4412

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Платов А.Ю.

АРХИТЕКТУРА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям, практическим занятиям

(включая рекомендации по организации самостоятельной работы)

для обучающихся по дисциплине «Архитектура программного обеспечения» по направлению подготовки 09.03.04 Программная инженерия направленность (профиль) Разработка программно-информационных систем

Нижний Новгород

2022

УДК 004.9

Платов А.Ю. / Архитектура программного обеспечения: учебно-методическое пособие / А.Ю. Платов; Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет – Нижний Новгород: ННГАСУ, 2022. – 14 с.– Текст: электронный.

В настоящем учебно-методическом пособии по дисциплине «Архитектура 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.

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

© А.Ю. Платов, 2022

© ННГАСУ, 2022

2

Оглавление

3

1. Общие положения

1.1 Цели изучения дисциплины и результаты обучения

Основными целями освоения учебной дисциплины «Архитектура программного обеспечения» является достижение результатов обучения, предусмотренных установленным в ОПОП индикаторами достижения компетенций. В процессе освоения дисциплины студент должен

Знать:

основные архитектурные шаблоны,

основные свойства и технологии модульного и объектно-ориентированного подходов в архитектуре.

Уметь:

описать систему с использование шаблонов проектирования;

анализировать архитектуру приложений с точки зрения ее соответствия бизнес-задачам;

создавать программные интерфейсы.

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. Архитектура программных приложенийПонятие архитектуры. Архитектурные шаблоны и

4

стили. Требования к программному обеспечению с точки зрения архитектуры.

2.Модульный подходОбоснование модульности. Связность модуля. Сцепление модулей. Оценка сложности ПО на основе связности и сцепления модулей.

3.Компонентный подходПонятие компонента. Компонентный Pascal.

4. Объектно-ориентированный подходПроблемы выделения объектов. Шаблоны проектирования. Основные шаблоны. Порождающие шаблоны. Поведенческий шаблоны. Структурные шаблоны. Шаблоны параллельного программирования.

5. Расслоение системыСлой предметной области. Слой интерфейса. Слой источника данных. Типовые решения.

6. Архитектурные принципы ПО в системе UNIXМодульность. Текстовое представления. Интерфейсы. Языки реализации. Мультипрограммирование. Сложность.

1.3Вспомогательная литература для изучения дисциплины

1.Вендров Александр Михайлович. Практикум по проектированию программного обеспечения экономических информационных систем : учеб. пособие для студентов вузов по спец. 351400 "Приклад. информатика в экономике", 351500 " Мат. обеспечение и администрирование информ. систем". / Вендров Александр Михайлович ; Москва : Финансы и статистика, 2004. – 190

с. – ISBN ISBN 5-279-02440-6.

2.Вендров Александр Михайлович. Проектирование программного обеспечения экономических информационных систем : учеб. для студентов экон. вузов по спец. "Приклад. информатика (по обл.)" и "Приклад. математика и информатика". / Вендров Александр Михайлович ; Москва : Финансы и статистика, 2006. – 544 с. – ISBN ISBN 5-279-02937-8.

3.Минакова, О. В.. Технологии программирования: паттерны проектирования в реализации JavaFX приложений : практикум. / Минакова, О. В. ; О. В. Минакова. – Воронеж : Воронежский государственный технический университет, ЭБС АСВ, 2020. – 156 с. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/111505.html. – ISBN ISBN 978-5-7731-0911-2.

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.

2.2 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

6

в большинстве случаев неусвоенность материала дисциплины.

2.3Контрольные вопросы

1.Охарактеризовать основные архитектурные стили

2.Модульный подход

3.Охарактеризовать основные принципы модульного подхода

4.Компонентный подход

5.Охарактеризовать основные принципы компонентного похода

6.Объектно-ориентированный подход

7.Охарактеризовать основные принципы объектно-ориентированного подхода

8.Расслоение системы

9.Охарактеризовать основные принципы разделения систем по слоям

10.Архитектурные принципы ПО в системе UNIX

11.Охарактеризовать основные принципы проектирования программ в системе UNIX

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 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.Определение модуля

2.Реализация программных модулей на языке Oberon

3.Реализация программных модулей на языке C

4.Реализация программных модулей на языке Java

5.Реализация программных модулей на языке C++

6.Вычисление сложности модульной программы

7.Понятие компонента

8.Реализация компонента на компонентном Паскале

9.Реализация объектов на языке Oberon

10.Реализация объектов на языке C

11.Реализация объектов на языке C++

8

12.Реализация объектов на языке Java

13.Шаблоны проектирования

14.Порождающие шаблоны

15.Структурные шаблоны

16.Шаблоны параллельного программирования

17.Типовые решения слоя предметной области

18.Типовые решения слоя интерфейса

19.Типовые решения слоя источника данных

20.Архитектура веб-сервера.

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