МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
Казахский национальный технический университет имени
Институт информационных и телекоммуникационных технологий
Кафедра «Информатика»
«Утверждаю»
Директор института
_________
«___»___________2014 г.
ПРОГРАММА КУРСА (SYLLABUS)
По дисциплине: Проектирование компьютерных систем
для специальности: «6D075100 – Информатика, ВТ и управление»
Форма обучения очная
Всего 3 кредита
Курс 1
Семестр 2
Лекций 30 часов
Лабораторные занятия 15 часов
Рубежный контроль 2
СРОП 45 часов (15ч. – ауд., 30 ч. – офис.)
СРО 45 часов
Всего аудиторных часов 60 часов
Всего внеаудиторных 75 часов
Трудоемкость 135 часов
Экзамен – 2 семестр
АЛМАТЫ 2014
Программу курса составила:
Укубасова Галия Сагандыковна – к. э.н., доцент кафедры «Информатика»
Программа составлена в соответствии с содержанием ГОСО РК 7.09.025-2008, квалификационной характеристикой и типовым учебным планом.
Программа рассмотрена на заседании кафедры Информатика
«____»__________ 2014 г. Протокол № ____
Зав. кафедрой ____________________
Программа рекомендована учебно-методическим Советом института информационных и телекоммуникационных технологий
«_____»________2014 г. Протокол №____
Председатель ___________________
Сведения о преподавателях:
- к. э.н., доцент кафедры «Информатика», общий стаж работы - 11 лет, образование – высшее, Московский технологический институт, технологический факультет, инженер-технолог.
Офис: кафедра «Информатика», ауд. 207 ГУК
Адрес: 480013 Алматы, а, каб. 207 ГУК
Тел: 2 577 192
Е-mail: ukubasova_g@
1. Цели и задачи дисциплины
1.1 Цель преподавания дисциплины
Целью преподавания дисциплины является выработка у докторантов понимания принципов и концепций в области проектирования компьютерных систем, вооружение их знаниями и умениями, достаточными для проектирования высоконадежных систем и реализации задач с использованием быстрых и эффективных современных методов.
1.2 Задачи изучения дисциплины
В результате изучения дисциплины «Проектирование компьютерных систем» докторанты должны знать: основополагающие понятия и определения, необходимые для усвоения принципов проектирования компьютерных систем; стратегия разработки программных средств, систем и реализующие их модели жизненного цикла; основы технологий, методологий и методов проектирования компьютерных систем; методологии структурного, объектно-ориентированного анализа и проектирования программных систем; основы языка визуального проектирования UML. Докторанты должны приобрести умения: создавать концептуальную модель прикладной области; выбирать инструментальные средства и технологии проектирования; разрабатывать концептуальные, логические и физические модели информационных систем с помощью языка визуального моделирования UML.
1.3 Пререквизиты
Дисциплины, необходимые для изучения данной дисциплины:
- информатика;
- схемотехника;
- алгоритмы и структуры данных;
- сетевые технологии;
1.4 Постреквизиты
Дисциплины в которых используются знания изучаемой дисциплины:
- распределенные системы;
- научные исследования;
- написание докторской диссертации.
2 СИСТЕМА ОЦЕНКИ ЗНАНИЙ
Таблица 1
Распределение рейтинговых баллов по видам контроля
№ варианта | Вид итогового контроля | Виды контроля | Баллы |
Экзамен, курсовой проект или курсовая работа | Итоговый контроль | 40 | |
Рубежный контроль | 20 | ||
Текущий контроль | 40 |
Для обеспечения систематического и регулярного контроля за учебной работой студента в течение семестра в КазНТУ применяется рейтинговый контроль знаний.
Суммарный итоговый рейтинг дисциплины равен 100 баллам. Итоговым контролем (во время сессии) является экзамен – тестирование, который оценивается в 40 баллов.
В течении семестра производится два рубежных контроля (на восьмой и пятнадцатой неделях) в форме письменной контрольной работы, оцениваемый в 20 баллов.
В текущий контроль оценки знаний студентов входит выполнение 8 лабораторных работ.
Сроки сдачи результатов текущего контроля определяются календарным графиком учебного процесса по дисциплине (Таблица 2).
Таблица 2
Календарный график учебного процесса
по дисциплине «Технология программирования»
Недели | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
Виды контроля | Л-1 | СР-1 | Л-2 | Л-3 | СР2 | Л-4 | РК | СР-3 | Л-5 | Л-6 | СР4 | Л-7 | Л-8 | РК | |
Баллы | 2 | 5 | 2 | 2 | 5 | 2 | 10 | 5 | 2 | 4 | 5 | 2 | 4 | 10 | |
Виды контроля: Л-лабораторная работа; СР – самостоятельная работа обучающегося; РК - рубежный контроль |
Докторант допускается к сдаче экзамена, если за семестр его суммарный рейтинговый балл не меньше 30 баллов. Экзамен считается сданным в случае набора 20 баллов и выше. Итоговая оценка по дисциплине определяется по шкале (таблица 3).
Таблица 3
Оценка знаний студентов
Оценка | Буквенный эквивалент | В процентах, % | В баллах |
Отлично | А | 95-100 | 4 |
А- | 90-94 | 3.67 | |
Хорошо | В+ | 85-89 | 3.33 |
В | 80-84 | 3.0 | |
В- | 75-79 | 2.67 | |
Удовлетворительно | C+ | 70-74 | 2.33 |
C | 65-69 | 2.0 | |
C- | 60-64 | 1.67 | |
D+ | 55-59 | 1.33 | |
D- | 50-54 | 1.0 | |
Неудовлетворительно | F | 0-49 | 0 |
3 Содержание дисциплины
Изучение дисциплины «Проектирование компьютерных систем» предполагает обязательные лекционные (2 кредита) и лабораторные (1 кредит) занятия, а также самостоятельную работу обучающихся (СРО и СРОП).
Тематический план дисциплины с указанием тем и количеством академических часов по всем видам занятий (по темам) приведен в таблице 4.
Таблица 4
Распределение часов по видам занятий
Наименование раздела | Количество академических часов | |||
Лекция | Лабораторные | СРСП | СРС | |
1. Основные понятия технологии проектирования компьютерных систем (КС) | 2 | - | 5 | 10 |
2. Жизненный цикл программного обеспечения компьютерных систем (КС) | 4 | - | 2 | 4 |
3. Организация разработки КС | 4 | 1 | 1 | 2 |
4. Анализ и моделирование функциональной области внедрения КС | 4 | 2 | 4 | 8 |
5. Спецификация функциональных требований к КС | 2 | 2 | 4 | 8 |
6. Методологии моделирования предметной области | 4 | 2 | 5 | 10 |
7. Информационное обеспечение КС | 2 | - | 2 | 4 |
8. Моделирование информационного обеспечения | 2 | 2 | 2 | 4 |
9. Унифицированный язык визуального моделирования Unified Modeling Language (UML) | 2 | 2 | 5 | 10 |
10. Этапы проектирования КС с применением UML | 4 | 2 | 3 | 6 |
Всего часов | 30 | 15 | 45 | 90 |
Таблица 5
График проведения занятий
№ | Дата | Время | Наименование тем |
Лекции | |||
1. | 06.01.15 г. | 10.30-12.15 | Основные понятия технологии проектирования компьютерных систем (КС) |
2. | 13.01.15 г. 20.01.15 г. | 10.30-12.15 10.30-12.15 | Жизненный цикл программного обеспечения компьютерных систем (КС) |
3. | 27.01.15 г. 03.02.15 г. | 10.30-12.15 10.30-12.15 | Организация разработки КС |
4. | 10.02.15 г. 17.02.15 г. | 10.30-12.15 10.30-12.15 | Анализ и моделирование функциональной области внедрения КС |
5. | 24.02.15 г. | 10.30-12.15 | Спецификация функциональных требований к КС |
6. | 03.03.15 г. 10.03.15 г. | 10.30-12.15 10.30-12.15 | Методологии моделирования предметной области |
7. | 17.03.15 г. | 10.30-12.15 | Информационное обеспечение КС |
8. | 24.03.15 г. | 10.30-12.15 | Моделирование информационного обеспечения |
9. | 31.03.15 г. | 10.30-12.15 | Унифицированный язык визуального моделирования Unified Modeling Language (UML) |
10. | 07.04.15 г. 14.04.15 г. | 10.30-12.15 10.30-12.15 | Этапы проектирования КС с применением UML |
Лабораторные занятия | |||
1 | 06.01.15 г. | 12.30-13.20 | Обследование предприятия и разработка документов для проектирования типовой компьютерной системы. |
2 | 13.01.15 г. 20.01.15 г. | 12.30-13.20 12.30-13.20 | Построение диаграммы действий средствами MS Visio |
3 | 27.01.15 г. 03.02.15 г. | 12.30-13.20 12.30-13.20 | Программное средство структурного моделирования процессов RAMUS. |
4 | 10.02.15 г. 17.02.15 г. | 12.30-13.20 12.30-13.20 | Создание диаграммы DFD в ИС RAMUS. |
5 | 24.02.15 г. 03.03.15 г. | 12.30-13.20 12.30-13.20 | Составление физической диаграммы в соответствии с описанием деятельности компании. |
6 | 10.03.15 г. 17.03.15 г. | 12.30-13.20 12.30-13.20 | Организация управления проектированием компьютерной системы. |
7 | 24.03.15 г. 31.03.15 г. | 12.30-13.20 12.30-13.20 | Пример разработки технического задания для проектирования компьютерной системы. |
8 | 07.04.15 г. 14.04.15 г. | 12.30-13.20 12.30-13.20 | Работа с программой объектно-ориентированного моделирования UML Modeler. |
3.1 Лекционные занятия и их содержание
№ | Наименование раздела | План и содержание лекций | Объем (час) |
1 | 2 | 3 | 4 |
1 | Основные понятия технологии проектирования компьютерных систем (КС) | Предмет и метод курса "Проектирование компьютерных систем (КС)". Понятие компьютерной системы. Классы КС. Структура однопользовательской и многопользовательской, малой и корпоративной КС, локальной и распределенной КС, состав и назначение подсистем. Основные особенности современных проектов КС. Этапы создания КС: формирование требований, концептуальное проектирование, спецификация приложений, разработка моделей, интеграция и тестирование информационной системы. Методы программной инженерии в проектировании КС. | 2 |
2 | Жизненный цикл программного обеспечения компьютерных систем (КС) | Понятие жизненного цикла ПО КС. Процессы жизненного цикла: основные, вспомогательные, организационные. Содержание и взаимосвязь процессов жизненного цикла ПО КС. Модели жизненного цикла: каскадная, модель с промежуточным контролем, спиральная. Стадии жизненного цикла ПО КС. Регламентация процессов проектирования в отечественных и международных стандартах. | 4 |
3 | Организация разработки КС | Цели и задачи предпроектной стадии создания КС. Модели деятельности организации ("как есть" и "как должно быть"). Состав работ на стадии технического и рабочего проектирования. Состав проектной документации. Типовое проектирование КС. Понятие типового проекта, предпосылки типизации. Объекты типизации. Методы типового проектирования. Оценка эффективности использования типовых решений. Типовое проектное решение (ТПР). Классы и структура ТПР. Состав и содержание операций типового элементного проектирования КС. Функциональные пакеты прикладных программ (ППП) как основа ТПР. Адаптация типовой КС. Методы и средства прототипного проектирования КС. | 4 |
4 | Анализ и моделирование функциональной области внедрения КС | Основные понятия организационного бизнес-моделирования. Миссия компании, дерево целей и стратегии их достижения. Статическое описание компании: бизнес-потенциал компании, функционал компании, зоны ответственности менеджмента. Динамическое описание компании. Процессные потоковые модели. Модели структур данных. Полная бизнес-модель компании. Шаблоны организационного бизнес-моделирования. Построение организационно-функциональной структуры компании. Этапы разработки Положения об организационно-функциональной структуре компании. Информационные технологии организационного моделирования. | 4 |
5 | Спецификация функциональных требований к КС | Процессные потоковые модели. Процессный подход к организации деятельности организации. Связь концепции процессного подхода с концепцией матричной организации. Основные элементы процессного подхода: границы процесса, ключевые роли, дерево целей, дерево функций, дерево показателей. Выделение и классификация процессов. Основные процессы, процессы управления, процессы обеспечения. Референтные модели. Проведение предпроектного обследования организации. Анкетирование, интервьюирование, фотография рабочего времени персонала. Результаты предпроектного обследования. | 2 |
6 | Методологии моделирования предметной области | Методологии моделирования предметной области. Структурная модель предметной области. Объектная структура. Функциональная структура. Структура управления. Организационная структура. Функционально-ориентированные и объектно-ориентированные методологии описания предметной области. Функциональная методика IDEF. Функциональная методика потоков данных. Объектно-ориентированная методика. Сравнение существующих методик. Синтетическая методика. | 4 |
7 | Информационное обеспечение КС | Информационное обеспечение КС. Внемашинное информационное обеспечение. Основные понятия классификации информации. Понятия и основные требования к системе кодирования информации. Состав и содержание операций проектирования классификаторов. Система документации. Внутримашинное информационное обеспечение. Проектирование экранных форм электронных документов. Информационная база и способы ее организации. | 2 |
8 | Моделирование информационного обеспечения | Моделирование данных. Метод IDEFI. Отображение модели данных в инструментальном средстве ERwin. Интерфейс ERwin. Уровни отображения модели. Создание логической модели данных: уровни логической модели; сущности и атрибуты; связи; типы сущностей и иерархия наследования; ключи, нормализация данных; домены. Создание физической модели: уровни физической модели; таблицы; правила валидации и значение по умолчанию; индексы; триггеры и хранимые процедуры; проектирование хранилищ данных; вычисление размера БД; прямое и обратное проектирование. Генерация кода клиентской части с помощью ERwin: расширенные атрибуты; генерация кода в Visual Basic. Создание отчетов. Генерация словарей. | 2 |
9 | Унифицированный язык визуального моделирования Unified Modeling Language (UML) | Диаграммы в UML. Классы и стереотипы классов. Ассоциативные классы. Основные элементы диаграмм взаимодействия — объекты, сообщения. Диаграммы состояний: начального состояния, конечного состояния, переходы. Вложенность состояний. Диаграммы внедрения: подсистемы, компоненты, связи. Стереотипы компонент. Диаграммы размещения. | 2 |
10 | Этапы проектирования КС с применением UML | Основные типы UML-диаграмм, используемые в проектировании информационных систем. Взаимосвязи между диаграммами. Поддержка UML итеративного процесса проектирования КС. Этапы проектирования КС: моделирование бизнес-прецедентов, разработка модели бизнес-объектов, разработка концептуальной модели данных, разработка требований к системе, анализ требований и предварительное проектирование системы, разработка моделей базы данных и приложений, проектирование физической реализации системы. | 4 |
3.2 Лабораторные занятия
№ | Наименование темы | Содержание | Объем (час) |
1 | 2 | 3 | 4 |
1 | Учебный проект: "Разработка компьютерной системы предприятия " | №1. Практическое задание позволяет изучить состав, содержание и процедуры формирования основных документов, которые создаются в процессе типового проектирования КС, приобрести навыки разработки диаграмм бизнес-процессов на основе их вербального описания, которое получается в результате обследования деятельности предприятий. | 2 |
2 | Выполнение учебного проекта (структурный анализ). | №2. Выполнение учебного проекта "Разработка компьютерной системы предприятия". Построение моделей БП в нотациях IDEF0, формирование таблицы операций и таблицы документов. | 2 |
3 | Выполнение учебного проекта (объектный анализ). | №3. Описание состава автоматизируемых бизнес-процессов. Разработка моделей бизнес-процессов предприятия. | 2 |
4 | Разработка технического задания на создание компьютерной системы. Источники информации для формирования технического задания. | №4. Изучение структуры ТЗ: 1. Общие положения 2. Назначение и цели создания (развития) системы 3. Характеристика объекта автоматизации 4. Требования к системе 5. Состав и содержание работ по созданию системы 6. Порядок контроля и приемки системы 7. Требования к составу и содержанию работ по подготовке объекта автоматизации к вводу системы в действие. | 2.0 |
5 | Примеры заполнения разделов документа ТЗ. | №5. Цель данной работы – Изучение требований к документированию ТЗ, источники разработки. | 2.0 |
6 | Спецификации настроек типовой компьютерной системы. | №6. Цель данной работы – Изучение функциональности модулей ERP-системы. | 2.0 |
7 | Пример методики для оценки программных продуктов. | №7 Цель данной работы – Оценка существующей функциональности программного продукта | 2.0 |
8 | Работа с программой объектно-ориентированного моделирования UML Modeler. | №8. Целью работы является работа с моделью, редактирование модели. Построение диагарммы прецедентов. Построение диагарммы деятельности. | 2.0 |
3.3 Самостоятельная работа обучающихся
Одной из основных целей кредитной системы обучения является обеспечение более высокого качественного уровня самостоятельной работы студентов, что в свою очередь, требует повышения качества учебно-методического обеспечения дисциплины. Самостоятельная работа студентов, проводится под руководством преподавателя (СРСП) составляет 50 % всей самостоятельной работы.
Общее количество часов СРС составляет 90 академических часов в семестр, из них СРСП – 45 часов.
В таблице приведены планы – содержание самостоятельной работы студентов под руководством преподавателя (в аудиторное и внеаудиторное время) и самостоятельной работы студентов без преподавателя.
Таблица 6
Планы СРОП и СРО
№ | СРОП | СРО | |
Аудиторная | Внеаудиторная | ||
1 | 2 | 3 | 4 |
1 | Консультация группе по теме: Описание бизнес-процесса «Продажи: сеть, опт.» | Описание бизнес-процесса «Продажи: сеть, опт.» | Подготовка коллоквиума на тему: Понятие компьютерной системы. Классы КС. |
2 | Консультация группе по теме: Описание бизнес-процесса "План закупок, отгрузок поставщиков" | Описание бизнес-процесса "План закупок, отгрузок поставщиков" | Подготовка коллоквиума на тему: Процессы жизненного цикла: основные, вспомогательные, организационные. Содержание и взаимосвязь процессов жизненного цикла ПО КС. |
3 | Консультация группе по теме: Описание бизнес-процесса - "Производство собственное" | Описание бизнес-процесса - "Производство собственное" | Подготовка коллоквиума на тему: Цели и задачи предпроектной стадии создания КС. Модели деятельности организации ("как есть" и "как должно быть"). Состав работ на стадии технического и рабочего проектирования. |
4 | Консультация группе по теме: Описание бизнес-процесса "Закупка сырья и комплектующих в соответствии с планом" | Описание бизнес-процесса "Закупка сырья и комплектующих в соответствии с планом" | Подготовка коллоквиума на тему: Типовое проектное решение (ТПР). Классы и структура ТПР. Состав и содержание операций типового элементного проектирования КС. |
5 | Консультация группе по теме: Описание бизнес-процесса «Фасовка на стороне» | Описание бизнес-процесса «Фасовка на стороне» | Подготовка реферата на тему: Моделирование бизнес-процессов средствами BPwin |
6 | Консультация группе по теме: Описание бизнес-процесса "Приемка, отгрузка, выписка" | Описание бизнес-процесса "Приемка, отгрузка, выписка" | Подготовка коллоквиума на тему: Основные понятия организационного бизнес-моделирования. |
7 | Консультация группе по теме Описание бизнес-процесса "Платежи. Взаиморасчеты с кредиторами". Подготовка к рубежному контролю. | Описание бизнес-процесса "Платежи. Взаиморасчеты с кредиторами" | Подготовка коллоквиума на тему: Проведение предпроектного обследования организации. Анкетирование, интервьюирование, фотография рабочего времени персонала. Результаты предпроектного обследования. |
8 | Проведение рубежного контроля | Подготовка к рубежному контролю | Подготовка к рубежному контролю |
9 | Консультация группе по теме: Описание бизнес-процесса "Поступления. Взаиморасчеты с дебиторами" | Описание бизнес-процесса "Поступления. Взаиморасчеты с дебиторами" | Подготовка коллоквиума на тему: Методологии моделирования предметной области. |
10 | Консультация группе по теме: Описание бизнес-процесса «Платежи. Взаиморасчеты с кредиторами». | Описание бизнес-процесса «Платежи. Взаиморасчеты с кредиторами» | Подготовка коллоквиума на тему: Информационное обеспечение КС. Внемашинное информационное обеспечение. |
11 | Консультация группе по теме: Описание бизнес-процесса «Поступления. Взаиморасчеты с дебиторами» | Описание бизнес-процесса «Поступления. Взаиморасчеты с дебиторами» | Подготовка эссе на тему: Моделирование бизнес-процессов в инструментальном средстве ERwin. |
12 | Консультация группе по теме: Моделирование информационного обеспечения | Построение модели информационного обеспечения | Подготовка коллоквиума на тему: Моделирование информационного обеспечения |
13 | Консультация группе по теме: Диаграммы в UML. Диаграммы состояний. Диаграммы внедрения. Диаграммы размещения. | Построение диаграмм в UML. | Подготовка коллоквиума на тему: Диаграммы в UML. Диаграммы состояний. Диаграммы внедрения. Диаграммы размещения. |
14 | Консультация группе по подготовке презентации индивидуальных ТЗ: | Подготовка презентации индивидуального ТЗ. | Подготовка презентации индивидуального ТЗ: |
15 | Проведение рубежного контроля | Подготовка к рубежному контролю | Подготовка к рубежному контролю |
Список рекомендуемой литературы
Основная:
1. , , Тельнов компьютерных систем. Учебник. М.: «Финансы и статистика», 2002.
2. Объектно-ориентированное проектирование с примерами применения. М.: Конкорд, 1992.
3. , Нейбург баз данных с помощью UML. М.: Издательский дом «Вильямс», 2002.
4. Маклаков компьютерных систем с AllFusion Modelling Suite. М.: Диалог-МИФИ, 2003.
5. Калянов системный анализ. М.: Лори, 1997.
6. Калянов и практика реорганизации бизнес-процессов. М.: СИНТЕГ, 2000.
7. , Репин -процессы: регламентация и управление. М.: ИНФРА-М, 2004.
Дополнительная:
1. ГОСТ 6.01.1-87 Единая система классификации и кодирования технико-экономической информации. М.: Изд. стандартов, 1987.
2. Автоматизированные компьютерные системы. Стадии создания. ГОСТ 34.601-90. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. ИПК издательство стандартов. 1997.
3. Вендров программного обеспечения компьютерных систем. М: «Финансы и статистика», 2000.
