РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
«УТВЕРЖДАЮ»:
Проректор по учебной работе
_______________________ /Волосникова Л.М./
__________ _____________ 2013 г.
ОТКРЫТЫЕ ТЕХНОЛОГИИ РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
Учебно-методический комплекс.
Рабочая программа для студентов направления
010500.68 Математическое обеспечение и администрирование информационных систем.
Магистерская программа «Высокопроизводительные вычислительные системы»
(очная форма обучения)
«ПОДГОТОВЛЕНО К ИЗДАНИЮ»:
Автор работы _____________________________/Воробьева М.С./
«__» ______ 2013 г.
Рассмотрено на заседании кафедры программного обеспечения 22.01.2013, протокол
№_5_ Соответствует требованиям к содержанию, структуре и оформлению.
«РЕКОМЕНДОВАНО К ЭЛЕКТРОННОМУ ИЗДАНИЮ»:
Объем _16_стр.
Зав.кафедрой ____________________________/Захарова И.Г./
«______»___________ 2013_ г.
Рассмотрено на заседании УМК Института математики, естественных наук и
информационных технологий 27.02.2013, протокол № ___3__
Соответствует ФГОС ВПО и учебному плану образовательной программы.
«СОГЛАСОВАНО»:
Председатель УМК ________________________/Глухих И.Н./
«______»_____________2013_ г.
«СОГЛАСОВАНО»:
Директор ИБЦ____________________________/Еманов А.Г./
«______»_____________2013_ г.
«СОГЛАСОВАНО»:
Зав. методическим отделом УМУ_____________/Федорова С.А./
«______»_____________2013_ г.
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт математики икомпьютерных наук
Кафедра программного обеспечения
Воробьева М.С.
ОТКРЫТЫЕ ТЕХНОЛОГИИ РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
Учебно-методический комплекс.
Рабочая программа для студентов направления
02.04.03Математическое обеспечение и администрирование информационных систем.
Магистерская программа «Высокопроизводительные вычислительные системы»
(очная форма обучения)
Тюменский государственный университет
2014
2
ВОРОБЬЕВА М.С. Открытые технологии разработки программного обеспечения.
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 02.04.03
Математическое
обеспечение
и
администрирование
информационных
систем,магистерская программа «Высокопроизводительные вычислительные системы»
(очная форма обучения). Тюмень, 2014, 17 стр.
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с
учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению подготовки.
Рабочая программа дисциплины опубликована на сайте ТюмГУ: Открытые
технологии разработки программного обеспечения [электронный ресурс] / Режим доступа:
4http://www.umk3plus.utmn.ru., свободный.
Рекомендовано к изданию кафедрой программного обеспечения. Утверждено
проректором по учебной работе Тюменского государственного университета.
ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: Захарова И.Г., д.п.н., профессор.
© Тюменский государственный университет, 2013.
© Воробьева М.С., 2014.
3
1. Пояснительная записка
1.1. Цели и задачи дисциплины
Целью преподавания дисциплины "Открытые технологии разработки программного
обеспечения" является изучение современных информационных технологий, рынка
открытых компьютерных технологий, создание сервисов и прикладных программ.
Задачи дисциплины:
- сформировать умение выстраивать логику исследовательского поиска, формулировать
проблему, тему, разработать цель и задачи исследования, определить этапы и средства
поиска оптимальных решений;
- развить способности осуществления междисциплинарных исследований;
- обеспечить развитие исследовательской компетентности обучающихся:
 расширить представление о современных информационных технологиях;
 сформировать умение решать профессиональные задачи по выбору ИТ, сервисов,
сред программирования;
 рассмотреть сервис-ориентированную архитектуру открытых систем;
 обеспечить развитие опыта при создании web-сервисов, проектов с использованием
современных технологий.
1.2. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы
направления
02.04.03
Математическое
обеспечение
и
администрирование
информационных систем.
Дисциплина «Открытые технологии разработки программного обеспечения»
относится к части дисциплин по выбору профессионального цикла (М.2) федерального
государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования
направления
02.04.03
Математическое
обеспечение
и
администрирование
информационных систем.
В соответствии с учебным планом образовательной программы изучение данной
дисциплины предусмотрено в 3 семестре и логически взаимосвязано с предшествующими
дисциплинами. Дисциплина «Открытые технологии разработки программного
обеспечения» опирается на материалы таких дисциплин, как «Современные технологии
программирования», «Алгоритмы и технологии разработки параллельных программ»,
«Иностранный
язык
профессиональной
коммуникации»,
«Администрирование
распределенных систем».
1.3. Компетенции выпускника, формируемые в результате освоения данной
дисциплины.
В результате освоения дисциплины «Открытые технологии разработки программного
обеспечения» выпускник должен обладать следующими общекультурными и
профессиональными компетенциями (ОК, ПК):
ОК 11 способность к анализу и синтезу;
ПК9 - знать содержание, основные этапы и тенденции развития
программирования, математического обеспечения и информационных технологий;
4
ПК14 - знать проблемы и тенденции развития рынка программного
обеспечения;
ПК18 - знать методы организации работы в коллективах разработчиков ПО,
направления развития методов и программных средств коллективной разработки ПО.
В результате освоения дисциплины студент должен:
Знать:
основные
тенденции
развития
информационных
технологий
и
программирования, методов и программных средств коллективной разработки ПО,
рынок открытых технологий и ПО, перспективы применения суперкомпьютерных
технологий.
Уметь: сделать постановку задачи, диагностировать уровень решения задачи,
использовать различные инструменты и технологии для разработки собственных
сервисов и проектов и для коллективной разработки ПО.
Владеть: приемами алгоритмизации, разработки, отладки и тестирования программ в
интегрированных средах, методами и программными средствами коллективной
разработки ПО, приемами документирования программ.
Карта компетенций дисциплины «Открытые технологии разработки программного
обеспечения» приведена в приложении 1.
2. Структура и трудоемкость дисциплины
Семестр 3. Форма промежуточной аттестации экзамен, контрольная работа. Общая
трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы – 108 часов.
1
2
3
4
5
6
7
Модуль 1. Современные информационные технологии
Введение в дисциплину
1
2
0
2
8
2
Тенденции
развития 2
информационных
технологий.
Рынок
открытых компьютерных
технологий и ПО.
4
6
6
14
3
Сервис-ориентированная
3-4
архитектура интеграции
информационных систем.
Разработка
сервисов.
Этапы документирования
6
6
4
16
1
5
Из них в
интерактивной форме
СРС
Лаб
Сем
Лекции
Виды учебной работы
и СРС (в часах)
Неделя семестра
№ Тема
Итого часов по теме
3. Тематический план.
9
Таблица 1.
Формы
контроля
10
4
Опрос при
сдаче
лабораторны
х работ
2
Контрольная
работа
разработанного продукта.
Итого
12
12
12
36
2
Модуль 2. Информационные технологии в различных областях
4
Информационные
5-6
технологии в системах
организационного
управления.
4
4
4
12
5
Информационные
технологии
образовательном
процессе.
4
4
4
12
2
Опрос при
сдаче
лабораторны
х работ
Создание
мобильных 9сервисов для различных 10
устройств
(iOS,
Android, Windows Phone).
Выбор
оптимальных
шаблонов
проектирования.
4
4
4
12
2
Разработка
сервиса
Итого
12
12
12
36
4
6
7-8
Опрос при
сдаче
лабораторны
х работ
в
Модуль 3. Облачные технологии
7
Облачные технологии, их 11назначение и примеры 13
облачных сервисов.
4
4
4
12
8
Модели
облачных 14вычислений.
Категории 16
облаков:
«Программное
обеспечение как услуга»,
«Платформа как услуга»,
«Инфраструктура как услу
га».
4
4
4
12
2
Опрос при
сдаче
лабораторны
х работ
9
Методика
разработки 17Web-приложений
для 18
развертывания в облачной
среде.
4
4
4
12
2
Разработка
проекта
Итого
12
12
12
36
4
Всего за семестр
36
36
36
108
2
8
Из них
форме
в
интерактивной
6
Опрос при
сдаче
лабораторны
х работ
Экзамен
10
Таблица 2.
Планирование самостоятельной работы студентов
№
1
2
3
4
5
6
7
Модули и темы
Введение в дисциплину
Тенденции
развития
информационных
технологий. Рынок открытых
компьютерных технологий.
Виды СРС
обязательные
дополнит.
Работа с
литературой,
источниками
Интернет
Работа с
Подготовка
литературой,
обзора
источниками
Интернет
Сервис-ориентированная
архитектура
интеграции
информационных
систем.
Разработка сервисов. Этапы
документирования
разработанного продукта.
Работа с
литературой,
источниками
Интернет
Подготовка
обзора,
документиро
вание ПП
Информационные
технологии
в
системах
организационного
управления.
Работа с
литературой,
источниками
Интернет,
выполнение
заданий
лабораторных
работ
Работа с
литературой,
источниками
Интернет,
выполнение
заданий
лабораторных
работ
Работа с
литературой,
выполнение
заданий
лабораторных
работ,
выполнение
контрольной
работы
Работа с
литературой,
источниками
Интернет
Подготовка
обзора,
разработка
сервиса
Информационные
технологии
в
образовательном процессе.
Создание
мобильных
сервисов для различных
устройств
(iOS,
Android, Windows
Phone).
Выбор
оптимальных
шаблонов проектирования.
Облачные технологии, их
назначение
и
примеры
облачных сервисов.
7
Подготовка
обзора,
разработка
сервиса
Неделя
семестра
Объем
часов
1
2
2
6
3-4
4
5-6
4
7-8
4
9-10
4
11-13
4
Подготовка
обзора,
разработка
сервиса
Подготовка
обзора,
проект
программы
8
9
Модели
облачных
вычислений.
Категории
облаков:
«Программное
обеспечение как услуга»,
«Платформа как услуга»,
«Инфраструктура как
услуга».
Работа с
литературой,
источниками
Интернет,
выполнение
заданий
лабораторных
работ
Работа над
проектом,
тестировани
е программы
Методика разработки Webприложений
для
развертывания в облачной
среде.
Анализ
методик
разработки
приложений
Документир
ование ПП,
регистрация
ПП
Итого за семестр
14-16
4
17-18
4
36
4. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми
(последующими) дисциплинами
№
п/
п
1
2
3
Наименование обеспечиваемых (последующих)
дисциплин
Производственная практика
Научно-исследовательская работа
Выполнение ВКР
Темы дисциплины необходимые
для
изучения
обеспечиваемых
(последующих) дисциплин
1
2 3 4 5 6 7 8
9
+ +
+ + + + + +
+
+ +
+ + + + + +
+
+ +
+ + + + + +
+
Содержание дисциплины
1. Введение в дисциплину. Основное содержание курса, цели и задачи. Знакомство
с предметом и основными понятиями учебной дисциплины «Открытые технологии
разработки программного обеспечения». Связь учебного курса с другими дисциплинами
учебного плана.
5.
2.
Современные
информационные
технологии.
Тенденции
развития
информационных
технологий.
Технологии
интеграции
данных.
Технология
многоуровневых
приложений.
Способность
информационных
технологий
к
взаимодействию. Развитие информационных технологий как составная часть мирового
рынка высоких технологий. Глобализация информационного бизнеса. Конвергенция.
Рынок открытых компьютерных технологий. Методы и программные средства
коллективной разработки ПО.
3. Сервис-ориентированная архитектура интеграции информационных систем.
Разработка сервисов. Этапы документирования разработанного продукта.
SOA (Service-Oriented Architecture - сервисно-ориентированной архитектуры) современный стандарт интеграции приложений и информационных систем. Компоненты
SOA. Разработка Web-сервисов Поставщики Web-сервисов. Публикация Web-сервисов.
Потребители Web-сервисов. WS-ссылка.
8
4. Информационные технологии в системах организационного управления. Группы
методов
управления:
ресурсами,
процессами,
корпоративными
знаниями
(коммуникациями). ИТ Управления. ИТ автоматизации офиса. ИТ поддержки принятия
решений. ГИС технологии. ИТ в научных исследованиях.
5. Информационные технологии в образовательном процессе. Умение использовать
информационные технологии в профессиональной деятельности, принятии решений,
поиске и получении новой информации. Корпоративная информационная среда вуза;
информационные технологии для проектирования образовательных программ и
организации учебного процесса; методические и организационные проблемы применения
информационных технологий в обучении.
6. Создание мобильных сервисов для различных устройств (iOS, Android, Windows
Phone). Мобильные приложения: Встроенные приложения, Web-приложения. Разработка
приложений для мобильных устройств, работающих под управлением различных
операционных систем. Разработка библиотек для устройств Blackberry. Разработка
приложений, использующих телекоммуникационные возможности мобильных устройств.
Разработка Web-ресурсов и ПО на основе Web-технологий для мобильных устройств.
Создание мобильных сервисов и услуг на базе WAP или SMS. Выбор оптимальных
шаблонов проектирования.
7. Облачные технологии, их назначение. Основные характеристики Сервис
самообслуживания, Свободный сетевой доступ, Пул ресурсов, Быстрая эластичность,
Измеримый сервис.
Типы облачных сред: Частные облачные среды, Публичные облачные среды,
Гибридные облачные среды. Распределение нагрузки без избыточного выделения
ресурсов (вычислительные, сетевые, хранения данных). Примеры облачных сервисов.
8. Модели облачных вычислений. Категории облаков: «Программное обеспечение
как услуга», «Платформа как услуга», «Инфраструктура как услуга».
Программное
обеспечение
как
услуга
- Cloud Software as a Service
(SaaS). Приложения провайдера, выполняемые на облачной инфраструктуре. Приложения
с различных клиентских устройств через интерфейс тонкого клиента.
Платформа как услуга - Cloud Platform as a Service (PaaS). Средства для
развертывания (deploy) на облачной инфраструктуре создаваемых или приобретаемых
приложений, разрабатываемых с использованием поддерживаемых провайдером
инструментов и языков программирования.
Инфраструктура как услуга - Cloud Infrastructure as a Service (IaaS). Средства
обработки данных, хранения, сетей и других базовых (фундаментальных)
вычислительных ресурсов.
9. Методика разработки Web-приложений для развертывания в облачной среде.
Технологии web-сервисов. XML-RPC, SOAP, WSDL. Технология web-сервисов. Взаимодействие
со сторонними сервисами, организация самостоятельных. Технологии XML-RPC, SOAP. Описание
структуры сервисов посредством языка WSDL. Платформы клиентской стороны, прозрачная
интеграция с серверной стороной javaScript, AJAX/jQuery, Flash.
9
Индивидуальные и коллективные проекты. Документирование ПП. Оформление
документов для регистрации ПП.
6.
Планы семинарских занятий
Семинарские занятия учебным планом не предусмотрены
Темы лабораторных работ
1. Основные тенденции развития информационных технологий, технологии
интеграции
данных,
технология
многоуровневых
приложений,
способность
информационных технологий к взаимодействию. Работа с Интернет-ресурсами и
электронными библиотеками. Подготовка и защита письменного обзора по современным
направлениям исследований в области суперкомпьютерных технологий.
7.
2. Сервис-ориентированная архитектура интеграции информационных систем.
Компоненты SOA. Разработка сервис-ориентированного приложения. Разработка Webсервисов. Поставщики Web-сервисов. Публикация Web-сервисов.
3. Разработка приложения с использованием информационных технологий в
системах организационного управления: ИТ Управления, ИТ автоматизации офиса, ИТ
поддержки принятия решений, ГИС технологии, ИТ в научных исследованиях.
4. Проектирование и разработка приложения по решению одной из задач:
Корпоративная информационная среда вуза; информационные технологии для
проектирования образовательных программ и организации учебного процесса;
методические и организационные проблемы применения информационных технологий в
обучении.
5. Создание мобильных сервисов для различных устройств (iOS, Android, Windows
Phone). Мобильные приложения: Встроенные приложения, Web-приложения. Разработка
приложений для мобильных устройств, работающих под управлением различных
операционных систем.
6. Изучение типов облачных сред: Частные облачные среды, Публичные облачные
среды, Гибридные облачные среды. Распределение нагрузки без избыточного выделения
ресурсов (вычислительные, сетевые, хранения данных). Примеры облачных сервисов.
7. Модели облачных вычислений. Категории облаков: «Программное обеспечение
как услуга», «Платформа как услуга», «Инфраструктура как услуга». Проектирование и
разработка облачного приложения.
8. Индивидуальные и коллективные проекты. Документирование ПП. Техническое
задание. Требование к содержанию и оформлению. Внешние и внутренние языки
спецификации. Руководство пользователя. Оформление документов для регистрации ПП.
8. Примерная тематика курсовых работ (если они предусмотрены учебным планом
ООП). Курсовая работа по дисциплине учебным планом не предусмотрена.
10
9. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.
Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной
аттестации по итогам освоения дисциплины
9.1. Примерные варианты контрольных работ
Пример контрольной работы
1) Виды технологий интеграции данных.
2) Проблемы интеграции приложений.
3) Компоненты SOA.
Пример задания «Разработка сервиса»
1) Разработать веб-сервис, предоставляющий информацию о погодных условиях в
городах мира. Пользователю-клиенту предоставляется веб-интерфейс, где
реализована возможность выбрать город и получить информацию о погоде в
городе.
2) Создать web-сервис, который будет использовать XML документ в качестве
источника данных.
3) Разработать веб-сервис, предоставляющий информацию о студентах ТюмГУ.
Пример задания «Разработка проекта»
1) Проектирование и разработка облачного приложения «Программное обеспечение
как услуга».
2) Проектирование и разработка облачного приложения «Платформа как услуга».
3) Проектирование
и
разработка
облачного
приложения
«Инфраструктура как услуга».
9.2. Вопросы к экзамену
1. Тенденции развития информационных технологий.
2. Развитие информационных технологий как составная часть мирового рынка
высоких технологий.
3. Рынок открытых компьютерных технологий.
4. Методы и программные средства коллективной разработки ПО.
5. SOA (Service-Oriented Architecture - сервисно-ориентированной архитектуры)
современный стандарт интеграции приложений и информационных систем.
6. Компоненты SOA.
Поставщики
Web-сервисов.
Публикация
Web-сервисов.
Потребители Web-сервисов. WS-ссылка.
7. Информационные технологии в системах организационного управления.
8. Информационные технологии в образовательном процессе.
9. Создание мобильных сервисов для различных устройств.
10. Разработка приложений для мобильных устройств.
11. Типы облачных сред.
12. Модели облачных вычислений.
11
13. Категории облачных приложений.
14. Этапы документирования разработанного ПП.
15. Оформление документов для регистрации ПП
10. Образовательные технологии
Для реализации компетентностного подхода используются как традиционные формы
и методы обучения, так и интерактивные формы (круглый стол, рецензирование
приложений, тестирование сервисов и программ, представление разработанных проектов),
направленные на формирование у магистрантов навыков коллективной работы, умения
анализировать, синтезировать, готовить презентации.
11. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
11.1. Основная литература:
1. Управление инновационными проектами: учеб. пособие/ ред. В. Л. Попов. Москва: Инфра-М, 2011. - 336 с.
2. Михеева,
Елена
Викторовна. Информационные
технологии
в
профессиональной деятельности: учеб. пособие для студентов сред. проф.
образ./ Е. В. Михеева. - Москва: Проспект, 2010. - 448 с.
11.2. Дополнительная литература:
1. Генкин, Артем Семенович. Планета Web-денег в XXI веке: учеб. пособие для
студ. вузов/ А. С. Генкин. - Москва: КноРус, 2008. - 576 с.
2. Земсков, Андрей Ильич. Электронная информация и электронные ресурсы:
публикации и документы, фонды и библиотеки/ А. И. Земсков, Я. Л. Шрайберг.
- Москва: ФАИР, 2007. - 28 с.
3. Барская, Галина Борисовна. Интернет в маркетинге: учеб. пособие/ Г. Б.
Барская, Ю. В. Бидуля. - Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 2005. - 364 с.
4. Веллинг, Люк. Разработка Web-приложений с помощью PHP и MySQL
[Электронный ресурс] = PHP and MySQL Web Development: пер. с англ./ Л.
Веллинг, Л. Томсон. - 2-е изд.. - Электрон. прикладная прогр.. - Москва:
Вильямс, 2003. - 800 с.
5. Джерк Н. Разработка приложений для электронной коммерции/ Н. Джерк. Санкт-Петербург: ПИТЕР, 2001. - 512 с.: ил.; 24 см. - (Библиотека
программиста). - Прил. : CD-ROM.
11.3. Программное обеспечение и Интернет – ресурсы:
1. MSDN Academic Alliance. Библиотека учебных курсов [электр. ресурс]. – Режим
доступа http://www.microsoft.com/Rus/msdnaa/curricula/default.mspx свободный. Загл. с экрана.
2. Интернет-университет информационных технологий. Суперкомпьютерные
технологии. Кластерные вычисления [электр. ресурс]. – Режим доступа
http://www.intuit.ru/catalog/hpct/cluster/ свободный. - Загл. с экрана.
12. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины:
Для чтения лекций используется аудитория, оборудованная мультимедиа
проектором и персональным компьютером.
Для выполнения лабораторных работ используется компьютерное оборудование
(1 студент на компьютер) с установленными программными продуктами Microsoft Visual
Studio (версия не ниже 2010).
12
Для выполнения лабораторных работ используется компьютерное оборудование (1
студент на компьютер) с установленными программными продуктами Delphi (версия не
ниже 7), Microsoft Visual Studio (версия не ниже 2010), JDK, Netbeans, с набором базового
программного обеспечения разработчика – PHP, Apache, MySQL, а также среды
разработки с подсветкой синтаксиса PHP, HTML, CSS и Javascript – к примеру, Notepad++,
или Geany.
13