.

6.Какие Case средства применяются на различных этапах разработки ПО?

7.Дайте определение стандарта и сертификации?

8.Назовите основные стандарты Программной инженерии.

9.назовите основные области знаний SWEBOK.

6

10.Разработка требований. Классификация требований. Свойства требований. Методологии и стандарты, регламентирующие работу с требованиями.

11.Расскажите о типовом цикле работы с требованиями. Перечислите методы выявления требований.

12.Документирование требований. Перечислите типовые ошибки при работе с требованиями.

13.Что включает процесс управления требованиями.

14.В каких докумментах содержатся требованияяк ПО в российской и зарубежной практике и кто является их читателями?

15.Дайте определение архитектуры ПО. Назовите три типа базисной деятельности по созданию архитектуры.

16.Дайте описание известных архитектурных паттернов. Назовите их преимущества и недостатки.

17.Дайте характеристику проблемно-зависимых моделей архитектуры.

18.Дайте определение тестирования. Перечислите и кратко охарактеризуете виды тестирования.

19.Перечислите и кратко охарактеризуйте различные способы контроля качества ПО.

20.В чем отличие валидации и верификации?

7

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 выступления 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 заданий для практических занятий

Пример № 1: Изучение нормативной базы по работе с требованиями.

1.Изучить методику составления спецификаций требований к программному обеспечению, рекомендуемую Институтом Инженеров по Электротехнике и Радиоэлектронике (IEEE).

2.Создать конспект по разделам SRS.

Пример № 2: Разработка требований

1.Проанализируйте требование Руководства Заказчика: «АСУ должна обеспечивать поддержку эффективной системы продаж».

2.Дайте ответы на вопросы:

Является ли это требованием?

К какому уровню оно относится?

Пример № 3: Для своего варианта (даны в предыдущей работе) на основании метода VORD построить опорные точки зрения для формирования и анализа требований. Результатом должны явиться две диаграммы (диаграмма идентификации точек зрения и диаграмма иерархии точек зрения) и таблица соотнесения точек зрения с сервисами.

Пример № 4: Выполните предварительную оценку проекта «ПО для рабочей станции дизайнера

8

автомобиля»:

1.Вычислить ожидаемую LOC-оценку реализации функции.

2.Определить удельную стоимость, производительность и затраты на реализацию каждой функции

Пример №5: На основании информационной модели (анализ предметной области) для своего варианта, разработать и задокументировать на естественном языке функциональные (не

менее 10) и нефункциональные (не менее 5) требовани.

Пример №65: Задокументировать одно функциональное и одно нефункциональное требование с использованием языка Planguage.

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 часть 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

10