Интерфейсы информационных систем - Учебно

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
«УТВЕРЖДАЮ»:
Проректор по учебной работе
_______________________ /Л. М. Волосникова/
__________ _____________ 2011 г.
ИНТЕРФЕЙСЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа
для студентов направления 230700.62 «Прикладная информатика»
очной формы обучения по профилю «Прикладная информатика в
экономике»
«ПОДГОТОВЛЕНО К ИЗДАНИЮ»:
Автор работы ________________ /А. Ю. Ощепков/
« »
2011 г.
Рассмотрено на заседании кафедры информационных систем,
протокол № 11 от 12.05.2011 г.
Соответствует требованиям к содержанию, структуре и оформлению.
«РЕКОМЕНДОВАНО К ЭЛЕКТРОННОМУ ИЗДАНИЮ»:
Объем 11 стр.
Зав. кафедрой ______________________ /А. Г. Ивашко/
« »
2011 г.
Рассмотрено на заседании УМК Института математики, естественных
наук и информационных технологий, протокол № 3 от 27.05.2011 г.
Соответствует ФГОС ВПО и учебному плану образовательной
программы.
«СОГЛАСОВАНО»:
Председатель УМК _____________________ /И.Н.Глухих/
«______» _____________ 2011 г.
«СОГЛАСОВАНО»:
Зав. методическим отделом УМУ _____________ /С. А. Федорова/
«______» _____________ 2011 г.
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Институт математики, естественных наук и информационных
технологий
Кафедра информационных систем
А. Ю. Ощепков
ИНТЕРФЕЙСЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа
для студентов направления 230700.62 «Прикладная информатика»
очной формы обучения по профилю «Прикладная информатика в
экономике»
Тюменский государственный университет
2011
А. Ю. Ощепков. Интерфейсы информационных систем. Учебнометодический комплекс. Рабочая программа для студентов
направления 230700.62 «Прикладная информатика» очной формы
обучения по профилю «Прикладная информатика в экономике»
Тюмень, 2011, 11 стр.
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями
ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и
профилю подготовки.
Рабочая программа дисциплины (модуля) опубликована на сайте
ТюмГУ: Интерфейсы информационных систем [электронный ресурс] /
Режим доступа: http://www.umk3.utmn.ru., свободный.
Рекомендовано к изданию кафедрой информационных систем.
Утверждено
проректором
по
учебной
работе
Тюменского
государственного университета.
ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР:
заведующий кафедрой
информационных систем, д.т.н.,
профессор А. Г. Ивашко.
© Тюменский государственный университет, 2011.
© А. Ю. Ощепков, 2011.
2
1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
1.1. Цели и задачи дисциплины
Цель изучения данной дисциплины – формирование у
слушателей целостного представления об основах анализа, выбора и
эксплуатации, а также разработки протоколов и интерфейсов
информационных систем.
Задачи дисциплины:
- познакомить
студентов
с
концепцией
построения
интерфейсов систем;
- дать краткий обзор решений основных производителей
программного обеспечения для проектирования и разработки
протоколов и интерфейсов;
- рассмотреть типы протоколов и интерфейсов ИС;
- рассмотреть протокол SOAP, как интерфейс ИС.
1.2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
Данная дисциплина относится к профессиональному циклу ООП.
Освоение дисциплины «Интерфейсы информационных систем»
необходимо для успешного выполнения производственной практики и
выпускной квалификационной работы.
1.3. Компетенции
выпускника
ООП
бакалавриата,
формируемые в результате освоения данной ООП ВПО.
В результате освоения ООП бакалавриата выпускник должен
обладать следующими компетенциями:
 общекультурными:
o ОК-1 – способен использовать, обобщать и анализировать
информацию, ставить цели и находить пути их достижения в
условиях формирования
и развития информационного
общества;
o ОК-3 – способен работать в коллективе, ответственность за
поддержание партнерских, доверительных отношений;
o ОК-5 – способен самостоятельно приобретать и
использовать в практической деятельности новые знания и
умения, стремиться к саморазвитию;
o ОК-13 – способен понимать сущность и значение
информации в развитии современного информационного
общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в
этом
процессе,
соблюдать
основные
требования
информационной безопасности, в том числе защиты
государственной тайны;
o
3
 профессиональными:
o ПК-1 – способен использовать нормативные правовые
документы в профессиональной деятельности;
o ПК-4 – способен ставить и решать прикладные задачи с
использованием
современных
информационнокоммуникационных технологий;
o ПК-5 – способен осуществлять и обосновывать выбор
проектных решений по видам обеспечения информационных
систем;
o ПК-6 – способен документировать процессы создания
информационных систем на всех стадиях жизненного цикла;
o ПК-7 – способен использовать технологические и
функциональные стандарты, современные модели и методы
оценки качества и надежности при проектировании,
конструировании и отладке программных средств;
o ПК-8 – способен проводить обследование организаций,
выявлять информационные потребности пользователей,
формировать требования к информационной системе,
участвовать
в
реинжиниринге
прикладных
и
информационных процессов;
o ПК-10 – способен применять к решению прикладных задач
базовые алгоритмы обработки информации, выполнять
оценку сложности
алгоритмов,
программировать
и
тестировать программы;
o ПК-11 – способен принимать участие в создании и
управлении ИС на всех этапах жизненного цикла;
o ПК-12 – способен эксплуатировать и сопровождать
информационные системы и сервисы;
o ПК-13 – способен принимать участие во внедрении,
адаптации и настройке прикладных ИС;
o ПК-15 – способен проводить оценку экономических затрат на
проекты по информатизации и автоматизации решения
прикладных задач;
o ПК-16 – способен оценивать и выбирать современные
операционные среды и информационно-коммуникационные
технологии для информатизации и автоматизации решения
прикладных задач и создания ИС;
o ПК-18 – способен анализировать и выбирать методы и
средства обеспечения информационной безопасности;
o ПК-19 – способен анализировать рынок программнотехнических средств, информационных продуктов и услуг
для
решения
прикладных
задач
и
создания
информационных систем;
4
o ПК-20 – способен выбирать необходимые для организации
информационные ресурсы и источники знаний в электронной
среде;
o ПК-22 – способен готовить обзоры научной литературы и
электронных информационно-образовательных ресурсов
для профессиональной деятельности.
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
 Знать:
 основные типы протоколов и интерфейсов информационных
систем,
технические и эксплуатационные характеристики
основных,
наиболее
распространенных,
интерфейсов
информационных систем, а также методы их разработки.
 Уметь:
 осуществлять выбор протоколов и интерфейсов в процессе
реализации проектов информационных систем, разрабатывать
пользовательский и цифровые интерфейсы для проектируемой
информационной системы.
2. Структура и трудоемкость дисциплины.
Таблица 1.
Семестры
Всего
часов
Аудиторные занятия
96
Лекции
48
Лабораторные занятия
48
Самостоятельная работа
84
Вид итогового контроля
Вид занятий
7
124
34
34
56
Зачет
8
56
14
14
28
Экзамен
Таблица 2.
1.2
из них в интерактивной
форме, в час.
Итого
количе
ство
баллов
8
9
Самостоятельн
ая работа
1.1
2
Модуль 1
Введение в протоколы и интерфейсы
информационных систем.
Типы пользовательских интерфейсов и
Итого
часов
по
теме
Лабораторные
занятия
1
Виды учебной
работы и
самостоятельная
работа, в час.
Лекции
№
Тема
недели семестра
3. Тематический план.
3
4
5
6
1
2
0
4
6
0-5
2-3
4
4
6
14
0-15
7
5
5.1
6.1
10
20
0-20
4-5
6
10
15
2
31
0-25
4-5
10
14
15
4
39
0-25
16
24
30
6
70
0-50
6
6
2
6
2
14
0-15
6
6
12
34
4
6
34
10
16
56
2
4
10
20
34
124
0-15
0-30
0-100
1-2
3-4
5
5
10
5
5
10
10
10
20
2
2
4
20
20
40
0-40
0-40
0-80
5
2
2
2
2
4
4
2
2
8
8
0-10
0-10
6-7
2
2
14
2
2
14
4
4
28
6
8
8
56
0-10
0-10
0-100
Таблица 3.
Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля
Устный опрос
№ темы
Модуль 1
1.1
1.2
Всего
Модуль 2
2.1
2.2
Всего
Модуль 3
3.1
3.2
Всего
Итого
Модуль 4
Письменные работы
0-5
0-5
0-10
0-5
0-5
0-10
0-10
0-20
0-5
0-5
0-15
0-10
0-15
0-25
0-50
Информационные
системы и технологии
Итого количество
баллов
4.1
4.2
4
Решение
заданий по лабму практикуму
другие формы
3.2
6
контрольная
работа
3.1
лабораторная
работа
2.2
Проработка и
анализ
литературы
2.1
этапы их разработки. Модели
пользовательского интерфейса.
Критерии качества пользовательского
интерфейса.
Всего
Модуль 2
Процесс проектирования графического
интерфейса.
Разработка диалогов и основные
компоненты графических
пользовательских интерфейсов.
Всего
Модуль 3
Типовые решения реализации цифровых
интерфейсов.
Последовательные интерфейсы.
Всего
Итого (часов, баллов):
Модуль 4
Сервис-ориентированный интерфейс.
Протокол SOAP.
Всего
Модуль 5
Протоколы систем удаленного доступа
Всего
Модуль 6
Протоколы систем удаленного доступа
Всего
Итого (часов, баллов):
0-5
0-5
0-5
0-15
0-20
0-5
0-5
0-10
0-5
0-15
0-20
0-20
0-40
0-5
0-5
0-5
0-10
0-30
0-20
0-20
0-40
0–100
6
4.1
4.2
Всего
Модуль 5
5.1
Всего
Итого
0-10
0-10
0-20
0-20
0-25
0-45
0-5
0-5
0-25
0-15
0-15
0-60
0-5
0-5
0-5
0-5
0-5
0-10
0-35
0-45
0-80
0-10
0-20
0-20
0-100
Таблица 4.
Планирование самостоятельной работы студентов
№
Модули и темы
Модуль 1
1.1
1.2
Введение в протоколы и
интерфейсы
информационных
систем.
Типы пользовательских
интерфейсов и этапы их
разработки. Модели
пользовательского
интерфейса.
Всего по модулю 1:
Модуль 2
2.1
2.2
Процесс
проектирования
графического
интерфейса.
Разработка диалогов и
основные компоненты
графических
пользовательских
интерфейсов.
Всего по модулю 2:
Модуль 3
3.1
Типовые решения
реализации цифровых
Виды СРС
Неделя
Объем Кол-во
дополнительны семестр
часов баллов
обязательные
а
е
Проработка
лекций; чтение
обязательной и
1-2
4
0-5
дополнительной
литературы
Выполнение
заданий по
лабораторному
практикуму
Выполнение
заданий по
лабораторному
практикуму
Самоконтроль
и
взаимоконтрол
ь выполненных
заданий
1
6
0-3
2
12
0-12
22
0-20
Проработка
лекций; чтение
обязательной и
дополнительной
литературы
3-9
8
0-10
Выполнение
заданий по
лабораторному
практикуму
3-5
26
0-15
Выполнение
заданий по
лабораторному
практикуму
6-9
26
0-10
60
0-50
10-18
6
0-6
10-13
18
0-10
Проработка
лекций; чтение
обязательной и
дополнительной
литературы
Выполнение
заданий по
7
интерфейсов.
3.2
Последовательные
интерфейсы.
лабораторному
практикуму
Выполнение
заданий по
лабораторному
практикуму
14-18
18
0-10
42
124
0-30
0-100
1-3
6
0-5
1-2
18
0-10
3
18
0-25
42
0-80
3-5
2
0-2
4-6
6
0-10
8
0-12
5-7
2
0-2
7
4
0-6
6
56
0-8
0-100
Всего по модулю 3:
Модуль 4
4.1
Сервисориентированный
интерфейс.
4.2
Протокол SOAP.
ИТОГО:
Проработка
лекций; чтение
обязательной и
дополнительной
литературы
Выполнение
заданий по
лабораторному
практикуму
Выполнение
заданий по
лабораторному
практикуму
Всего по модулю 4
Модуль 5
5.1
Интерфейс
программирования
приложений.
Проработка
лекций; чтение
обязательной и
дополнительной
литературы
Выполнение
заданий по
лабораторному
практикуму
Знакомство с
содержанием
электронных
источников
Всего по модулю 5
Модуль 6
6.1
Протоколы систем
удаленного доступа.
Проработка
лекций; чтение
обязательной и
дополнительной
литературы
Выполнение
заданий по
лабораторному
практикуму
Знакомство с
содержанием
электронных
источников
Всего по модулю 6
ИТОГО:
4. Разделы дисциплины и междисциплинарные
обеспечиваемыми дисциплинами
связи
с
5. Содержание дисциплины.
8
ТЕМА 1.1 Введение в протоколы и интерфейсы информационных
систем.
Содержание курса. Цели и задачи дисциплины. Классификация и
назначение интерфейсов. Основные понятия и определения.
ТЕМА 1.2 Типы пользовательских интерфейсов и этапы их
разработки. Модели пользовательского интерфейса. Критерии
качества пользовательского интерфейса.
Основные
понятия
пользовательского
интерфейса.
Типы
пользовательского интерфейса. Этапы разработки пользовательского
интерфейса. Модели пользовательского интерфейса. Критерии
качества пользовательского интерфейса.
ТЕМА 2.1 Процесс проектирования графического интерфейса.
Информационно-процессуальная
модель
мозга.
Особенности
восприятия звука. Особенности восприятия цвета. Субъективное
восприятие времени. Краткосрочная и долгосрочная память человека.
ТЕМА 2.2 Разработка диалогов и основные компоненты
графических пользовательских интерфейсов.
Типы диалога. Формы диалога. Разработка диалогов. Примеры
разработки
диалогов.
Основные
понятия
графического
пользовательского интерфейса. Окна. Пиктограммы. Прямое
манипулирование
изображением.
Компоненты
ввода-вывода.
Реализация диалогов, управляемых пользователем. Реализация
диалогов, управляемых системой. Объекты интерфейса прямого
манипулирования и их представления. Технология Drag and Drop.
Проектирование интерфейсов прямого манипулирования.
ТЕМА 3.1 Типовые решения реализации цифровых интерфейсов.
Понятие и структура сообщений. Очереди сообщений. Менеджер
очередей сообщений. Каналы передачи сообщений. Промежуточное
программное обеспечение. Прикладной программный интерфейс.
Распределенная передача сообщений. Адресация и маршрутизация
сообщений. Администрирование системы очередей сообщений.
Поддержка мобильных клиентов. Интеграционные платформа для
асинхронной интеграции на основе передачи сообщений.
ТЕМА 3.2 Последовательные интерфейсы.
Коммуникационные
интерфейсы
RS232,
RS485,
RS422.
Периферийный интерфейс USB. Однопроводной интерфейс CAN.
Внутримодульный интерфейс I2C. Однопроводной интерфейс 1-Wire.
Последовательный периферийный интерфейс SPI. Последовательный
периферийный интерфейс IEEE 1394. Последовательный интерфейс
9
ARINC 429. Оптический интерфейс с открытым каналом IrDA.
Беспроводной интерфейс Bluetooth.
ТЕМА 4.1 Сервис-ориентированный интерфейс.
Понятия сервис-ориентированного интерфейса. Спецификация ws-*.
ТЕМА 4.2 Протокол SOAP.
Понятия протокола SOAP. Элементы протокола. WSDL.
ТЕМА 5.1 Интерфейс программирования приложений
API как средство интеграции приложений. API операционных систем.
Проблемы, связанные с многообразием API.
ТЕМА 6.1 Протоколы систем удаленного доступа.
Серверы для подключений удаленного доступа. Протоколы
удаленного доступа. Протокол PPP (Point-to-Point Protocol).
6. Темы практических занятий.
Практическое занятие 1. Проектирование
пользовательского интерфейса.
и
разработка
Практическое занятие 2. Разработка сервис-ориентированных
интерфейсов.
7. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы
студентов. Оценочные средства для текущего контроля
успеваемости, промежуточной аттестации по итогам
освоения дисциплины.
Самостоятельная работа студентов включает проработку и
закрепление изученного материала, а также выполнение заданий в
соответствии с темами практических занятий.
Контрольные вопросы для проведения текущего контроля и
промежуточной аттестации:
1. Классификация и назначение интерфейсов. Основные понятия и
определения.
2. Основные понятия пользовательского интерфейса и его типы.
3. Этапы разработки пользовательского интерфейса.
4. Модели пользовательского интерфейса.
5. Критерии качества пользовательского интерфейса.
10
6. Типы диалога. Формы диалога
7. Основные понятия графического пользовательского интерфейса
8. Параллельные интерфейсы.
9. Последовательные интерфейсы.
10. Режимы синхронизации интерфейсов.
11. Обнаружение и коррекция ошибок передачи данных.
12. Среды передачи данных.
13. Коммуникационные интерфейсы RS232, RS485, RS422.
14. Периферийный интерфейс USB.
15. Однопроводной интерфейс CAN.
16. Внутримодульный интерфейс I2C.
17. Однопроводной интерфейс 1-Wire.
18. Последовательный периферийный интерфейс SPI.
19. Последовательный периферийный интерфейс IEEE 1394.
20. Последовательный интерфейс ARINC 429.
21. Оптический интерфейс с открытым каналом IrDA.
22. Беспроводной интерфейс Bluetooth..
23. SOA (Service-Oriented Architecture - сервисно-ориентированной
архитектуры) современный стандарт интеграции приложений и
информационных систем.
24. Компоненты SOA. Поставщики веб-сервисов.Публикация Webсервисов. Потребители веб-сервисов. WS-ссылка
8. Учебно-методическое
дисциплины.
8.1.
и
информационное
обеспечение
Основная литература:
1.
Лапин А.А. Интерфейсы: Выбор и реализация. - М.: Техносфера,
2005. - 168 с.
2.
Эрглис К.Э. Интерфейсы открытых систем. Учебный курс. – М.:
Горячая линия-Телеком, 2003. – 256 c.
3.
Гук М.И. Аппаратные интерфейсы ПК. Справочник. – СПб.:
«ПИТЕР», 2002. - 416 с.
4.
Парк Дж., Маккуй С., Райт Э. Передача данных в системах
контроля и управления: практическое руководство. – М.: ООО
«Группа ИДТ», 2007. – 480с
11
8.2.
Дополнительная литература
1.
Громов Ю.Ю., О. Г, Иванова О.Г., Ю.С. Сербулов Ю.С., В.Н. Точка
В.Н. Архитектура ЭВМ и систем: учебное пособие. – Тамбов; М.;
СПб; Баку; Вена: Изд-во «Нобелистика», 2008.- 186 с.
2.
Громов Ю.Ю., Лавринский В.В., Сербулов Ю.С. Интерфейсные
средства связи объектов и ЭВМ: учеб. пособ. для вузов. Воронеж: Научная книга, 2008. – 108 с.
9. Технические
средства
обеспечение дисциплины.
и
материально-техническое
Компьютерный класс.
ПО - Delphi, Visio
12