Тематика контрольных работ и методические указания по их

Выполнению

 

Контрольная работа №1:

Метрики ПО и их использование при сравнении методов,

Алгоритмов и ПО

Содержание работы:

Студенту задаются содержательная вычислительная задача и два алгоритма ее решения. Предлагается написать две программы, реализующие заданные алгоритмы решения задачи, оценить метрики каждой из написанных программ и проанализировать их.

 

Контрольная работа №2: Имитационное моделирование производственных процессов и ПО

 

Содержание работы:

Студенту задается структура модулей и взаимосвязей, реализующая сложное ПО. Предлагается написать программу имитационного моделирования заданного ПО, которая позволит получить вероятностную оценку успешной работы всего программного продукта. Предлагается вычислить эту же вероятностную оценку теоретически.

 

Самостоятельная работа

 

В ходе самостоятельной работы студенты изучают дополнительные сведения, необходимые им для выполнения индивидуальных заданий по лабораторным работам, осуществляют отладку программ.

 

Разделы и темы для самостоятельного изучения	Виды и содержание самостоятельной работы
Раздел 1. Тема 1. Программирование и методы программирования. (2 часа)	Программирование. Алгоритмы и их свойства (массовость, результативность, дискретность). Операторы и операнды. Определения понятий и их взаимосвязь. Данные и информация. Структуры данных. Элементы, одномерные, двумерные и многомерные массивы.
Раздел 1. Тема 2. Практическое программирование (4 часа)	Программирование и псевдопрограммирование. Основные операторы: присвоение, вычисление, условный переход, безусловный переход, функции, печать, начало, конец. Типичные ошибки при программировании. Написание простейших программ
Раздел 1. Тема 3. Простейшие программы. (4 часа)	Простейшие программы: вычисление по формуле, вычисление значений функции, поиск максимума и минимума, нахождение элементов, удовлетворяющих заданным условиям, ввод элементов одномерного массива. Написание простейших программ.
Раздел 1. Тема 4. Методы сортировки (4 часа)	методы сортировки (пузырька, перестановок и пр.) и их применение в практических задачах. Алгоритмы сортировки. Написание программ сортировки.
Раздел 2. Тема 5. Метрики ПО (4 часа)	Основные метрики ПО: размер программы, объем программы, сложность потока управления, сложность потока данных, интеллектуальность ПО. Вычисление метрик ПО для простейших программ.
Раздел 2. Тема 6. Применение метрик при анализе ПО (4 часа)	Практические приемы оценки и содержательного анализа метрик ПО. Необходимые практические договоренности при вычислении метрик. Вычисление метрик ПО для простейших программ.
Раздел 3. Тема 7. Вычисление суммы и произведения элементовмассива (2 часа)	Организация вычисления суммы и произведения элементов одномерного массива; организация вычисления суммы и произведения элементов одномерного массива, удовлетворяющих заданным условиям, применение изученных схем при вычислении суммы и произведения элементов числового ряда. Оценка метрологических характеристик написанных программ.
Раздел 3. Тема 8. Экстраполяция и интерполяция (2 часа)	Задачи экстраполяции и интерполяции и методы их решения: Разработка алгоритмов и простейших программ интерполяции и экстраполяции, оценка их метрологических свойств.
Раздел 3. Тема 9. Построение моделей методом наименьших квадратов (2 часа)	Метод наименьших квадратов и его использование при построении линейных и квадратичных моделей. Разработка алгоритмов и написание программ оценки параметров моделей методом наименьших квадратов. Оценка их метрологических свойств.
Раздел 3. Тема 10. Численное интегрирование (2 часа)	Задачи численного интегрирования и методы их решения (методы прямоугольника, трапеции). Разработка алгоритмов и программ, реализующих методы численного интегрирования. Оценка их метрологических свойств.
Раздел 3. Тема 11. Численные методы решения уравнений (2 часа)	Численные методы решения уравнений и их использование на практике. Разработка алгоритма и написание программы решения уравнений методом деления отрезка пополам. Оценка метрологических свойств программы.
Раздел 4. Тема 12. Методы решения задач с многомерными массивами (2 часа)	Двумерные и многомерные массивы в научных исследованиях. Стандартные приемы анализа элементов массивов при решении задач поиска максимума, сортировки, выбора элементов по заданным условиям. Разработка алгоритмов и программ
Раздел 4. Тема 13. Операции с матрицами (2 часа)	Двумерные и многомерные массивы и их обработка. Сложение и умножение матриц.. Разработка алгоритмов и программ, реализующих сложение и умножение матриц. Оценка метрологических свойств программ.
Раздел 4. Тема 14. Методы решения системы линейных уравнений (2 часа)	Методы решения системы линейных уравнений. Разработка алгоритмов и программ, реализующих методы решения системы линейных уравнений. Оценка метрологических свойств программ.
Раздел 5. Тема 16. Имитационное моделирование производственных процессов (2 часа)	Производственные операции и процессы. Последовательные и параллельные операции. Имитационное моделирование операций и процессов. Разработка алгоритмов и программ, реализующих различные имитационные схемы.
Раздел 6. Тема 18. Контроль, тестирование и отладка ПО (8 часов)	Понятия «контроль», «тестирование» и «отладка». Опытная и промышленная эксплуатация ПО. Виды контроля ПО: визуальный, статический, динамический. Тестирование: функциональное и структурное. Анализ и синтез.
Раздел 6. Тема 19. Проектирование ПО (8 часов)	Технология программирования. Методология программирования. Жизненный цикл ПО. Модели жизненного цикла ПО. Документирование разработки ПО. Системная архитектура ПО. Функциональная структура ПО.
Раздел 6. Тема 20. Качество ПО и его оценка (8 часов)	Понятие «качество» и его определения. Критерии качества ПО. Функциональность, надежность, легкость применения, эффективность, сопровождаемость, мобильность ПО. Основные атрибуты для каждой из характеристик качества ПО. Использование рекомендаций ГОСТ 28195 и МЭК 9126 при оценке качества ПО.
Раздел 6. Тема 21. Модульное программирование (6 часов)	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.
Раздел 6. Тема 22. Методы проектирования ПО. (8 часов)	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.

 

Учебно-методическое обеспечение дисциплины

 

Литература

 

Основная:

1. Вендров А.М. Проектирование программного обеспечения экономических информационных систем (Учебник для ВУЗов) - М.: Финансы и статистика, 2003.- 352с.

2. Вендров А.М. Практикум по проектированию программного обеспечения экономических информационных систем – М.: Финансы и статистика, 2002.-190с.

3. Орлов С.А. Технологии разработки программного обеспечения. Разработка сложных программных систем (Учебник для ВУЗов) – СПб.: Питер, 2002.-464с

4. Брауде Э. Технология разработки программного обеспечения. – СПб.: Питер, 2004.- 655с

5. Ауэр К., Миллер Р. Экстремальное программирование: постановка процесса. С первых шагов и до победного конца. – СПб.: Питер, 2004.-368с

6. Ройс У. Управление проектами по созданию программного обеспечения: унифицированный подход.-М.: Лори, 2002.- 424с

 

 

Дополнительная:

7. Рейнгольд Э., Нивергелд Ю., Део Н.. Комбинаторные алгоритмы. Теория и практика.- М.: Мир, 1980.- 480с.

8. Нивергельд Ю., Рейнголд Э., Фаррар Дж. Машинный подход к решению математических задач.- М.: Мир, 1977.- 351с.

9. Кнут Д. Искусство программирования для ЭВМ. т.3, Сортировка и поиск. - М.: Мир, 1978.- 848с.

10. Кормен. Т., Леверсон Ч., Ртвест Р. Алгоритмы. Построение и анализ.-М.: МЦНМО, 1999.- 960 с.

11. Грехем Р., Кнут Д., Поиашник О. Конкретная математика.- М.: Мир, 1998.- 702 с.

12. Ахо А., Хопкрофт Дж. Построение и анализ вычислительных алгоритмов. – М.: Мир, 1979. - 536 с.

13. Мейер Б., Бодуэн К. Методы программирования. т.1, - М.: Мир, 1982. - 362с.

14. ANSI/IEEE 829 – 1983. Документация при тестировании программ.

15. ANSI/IEEE 1008 – 1986. Тестирование программных модулей и компонент ПС.

16. ANSI/IEEE 983 – 1986. Руководство по планированию обеспечения качества программных средств.

17. ISO 9126:1991. ИТ. Оценка программного продукта. Характеристики качества и руководство по их применению.

18. Характеристики качества программного обеспечения / Б. Боэм, Дж. Браун, Х. Каспар и др./ Пер. с англ. Е.К. Масловского. – М.: Мир, 1981- 392 с.

19. ISO 9000-3: 1991. Общее руководство качеством и стандарты по обеспечению качества. Ч.3: Руководящие указания по применению ISO 9001 при разработке, поставке и обслуживании программного обеспечения.

20. ГОСТ 28195-89. Оценка качества программных средств. Общие положения.

21. ГОСТ 28806-90. Качество программных средств. Термины и определения.

 

Материально-техническое и информационное обеспечение дисциплины

 

Для проведения практических заданий по дисциплине «Методы программирования» группе студентов необходима аудитория с ПК (компьютерный класс) со стандартным ПО.

 

Методические указания для студентов

Студенты, изучающие дисциплину «Методы программирования», получают план и краткое содержание лекций в электронной форме. Помимо этого, студентам демонстрируются образцы выполнения практических работ и их оформление.

Студентам рекомендуется для более глубокого изучения курса использовать информацию, опубликованную на Интернет-ресурсах:

- http://codingrus.ru/readarticle.php?article_id=2141

- http://ru.wikipedia.org/wiki/Численное_ интегрирование

- http://www.met-rix.narod.ru/page1.htm

 

 

План проведения практических занятий

 

Тема	Кол-во аудиторных часов	Кол-во часов самостоятельной работы
Тема 3. Простейшие программы
Тема 4. Методы сортировки
Тема 6 Применение метрик при анализе ПО
Темы 7 и 8 Вычисление суммы и произведения элементов одномерного массива. Применение метода узловых точек в задачах интерполяции
Тема 9 Построение моделей методом наименьших квадратов
Тема 13 Операции с матрицами
Тема 15 Случайные величины и процессы
Темы 16 и 17 Имитационное моделирование производственных процессов и ПО
Тема 18 Контроль, тестирование и отладка ПО
Тема 19 Проектирование ПО
Тема 20 Качество ПО и его оценка
Тема 21 Модульное программирование
Тема 22 Методы проектирования ПО
Итого:

 

Методические рекомендации для преподавателей

 

Методические комментарии по преподаванию дисциплины

 

1. В лекционном курсе рассматриваются основные вопросы по данной дисциплине. Дополнительные вопросы, необходимые студентам при выполнении своих индивидуальных заданий, изучаются студентами самостоятельно и контролируются преподавателем.

2. Задания по всем практическим работам выдаются студентам в начале семестра, чтобы студенты имели возможность самостоятельно изучить дополнительные теоретические сведения, необходимые им при выполнении индивидуальных заданий, и спланировать график выполнения заданий с учетом их специфики.

3. Прежде чем приступить к выполнению конкретного задания студент должен изучить:

- материалы лекций по теме задания;

- дополнительные материалы, относящиеся к специфике индивидуального задания;

- программные средства, используемые при выполнении задания.

4. Выполнение индивидуальных заданий и их сдача осуществляется по определенному графику и учитывается при периодической аттестации студентов.

5. Лекции по дисциплине, подготовленные в электронном виде, рекомендуется выдавать студентам в начале семестра с целью лучшего освоения материала и возможности досрочного изучения вопросов, необходимых для выполнения индивидуальных заданий.

6. Индивидуальные задания, требующие разработки сложных программных систем, могут выдаваться на группу студентов, но при этом необходимо контролировать знание каждым студентом всего задания в целом.

 

Список рекомендуемой учебно-методической литературы по курсу

1. Вендров А.М. Проектирование программного обеспечения экономических информационных систем (Учебник для ВУЗов) - М.: Финансы и статистика, 2003.- 352с.

2. Вендров А.М. Практикум по проектированию программного обеспечения экономических информационных систем – М.: Финансы и статистика, 2002.-190с.

3. Орлов С.А. Технологии разработки программного обеспечения. Разработка сложных программных систем (Учебник для ВУЗов) – СПб.: Питер, 2002.-464с

4. Кнут Д. Искусство программирования для ЭВМ. т.3, Сортировка и поиск. - М.: Мир, 1978.- 848с.

5. Кормен. Т., Леверсон Ч., Ртвест Р. Алгоритмы. Построение и анализ.-М.: МЦНМО, 1999.- 960 с.

6. Ахо А., Хопкрофт ДЖ. Построение и анализ вычислительных алгоритмов. – М: Мир, 1979. - 536 с.

7. Мейер Б., Бодуэн К. Методы программирования. т.1, - М.: Мир, 1982. - 362с.