Технология разработки программных продуктов

---

Содержание дисциплины

Введение
Цель и задачи дисциплины. Общее ознакомление с разделами учебной дисциплины. Взаимосвязь дисциплины «Технология разработки программных продуктов» с другими дисциплинами.Роль и место знаний по дисциплине в сфере профессиональной деятельности.  
Студент должен   иметь представление:

• о роли и месте знаний по дисциплине в сфере профессиональной деятельности.

Раздел 2   Общие принципы разработки программных продуктов  
Тема 1.1 Программные продукты и их основные характеристики  
Основные понятия программного обеспечения. Программа, программное обеспечение, задачи и приложения. Технологические и функциональные задачи. Процесс создания программ: постановка задачи, алгоритмизация, программирование.
Понятие программного продукта. Характеристика программного продукта и его специфика. Показатели качества программного продукта: мобильность, надежность, эффективность, легкость применения, модифицируемость и коммуникативность  
Студент должен   знать:

• основные понятия программного обеспечения;
• понятие программного продукта;
• показатели качества программного продукта.

Тема 1.2 Классификация программных продуктов
Классификация программных продуктов по сфере использования: системное программное обеспечение, инструментарий технологий программирования, пакеты прикладных программ.
Состав и назначение инструментария технологий программирования. Средства для создания приложений. CASE-технологии. Программные продукты для создания приложений.  
Пакеты прикладных программ. Характеристика классов пакетов прикладных программ.  
Студент должен   знать:

• классы программных продуктов;
• классификацию инструментария технологии программирования;
• классификацию пакетов прикладных программ.

Тема 1.3 Жизненный цикл программ
Понятие жизненного цикла программы и его этапы. Анализ требований к программе, определение спецификации программы, проектирование, кодирование и тестирование, эксплуатация и сопровождение программы. Характеристики этапов жизненного цикла программы.
Особенности создания программного продукта. Этапы жизненного цикла программного продукта и его специфика. Особенности разработки программного продукта.  
Студент должен   знать:

• понятие жизненного цикла программы;
• этапы жизненного цикла программы;
• специфику этапов жизненного цикла программного продукта.

Тема 1.4Стадии  разработки программ и программной  документации
Технологический процесс разработки программного обеспечения. Стадии разработки программ и программной документации. Сопровождаемая документация. Основные требования к содержанию документации. Правила написания технического задания к разрабатываемым программным продуктам. Техническое задание и требования к его содержанию. Эскизный и  технический проекты. Рабочий проект. Внедрение.  
Студент должен   знать:

• характеристику основных этапов технологического процесса создания программного обеспечения;
• порядок построения и оформления технического задания.

Тема 1.5 Документирование программных средств
Понятие о ЕСПД. Виды программ. Виды программных документов. Виды  эксплуатационных документов. Общие требования к программному документу. Обозначение программ и программных документов. Требования и правила для оформления структурных схем, алгоритмов.
Студент должен   знать:

• виды программ, программной и эксплуатационной документации;
• общие требования к программному документу;
• структуру обозначения программ и документов;
• правила оформления структурных схем и алгоритмов;
• понятие и типы спецификации.

Понятие спецификации. Внешняя и внутренняя спецификации и их особенности. Требования к структуре внешней спецификации.

Раздел 2 Методология проектирования программных продуктов  
Тема 2.1 Методы проектирования ПП
Методы проектирования программных продуктов и признаки их классификации. Неавтоматизированное и автоматизированное проектирование алгоритмов и программ.  
Структурное проектирование программных продуктов и его методы. Принцип системного проектирования. Нисходящее проектирование. Модульное проектирование. Структурное программирование. Функционально-ориентированные методы и методы структурирования данных.
Информационное моделирование предметной области и его составляющие. Технологии информационного моделирования. Инфологическая и даталогические модели. Логический и физический уровень представления даталогической модели.  
Сущность объектно-ориентированного подхода к проектированию программных продуктов. Объектно-ориентированный анализ предметной области и объектно-ориентированное проектирование. Объектно-ориентированная технология и ее преимущества.
Студент должен   знать :

• классификацию методов проектирования программных продуктов;
• методы структурного проектирования;
• сущность информационного моделирования;
• основы объектно-ориентированного проектирования.

Тема 2.2 Структура ПП
Внутренняя организация программного продукта. Цели структуризации программных продуктов. Типовая структура программного продукта. Головной, управляющий модуль, рабочие и сервисные модули. Структура пакетов прикладных программ.  
Библиотеки стандартных программ и подпрограмм. Правила работы с библиотеками стандартных программ, встроенные функции. Возможность использования встроенных функций.  
Студент должен   знать:

• цели структуризации ПП;
• типовую структуру программного продукта;
• возможности использования стандартных библиотек и встроенных функций.

Тема 2.3 Проектирование интерфейса пользователя
Интерфейс пользователя программного продукта. Классификация систем, поддерживающих диалоговые процессы. Системы с жестким сценарием, дескрипторные системы, тезаурусные системы, системы с языком деловой прозы. Характеристика сценария диалогового процесса. Требования, предъявляемые к стандартному графическому интерфейсу пользователя. Инструментарий создания  интерфейса пользователя.
Студент должен   знать:

• классификацию систем, поддерживающих диалоговые процессы;
• требования, предъявляемые к стандартному графическому интерфейсу пользователя;
• основные подходы к проектированию интерфейса пользователя.

Раздел 3   Разработка программных продуктов  
Тема 3.1 Стиль программирования
Понятия «стиль» и «стилистика» программирования. Правила хорошего стиля. Требования к стилю написания программы. Типы существующих стилей написания программы (классический, пользовательский, программиста и т.д.).
Студент должен   знать:

• понятие «стиль» программирования;
• правила хорошего стиля;
• особенности разных стилей программирования.

Тема 3.2 Языки программирования
Языки программирования и их классификация. Выбор и обоснование языка программирования. Языки программирования для решения  экономических, научных, инженерных задач. Языки системного программирования. Комбинирование языков программирования в рамках  одной задачи.
Студент должен   знать:

• классификацию языков программирования;
• назначения языков программирования для решения задач различных классов.

Тема 3.3 Модульное программирование
Модульное программирование как метод разработки программ. Программный модуль и его основные характеристики. Типовая структура программного модуля. Порядок разработки программного модуля.  
Студент должен   знать:

• сущность модульного программирования;
• основные характеристики программного модуля;
• типовую структуру программного модуля.

Тема 3.4 Структурное программирование
Теория и методы структурного программирования. Методы восходящей и нисходящей разработки структуры программы. Конструктивный и архитектурный подходы к разработке программы.  
Основные управляющие конструкции структурного программирования. Метод пошаговой детализации текста модуля. Структурное кодирование. Правила составления структурированных алгоритмов и их структурная композиция.
Основная концепция структурирования программ. Методы структурирования программ.  
Студент должен   знать:

• методы структурного программирования;
• достоинства и недостатки структурного программирования;
• правила составления структурированных алгоритмов;
• основные правила структурной композиции алгоритмов;
• различия структурированных и неструктурированных программ и алгоритмов;
• методы структурирования программ;

уметь:

• составлять структурированные алгоритмы;
• использовать методы структурирования программ.

Тема 3.5 Объектно-ориентированное программирование  
Основные понятия объектно-ориентированного проектирования. Объект, свойства объекта, метод обработки, событие, класс объектов. Методика объектно-ориентированного проектирования и его
основные принципы. Инкапсуляция, наследование, полиморфизм. Основные составляющие объектно-ориентированного анализа. Этапы объектно-ориентированного проектирования. Структура объектно-ориентированных программ.
Студент должен   знать:

• сущность метода объектно-ориентированного программирования;
• базовые понятия объектно-ориентированного подхода;
• функциональные характеристики ООП (инкапсуляция, наследование, полиморфизм);
• этапы ООП;
• структуру объектно-ориентированных программ;

уметь:

• применять методы ООП;
• разрабатывать программный продукт с использованием ООП.

Тема 3.6 Эффективность и оптимизация программ
Понятие эффективности программы. Основные критерии эффективности программного продукта. Организация эффективной работы программы при экономичном использовании ресурсов ПЭВМ. Возможности увеличения быстродействия.  
Оптимизация программ на этапе отладки. Принципы и приемы оптимизации. Работа с оптимизирующими компиляторами.
Студент должен   знать:

• принципы организации эффективного использования ПЭВМ и ее ресурсов при работе программы;
• возможности увеличения быстродействия программы;
• принципы и приемы оптимизации.

Тема 3.7 Обеспечение качества  программного продукта  
Принципы обеспечения показателей качества программного продукта. Функциональность и надежность как обязательные критерии качества программного продукта. Корректность программ,  ее составляющие, программные эталоны и методы проверки корректности. Обеспечение легкости применения продукта. Обеспечение мобильности, модифицируемости и интеграции программных продуктов.

Студент должен   знать:

• принципы обеспечения качества программного продукта.

Раздел 4 Отладка, тестирование и сопровождение  программ  
Тема 4.1 Ошибки программного обеспечения
Понятие об ошибке программного обеспечения. Источники ошибок программного обеспечения. Классификация ошибок программного обеспечения. Основные пути и методы борьбы с ошибками программного обеспечения. Обнаружение и локализация ошибок ввода и обработки данных.  
Студент должен   знать:

• источники и классификацию ошибок программного обеспечения;
• методы борьбы с ошибками программного обеспечения.  

Тема 4.2 Отладка программ
Понятие отладки  программы. Составляющие процесса отладки. Принципы и виды отладок. Автономная и комплексная отладки программ. Методы отладки. Средства отладки.  Рекомендации по организации отладки. Автономная отладка модуля. Использование средств отладки.  
Студент должен   знать:

• принципы отладки;
• виды отладки;
• методы отладки;
• средства отладки программного обеспечения;

уметь:

• применять средства отладки программного обеспечения.

Тема 4.3 Тестирование программ
Сущность и необходимость тестирования программного обеспечения. Различие между тестированием и отладкой программного обеспечения.
Основные принципы организации тестирования. Стадии тестирования. Виды тестовых проверок. Объекты тестирования и категории тестов. Виды тестирования.
Методы структурного тестирования программного обеспечения. Принцип «белого ящика». Пошаговое и монолитное тестирование модулей. Нисходящее и восходящее тестирование программного обеспечения.  
Методы функционального тестирования. Принцип «черного ящика». Метод эквивалентного разбиения. Метод анализа граничных условий. Метод функциональных диаграмм. Комбинированные методы тестирования.
Средства тестирования. Ручное и автоматизированное тестирование. Применение методов и инструментальных средств тестирования.  
Студент должен знать

• методы и виды тестирования;
• критерии качества тестирования программного обеспечения;
• методику тестирования программных модулей;
• возможности тестирования модулей без исполнения программ;
• особенности тестирования комплектов программ;
• инструментальные средства отладки;
• ручные методы тестирования;
• автоматические методы тестирования;

уметь:

• применять методы и виды тестирования программ;
• использовать инструментальные средства тестирования.

Тема 4.4 Сопровождение программ
Сопровождение программных продуктов, внесение изменений, обеспечение надежности при эксплуатации. Необходимая документация и предпродажная подготовка программных средств.
Студент должен знать:

• этапы сопровождения программных продуктов;
• виды и содержание документации, необходимой для сопровождения программных продуктов.

Тема 4.5 Защита программ
Основные понятия о защите программных продуктов. Методы защиты программных продуктов. Защита программных продуктов от несанкционированного доступа и копирования. Системы разграничения доступа.  Криптографические методы защиты программных продуктов, их особенности. Аппаратные средства защиты программного продукта.  
Правовые методы защиты программных продуктов. Патентная защита. Лицензионные соглашения.
Студент должен знать:

• методы защиты программ;
• методы защиты от несанкционированного доступа и копирования;
• основные криптографические методы защиты;
• аппаратные средства защиты;
• правовые методы защиты.

Раздел 5 Инструментальные средства разработки программ
Тема 5.1 Общая характеристика инструментальных средств разработки программ  
Общая характеристика инструментальных средств разработки программ. Инструменты разработки программных продуктов. Инструментальные среды программирования. Инструментальные системы технологии программирования и их основные черты: комплексность, ориентированность на коллективную разработку, технологическая определенность, интегрированность. Основные компоненты инструментальных систем технологии программирования: репозиторий, инструментарий, интерфейсы.
САSE-средства, их назначение и применение. Классификация CASE-средств. Характеристика современных CASE-средств.
Студент должен знать:

• категории современных инструментальных средств разработки программ;
• основные черты и компоненты инструментальных систем технологии программирования;
• назначение и применение САSE-средств.

Тема 5.2 Применение СASE-средств
Построение моделей программных систем с использованием структурного и объектно-ориентированного подхода. Диаграммы потоков данных и диаграммы «сущность-связь».  
Основные сведения о языке UML. Построение концептуальной модели предметной области. Диаграммы моделирования языка UML. Работа в среде  CASE-средства.
Студент должен знать:

• базовые понятия моделирования потоков данных;
• базовые понятия модели «сущность-связь»;
• структуру языка UML;
• виды диаграмм моделирования языка UML;

уметь:

• составлять модели и диаграммы с помощью CASE-средств.

Раздел 6 Коллективная разработка программных продуктов
Тема 6.1 Организация работ при коллективной разработке программных продуктов
Категории специалистов, занятых разработкой и эксплуатацией программ. Принципы и методы коллективной разработки программных продуктов. Организация коллективной работы программистов. Схема взаимодействия специалистов, связанных с созданием и эксплуатацией программ. Типы организации бригад. Бригада главного программиста. Обязанности членов бригады. Распределение обязанностей в бригаде.  
Студент должен знать:

• принципы и методы коллективной работы;
• обязанности членов бригады;

уметь :

• работать в составе бригады.

Тема   6.2   Экономические аспекты создания и использования программных средств
Стоимость программных средств. Факторы, влияющие на стоимость программных средств. Методики оценки трудоемкости разработки программного продукта. Особенности продаж программных продуктов. Обновление версий программных средств. Способы прогнозирования рынка программного обеспечения.  
Студент должен знать:

• факторы, влияющие на стоимость программных средств.

Курсовое проектирование
Курсовое проектирование является завершающим этапом в изучении дисциплины «Технология разработки программных продуктов», в ходе которого осуществляется обучение применению полученных знаний и умений при решении комплексных задач, связанных со сферой  профессиональной деятельности будущих специалистов.  
Выполнение студентом курсового проекта по дисциплине проводится с целью:

• систематизации и закрепления полученных теоретических знаний и практических умений по общепрофессиональным и  специальным дисциплинам;
• углубления теоретических знаний  в соответствии с заданной темой;
• формирования умения применять теоретические знания при решении поставленных профессиональных задач;
• формирования умения использовать справочную, нормативную и правовую документацию;
• развития творческой инициативы, самостоятельности, ответственности и организованности;
• подготовки к итоговой государственной аттестации.

Общие требования к курсовому   проекту

Курсовой проект должен содержать пояснительную записку и графическую часть. Рекомендуется объем пояснительной записки не менее 20 листов формата А4, а для графической части не более двух листов формата А1.  
Курсовой проект выполняется в соответствии с основными требованиями ГОСТ, ЕСПД, ЕСКД.
Допускается выполнение курсового проекта по одной теме группой студентов(при большом объеме темы).
Примерное содержание пояснительной записки определяется темой проекта и может включать:

• введение, в котором раскрывается актуальность и значение темы, формируется цель;
• анализ технического задания и возможные способы реализации поставленной задачи;
• выбор программных и аппаратных средств для реализации поставленной задачи;
• описательную часть разработанного программного обеспечения;
• тестирование программного обеспечения;
• составление программной документации;
• составление эксплуатационной документации;
• организационно-экономическую часть;
• заключение, в котором содержатся выводы и рекомендации относительно возможностей использования материалов проекта;
• список использованной литературы;
• приложения.

Графическая часть проекта может содержать:

• схема алгоритма программы;
• схема работы системы;
• структуру базы данных;
• диаграмму потоков данных;
• схему данных
• диаграмму системных процессов;
• диаграмму последовательностей.

Тематика курсового проекта должна быть актуальной. Темы курсовых проектов выдаются преподавателем на учебных занятиях. Можно получить тему курсового проекта по электронной почте через форму "Обратная связь"

На главную