4472
.pdfМИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
Платов А.Ю.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям, практическим занятиям
(включая рекомендации по организации самостоятельной работы)
для обучающихся по дисциплине «Проектирование 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. / Проектирование 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 «Проектирование 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 «Проектирование программного обеспечения» по направлению подготовки 09.03.04 Программная инженерия, направленность (профиль) Разработка программно-информационных систем.
© А.Ю. Платов, 2022
© ННГАСУ, 2022
2
Оглавление
1. |
Общие положения................................................................................................................. |
4 |
|
|
1.1 |
Цели изучения дисциплины и результаты обучения .................................................. |
4 |
|
1.2 |
Содержание дисциплины .............................................................................................. |
5 |
|
1.3 |
Вспомогательная литература для изучения дисциплины .......................................... |
6 |
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............................... |
11 |
|
|
4.1 |
Общие рекомендации для самостоятельной работы ................................................ |
11 |
|
4.2 |
Темы для самостоятельного изучения ....................................................................... |
13 |
3
1. Общие положения
1.1 Цели изучения дисциплины и результаты обучения
Основными целями освоения учебной дисциплины «Проектирование программного обеспечения» является достижение результатов обучения, предусмотренных установленным в ОПОП индикаторами достижения компетенций. В процессе освоения дисциплины студент должен
Знать:
характеристики современных ОС, основные факторы, влияющие на различные характеристики ОС, классификацию ОС,
основные принципы системного подхода и математические методы формализации решения прикладных задач,
стандарты оформления технической документации,
языки программирования С, С++/Java, SQL, Python, основные характеристики операционной системы,
способы сбора и анализа статистической информации.
Уметь:
обосновать выбор платформы, исходя из требований по безопасности, скорости работы,
доступности ПО и других требований;
самостоятельно находить нужную информацию по тематике в глобальной сети Интернет и представлять процессы и функции в виде блок-схем,
анализировать результаты оценивания трудоёмкости разработки 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.
4
1.2 Содержание дисциплины
Материал дисциплины сгруппирован по следующим разделам:
Семестр 6.
1. Введение в проектирование ПОИстория и основные понятия программной инженерии. Проектирование ПО как инженерная дисциплина. Требования к специалистам в области разработки программного обеспечения
2. Программное обеспечение (ПО). Процесс разработки ПО.Определение программного обеспечения, его структура. Процесс разработки программного обеспечения, модели процесса, модели жизненного цикла программного обеспечения
3. Управление программным проектом.Основные понятия. Компетенции менеджера проекта. Планирование проекта. Управление командой проекта, рисками, конфигурациями. Системы управления проектами.
4. |
Оценка при планировании программного проектаПланирование |
проекта. |
Оценка |
||
предварительной стоимости проекта, ресурсов. |
|
|
|
|
|
5. |
Разработка и анализ требованийтерминология, |
типы |
спецификации |
требований, |
|
классификация требований. Методологии и стандарты, регламентирующие работу с требованиями. Свойства требований. Работа с требованиями. Документирование требований, верификация и валидация.
6. Управление требованиямиСтатические и динамические требования. Планирование управления требованиями. Управление изменениями требований.
7. Архитектура ПО Проектирование ПО.Структурирование программной системы. Архитектурные паттерны. Моделирование управления. Модульная декомпозиция. Методы и модели проектирования. Выбор архитектуры.
Семестр 6.
1. Основы объектно-ориентированной разработки системЗачем моделировать ПО. Фазы разработки. Основные сведения о языке UML. Определение требований. Построение диаграммы прецедентов. Объекты. Взаимодействие объектов. Диаграммы последовательности и кооперации. Классы. Диаграммы классов. Диаграммы видов деятельности. Состояния, переходы и условия. Диаграммы состояний. Пакеты и диаграммы развертывания.
5
2. Унифицированный процесс (UP) – объектно-ориентированный процесс разработки Основные понятия. Технологические процессы. Артефакты, исполнители, виды деятельности. Фаза исследования, фаза уточнения, фаза построения, фаза развертывания. Процессы RUP,
ICONIX, Scrum.
3. Тестирование ПОВиды тестирования. Организация процесса тестирования программного обеспечения. Объектно-ориентированное тестирование программного обеспечения
4. Обеспечение качества ПООпределение качества. Цели обеспечения качества программного обеспечения. Факторы качества, стандарты обеспечения качества. Процесс управления качеством. Планирование качества. Контроль качества. Верификация и валидация программного обеспечения.
5.Технико-экономическое обоснование проектов программных средств.Стоимость программных средств; факторы, влияющие на стоимость программных средств; методики оценки трудоемкости разработки программного продукта; особенности продаж программных продуктов; обновление версии программных средств; способы прогнозирования рынка программного обеспечения.
1.3Вспомогательная литература для изучения дисциплины
1.Ехлаков Ю. П.. Введение в программную инженерию : Учебное пособие. / Ехлаков Ю. П. ; Ехлаков Ю. П.. – Томск : Эль Контент, Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2011. – 148 с. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/13923.html. – ISBN ISBN 978-5-4332-0018-0.
2.Кознов Д. В.. Введение в программную инженерию : учебное пособие. / Кознов Д. В. ; Кознов Д. В.. – Москва : Интернет-Университет Информационных Технологий (ИНТУИТ), 2009. – 189 с. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/16697.html.
3.Липаев В. В.. Очерки истории отечественной программной инженерии 1940-е – 80-е годы / Липаев В. В. ; Липаев В. В.. – Москва : СИНТЕГ, 2012. – 262 с. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/27296.html. – ISBN ISBN 978-5-89638-122-8.
4.Липаев В. В.. Программная инженерия сложных заказных программных продуктов : Учебное пособие. / Липаев В. В. ; Липаев В. В.. – Москва : МАКС Пресс, 2014. – 309 с. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/27297.html. – ISBN ISBN 978-5-317-04750-4.
5.Липаев В. В.. Человеческие факторы в программной инженерии : Рекомендации и требования к профессиональной квалификации специалистов. Учебник. / Липаев В. В. ; Липаев В.
В.. – Москва : СИНТЕГ, 2009. – 313 с. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/27302.html. – ISBN ISBN 978-5-89638-110-5.
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
7
в большинстве случаев неусвоенность материала дисциплины.
2.3Контрольные вопросы
1.Перечислить методы проектирования ПО
2.Перечислить этапы разработки ПО
3.Перечислить методу управления проектом
4.Сравнить методы оценки трудоемкости разработки ПО
5.Перечислить виды требований. Привести примеры
6.Описать способы анализа и верификации требований
7.Описать задачу архитектуры ПО
8.Перечислить основные виды диаграмм UML
9.Описать задачу использования описания на языке UML
10.Перечислить методы тестирования
11.Описать подходы к оценке качества ПО
12.Состав технического обоснования проекта ПО
8
3. Методические указания по подготовке к практическим занятиям
3.1 Общие 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.
3.2 Примеры задач для практических занятий
1. Что входит в задачи проектирования ПО
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.Разработка требований. Классификация требований. Свойства требований. Методологии и стандарты, регламентирующие работу с требованиями.
7.Расскажите о типовом цикле работы с требованиями. Перечислите методы выявления требований.
8.Документирование требований. Перечислите типовые ошибки при работе с требованиями.
9.Что включает процесс управления требованиями
9
10. Дайте определение архитектуры ПО. Назовите три типа базисной деятельности по созданию архитектуры.
10