5. МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ АУДИТОРНОЙ РАБОТЫ
Изучение дисциплины «Проектирование информационных систем в образовании» проходит на лекционных и лабораторных занятиях.
Методика чтения лекции по дисциплине «Проектирование информационных систем в образовании» должна четко отражать методологии и технологии, стадии и этапы проектирования ИС в образовании, методики анализа и оценки ИС, разработки пользовательского интерфейса, методики защиты данных, учитывать особенности исходных данных и ожидаемого результата.
5.1 Теоретическая часть содержания дисциплины:
Тема 1. Введение в дисциплину «Проектирование информационных систем в образовании»
Цель и задачи дисциплины, ее место в системе подготовки инженера. Связь дисциплины с другими дисциплинами, будущей профессиональной деятельностью. Общее ознакомление с разделами программы и методами их изучения.
Основная терминология дисциплины. Понятие информационной системы (ИС). Классы ИС. Структура локальной, корпоративной и распределенной ИС, состав и назначение. Общая характеристика процесса проектирования ИС в образовании.
Тема 2. Основы методологии проектирования ИСО
Жизненный цикл программного обеспечения (ПО) ИСО. Модели жизненного цикла ПО. Этапы создания ИСО (формирование требований, концептуальное проектирование, спецификация приложений, разработка моделей, интеграция и тестирование ИС).
Содержание и организация проектирования. Краткая характеристика применяемых технологий проектирования. Требования, предъявляемые к технологии проектирования ИС. Выбор технологии проектирования ИС. Требования к эффективности и надежности проектных решений. Понятие риска проекта ИС.
Тема 3. Каноническое и типовое проектирование ИС
Стадии и этапы создания ИС. Обследование объекта. Технико-экономическое обоснование проекта. Состав и содержание технического задания. Разработка рабочей документации. Планирование и проведение тестирования ПО. Состав работ на стадиях ввода в действие ИС, эксплуатации и сопровождения.
Типовое проектное решение: достоинства и недостатки. Методы конфигурирования типовой информационной системы. Технология параметрически-ориентированного проектирования. Технология модельно-ориентированного проектирования.
Тема 4. Проектирование моделей ИСО
Информационные модели в проектировании. Описание постановки задачи. Исходные данные для проектирования. Структура информационно-логической модели ИСО. Концептуальное, логическое и физическое проектирование модели ИСО. Проектирование функциональной модели. Особенности архитектуры обучающих программ: обучающая, тренирующая, контролирующая подсистемы.
Тема 5. Физическая проектная реализация
Разработка модели и защита данных. Проектирование и разработка пользовательского интерфейса. Структура программных модулей; разработка алгоритмов; логический анализ структур ИСО.
Тема 6. Сетевые проектные решения ИСО
Проектирование системы АРМ на основе локальной вычислительной сети. Математическая модель распределения работ в системе АРМ. Разработка проекта распределенной обработки. Открытые системы: межсистемные интерфейсы и драйверы. Интерфейсы в распределенных системах. Стандартные методы совместного доступа к базам и программам в сложных информационных системах. Организация связи с разнородными базами данных на основе драйверов ODBC. Система управления информационными потоками как средство интеграции приложений ИС.
Тема 7. Автоматизированное проектирование с использованием CASE-технологий
Основные принципы CASE-технологии. Факторы эффективности CASE-технологии. Функционально-ориентированный подход в проектировании. Объектно-ориентированный подход в проектировании. Обзор инструментальных средств проектирования ИСО. Классификация, примеры CASE-средств и их характеристики.
Тема 8. Планирование, оценка и управление проектами ИСО
Оценка стоимости ИСО. Методы оценки стоимости ИСО. Модели оценки трудоемкости разработки ИСО. Анализ и оценка производительности ИСО. Проектное управление. Модели и методы принятия решений. Проектная документация. Планирование и управление проектами средствами MS Project. Графические средства представления проектных решений. Эксплуатация ИСО.
5.2 Методические рекомендации по проведению /практических занятий (тематика и планы занятий):
Не предусмотрены учебным планом.
5.3 Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ по дисциплине:
Лабораторные работы предназначены для получения практических навыков проектирования информационных систем в образовании, проверки и закрепления теоретических знаний.
На лабораторных занятиях студенты овладевают навыками обследования предметной области, составления технического задания и рабочей документации, проектирования информационно-логической и функциональной моделей, проектирования и разработки пользовательского интерфейса, разработки тест-кейсов и тестирования системы, составления руководства для пользователей.
Перед выполнением лабораторной работы студент сначала проходит предварительное собеседование с преподавателем по теоретическому материалу по заданной теме. После удовлетворительного прохождения собеседования приступает к выполнению лабораторной работы.
В ходе выполнения работ студент должен достаточно полно изучить предметную область, ознакомиться с инструментальными CASEсредствами, научиться создавать с их помощью проектные документы по разработке информационных систем.
Порядок и общие требования к выполнению лабораторных работ
1. Работа выполняется самостоятельно и индивидуально по заданной теме в полном объеме. Сдача частично выполненной задачи считается попыткой, а сама задача направляется на доработку.
2. Тема лабораторной работы одинаковая для всех заданий. Тема предметной области выдается преподавателем. Самостоятельный выбор темы не разрешается. Запрещается выполнение одного и того же задания по одной теме более чем одному человеку.
3. Работа выполняется на лабораторных занятиях и дорабатывается самостоятельно в произвольное время и сдается в строго оговоренные сроки только в компьютерном классе в часы занятий.
4. Лабораторные работы принимаются строго в заданной очередности.
5. Выполнение лабораторной работы предполагает достаточно подробное изучение и правдоподобное отражение требуемых аспектов предметной области.
6. Для проверки полноты усвоения материала и самостоятельности выполнения работы преподаватель может задать дополнительные вопросы и предложить выполнить дополнительные задания, за которые даются дополнительные баллы.
7. Возможна корректировка вышеприведенных условий в зависимости от изменения обстоятельств.
Лабораторная работа №1: «Обследование и сбор информации по заданной предметной области».
Форма работы: беседа с заказчиком (в роли заказчика – преподаватель).
Цель работы: изучение принципов обследования и анализа выбранной предметной области и сбора исходной информации.
Задачи:
ознакомиться с предметной областью по теме работы;
выяснить субъективные цели и задачи (желаемый результат) у заказчика;
провести анализ полученных данных;
написать отчет о предварительном обследовании предметной области.
Требования и условия:
беседа проводится в форме «вопрос-ответ»;
отчет сдается в электронной и печатной форме (объем 3-4 страницы);
исполнитель работы считается экспертом в предметной области.
Методические указания:
Перед проведением беседы с заказчиком заранее подготовить вопросы о требуемой информационной системе.
Вопросы следует задавать в доступной непрофессионалу в области информационных технологий форме, избегая специальных и технических терминов.
При проведении беседы предпочтительно вести некоторые пометки или записи.
Протокол беседы необходимо в полном виде представить в отчете.
Лабораторная работа №3: «Проектирование информационно-логической модели предметной области».
Форма работы: самостоятельная на ЭВМ.
Инструментарий: ERWin, MySQL
Цель работы: изучение принципов построения ER-модели на основе диаграмм бизнес-процессов и потоков данных.
Задачи:
Проанализировать диаграммы бизнес-процессов и выделить части I (вход) и O (выход), которые требуют долговременного хранения данных.
Провести дополнительное изучение предметной области – получить сведения о структуре выбранных данных и их взаимосвязях.
Разработать ER- и реляционную модель.
Требования и условия:
Список хранимых данных представляется в печатном виде.
Обязательно соблюдение нотации ER-модели.
ER-модель должна быть согласована с диаграммами бизнес-процессов.
Задание сдается в электронном и печатном виде.
Методические указания:
В ER-модели находят отражение те дуги I и O, для которых необходимо хранение в базе данных, а так же сущности реального мира, которые в диаграммах потоков данных направляются в хранилища.
Лабораторная работа №4: «Проектирование функциональной модели».
Форма работы: самостоятельная на ЭВМ.
Инструментарий: BPWin, Design IDEF.
Цель работы: изучение методологий IDEF0, DFD, IDEF3 и инструментальных средств формализации бизнес-процессов, которые представляют функциональную модель предметной области, построить модели “AS IS” и “AS TO BE” изучаемой предметной области
Задачи:
В ходе анализа полученного материала от заказчика и дополнительного изучения предметной области выделить требуемые аспекты функционирования системы.
Выделить основную функцию системы и ее параметры (вход, выход, механизмы, управление), разработать контекстную диаграмму ИС.
Провести декомпозицию контекстной и других диаграмм по необходимости (AS IS).
С учетом пожеланий заказчика (возможно после дополнительных консультаций) провести реинжиниринг процессов предметной области в соответствии с выбранной стратегией автоматизации.
Требования и условия:
обязательно соблюдение всех правил и рекомендаций методологии IDEF0, DFD, IDEF3.
диаграммы должны быть согласованы с отчетом о предварительном исследовании предметной области.
работа сдается в два-три этапа – сначала предъявляется контекстная диаграмма, а затем (на следующем этапе) все остальные диаграммы.
работа сдается в электронном и печатном виде.
Методические указания:
Строго выполнять принципы и рекомендации методологии IDEF0, DFD, IDEF3 (использовать глаголы для именования бизнес-процессов, правила сопряжения внешних точек ICOM бизнес-процессов).
Следует проводить декомпозицию до разумного предела.
Лабораторная работа №5 «Проектирование и разработка пользовательского интерфейса»
Форма работы: самостоятельная на ЭВМ.
Инструментарий: любая высокоуровневая платформа программирования (рекомендуется Delphi), СУБД MySQL.
Цель работы: изучение принципов проектирования автоматизированного рабочего места и разработка действующего прототипа программного продукта.
Задачи:
Спроектировать шаблоны диалоговых окон пользовательского интерфейса.
Разработать интерфейс работы с пользователем программно.
Реализовать функции, обеспечивающие выполнение бизнес-процессов предметной области.
Требования и условия:
СУБД для хранения информации - MySQL.
Программная оболочка должна иметь дружественный и интуитивно- понятный интерфейс.
Пользователь не должен вводить в программе значения кодов, первичных и внешних ключей вручную. Следует предусмотреть удобные механизмы занесения данных.
В программе должно быть предусмотрено средство для выполнения незапланированных запросов.
При сдаче в информационной системе должен быть набор реальных или правдоподобных данных.
Методические указания:
Для выполнения задания требуется серьезное ознакомление с выбранным инструментарием для разработки, в частности, с механизмами и средствами работы с базами данных.
Лабораторная работа №6: «Составление руководства для пользователя».
Цель работы: Получить практические навыки составления руководства пользователя для работы с разработанной информационной системой.
Задание:
Разработать пакет документации пользователя на созданную информационную систему.
Методические указания для составления руководства пользователя:
Степень опциональности отдельных разделов руководства пользователя объяснима с позиции назначения программного изделия (и руководства к нему).
Для кого разрабатывается (тиражируется) программное изделие:
для конкретного Заказчика (З);
для «дома и офиса» для Пользователя (П).
Опциональность отдельных разделов руководства пользователя классифицируется тремя степенями:
Н - раздел настоятельно рекомендуется;
Р - раздел рекомендуется;
О - раздел опционален.
п. 3 ст. 10 Закона «О защите прав потребителей» - «...исчерпывающая информация о товаре доводится Изготовителем до сведения потребителя в технической документации, прилагаемой к товарам...». А программа - это товарная продукция (для пользователя-Потребителя) и продукция производственно-технического назначения (для Заказчика).
Вариант структуры разделов руководства пользователя. Цифры 1, 2 и т.д. соответствуют уровню вложенности заголовка.
Наименование раздела (подраздела)
|
П
|
З
|
(1) Введение
|
Н
|
Н
|
(2) Назначение документа
|
Р
|
Н
|
(2) Краткое изложение основной части документа
|
Р
|
Н
|
(1) Общие сведения о программе
|
Р
|
Н
|
(2) Обозначение и наименование программы
|
О
|
Н
|
(2) Языки программирования, на которых написана программа
|
О
|
О
|
(2) Назначение программы
|
Р
|
Н
|
(2) Возможности программы
|
Р
|
Н
|
(3) Классы решаемых задач
|
О
|
О
|
(3-4) Описание задач
|
Р
|
Н
|
(3-4) Методы решения задач
|
О
|
Р
|
(3) Функции, выполняемые программой
|
Н
|
Н
|
(2) Описание основных характеристик и особенностей программы
|
Н
|
Н
|
(3) Временные характеристики
|
Р
|
Н
|
(3) Режим работы
|
О
|
Н
|
(3) Средства контроля правильности выполнения и самовосстанавливаемости программы
|
Н
|
Н
|
(2) Ограничения области применения программы
|
Н
|
Н
|
(3) Сведения о функциональных ограничениях на применение
|
Н
|
Н
|
(1) Условия применения программы
|
Н
|
Н
|
(2) Условия, необходимые для выполнения программы
|
Н
|
Н
|
(3) Сведения о технических и программных средствах, обеспечивающих выполнение программы
|
Н
|
Н
|
(3) Требования к техническим средствам
|
Н
|
Н
|
(4) Виды ЭВМ, устройств, используемых программой
|
Н
|
Н
|
(4) Минимальный состав технических средств
|
Н
|
Н
|
(4) Требования к составу и параметрам периферийных устройств
|
Н
|
Н
|
(3) Программное обеспечение, необходимое для функционирования программы
|
Н
|
Н
|
(4) Требования к программному обеспечению
|
Н
|
Н
|
(4) Требования к другим программам
|
Н
|
Н
|
(3) Требования и условия организационного, технического и технологического характера
|
Н
|
Н
|
Введение
Назначение документа
Настоящее руководство предназначено для ознакомления пользователя с техническими характеристиками и функциональными возможностями программы FineDeveloperTMи так далее.
Краткое изложение основной части документа
В основной части документа приведены сведения о назначении программы, об условиях применения программы, о логической структуре программы, о входных и выходных данных, используемых программой, а также сведения о настройке, проверке, выполнении программой своих функций, сведения о дополнительных возможностях программы и сведения о сообщениях, формируемых программой.
В пользовательском документе можно было бы ``объединить'' с предыдущим при публикации, спрятав заголовок подраздела.
Общие сведения о программе
Обозначение и наименование программы
Наименование программы - ``Автоматизированный программный комплекс разработки технической документации''.
Обозначение программы - FineDeveloperTM.
Языки программирования, на которых написана программа
Раздел на усмотрение Заказчика.
Назначение программы
Программа FineDeveloperTM предназначена для автоматизации разработки технической документации в строгом соответствии требованиям отечественных и зарубежных стандартов.
Возможности программы
Информация, достаточная для понимания функций программы и ее эксплуатации. Программа обеспечивает возможность автоматической разработки и публикации технической документации согласно требованиям любых отечественных и зарубежных стандартов на всех языках народов мира.
Классы решаемых задач
Классифицировать решаемые задачи способен только Заказчик. А если неспособен, тогда уровни вложенных подразделов стоит обозначить не 4, а 3.
Описание задач
Следует исходить из возможностей, если техническое задание на программу отсутствует. А задача программы FineDeveloperTM такова:
имеется техническая информация;
имеется нормативно-техническая документация (ГОСТы, IEEE и пр.);
техническая информация и нормативно-техническая документация тем или иным способом передаются программе;
программа должна дать на выходе комплект технической документации на заданных языках с учетом требований НТД.
Методы решения задач
Задача решается методом последовательных приближений с использованием сверхмощного синтаксического (лингвистического и т.д.) анализатора нового поколения на основе использования нейросетевых технологий извлечения и понимания контекста, являющегося запатентованной разработкой отечественной оборонки.
Пользователю вряд ли интересны методы решения задач. А вот Заказчик может заинтересоваться.
Функции, выполняемые программой
Это обязательно. Какой толк от руководства, если пользователь не может понять, что же делает программа.
Поскольку раздел самого общего плана (Общие сведения о программе), достаточно просто дать в нем перечень функций без подробного их описания.
Описание основных характеристик и особенностей программы
Очень полезный раздел. Особенность программы FineDeveloper заключается в том, что программа в очень короткое время способна переработать огромное количество исходного материала любого формата и выдать техническую документацию мирового уровня качества.
Временные характеристики
Описывается время работы программы на различных входных данных
Режим работы
Круглосуточный непрерывный. Штатный, аварийный, сервисный - исходя из технического задания или проектной документации.
Еще режимы:
режим получения и обработки поступающей информации;
режим формирования технической документации;
режим локализации технической документации;
режим публикации технической документации.
Средства контроля правильности выполнения и самовосстанавливаемости программы
Если таковые имеются, следует рассказать о них всем. Если нет, лучше не показывать заголовок при публикации документа.
Ограничения области применения программы
Показать надо обязательно. Ибо Закон ``О защите прав потребителей'' имеется. Программа не может и не должна делать то, для чего не предназначена.
Сведения о функциональных ограничениях на применение
Если программа не в состоянии выполнять функции сочинения стихотворений на основе исходных художественных материалов, стоит об этом заявить прямо. Во избежание претензий.
Условия применения программы
Обязательно. Не будет программа выполняться на ноутбуке при пятидесятиградусном морозе.
Условия, необходимые для выполнения программы
При температуре от плюс 5 до плюс 35 C будет. Следует указать.
Сведения о технических и программных средствах, обеспечивающих выполнение программы. Как минимум, потребуются:
компьютер;
принтер;
сканер;
дигитайзер;
операционная система;
прикладные и сервисные программные средства;
и т.д.
Для начала достаточно простого перечня. Дальше - шире.
Требования к техническим средствам
Имеет смысл оставить без текста, просто заголовком, разделяющим средства технические и средства программные. Так нагляднее, упрощается поиск по Содержанию.
Раздел очень важный. Приобрел пользователь программу, а она у него на i386 не запускается. Сразу обоснованные претензии, если раздел отсутствует.
Виды ЭВМ, устройств, используемых программой
IBM PC или Mac, с такой-то внутренней начинкой: процессором не хуже...; с объемом оперативной памяти не менее...; с жестким диском объемом не менее...; звуковой картой не хуже; сетевой картой такой-то; и так далее.
Пусть подраздел освещает рекомендуемый состав технических средств.
Минимальный состав технических средств
А здесь может быть тот же перечень, только по предельно-допустимому минимуму требований.
Требования к составу и параметрам периферийных устройств
Перечень и краткое описание.
Перечень: принтер такой-то; сканер такой-то; и т.д.
Краткое описание.
Принтер такой-то необходим из-за того, что другие принтеры не обладают такими-то характеристиками.
Сканер такой-то необходим из-за того, что у других сканеров маловато разрешение или узковата область сканирования.
Программное обеспечение, необходимое для функционирования программы
Здесь перечень системных, специальных и прикладных программных средств.
Требования к программному обеспечению
Сначала требования к системным программным средствам - должна быть такая-то операционная система. Затем требования к специальным программным средствам - должны быть драйверы принтера, сканера и т.д.
Требования к другим программам
Требования к прикладным программным средствам - должен быть почтовый клиент, без которого программа не сможет отправлять/получать почтовые сообщения.
Требования и условия организационного, технического и технологического характера
Чтобы программа полноценно выполняла свои функции, потребуется прокладка локальной сети, организация доступа в Интернет и так далее.
|
