4403
.pdfМИНОБРНАУКИ 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
1. |
Общие положения................................................................................................................. |
4 |
|
|
1.1 |
Цели изучения дисциплины и результаты обучения.................................................. |
4 |
|
1.2 |
Содержание дисциплины .............................................................................................. |
4 |
|
1.3 |
Вспомогательная литература для изучения 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 |
Контрольные вопросы ................................................................................................... |
8 |
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 занятий .................................................................. |
9 |
4. |
Методические указания по организации самостоятельной работы............................... |
10 |
|
|
4.1 |
Общие рекомендации для самостоятельной работы ................................................ |
10 |
|
4.2 |
Темы для самостоятельного изучения ....................................................................... |
12 |
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