Тема 22. Методы проектирования по.

Содержание темы: Методы нисходящего и восходящего проектирования ПО. Модульное проектирование. Структурное программирование.

Модели жизненного цикла ПО. Каскадная модель, ее достоинства и недостатки. Спиральная модель, ее достоинства и недостатки. CASE-технологии. Технологии RAD (Rapid Application Development - быстрая разработка программ).

 

Распределение часов по темам и видам учебной работы

 

Названия разделов и тем	Всего часов	Виды учебных занятий	Индивид.занятия	Самостоят.работа
аудиторные
лекц.	практ. занят.
Раздел 1. Методы, алгоритмы и программы Семестр №1
1. Программирование и методы программирования.
2. Практическое программирование.
3. Простейшие программы.
4. Методы сортировки
Раздел 2. Метрики ПО и их использование при сравнении методов, алгоритмов и ПО
5. Метрики ПО
6. Применение метрик при анализе ПО
Раздел 3. Стандартные приемы программирования при решении практических задач
7. Вычисление суммы и произведения элементовмассива
8. Экстраполяция и интерполяция
9. Построение моделей методом наименьших квадратов
10. Численное интегрирование			-
11. Численные методы решения уравнений			-
Раздел 4. Стандартные приемы программирования при решении практических задач
12. Методы решения задач с многомерными массивами
13. Операции с матрицами
14. Методы решения системы линейных уравнений.			-
Раздел 5. Имитационное моделирование
15. Случайные величины и процессы.
16. Имитационное моделирование производственных процессов.
17. Имитационное моделирование ПО
Раздел 6. Тестирование, отладка и проектирование программных средств Семестр №2
18. Контроль, тестирование и отладка ПО
19. Проектирование ПО
20. Качество ПО и его оценка.
21. Модульное программирование.
22. Методы проектирования ПО.
Итого:

Практические занятия

 

 

Занятия проводятся в компьютерном классе, оборудованном персональными компьютерами.

 

№№ разделов и тем	Цель и содержание практических занятий	Результаты практических занятий
Занятие № 1. Простейшие программы (2 часа) Семестр №1
Раздел 1. Тема 3	- Алгоритмы и их свойства (массовость, результативность, дискретность). - Операторы и операнды. Их взаимосвязь. - Элементы, одномерные, двумерные и многомерные массивы. - Псевдопрограммирование. Операторы: присвоение, вычисление, условный переход, безусловный переход, функции, печать, начало, конец. - Разработка алгоритмов и написание простейших программ (вычисление по формуле, вычисление значений функции, поиск максимума и минимума, нахождение элементов, удовлетворяющих заданным условиям, ввод элементов одномерного массива). Типичные ошибки.	Простейшие программы, самостоятельно написанные студентами.
Занятие № 2. Методы сортировки (2 часа)
Раздел 1. Тема 4	- методы сортировки: пузырьком, выбором, вставками. - разработка алгоритмов и написание программ сортировки.	Алгоритмы и программы сортировки одномерных массивов.
Занятие № 3. Применение метрик при анализе ПО (2 часа)
Раздел 2. Тема 6	- основные метрики ПО и их определение (размер программы, объем программы, сложность потока управления, сложность потока данных, интеллектуальность ПО) - оценка метрик простейших программ (см. Работа № 1) и программ сортировки (см. Работа № 2) - содержательный анализ полученных оценок.	Метрики ПО, написанного на занятиях №1 и 2.
Занятие № 4. Вычисление суммы и произведения элементов одномерного массива. Применение метода узловых точек в задачах интерполяции (2 часа)
Раздел 3. Темы 7 и 8	- сумма и произведение элементов одномерного массива: приемы (алгоритмы) организации вычислений - алгоритмы вычисления суммы и произведения элементов, удовлетворяющих заданным условиям - алгоритмы вычисления суммы и произведения элементов числового ряда - написание программ, реализующих разработанные алгоритмы - оценка метрологических характеристик написанных программ - задачи интерполяции и экстраполяции и методы их решения - алгоритмы и программы интерполяции и экстраполяции - оценка метрологических характеристик написанных программ	.Программы, вычисляющие сумму и произведение элементов одномерного массива, удовлетворяющих заданным требованиям. Программа интерполяции значений методом узловых точек. Метрологические характеристики написанных программ и их интерпретация.
Занятие № 5. Построение моделей методом наименьших квадратов (2 часа)
Раздел 3. Тема 9	- метод наименьших квадратов (МНК) и его применение при построении эмпирических закономерностей - алгоритм обработки данных при построении линейных моделей - программа оценки параметров линейной модели МНК - оценка метрологических характеристик написанной программы	.Программа для оценки параметров линейной модели методом наименьших квадратов. Метрологические характеристики написанной программы.
Занятие № 6. Операции с матрицами (2 часа)
Раздел 4. Тема 13	- двумерные и многомерные массивы в научных исследованиях - стандартные приемы анализа элементов массивов при решении задач поиска максимума (минимума) - стандартные приемы анализа элементов массивов при решении задач сортировки - стандартные приемы анализа элементов массивов при решении задач поиска элементов по заданным условиям - алгоритмы решения рассмотренных задач и их программная реализация - оценка метрологических характеристик написанной программы	Программы, выполняющие обработку двумерных и многомерных массивов. Метрики написанных программ.
Занятие № 7. Случайные величины и процессы (2 часа)
Раздел 5. Тема 15	- случайные величины и процессы - моделирование равномерно- и нормальнораспределенных величин - алгоритмы и программы моделирования случайных величин с заданными законами распределения - оценка метрологических характеристик написанных программ	Программы, моделирующие случайные величины и вычисляющие их статистические характеристики. Метрики написанных программ.
Занятие № 8. Имитационное моделирование производственных процессов и ПО (3 часа)
Раздел 5. Темы 16 и 17	- производственные операции и процессы, их вероятностные и временные описания - последовательные и параллельные операции и их моделирование - алгоритмы и программы имитационного моделирования сложных процессов - оценка метрологических характеристик написанных программ - представление сложного ПО в виде модульных схем - имитация работы программных модулей - применение имитационного моделирования при разработке надежного ПО - разработка алгоритмов и программ моделирования работы сложного ПО - оценка метрологических характеристик написанных программ	.Программы, имитирующие заданные производственные процессы. Программы, имитирующие работу сложных программных комплексов. Метрики написанных программ.
Занятие № 9. Контроль, тестирование и отладка ПО (4 часа) Семестр №2
Раздел 6. Тема 18	- Понятия «контроль», «тестирование» и «отладка». - Опытная и промышленная эксплуатация ПО. - Виды контроля ПО: визуальный, статический, динамический. - Тестирование: функциональное и структурное. - Анализ и синтез.	Усвоение теоретической информации, приведенной в лекции по Теме 18, а также дополнительной информации по данной теме, подготовленной студентами в ходе самостоятельной работы. Особое внимание уделяется практическим навыкам тестирования сложного ПО.
Занятие № 10. Проектирование ПО (2 часа)
Раздел 6. Тема 19.	- Технология программирования. - Методология программирования. - Жизненный цикл ПО. - Модели жизненного цикла ПО. - Документирование разработки ПО. - Системная архитектура ПО. - Функциональная структура ПО.	Усвоение теоретической информации, приведенной в лекции по Теме 19, а также дополнительной информации по данной теме, подготовленной студентами в ходе самостоятельной работы. Особое внимание уделяется практическим навыкам анализа этапов жизненного цикла ПО
Занятие № 11. Качество ПО и его оценка (7 часов)
Раздел 6. Тема 20.	- Понятие «качество» и его определения. - Критерии качества ПО. - Функциональность, надежность, легкость применения, эффективность, сопровождаемость, мобильность ПО и их оценка. - Основные атрибуты для каждой из характеристик качества ПО.	Усвоение теоретической информации, приведенной в лекции по Теме 20, а также дополнительной информации по данной теме, подготовленной студентами в ходе самостоятельной работы. Особое внимание уделяется практическим навыкам использования рекомендаций ГОСТ 28195 и МЭК 9126 при оценке качества ПО.
Занятие № 12. Модульное программирование (2 часа)
Раздел 6. Тема 21	- Понятие «модуль». - Основные атрибуты модуля. - Классы прочности модулей: прочность по совпадению, прочность по логике, прочность по классу, процедурно-прочный модуль, коммуникационно-прочный модуль, информационная прочность, функциональная прочность. - Сцепление модулей: сцепление по содержимому, сцепление по общей области, сцепление по управлению, сцепление по формату, сцепление по данным. - Принципы Хольта.	Усвоение теоретической информации, приведенной в лекции по Теме 21, а также дополнительной информации по данной теме, подготовленной студентами в ходе самостоятельной работы. Особое внимание уделяется практическим навыкам модульного программирования.
Занятие № 13. Методы проектирования ПО (2 часа)
Раздел 6. Тема 22	- Методы нисходящего и восходящего проектирования ПО. - Модульное проектирование. - Структурное программирование. - Модели жизненного цикла ПО. - Каскадная модель, ее достоинства и недостатки. - Спиральная модель, ее достоинства и недостатки. - CASE-технологии.	Усвоение теоретической информации, приведенной в лекции по Теме 22, а также дополнительной информации по данной теме, подготовленной студентами в ходе самостоятельной работы. Особое внимание уделяется практическим навыкам анализа достоинств и недостатков каскадной и спиральной моделей жизненного цикла ПО.

 

Методические указания по выполнению практических заданий выдаются преподавателем каждому студенту персонально.