
3к5с Архитектура информационных систем / Рабочая программа
.pdfБалаковский инженерно-технологический институт - филиал федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования
«Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» Факультет _атомной энергетики и технологий______________
Кафедра «Информатика и управление в технических системах»
УТВЕРЖДАЮ Декан ______________ С.Н. Грицюк
(подпись)
«_____» _________________ 20____ г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине
«Б1.Б.11 Архитектура информационных систем»
модуль, раздел модуля «Общепрофессиональный модуль, основной раздел»
направления подготовки
«09.03.02 Информационные системы и технологии»
форма обучения – заочная (ускоренное обучение) курс – 3 семестр – 5
зачетных единиц – 8 всего часов – 288, в том числе:
лекции – 12 практические занятия – 16
самостоятельная работа – 260 экзамен – 5 семестр курсовая работа – 5 семестр
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры «__» ________________ 20___, протокол № ___
Зав. кафедрой
_____________/______________________/
Рабочая программа рекомендована на заседании УМКН/УМКС «__» ____________ 20___, протокол № ___
Председатель УМКН/УМКС
________/________________/
Балаково 20__
1. Цель освоения учебной дисциплины
Цель преподавания дисциплины: формирование комплексного представления о современных архитектурах информационных систем, моделях их функционирования и особенностях реализации информационных систем в различных предметных областях.
Задачи изучения дисциплины: формирование у студентов системных знаний в области архитектуры информационных систем (ИС), изучение способов оценки архитектуры ИС, формирование представления об этапах решения задач на ЭВМ, овладение и развитие основных умений алгоритмизации, формирование навыков работы с литературными источниками и нормативно-правовыми материалами по формированию архитектуры ИС, изучение понятий архитектуры ИС и ее составляющих.
2. Место учебной дисциплины в структуре ООП ВО
Дисциплина «Архитектура информационных систем» относится к основному разделу общепрофессионального модуля ООП ВО по направлению 09.03.02 «Информационные системы и технологии». Необходимыми условиями для освоения дисциплины являются: знание современных тенденций развития информационных технологий, моделирования процессов и систем, системного подхода, математической логики и теории алгоритмов, дискретной математики, основных понятий и конструкций языков программирования.
Дисциплина «Архитектура информационных систем» участвует в формировании компетенции ОПК-6 совместно с дисциплиной «Инфокоммуникационные системы и сети». Дисциплина «Архитектура информационных систем» участвует в формировании компетенции ПК-37 совместно с дисциплиной «Инфокоммуникационные системы и сети».
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
Изучение дисциплины направлено на формирование следующих компетенций:
ОПК-6 - способность выбирать и оценивать способ реализации информационных систем и устройств (программно-, аппаратноили программно-аппаратно-) для решения поставленной задачи;
ПК-37- способностью выбирать и оценивать способ реализации информационных систем и устройств (программно-, аппаратноили программно-аппаратно-) для решения поставленной задачи.
Студент должен знать: современные методы и средства информационных технологий при разработке информационных систем; архитектуру информационных систем и их компонентов, структуру современных информационных систем, перспективы и тенденции их развития.
Студент должен уметь: использовать современные методы и средства информационных технологий при разработке информационных систем, проектировать архитектуру информационных систем и их компонентов.
Студент должен владеть: навыками описания архитектуры информационных систем; описания функциональных возможностей информационной системы; оценки качества информационных систем.
4.Структура и содержание учебной дисциплины
4.1Календарный план
№ |
№ |
№ |
Наименование |
|
|
Виды учебной |
|
Текущий |
Аттеста |
Макси |
||||
Н |
Р |
Т |
раздела (темы) |
|
|
деятельности |
|
контроль |
ция |
мальн |
||||
е |
а |
е |
дисциплины |
|
|
|
(час.) |
|
|
|
успеваемос |
раздела |
ый |
|
д |
з |
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ти |
(неделя, |
балл за |
е |
д |
ы |
|
|
|
|
Лабораторные |
|
Практические |
|
|
(неделя, |
форма) |
раздел |
л |
е |
|
|
|
|
|
|
|
СРС |
форма) |
|
|
||
и |
л |
|
|
|
|
Лекции |
|
|
|
|
|
|||
|
а |
|
|
|
Всего |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
5 |
6 |
7 |
|
8 |
|
9 |
10 |
11 |
12 |
|
|
|
|
|
|
5 семестр |
|
|
|
|
|
|
||
|
1 |
Основы архитектуры информационных систем |
|
входной |
КИ |
20 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
контроль, |
|
|
|
|
1 |
Общие |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КР1, |
|
|
||
|
|
|
характеристики |
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КР2 |
|
|
||
|
|
|
модели |
|
92 |
4 |
- |
|
4 |
|
84 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
информационных |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
систем. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Современные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
архитектуры |
|
92 |
4 |
- |
|
4 |
|
84 |
|
|
|
|
|
|
информационных |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
систем. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Разработка информационных систем |
|
|
|
КР3, КР4 |
КИ |
30 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
Обеспечение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
создания |
|
104 |
4 |
- |
|
8 |
|
92 |
|
|
|
|
|
|
информационных |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
систем. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Экзамен |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
Итого |
|
|
|
288 |
12 |
- |
|
16 |
|
260 |
|
|
|
КРконтрольная работа, КИ – контроль по итогам
4.2 Содержание лекционного курса
№ |
Всего |
№ |
Тема лекции. Вопросы, отрабатываемые на |
Учебно- |
|||
темы |
часов |
лекции |
|
лекции |
|
|
методическое |
|
|
|
|
|
|
|
обеспечение |
1 |
2 |
3 |
|
4 |
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
4 |
1-4 |
Общие |
характеристики |
и |
модели |
1-4 |
|
|
|
информационных систем. Категориальные понятия |
|
||||||||
|
|
|
системного подхода. Формальные методы описания |
|
||||||||
|
|
|
структуры системы. Понятие архитектуры ИС. |
|
||||||||
|
|
|
Основные термины и понятия. Типология ИС. |
|
||||||||
|
|
|
Функции ИС. Модели функционирования ИС. |
|
||||||||
|
|
|
Технологии разработки ИС. Особенности реализации |
|
||||||||
|
|
|
ИС в различных предметных областях. Модель |
|
||||||||
|
|
|
распределенной обработки информации. |
|
|
|
||||||
|
|
|
Безопасность информации в системе. Корпоративные |
|
||||||||
|
|
|
информационные |
системы. |
Программные |
и |
|
|||||
|
|
|
технические |
средства |
распределенных |
|
||||||
|
|
|
информационных систем. |
|
|
|
|
|
|
|||
2 |
4 |
5-8 |
Современные |
архитектуры |
информационных |
1-4 |
||||||
|
|
|
систем. Архитектура открытых систем. Основные |
|
||||||||
|
|
|
понятия архитектуры информационных сетей. Класс |
|
||||||||
|
|
|
ИС и сетей как открытые информационные системы. |
|
||||||||
|
|
|
Модели и структуры информационных систем. |
|
||||||||
|
|
|
Информационные ресурсы. Теоретические основы |
|
||||||||
|
|
|
современных информационных систем. Базовая |
|
||||||||
|
|
|
эталонная |
модель |
Международной |
организации |
|
|||||
|
|
|
стандартов. Компоненты информационных систем. |
|
|
|||||||
|
|
|
Архитектура |
взаимодействия |
компонент |
|
||||||
|
|
|
распределенной ИС. Функциональная нагрузка |
|
||||||||
|
|
|
компонентов в ИС. Одноуровневые, двухуровневые, |
|
||||||||
|
|
|
трехуровневые |
архитектуры. |
Распределенные |
|
||||||
|
|
|
одноранговые |
архитектуры. |
|
Архитектура |
|
|||||
|
|
|
информационных систем в научных исследованиях. |
|
||||||||
|
|
|
Научные исследования, испытания и эксперименты |
|
||||||||
|
|
|
как объект автоматизации. Функциональные задачи |
|
||||||||
|
|
|
автоматизированных |
систем |
научных |
исследований |
|
|||||
|
|
|
(АСНИ). Классификация АСНИ, обеспечения АСНИ, |
|
||||||||
|
|
|
функциональная и системная архитектуры. |
|
|
|
||||||
3 |
4 |
9-12 |
Обеспечение создания информационных систем. |
1-4 |
||||||||
|
|
|
Эталонные аппаратные платформы. Типовые |
|
||||||||
|
|
|
архитектурно-структурные решения, используемые |
|
||||||||
|
|
|
при создании ИС. Виды обеспечения ИС. |
|
||||||||
|
|
|
Программное, информационное, техническое и иные |
|
||||||||
|
|
|
виды обеспечения ИС. |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Логическая |
реализация архитектурных |
уровней |
|
||||||
|
|
|
Компоненты логической архитектуры. Модель |
|
|
|||||||
|
|
|
Логической |
|
архитектуры: |
|
корпоративное |
|
||||
|
|
|
развертывание. Логическая архитектура |
|
|
|
||||||
|
|
|
приложений. Физическая реализация архитектурны |
|
||||||||
|
|
|
уровней. Файл-серверной архитектуры. Клиент- |
|
||||||||
|
|
|
серверной архитектура. Особенности построения |
|
||||||||
|
|
|
распределенных систем. Модели “клиент-сервер”: |
|
||||||||
|
|
|
модель доступа к удаленным данным (RDA-модель), |
|
||||||||
|
|
|
модель сервера базыданных |
(DBS-модель), |
модель |
|
||||||
|
|
|
сервера приложений (AS-модель). Тенденции и |
|
||||||||
|
|
|
перспективы развития ИС. Модели и проблемы |
|
||||||||
|
|
|
человеко-машинного |
|
взаимодействия |
|
в |
|
||||
|
|
|
информационных системах. |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Правовые, |
|
экономические, |
социальные |
и |
|
||||
|
|
|
психологические аспекты информационных систем. |
|
|
|
|
Методы оценки эффективности информационных |
|
|
|
|
систем. Тенденции и перспективы развития |
|
|
12 |
|
Итого |
|
|
|
|
4.3 Перечень практических занятий |
|
|
|
|
|
|
№ |
Всего |
№ |
Тема практического занятия. Задания, вопросы, |
Учебно- |
темы |
часов |
занятия |
отрабатываемые на практическом занятии |
методическое |
|
|
|
|
обеспечение |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
|
|
1 |
4 |
1-2 |
Работа и особенности логических элементов ЭВМ |
9-15 |
2 |
4 |
3-5 |
Изучение аппаратной конфигурации |
9-15 |
|
|
|
вычислительных систем программными средствами |
|
3 |
2 |
6-7 |
Общие принципы построения программ на языке |
9-15 |
|
|
|
Ассемблера |
|
3 |
2 |
8-9 |
Арифметические команды Ассемблера |
9-15 |
3 |
2 |
10-11 |
Условные и безусловные переходы в языке |
9-15 |
|
|
|
Ассемблера |
|
3 |
2 |
12-13 |
Цепочечные команды Ассемблера |
9-15 |
|
16 |
|
Итого |
|
4.4 Перечень лабораторных работ
Лабораторные работы не предусмотрены учебным планом
4.5 Задания для самостоятельной работы студентов
№ |
Всего |
Задания, вопросы, для самостоятельного изучения |
|
Учебно- |
||||
темы |
Часов |
|
|
(задания) |
|
|
|
методическое |
|
|
|
|
|
|
|
|
обеспечение |
1 |
2 |
|
|
3 |
|
|
|
4 |
|
|
Модель распределенной обработки информации. |
1-8 |
|||||
1 |
84 |
Безопасность информации в системе. Корпоративные |
|
|||||
информационные |
|
системы. |
Программные |
и |
|
|||
|
|
|
|
|||||
|
|
технические средства. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Архитектура информационных систем в научных |
1-8 |
|||||
|
|
исследованиях. Научные исследования, испытания и |
|
|||||
2 |
84 |
эксперименты как объект автоматизации. |
|
|
|
|||
Функциональные задачи автоматизированных систем |
|
|
||||||
|
|
|
|
|||||
|
|
научных исследований(АСНИ). Классификация АСНИ, |
|
|||||
|
|
обеспечения АСНИ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Тенденции и перспективы развития ИС. Модели и |
1-8 |
|||||
|
|
проблемы человеко-машинного взаимодействия в |
|
|||||
|
|
информационных системах. Правовые, экономические, |
|
|||||
3 |
92 |
социальные |
и |
психологические |
аспекты |
|
||
|
|
информационных |
|
систем. |
Методы |
оценки |
|
|
|
|
эффективности информационных систем. Тенденции и |
|
|||||
|
|
перспективы развития. |
|
|
|
|
||
|
260 |
Итого |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.6 Расчетно-графическая работа
Расчетно-графическая работа не предусмотрена учебным планом
4.7 Курсовая работа
Курсовая работа выполняется по теме «Разработка программы на языке Ассемблера». Целью курсовой работы является систематизация и закрепление теоретических знаний, полученных за время обучения, а также приобретение и закрепление навыков самостоятельной работы.
В курсовой работе студент выполняет самостоятельно разработку алгоритма и практическую реализацию задачи на языке Ассемблера. При выполнении курсовой работы предполагается использовать среду MS Visual Studio.
Тематика курсовой работы определяется преподавателем. Студенту предоставляется право выбора одной из предложенных предметных областей для разработки модели информационной системы или предложения своей предметной области с обоснованием целесообразности разработки. Предметные области для курсовой работы:
1.Контроль основных параметров автомобиля.
2.Гостиница.
3.Сейсмическая станция.
4.Контроль технологических процессов на АЭС.
5.Охранная система.
6.Авиатехника.
7.Метеостанция.
8. Техническое обслуживание станков.
9. Грузовые перевозки.
10. Телефонная станция.
При выполнении курсовой работы рекомендуется использовать следующее учебно-методическое обеспечение: 1-7.
4.8 Курсовой проект
Курсовой проект не предусмотрен учебным планом
5. Образовательные технологии
При изучении дисциплины «Архитектура информационных систем» используются интерактивные формы проведения занятий в сочетании с внеаудиторной работой с целью формирования и развития профессиональных навыков обучающихся. Преподавание дисциплины ведется с применением следующих видов образовательных технологий: использование электронных образовательных ресурсов, обеспечивающих обучение в информационной образовательной среде; разбор возможных вариантов решений; лекции-визуализации; лекции с разбором конкретной
ситуации по темам «Современные архитектуры информационных систем», «Обеспечение создания информационных систем.
В соответствии с учебным планом удельный вес занятий, проводимых в интерактивных формах, составляет 25%.
6. Оценочные средства для входного контроля, текущего контроля и промежуточной аттестации (аннотация)
Текущий контроль успеваемости и промежуточная аттестация в рамках дисциплины «Архитектура информационных систем» проводятся с целью определения степени освоения обучающимися образовательной программы. При этом оцениваются учебные достижения обучающихся по всем видам учебных заданий. Текущий контроль успеваемости студентов проводится по каждому разделу учебной дисциплины и включает контроль знаний в ходе выполнения аудиторных и внеаудиторных заданий.
Баллы, полученные студентом за раздел дисциплины, складываются из баллов за текущий контроль и баллов за аттестацию раздела.
Основой для текущего контроля по дисциплине «Б1.Б.11 Архитектура информационных систем» является выполнение контрольных работ, в которые включаются задания на формирование обозначенных компетенций в соответствии с целями. Во время приема контрольной работы проводится собеседование по ее заданиям, в ходе которого студент показывает знание теоретического материала, объясняет ход выполнения задания.
Аттестация раздела по дисциплине проводится в рамках контрольных недель в форме контроля по итогам, минимальная положительная оценка за который подразумевает усвоение студентом необходимого минимума материала, относящегося к разделу дисциплины.
Для самостоятельного изучения и более глубокой проработки тем, которые не вошли в курс «Архитектура информационных систем», студентам предлагается написать реферат. Реферат – творческая исследовательская работа, основанная, прежде всего, на изучении значительного количества научной и иной литературы по теме исследования. Реферат должен быть написан на основе соответствующей литературы, которую студенты могут подобрать сами или с помощью преподавателя, и оформлен в соответствии с существующими стандартами. При написании реферата необходимо: изучить теоретическую литературу по предмету исследования, в развернутом виде представить историю и теорию вопроса, осветить основные положения темы реферата, указать разные точки зрения на предмет исследования, сделать выводы по теме исследования, обозначить перспективу изучения проблемы.
Промежуточная аттестация (экзамен) проводится в заключение курса в форме письменных ответов на вопросы по теоретическому материалу.
Студент, получивший менее 60% от максимального балла за раздел дисциплины или промежуточную аттестацию, считается неаттестованным по данной дисциплине.
Итоговая оценка представляет собой сумму баллов, заработанных студентом при выполнении заданий в рамках текущего и промежуточного контроля, и выставляется в соответствии с Положением о кредитномодульной системе в соответствии со следующей шкалой:
Оценка по 5-балльной шкале |
Сумма баллов |
Оценка |
|
|
|
ECTS |
|
5 – «отлично» |
90-100 |
А |
|
|
85-89 |
В |
|
4 – «хорошо» |
75-84 |
С |
|
|
70-74 |
D |
|
3 – «удовлетворительно» |
65-69 |
||
|
|||
60-64 |
Е |
||
|
|||
2 – «неудовлетворительно» |
Ниже 60 |
F |
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение учебной дисциплины
Обязательные издания
1.Орлов С.А. Организация ЭВМ и систем [Электронный ресурс]: Учебник для вузов. 3-е изд. Стандарт третьего поколения / С.А. Орлов, Б.Я. Цилькер. - Санкт-Петербург: Питер, 2014
2.Чекмарев Ю.В. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации [Электронный ресурс] / Ю.В. Чекмарев - Москва: ДМК Пресс, 2009. – 184с.
Дополнительные издания
3.Аблязов Р.З. Программирование на ассемблере на платформе x86-64 [Электронный ресурс] / Р.З. Аблязов - Москва: ДМК Пресс, 2011. – 304с.
4.Подбельский В.В. Курс программирования на языке Си [Электронный ресурс] / В.В. Подбельский, С.С. Фомин. - Москва : ДМК Пресс, 2012. – 384с.
Периодические издания
5.Информационные технологии и вычислительные системы/ Издательство РАН – ISSN 2071-8632.
6.Информатика и системы управления / Издательство ФГБОУ ВПО «Амурский государственный университет» – ISSN 1814-2400.
Интернет-ресурсы
7. Архитектурные особенности проектирования и разработки Вебприложений. Учебный курс НОУ ИНТУИТ [Электронный ресурс] - http://www.intuit.ru/studies/courses/611/467/lecture/20744.
Источники ИОС
8.Конспект лекций по дисциплине «Архитектура информационных систем».
9.Работа и особенности логических элементов ЭВМ. Методические указания к выполнению практической работы.
10.Изучение аппаратной конфигурации вычислительных систем программными средствами. Методические указания к выполнению практической работы.
11.Общие принципы построения программ на языке Ассемблера. Методические указания к выполнению практической работы.
12.Арифметические команды Ассемблера. Методические указания к выполнению практической работы.
13.Условные и безусловные переходы в языке Ассемблера. Методические указания к выполнению практической работы.
14.Цепочечные команды Ассемблера. Методические указания к выполнению практической работы.
15.Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Архитектура информационных систем»
8. Материально-техническое обеспечение учебной дисциплины
Лекционные занятия по дисциплине «Архитектура информационных систем» проводятся в аудитории с мультимедийным оборудованием: видео проектор NEC VT 49G, мультимедийная доска 2 х 1,5 м, компьютер Pentium 4. Для проведения практических занятий и выполнения самостоятельной работы используются учебные компьютерные классы с выходом в Интернет и лицензионным программным обеспечением. Используемое программное обеспечение: MS Office, MS Visual Studio.
Обеспечивается доступ студентов к электронным библиотечным системам издательства «Лань», Ibooks.ru, изданий НИЯУ МИФИ и электронной информационно-образовательной среде вуза.
Рабочую программу составил ________ «__»________20__/Михеев И.В./
|
(подпись) |
(дата) |
Рецензент |
___________ «___»_____________ 20__/Виштак О.В./ |
|
|
(подпись) |
(дата) |
Дополнения и изменения в рабочей программе
Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры «____»______ 20___, протокол № ___
Зав. кафедрой _______________/_____________/
Внесенные изменения рекомендованы на заседании УМКН/УМКС «____»_______ 20___, протокол № ____
Председатель УМКН/УМКС ______/__________/
Внесенные изменения утверждены деканом ____
«____»________ 20___
Декан _____ ____________/_________________/