230400 Архитектура информационных систем

1.
Цели и задачи дисциплины
1.1. Цель, задачи дисциплины, ее место в подготовке бакалавра (с учетом требований
ФГОС)
Рабочая программа по дисциплине «Архитектура информационных систем» составлена в
соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению 230400 «Информационные
системы и технологии» и относится к профессиональному циклу дисциплин (Б3).
Дисциплина
«Архитектура
информационных
систем»
предназначена
для
специализированной компьютерной подготовки.
Целью курса «Архитектура информационных систем» является приобретение знаний и
навыков анализа, моделирования и развития архитектуры информационных систем.
1.2.
Требования к уровню усвоения дисциплины
Обучающийся должен знать основные понятия моделирования систем, понятие
архитектуры сложной, модели и методики моделирования архитектуры информационной
системы предприятия, понятие паттерна
Обучающийся должен уметь строить модели архитектуры информационной системы,
оценивать качество проектных решений
Обучающийся должен владеть методами графического моделирования систем, методиками
и программным инструментарием визуального и количественного моделирования
архитектуры информационной системы
У обучающегося должны быть сформированы следующие общекультурные компетенции
(ОК) и профессиональные компетенции (ПК)
 способность проводить моделирование процессов и систем (ПК-5);
 способность разрабатывать средства реализации информационных технологий
(методические, информационные, математические, алгоритмические, технические и
программные) (ПК-12);
 готовность проводить сборку информационной системы из готовых компонентов (ПК30);
 способность к осуществлению инсталляции, отладки программных и настройки
технических средств для ввода информационных систем в промышленную эксплуатацию
(ПК-31).
1.3. Связь с другими дисциплинами Учебного плана
Перечень действующих и предшествующих
Перечень последующих дисциплин, видов
дисциплин
работ
Теория информационных процессов и
Методы и средства проектирования
систем.
Объектно-ориентированное
информационных систем и технологий
программирование. Базы данных
Корпоративные информационные.
Методы и средства проектирования
информационных систем и технологий
системы
2.
Содержание дисциплины, способы и методы учебной деятельности преподавателя
Методы обучения – система последовательных, взаимосвязанных действий, обеспечивающих усвоение
содержания образования, развитие способностей обучающихся, овладение ими средствами самообразования и
самообучения; обеспечивают цель обучения, способ усвоения и характер взаимодействия преподавателя и
обучающегося; направлены на приобретение знаний, формирование умений, навыков, их закрепление и
контроль.
Монологический (изложение теоретического материала в форме монолога)
М
Показательный (изложение материала с приемами показа)
П
Диалогический (изложение материала в форме беседы с вопросами и ответами)
Д
Эвристический (частично поисковый) (под руководством преподавателя Э
обучающиеся рассуждают, решают возникающие вопросы, анализируют, обобщают,
делают выводы и решают поставленную задачу)
Проблемное изложение (преподаватель ставит проблему и раскрывает доказательно ПБ
пути ее решения)
Исследовательский (обучающиеся самостоятельно добывают знания в процессе И
разрешения проблемы, сравнивая различные варианты ее решения)
Программированный (организация аудиторной и самостоятельной работы ПГ
обучающихся осуществляется в индивидуальном темпе и под контролем специальных
технических средств)
Другой метод, используемый преподавателем (формируется самостоятельно), при
этом в п.п. 2.1.-2.4. дается его наименование, необходимые пояснения
Приведенные в таблице сокращения обозначения педагогических методов используются составителем
Рабочей программы для заполнения п.п. 2.1., 2.2. и 2.3. в столбце «Методы».
1-4
16
4
1-2
4
1
Очная форма обучения
Лекции
Модуль 1 «Архитектура информационной системы и
средства ее моделирования»
Тема «Введение. Предмет и содержание курса»:
1
Предмет и содержание дисциплины. Определение
архитектуры предприятия. Уровни архитектуры. Бизнесархитектура. Технологическая архитектура. Архитектура
данных. Подходы
к моделирования архитектуры.
Методологии моделирования архитектуры.
Тема «Методы и модели моделирования архитектуры ИС»:
1
Обзор существующих подходов. Стандарт IEEE 1471.
Современные методологии моделирования архитектуры
ИС.
Тема «Модель Захмана»:
1
Общие принципы модели Захмана. Интеграция различных
моделей в рамках матрицы Захмана. Уровни и перспективы
исследования архитектуры.
Тема «Методология TOGAF»
3-4
5-6
7-8
4
4
4
9-18
20
4
9-10
4
1
Общие принципы TOGAF. Фазы процесса моделирования.
Состав моделей TOGAF.
Модуль 2 «Визуальное и имитационное моделирование
архитектуры ИС»
Тема «Язык моделирования архитектуры ArchiMate»
Язык моделирования архитектуры ArchiMate. Назначение,
возможности, особенности использования. Моделирование
Реализуемые
компетенции
Вид занятия, модуль, тема и краткое содержание
Методы
в том числе в
интерактивной
форме, час.
Аудиторные занятия (лекции, лабораторные, практические, семинарские) – очная
форма обучения
Кол. час
Неделя
2.1.
П,Д,
Э
П,Д,
Э
ПК-5,
ПК-12
ПК-5,
ПК-12
П,Д,
Э
ПК-5,
ПК-12
ПК-5,
ПК-12
П,
Д,Э,
ПБ
ПК-5,
ПК-12
П,
Д,Э
П,
Д,Э
ПК-30,
ПК-31
ПК-30,
ПК-31
11-12
13-14
15-18
4
4
8
1
1
1
бизнес-архитектуры.
Моделирование
архитектуры
приложений. Моделирование данных.
Тема «Визуальное и имитационное моделирование для
оптимизации архитектуры»
П,
Д,Э
ПК-30,
ПК-31
Интеграция визуального и имитационного моделирования.
Поиск оптимальных решений путем имитационного
эксперимента.
Инструментарий
визуального
и
имитационного моделирования.
Тема «Современные архитектуры информационных
систем»
П,
Д,Э
ПК-30,
ПК-31
П,
Д,Э
ПК-30,
ПК-31
Клиент-серверная архитектура. N-звенная архитектура.
Архитектура web-приложений. Уровень инфраструктуры.
Уровень данных. Уровень бизнес-логики.
Тема «Паттерны архитектуры»:
Понятие паттерна. Применение архитектурных образцов
для
совершенствования
деятельности
предприятия.
Основные типовые модели архитектуры предприятия.
Лабораторные занятия
ПГ
ПГ
ПК-5,
ПК-12
ПК-5,
ПК-12
1-8
16
2
1-4
8
1
Модуль 1 «Архитектура информационной системы и
средства ее моделирования»
Тема «Методы и модели моделирования архитектуры ИС»
5-6
4
1
Построение модели данных
Тема «Модель Захмана»:
ПГ
ПК-5,
ПК-12
Анализ матрицы Захмана на примере архитектуры ИС
организации.
Тема «Методология TOGAF»
ПГ
ПК-5,
ПК-12
ПГ
ПК-30,
ПК-31
ПК-30,
ПК-31
7-8
4
9-18
20
9-10
4
11-12
13-18
4
12
Пример анализа архитектуры ИС
Модуль 2 «Визуальное и имитационное моделирование
архитектуры ИС»
Тема «Язык моделирования архитектуры ArchiMate»
Моделирование архитектуры предприятия в среде Archi
средствами языка ArchiMate
Тема «Имитационное моделирование для оптимизации
архитектуры»
Построение и исследование визуальной и имитационной
модели архитектуры ИС
Тема «Паттерны архитектуры»:
Моделирование и анализ архитектуры ИС средствами
языка UML
ПГ
ПГ
ПГ
ПК-30,
ПК-31
ПГ
ПК-30,
ПК-31
Реализуемые
компетенции
Вид занятия, тема и краткое содержание
Методы
в том числе в
интерактивной
форме, час.
Кол. час
Неделя
Аудиторные занятия (лекции, лабораторные, практические, семинарские) - заочная
форма обучения, срок подготовки 4 г. 11 мес.
Лекционные занятия
2
Тема «Введение. Предмет и содержание курса»:
2
Предмет и содержание дисциплины. Определение архитектуры
предприятия.
Уровни
архитектуры.
Бизнес-архитектура.
Технологическая архитектура. Архитектура данных. Подходы к
моделирования
архитектуры.
Методологии
моделирования
архитектуры.
Тема «Методы и модели моделирования архитектуры ИС»:
П,
Д,Э
ПК-5,
ПК-12,
ПК-30,
ПК-31
П,
Д,Э
ПК-5,
ПК-12,
ПК-30,
ПК-31
П,
Д,Э
ПК-5,
ПК-12,
ПК-30,
ПК-31
П,
Д,Э
ПК-5,
ПК-12,
ПК-30,
ПК-31
ПГ
ПК-5,
ПК-12,
ПК-30,
ПК-31
ПГ
ПК-5,
ПК-12,
ПК-30,
ПК-31
ПГ
ПК-5,
ПК-12,
ПК-30,
ПК-31
Обзор существующих подходов. Стандарт IEEE 1471. Современные
методологии моделирования архитектуры ИС.
2
Тема «Современные архитектуры информационных систем»
Клиент-серверная архитектура. N-звенная архитектура. Архитектура
web-приложений. Уровень инфраструктуры. Уровень данных.
Уровень бизнес-логики.
2
Тема «Паттерны архитектуры»:
Понятие паттерна. Применение архитектурных образцов для
совершенствования деятельности предприятия. Основные типовые
модели архитектуры предприятия.
Лабораторные занятия
2
Тема «Модель Захмана»:
Анализ матрицы Захмана на примере архитектуры ИС организации.
2
Тема «Язык моделирования архитектуры ArchiMate»
Моделирование архитектуры предприятия в среде Archi средствами
языка ArchiMate
4
Тема «Паттерны архитектуры»:
Моделирование и анализ архитектуры ИС средствами языка UML
Реализуемые
компетенции
Вид занятия, тема и краткое содержание
Методы
в том числе в
интерактивной
форме, час.
Кол. час
Неделя
Аудиторные занятия (лекции, лабораторные, практические, семинарские) - заочная
форма обучения, срок подготовки 3 года 6 месяцев (в)
Лекционные занятия
1
Тема «Введение. Предмет и содержание курса»:
1
Предмет и содержание дисциплины. Определение архитектуры
предприятия.
Уровни
архитектуры.
Бизнес-архитектура.
Технологическая архитектура. Архитектура данных. Подходы к
моделирования
архитектуры.
Методологии
моделирования
архитектуры.
Тема «Методы и модели моделирования архитектуры ИС»:
П,
Д,Э
ПК-5,
ПК-12,
ПК-30,
ПК-31
П,
Д,Э
ПК-5,
ПК-12,
ПК-30,
ПК-31
П,
Д,Э
ПК-5,
ПК-12,
ПК-30,
ПК-31
ПГ
ПК-5,
ПК-12,
ПК-30,
ПК-31
ПГ
ПК-5,
ПК-12,
ПК-30,
ПК-31
ПГ
ПК-5,
ПК-12,
ПК-30,
ПК-31
Обзор существующих подходов. Стандарт IEEE 1471. Современные
методологии моделирования архитектуры ИС.
Тема «Паттерны архитектуры»:
2
Понятие паттерна. Применение архитектурных образцов для
совершенствования деятельности предприятия. Основные типовые
модели архитектуры предприятия.
Лабораторные занятия
Тема «Модель Захмана»:
2
Анализ матрицы Захмана на примере архитектуры ИС организации.
Тема «Язык моделирования архитектуры ArchiMate»
4
Моделирование архитектуры предприятия в среде Archi средствами
языка ArchiMate
Тема «Паттерны архитектуры»:
4
Моделирование и анализ архитектуры ИС средствами языка UML
Реализуемые
компетенции
Вид занятия, тема и краткое содержание
Методы
в том числе в
интерактивной
форме, час.
Кол. час
Неделя
Аудиторные занятия (лекции, лабораторные, практические, семинарские) - заочная
форма обучения, срок подготовки 3 года 6 месяцев (с)
Лекционные занятия
1
Тема «Введение. Предмет и содержание курса»:
Предмет и содержание дисциплины. Определение архитектуры
предприятия.
Уровни
архитектуры.
Бизнес-архитектура.
Технологическая архитектура. Архитектура данных. Подходы к
П,
Д,Э
ПК-5,
ПК-12,
ПК-30,
ПК-31
моделирования
архитектуры.
архитектуры.
Методологии
моделирования
Тема «Методы и модели моделирования архитектуры ИС»:
1
П,
Д,Э
ПК-5,
ПК-12,
ПК-30,
ПК-31
П,
Д,Э
ПК-5,
ПК-12,
ПК-30,
ПК-31
ПГ
ПК-5,
ПК-12,
ПК-30,
ПК-31
ПГ
ПК-5,
ПК-12,
ПК-30,
ПК-31
Обзор существующих подходов. Стандарт IEEE 1471. Современные
методологии моделирования архитектуры ИС.
Тема «Паттерны архитектуры»:
2
Понятие паттерна. Применение архитектурных образцов для
совершенствования деятельности предприятия. Основные типовые
модели архитектуры предприятия.
Лабораторные занятия
Тема «Модель Захмана»:
2
Анализ матрицы Захмана на примере архитектуры ИС организации.
Тема «Паттерны архитектуры»:
4
Моделирование и анализ архитектуры ИС средствами языка UML
Самостоятельная работа обучающегося – очная форма обучения
Кол. час
Неделя
Темы, разделы, вынесенные на самостоятельную подготовку, вопросы к
практическим и лабораторным занятиям; тематика рефератной работы, контрольных
работ, рекомендации по использованию литературы и ЭВМ и др.
Реализуемые
компетенции
2.2.
Тематика заданий для конкурсной работы
Моделирование бизнес-архитектуры
Моделирование технологической архитектуры
Моделирование архитекторы приложений
Моделирование архитектуры данных
Моделирование бизнес-процессов предприятия
Моделирование и совершенствование архитектуры предприятия
1-18
52
1-18
Проекты выполняются на примере конкретной организации. Выбор
инструментария моделирования остается за обучающимся
10 Усвоение текущего учебного материала
1-18
10
Темы и вопросы, определяемые преподавателем с учетом интересов
обучаемого
ПК-5, ПК12, ПК-30,
ПК-31
ПК-5, ПК12, ПК-30,
ПК-31
ПК-5, ПК12, ПК-30,
ПК-31
Неделя
Кол. час
Темы, разделы, вынесенные на самостоятельную подготовку, вопросы к
практическим и лабораторным занятиям; тематика рефератной работы, контрольных
работ, рекомендации по использованию литературы и ЭВМ и др.
Реализуемые
компетенции
Самостоятельная работа обучающегося – заочная форма обучения, срок обучения 4 г. 11
мес.
Самостоятельное изучение отдельных тем курса:
18
Современные архитектуры информационных систем
18
Визуальное и имитационное моделирование архитектуры ИС
83
Моделирование бизнес-архитектуры
Моделирование технологической архитектуры
Моделирование архитекторы приложений
Моделирование архитектуры данных
Моделирование бизнес-процессов предприятия
Моделирование и совершенствование архитектуры предприятия
ПК-5, ПК12, ПК-30,
ПК-31
ПК-5, ПК12, ПК-30,
ПК-31
Тематика заданий для контрольной работы
1. Проекты выполняются на примере конкретной организации.
Выбор инструментария моделирования остается за обучающимся
36 Усвоение текущего учебного материала
ПК-5, ПК12, ПК-30,
ПК-31
ПК-5, ПК12, ПК-30,
ПК-31
Кол. час
Неделя
Темы, разделы, вынесенные на самостоятельную подготовку, вопросы к
практическим и лабораторным занятиям; тематика рефератной работы, контрольных
работ, рекомендации по использованию литературы и ЭВМ и др.
Реализуемые
компетенции
Самостоятельная работа обучающегося – заочная форма обучения, срок обучения 3 года 6
месяцев (в)
Самостоятельное изучение отдельных тем курса:
18
Современные архитектуры информационных систем
18
Визуальное и имитационное моделирование архитектуры ИС
85
Моделирование бизнес-архитектуры
Моделирование технологической архитектуры
Моделирование архитекторы приложений
Моделирование архитектуры данных
Моделирование бизнес-процессов предприятия
Моделирование и совершенствование архитектуры предприятия
ПК-5, ПК12, ПК-30,
ПК-31
ПК-5, ПК12, ПК-30,
ПК-31
Тематика заданий для заданий для контрольной работы
ПК-5, ПК12, ПК-30,
ПК-31
Проекты выполняются на примере конкретной организации. Выбор
инструментария моделирования остается за обучающимся
36 Усвоение текущего учебного материала
ПК-5, ПК12, ПК-30,
ПК-31
Кол. час
Неделя
Темы, разделы, вынесенные на самостоятельную подготовку, вопросы к
практическим и лабораторным занятиям; тематика рефератной работы,
контрольных работ, рекомендации по использованию литературы и ЭВМ и др.
Реализуемые
компетенции
Самостоятельная работа обучающегося – заочная форма обучения, срок обучения 3 года 6
месяцев (с)
Самостоятельное изучение отдельных тем курса:
10
Современные архитектуры информационных систем
10
Визуальное и имитационное моделирование архитектуры ИС
ПК-5, ПК12, ПК-30,
ПК-31
ПК-5, ПК12, ПК-30,
ПК-31
Тематика заданий для контрольной работы
49
Моделирование бизнес-архитектуры
Моделирование технологической архитектуры
Моделирование архитекторы приложений
Моделирование архитектуры данных
Моделирование бизнес-процессов предприятия
Моделирование и совершенствование архитектуры предприятия
ПК-5, ПК12, ПК-30,
ПК-31
Проекты выполняются на примере конкретной организации. Выбор
инструментария моделирования остается за обучающимся
20
2.3.
Усвоение текущего учебного материала
Интерактивные технологии
образовательном процессе
и
инновационные
ПК-5, ПК12, ПК-30,
ПК-31
методы,
используемые
в
Основаны на использовании современных достижений науки и информационных технологий. Направлены на
повышение качества подготовки путем развития у обучаемых творческих способностей и самостоятельности
(методы проблемного обучения, исследовательские методы, тренинговые формы, рейтинговые системы
обучения и контроля знаний и др.). Нацелены на активизацию творческого потенциала и самостоятельности
студентов и могут реализовываться на базе инновационных структур (научных лабораторий, центов,
предприятий и организаций и др.).
№
Наименование основных форм
1.
Компьютерные симуляции
2.
Деловые и ролевые игры
Краткое описание и примеры,
использования в модулях (темах), место
проведения
Все лабораторные работы выполняются в
компьютерных классах университета.
Производится моделирвоание в системах
Arena, Ithink, в т.ч. в режимах «flight
simulation»
Обучаемые выступают в ролях
Часы
3.
Разбор конкретных ситуаций
4.
Психологические тренинги
5.
Проведение форумов и выполнение групповых
семестровых заданий и курсовых работ в
интернет-среде
Электронное тестирование знаний, умений и
навыков
6.
7.
Использование информационных ресурсов и
баз данных
8.
Ориентация содержания на лучшие
отечественные аналоги образовательных
программ
9.
Использование проектно-организованных
технологий обучения работе в команде над
комплексным решением практических задач
3.
3.1.
№
1.
2
3.
4.
5.
1.
2.
3.
4.
5.
представителей различных звеньев
поставок в рамках классической деловой
игры «Beer Game»
Проектирование схемы имитационной
модели выполняется на конкретных
примерах.
Необходимо преодолевать комплексы и
страх отдельных групп обучаемых перед
публичным выступлением и отстаиванием
своей точки зрения
Все конкурсные и лабораторные работы
выполняются в сетевой среде
Осуществляется с помощью тестовых
программ, в частности e-Learning Server
3000
Активно используются бесплатные
массивы данных, размещенные в сети
Интернет, например, данные
статистических исследований, открытые
материалы Росстата
Актуализация материалов происходит
ежегодно на основе лучших опытов
(Intuit.ru, Microsoft Faculty Connection, ITAcademy и др.)
Бригады обучаемых участвуют в конкурсе
на лучший проект по заданной теме
Средства обучения
Информационно-методические
Перечень основной учебной литературы и дополнительной литературы, методических разработок; с
указанием наличия в библиотеке
Основная учебная литература
Фаулер М. Шаблоны корпоративных приложений (Signature Series) = Patterns of Enterprise
1
Application Architecture (Addison-Wesley Signature Series). — М.: «Вильямс», 2012. — 544 с.
Щербаков С.М. Имитационное моделирование экономических процессов в системе Arena:
50
Учебное пособие. – Рост. гос. эконом. ун-т (РИНХ). – Ростов н/Д, 2012. – 128 c.
Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. Учебник для ВУЗов. - М.: Высшая школа, 1
2007.-320 с.
Хубаев Г.Н., Щербаков С.М. Конструирование имитационных моделей в экономике и
32
управлении: Монография. – Ростов-н/Д.: РГЭУ «РИНХ», 2009. – 180 c.
Данилин А., Слюсаренко А.. Архитектура и стратегия. "Инь" и "янь" информационных
1
технологий.. – М. Интернет-ун-т Информ. Технологий, 2005. – 504 с.
Дополнительная литература:
Калугян К.Х., Хубаев Г.Н. Теория систем и системный анализ. – Ростов-на-Дону: РГЭУ
20
«РИНХ» 2009. – 32 с.
Шеер А.-Б. Бизнес-процессы. Основные понятия. Теория. Методы. – М.: Весть1
МетаТехнология, 1999. – 152 с.
Лоу А., Кельтон В. Имитационное моделирование. – СПб: Питер, 2004. – 848 с.
1
Э. Гамма, Р. Хелм, Р. Джонсон, Дж. Влиссидес Приемы объектно-ориентированного
1
проектирования. Паттерны проектирования = Design Patterns: Elements of Reusable ObjectOriented Software. — СПб: «Питер», 2007. — С. 366.
Вендров А.М. Проектирование программного обеспечения экономических информационных
5
систем. Учебник. – М.: Финансы и статистика, 2008. – 352 с.
Материально-технические
3.2.
№ ауд.
Компьютерные
классы
Телевизионные
аудитории
4.
№
Основное оборудование, стенды, макеты,
компьютерная техника, наглядные пособия и другие
дидактические материалы, обеспечивающие
проведение лабораторных и практических занятий,
научно-исследовательской работы студентов с
указанием наличия
Компьютер, локальная сеть, интерактивное
оборудование, фото и видеокамеры, планшеты,
спектрофотометр
Компьютер, телевизионная или проекционная техника
Основное назначение (опытное,
обучающее, контролирующее) и
краткая характеристика
использования при изучении
явлений и процессов, выполнении
расчетов.
Назначение опытное, обучающее.
Применяется для создания webинтерфейсов, сайтов, изучения
сетевых технологий
Назначение обучающее.
Применяется для демонстрации
презентаций, обучающих
видеороликов
Текущий контроль успеваемости и промежуточная аттестация
Тесты (демонстрационный вариант), темы курсовых работ/проектов, вопросы и задания для текущего
контроля, для подготовки к зачету, экзамену
Текущий контроль успеваемости
1. Понятие системы и модели
2. Архитектура предприятия. Понятие, содержание, необходимость моделирования
3. Элементы стандарта IEEE 1471
4. Понятие шаблона (паттерна) проектирования
5. Основные методики моделирования архитектуры предприятия
6. Модель Захмана
7. Методология TOGAF
8. Язык моделирования архитектуры ArchiMate. Назначение, возможности, особенности
использования
9. Язык моделирования архитектуры ArchiMate. Моделирование бизнес-архитектуры
10. Язык моделирования архитектуры ArchiMate. Моделирование архитектуры приложений
11. Возможности методологии ARIS
12. Инструментарий моделирования СИМ-UML
Промежуточная аттестация
1. Понятие системы и модели
2. Архитектура предприятия. Понятие, содержание, необходимость моделирования
3. Элементы стандарта IEEE 1471
4. Понятие шаблона (паттерна) проектирования
5. Основные методики моделирования архитектуры предприятия
6. Модель Захмана
7. Методология TOGAF
8. Язык моделирования архитектуры ArchiMate. Назначение, возможности, особенности
использования
9. Язык моделирования архитектуры ArchiMate. Моделирование бизнес-архитектуры
10. Язык моделирования архитектуры ArchiMate. Моделирование архитектуры приложений
11. Возможности методологии ARIS
13. Инструментарий моделирования СИМ-UML
5. Дополнения и изменения в рабочей программе на учебный год _____/______
Следующие записи относятся к п.п.
Автор
«____»____________20___ г.
Зав. кафедрой
_________________ ______________
(подпись)
(дата)
Принято УМУ__________________________________ Дата:_____________________