Наименование дисциплины: Проектирование информационных систем
Направление подготовки: 230700 Прикладная информатика
Профиль подготовки: Прикладная информатика в химии
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр
Форма обучения: очная
Автор к. т.н., ст. преподаватель кафедры информационных и сетевых технологий
1. Дисциплина “Проектирование информационных систем” обеспечивает приобретение знаний и умений, относящихся к теории проектирования современных информационных систем в соответствии с ФГОС ВПО, содействует формированию мировоззрения и развитию способности понимать и применять в исследовательской и прикладной деятельности. Дисциплина посвящена практическому изучению методов проектирования информационных систем и реализации прикладного программного обеспечения (ПО) на базе современных систем управления базами данных (СУБД). Особое внимание уделяется реляционной модели данных.
Цель дисциплины "Проектирование информационных систем" заключается в том, чтобы на основе изученных дисциплин учебного плана дать студентам завершающие знания в области современных научных и практических методов проектирования и сопровождения информационных систем (ИС) различного масштаба для разных предметных областей.
2. Дисциплина «Проектирование информационных систем» относится к базовой части профессионального цикла Б3. Это обязательный курс для студентов 3 курса, читается в 5 и 6 семестрах. Основу курса составляют практические занятия, основанные на теории информационных систем.
Для изучения дисциплины студенту необходимы знания, полученные в курсах: «Информационные системы и технологии», «Математическая логика», «Основы информатики», «Основы программирования», «Языки и методы программирования». Вместе с тем такие личностные характеристики как общая образованность, организованность и трудолюбие, самостоятельность, настойчивость в достижении цели необходимы при освоении дисциплины.
3. В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать:
методы, средства и технологию: анализа информационных ресурсов предметных областей; разработки различных моделей данных и ИС; конструирования программных модулей ИС; анализа проектных решений ИС, сопровождения ИС.
Уметь:
осуществлять проектирование информационных систем от этапа постановки задачи допрограммной реализации.
иметь представление об основных этапах проектирования ИС, основанного на объектном подходе с использованием промышленных стандартизированных решений, опирающихся на современные технологии Internet, Intranet и др.
4. Общая трудоемкость дисциплины составляет 9 зачетных единиц, 324 часа.
5. Содержание дисциплины:
№ п/п | Раздел Дисциплины |
1 | Раздел 1. Общая характеристика процесса проектирования ИС Исходные данные для проектирования ИС. Методы управления ресурсами, процессами, корпоративными знаниями (коммуникациями), как основа для проектирования ИС. Поддержка информационными технологиями методов управления: СУБД, стандарты ассоциации Workflow Management Coalition, Intranet. Риск проекта ИС. Компоненты проектирования. Стадии разработки, модели представления, уровни детализации. |
2 | Раздел 2. Информационно-логическая модель ИС Общая схема информационно-логической модели, графовая основа модели представления, определение структуры ИС. Модели представления ИС. Графические средства описания различных моделей представления ИС. ЕСПД: типы документов для представления проектных решений; графическое представление элементов; схемы классификации/детализации: схемы формирования вторичных элементов; схемы организационно-функциональной структуры; схемы требований; схемы потоков. |
3 | Раздел 3. Функциональная модель ИС Описание функциональной модели. Стратегии построения схем требований действий. Основные схемы декомпозиции действий и данных функциональной модели: декомпозиция действий на основе состава выходных данных. Декомпозиция действий на основе входных данных; декомпозиция действий на основе представлений о промежуточных результатах. Декомпозиция действий на основе представлений о фазах обработки; декомпозиция действий на основе представлений об альтернативных действиях. Варианты преобразования функциональной модели. Общая схема разработки функциональной модели. Функциональная модель существующей технологии обработки данных. |
4 | Раздел 4. Модели данных Иерархия моделей данных; определения модели данных; уровни представления (концептуальный, логический, физический); локальная (внешняя) модель; композиционная модель данных. Некоторые концептуальные модели данных; реляционная модель данных. ER - модель; функциональная модель данных; модель данных КОДАСИЛ; модель с классификацией информационных объектов (модель Смиттов). Нормализация концептуальной модели данных и целостность данных: нормальные формы концептуальной модели данных; параметризация модели данных; ссылочная целостность. Агрегирование объектов в предметные базы данных. Сравнение различных моделей данных концептуального уровня. Методики конструирования моделей данных: методика построения локальных моделей данных на основе выделения базовых действий. Методика построения локальных моделей данных на основе выделения базовых объектов; методика разработки СУБД ориентированных схем данных на основе нормализованной модели данных. Методика разработки типов данных на основе синтаксиса языка управления заданиями. Диаграммы потоков действий-данных (модель де-Марко). |
5 | Раздел 5. Объектно-ориентированная модель предметной области (проект расширенной концептуальной модели) Основные компоненты объектно-ориентированной модели предметной области: метаобъект, объект, определение атрибута, связи. Спецификация атрибутов: простые первичные показатели, ссылки, копии; категории; ключи; вычисляемые показатели; вычисляемые связи. Траектории движения объекта в пространстве параметров. Специальные объекты: состояния, события, работы (операции). Обеспечение синхронности данных. Регламент. |
6 | Раздел 6. Программно-ориентированные модели представления ИС Визуальное программирование. GUI (Graphical User Interface). Графический интерфейс пользователя. MS Windows. Программирование, управляемое событиями. Обработчики событий (Evant Handler) Классы, объекты и события, свойства классов. Платформа клиент-сервер. Согласованное управление: транзакции и серверы баз данных, уровни разграничения транзакций, переход от запросов к хранимым процедурам. Построение ER-моделей данных. |
7 | Раздел 7. Структура модулей Типы данных. Описание структуры модулей. Процедуры. Пакеты. Задачи. Обмены. Классы. Компоненты. Пользовательский интерфейс: объектный подход к организации пользовательского интерфейса.
Объектно-ориентированные модели предметной области. |
8 | Раздел 8. Конструирование последовательных управляющих структур Приемы структурирования для последовательных управляющих структур: метод дублирования кодов; метод введения переменной состояния; метод введения флагов состояния. Таблицы решений. Вычислительные схемы. Траектории движения объектов в пространстве параметров. |
9 | Раздел 9. Проектирование логики на основе асинхронных взаимодействий Базовые варианты обработки точек входа. Логика асинхронных взаимодействий, доступ к переменным состояния и событиям. Моделирования классических механизмов взаимодействия средствами обменов. Доступ к нескольким ресурсам. Организация коллективного выполнения производственных заданий в среде ИС. Программно-ориентированные модели ИС. |
10 | Раздел 10. Логический анализ структур ИС Типизированные множества и отношения: основные операции. Прочность и сцепление компонентов ИС. Анализ информационной связности действий. Анализ информационной связности систем. Логический анализ структур ИС. |
11 | Раздел 11. Распределение обработки данных на основе анализа структур ИС Формы распределенных данных. Организация синхронности данных. Компоновка распределенной обработки. Доступ к данным в локальной сети. Вычислительная и временная сложность алгоритмов. |
12 | Раздел 12. Анализ производительности ИС Временной анализ блок-схем. Представление СМО в виде взаимодействующих задач. Модель М/G/1 - FIFO. Сравнение моделей с экспоненциальным и постоянным распределением временами обслуживания. Оценка вероятности превышения заданного времени ответа в ИС. Выбор емкости буферного накопителя. Замкнутая модель массового обслуживания с конечным числом источников. Циклическое обслуживание с квантованием. Оценка производительности и времени отклика. Субъективная производительность ИС. Принятие решений руководителем. |
13 | Раздел 13. Управление проектами ИС Принятие решения руководителем (подготовка, принятие и реализация решения). Психологические аспекты принятия решений в процессе проектирования. Организационные формы управления проектами: структуры управления проектами, функции участников проекта. Принятие решений. Многокритериальная оптимизация. Инвестиционный проект. Типы и основные группы инвестиций основные группы инвестиций. Структура технико-экономических исследований проекта. Структура прединвестиционных исследований проектов. Оценка инвестиционной привлекательности проекта. Источники и формы финансирования проектов. Отбор и сертификация проектов. |
6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а) основная литература:
1. Дж. Мартин Планирование развития автоматизированных систем. М.:Финансы и статистика, 1984.
2. Дж. Джонс. Методы проектирования. М.: Мир, 1986
3. Дэвид Астелс, Гранвилл Миллер, Мирослав Новак. Практическое руководство по экстремальному программированию. Издательство Вильямс, 2002, 320 с.
4. Роберт T. Фатрелл, Шафер, Шафер. Управление программными проектами. Достижение оптимального качества при минимуме затрат. Вильямс, 20с.
5. Б. Лисков, Дж. Гатэг Использование абстракций и спецификаций при разработке программ.. М.: Мир, 1989.
6. М. Нагао, Т. Катаяма, С. Уэмура Структуры и базы данных. М., Мир, 1989.
7. , Советов интегрированных систем обработки информации и управления. Учебное пособие. М., МГАП "Мир Книги", 1994.
8. Зиндер -реинжиниринг и новое системное проектирование. М.: Синтез, 1997.
9. CASE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем. М.: Финансы и статистика, 1998.
10. Гради Буч Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами на С++, 2-е изд. М.: Издательство БИНОМ, СПб: Невский диалект, 1998.
11. Липаев проектирование сложных программных средств для информационных систем. М.: Синтез, 1999.
б) дополнительная литература:
1. Эдвард Йордон. Путь камикадзе. Как разработчику программного обеспечения выжить в безнадежном проекте. Издательство Лори. 2001, 264 с.
2. Марри Кантор. Управление программными проектами. Практическое руководство по разработке успешного программного обеспечения. Издательство Вильямс, 20с.
3. Уокер Ройс. Управление программными проектами. Практическое руководство по разработке успешного программного обеспечения. Издательство Лори, 20с.
