Системная архитектура информационных систем

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт математики и компьютерных наук
Кафедра информационных систем
Д.В. Семихин
СИСТЕМНАЯ АРХИТЕКТУРА ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов
направления 09.03.03 «Прикладная информатика», профиль подготовки
«Прикладная информатика в экономике», программа подготовки:
академический бакалавриат
форма обучения - заочная
Тюменский государственный университет
2015
Семихин Д.В. Системная архитектура информационных систем.
Учебно-методический
комплекс.
Рабочая
программа
для
студентов
направления 09.03.03 «Прикладная информатика», профиль подготовки
«Прикладная
информатика
в
экономике»,
программа
подготовки:
академический бакалавриат, заочная форма обучения. Тюмень, 2015, 19 стр.
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО с
учетом рекомендаций и ПрОП ВО по направлению и профилю подготовки.
Рабочая программа дисциплины (модуля) опубликована на сайте
ТюмГУ: Системная архитектура информационных систем [электронный
ресурс] / Режим доступа: http://www.umk3plus.utmn.ru, свободный.
Рекомендовано к изданию кафедрой информационных систем.
Утверждено директором института математики и компьютерных наук
Тюменского государственного университета.
ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР:
Глухих И.Н., профессор, д.т.н.,
заведующий кафедрой
информационных систем.
© Тюменский государственный университет, 2015.
© Семихин Д.В., 2015.
2
1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
1.1. Цели и задачи дисциплины
Цель изучения дисциплины - дать студенту комплексное представление о
современных
архитектурах
информационных
систем,
моделях
их
функционирования и особенностях реализации информационных систем в
различных предметных областях. Знания, умения и практические навыки,
полученные в результате изучения дисциплины, могут быть использованы
студентами в дальнейшей практической деятельности.
Задачи дисциплины: формирование знаний и умений, связанных с
разработкой информационных систем различной архитектуры; формирование
представлений современных методах проектирования системной архитектуры
ИС различного масштаба.
1.2. Место дисциплины в структуре образовательной программы
Дисциплина относится к блоку Б1, вариативной части. Для успешного
освоения дисциплины необходимы знания и умения, полученные в результате
изучения дисциплины «Информационные системы и технологии», «Теория
систем и системный анализ».
Освоение дисциплины
«Системная архитектура информационных
систем» является необходимой основой для успешного изучения дисциплины
«Управление
информационными
системами»
и
выполнения
производственной практики.
Таблица 1.
Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с
обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№ Наименование
обеспечиваемых
п/п (последующих) дисциплин
1.
2.
Темы дисциплины необходимые для изучения
обеспечиваемых (последующих) дисциплин
1
2
3
Управление информационными
системами
Производственная практика
+
+
Определяются тематикой практики
3
1.3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате
освоения данной образовательной программы.
В результате освоения ОП выпускник должен обладать следующими
компетенциями:
ОПК-1 – способностью использовать нормативно-правовые документы,
международные и отечественные стандарты в области информационных систем
и технологий;
ПК-7 – способностью проводить описание прикладных процессов и
информационного обеспечения решения прикладных задач;
ПК-9 – способностью составлять техническую документацию проектов
автоматизации и информатизации прикладных процессов.
1.4. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине
Знать:
- общую характеристику системной архитектуры ИС; стадии создания ИС
и процессы ее жизненного цикла;
- методы анализа прикладной области;
- методы и средства организации и управления проектом ИС на всех
стадиях жизненного цикла, оценка затрат проекта и экономической
эффективности ИС;
Уметь:
- проводить анализ предметной области, выявлять информационные
потребности и разрабатывать требования к ИС;
- разрабатывать концептуальную модель прикладной области, выбирать
инструментальные средства и технологии проектирования ИС;
Владеть:
- навыками работы с инструментальными средствами моделирования
предметной области, прикладных процессов;
- разработки
технологической
документации;
использования
функциональных и технологических стандартов ИС;
4
2. СТРУКТУРА И ТРУДОЕМКОСТЬ ДИСЦИПЛИНЫ.
Семестр 7. Форма промежуточной аттестации: экзамен. Общая
трудоёмкость дисциплины составляет 7 зачетных единиц, 252 академических
часа, из них 43.75 часа, выделенных на контактную работу с преподавателем,
208.25 часа, выделенных на самостоятельную работу.
3. ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН.
Таблица 3.
Тематический план
Лабораторные
занятия
Самостоятельная
работа
Итого часов по теме
Из них в интерактивной
форме, в часах
3
4
5
6
7
Общие понятия архитектуры
ИС и распределенной
обработки информации.
3
10
70
83
4
Всего
3
10
70
83
4
Архитектура открытых систем
и эталонные модели ИС.
3
10
70
83
4
Всего
3
10
70
83
4
Аппаратная платформа и
эффективность ИС.
4
10
68,25
82,25
4
Всего
4
10
68,25
82,25
4
Итого (часов, баллов) *:
10
30
212
252
12
Тема
1
1
Виды учебной работы и
самостоятельная работа, в
час.
Лекции
№
2
Модуль 1
Модуль 2
2
Модуль 3
3
* с учетом иных видов работы
5
4. ВИДЫ И ФОРМЫ ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ В ПЕРИОД
ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ
Участие в вебинарах.
5. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ.
МОДУЛЬ 1
Тема 1. Общие понятия архитектуры ИС и распределенной
обработки информации.
Общая характеристика и классификация информационных систем.
Формальные методы описания структуры системы. Понятие архитектуры
информационной системы. Особенности реализации информационных систем
в различных предметных областях. Модель распределенной обработки
информации. Безопасность информации
в системе. Программные и
технические средства распределенных информационных систем.
МОДУЛЬ 2
Тема 2. Архитектура открытых систем и эталонные модели ИС.
Архитектура открытых систем. Класс информационных систем и сетей
как открытые информационные системы. Базовая эталонная модель
Международной организации стандартов. Компоненты информационных
систем.
МОДУЛЬ 3
Тема 3. Аппаратная платформа ИС и эффективность ИС.
Эталонные
аппаратные
платформы.
Типовые
архитектурно-
структурные решения, используемые при создании информационных систем.
Методы оценки эффективности информационных систем. Тенденции и
перспективы развития информационных систем.
6. ПЛАНЫ СЕМИНАРСКИХ ЗАНЯТИЙ.
Не предусмотрены учебным планом ОП.
6
7. ТЕМЫ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ (ЛАБОРАТОРНЫЙ
ПРАКТИКУМ).
1. Обследование предприятия и формирование отчета
2. Создание технического задания на разработку ИС предприятия
3. Виды и формы представления структур, организационные диаграммы.
4. Классификация систем. Формализация системы.
5. Моделирование компонентов информационных систем.
6. Модели основных функций организационно-технического управления.
7. Проектирование информационной архитектуры системы, разработка
базы данных для хранения и системы управления содержимым.
8. Создание интерфейса пользователя.
9. Разработка документации.
8. ПРИМЕРНАЯ ТЕМАТИКА КУРСОВЫХ РАБОТ
Не предусмотрено учебным планом.
9. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ.
ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ
УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО
ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ).
Учебно-методическое
обеспечение
выполнения
обучающимися
самостоятельных заданий лабораторного практикума включает методические
указания к выполнению каждого задания (выдаются обучающимся в
электронном виде).
7
9.1. Планирование самостоятельной работы студентов
№
Модули и темы
Обязательные
Дополнительные
Объем часов
Таблица 5.
Виды СРС
Модуль 1
1
Общие понятия
архитектуры ИС и
распределенной
обработки
информации.
Проработка лекций;
Поиск дополнительных
чтение обязательной и
электронных ресурсов
дополнительной
по тематике лекций
литературы
Всего по модулю 1:
Модуль 2
2
70
Архитектура открытых Проработка лекций; Поиск дополнительных
чтение обязательной и
электронных ресурсов
систем и эталонные
дополнительной
по тематике лекций
модели ИС.
литературы
Всего по модулю 2:
Модуль 3
3
70
70
70
Проработка лекций;
Аппаратная платформа чтение обязательной и Поиск дополнительных
электронных ресурсов
и эффективность ИС. дополнительной
по тематике лекций
литературы
Всего по модулю 3:
ИТОГО*:
* с учетом иных видов работы
8
68,25
68,25
212
Информационная безопасность
Правовые основы прикладной информатики
+
+
+
+
9
Экономическая эффективность информационных систем
Управление информационными системами
Производственная (преддипломная) практика
+
+
+
+
+
+
+
Итоговая государственная аттестация
Проектный практикум
+
Моделирование экономических процессов и систем
+
Проектирование информационных систем
Учебная практика
+
Теория систем и системный анализ
Иностранный язык в информационных технологиях
(английский)
+
+
+
Операционные системы
Системная архитектура информационных систем
Информационные системы и технологии
ОПК-1
ПК-7
ПК-9
Вычислительные системы, сети и телекоммуникации
10.ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ
ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ
ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
10.1.Перечень компетенций с указанием этапов их формирования в
процессе освоения образовательной программы (выдержка из
матрицы компетенций)
+
+
10.2.Описание показателей и критериев оценивания компетенций
на различных этапах их формирования, описание шкал
оценивания
Таблица 6.
Критерии в соответствии с уровнем освоения ОП
пороговый
(удовл.)
61-75 баллов
базовый
(хор.)
76-90 баллов
Знает:
Общие понятия
из области
системной
архитектуры
информационных
ОПК-1 систем
Знает:
Определения,
понятия,
нормативноправовые
документы и
отечественные
стандарты из
области
системной
архитектуры
информационных
систем.
Умеет:
Умеет:
Применять при
Применять
при
разработке
разработке
информационных информационных
систем основные систем концепции
концепции
архитектурного
архитектурного
подхода,
использовать
ОПК-1 подхода.
нормативноправовые
документы
и
отечественные
стандарты.
10
повышенный
(отл.)
91-100 баллов
Виды
занятий
Оценочные
средства
Код
компетенци
и
Карта критериев оценивания компетенций
Л К, Т,
Знает:
Определения,
Р, КР
понятия,
нормативноправовые
документы,
международные и
отечественные
стандарты из
области системной
архитектуры
информационных
систем.
Л, ЭП,
Умеет:
Применять
при ЛЗ ИДЗ,
разработке
КР, К
информационных
систем концепции и
методологии
архитектурного
подхода,
использовать
нормативноправовые
документы,
отечественные
и
международные
стандарты.
пороговый
(удовл.)
61-75 баллов
ЭП,
ИДЗ,
КР
Л
Знает:
Особенности
реализации
информационных
систем в различных
предметных
областях; методы
описания
прикладной задачи;
понятия
распределенной
обработки
информации.
Л,
Умеет:
Умеет:
Умеет:
Проводить
Проводить
Проводить
ЛЗ
описание бизнес- описание бизнес- описание и
процессов
процессов и
участвовать в
прикладной
информационного реинжиниринге
задачи.
обеспечения
бизнес-процессов и
прикладной
информационного
задачи.
обеспечения
прикладной задачи.
К, Т,
Р, КР
ОПК-1
ПК-7
повышенный
(отл.)
91-100 баллов
ЛЗ
Владеет:
Навыками
применять
системный подход,
нормативноправовые
документы,
зарубежные и
отечественные
стандарты к
разработке ИС.
Владеет:
Навыками
применять
системный
подход к
разработке ИС
ПК-7
базовый
(хор.)
76-90 баллов
Виды
занятий
Оценочные
средства
Код
компетенци
и
Критерии в соответствии с уровнем освоения ОП
Знает:
Особенности
реализации
информационных
систем в
различных
предметных
областях
Владеет:
Навыками
применять
системный
подход,
нормативноправовые
документы и
отечественные
стандарты к
разработке ИС.
Знает:
Особенности
реализации
информационных
систем в
различных
предметных
областях; методы
описания
прикладной
задачи.
11
ЭП,
ИДЗ,
КР, К
ПК-9
ПК-9
ПК-9
пороговый
(удовл.)
61-75 баллов
базовый
(хор.)
76-90 баллов
Владеет:
Методами и
инструментами
описания бизнеспроцессов
прикладной
задачи.
Владеет:
Методами и
инструментами
описания бизнеспроцессов и
информационного
обеспечения
прикладной
задачи.
Знает:
Знает:
Общие понятия о Понятия о
структуре и
структуре и
составе
составе
документации,
документации,
описывающей
описывающей
системную
системную
архитектуру ИС архитектуру ИС;
уровни описания
архитектуры ИС.
Умеет:
Умеет:
Составлять
Составлять
техническую
техническую
документацию,
документацию,
описывающую
описывающую
системную
системную
архитектуру ИС. архитектуру ИС
различных
классов.
Владеет:
Методами и
инструментами
составления
технической
документации.
Владеет:
Методами и
инструментами
составления
технической
документации,
описывающей
системную
архитектуру ИС
различных
классов.
12
повышенный
(отл.)
91-100 баллов
Виды
занятий
Оценочные
средства
Код
компетенци
и
ПК-7
Критерии в соответствии с уровнем освоения ОП
ЛЗ
Владеет:
Методами и
инструментами
описания и анализа
бизнес-процессов и
информационного
обеспечения
прикладной задачи.
Знает:
Понятия о
структуре и составе
документации,
описывающей
системную
архитектуру ИС;
уровни описания и
методологии
архитектуры ИС.
Умеет:
Составлять
техническую
документацию,
описывающую
системную
архитектуру ИС
различных классов
и видов
прикладных задач.
Владеет:
Методами и
инструментами
составления
технической
документации,
описывающей
системную
архитектуру ИС
различных классов
и видов
прикладных задач.
ЭП,
ИДЗ,
КР
Л
К, Т,
Р, КР
Л,
ЛЗ
ЭП,
ИДЗ,
КР, К
ЛЗ
ЭП,
ИДЗ,
КР
Виды занятий: Л – лекции, ЛЗ – лабораторные занятия.
Оценочные средства: К – коллоквиум, Т – тест, Р – реферат, ЭП – электронные
практикумы, КР – контрольные работы, ИДЗ – индивидуальные домашние
задания.
10.3.Типовые контрольные задания или иные материалы,
необходимые для оценки знаний, умений, навыков и (или) опыта
деятельности, характеризующей этапы формирования
компетенций в процессе освоения образовательной программы
Тематика контрольных работ:
1. Формальные методы описания структуры системы
2. Программные
м
технические
средства
распределенных
информационных систем
3. Архитектура открытых систем
4. Компоненты информационных систем
5. Эталонные аппаратные платформы
6. Оценка эффективности ИС
Вопросы к экзамену по дисциплине:
Системная архитектура ИС – основные определения.
Применение системного подхода в управлении информацией и ИТ
Системное управление и структура ИС организации
ИТ-ресурсы информационной системы
Архитектурный подход к созданию ИС
Стандарт ANSI/IEEE Std 1471 - 2000.
Методика описания и проектирования архитектуры прикладных
подсистем
8. Архитектура программных систем
9. Уровни описания архитектуры
10.Отечественные стандарты и руководящие документы
11.Методология «Архитектура предприятия»
12.Методология FEA
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
13
13.Компоненты модели деятельности предприятия
14.Архитектуры данных и приложения
15.Категории моделей архитектуры организации
16.Разработка сервис-ориентированной архитектуры приложения
10.4.Методические материалы, определяющие процедуры
оценивания знаний, умений, навыков и (или) опыта
деятельности характеризующих этапы формирования
компетенций
Процедура оценивания студентов заочной формы обучения проводится
в форме устного или письменного ответа на вопросы по дисциплине или в виде
компьютерного тестирования.
11.ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ.
Программой предусматривается проведение лекций, практических
занятий
и
самостоятельных
работ,
позволяющих
расширить
спектр
рассматриваемых вопросов.
Предусмотрены интерактивные формы проведения занятий: разбор
заданий, презентация результатов самостоятельной работы.
12.УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ).
12.1.Основная литература:
1. Разработка и эксплуатация автоматизированных информационных
систем: Учебное пособие / Л.Г. Гагарина. - М.: ИД ФОРУМ: НИЦ
Инфра-М, 2013. - 384 с Режим доступа:
http://znanium.com/catalog.php?bookinfo=368454 (Дата обращения
13.04.2015)
2. Гаврилова, И. В. Разработка приложений [Электронный ресурс]: учеб.
пособие / И. В. Гаврилова. — 2-е изд., стер. — М.: ФЛИНТА, 2012. —
14
242 c. Режим доступа: http://znanium.com/catalog.php?bookinfo=455037
(дата обращения: 15.04.2015)
12.2.Дополнительная литература:
3. Архитектура и проектирование программных систем: Монография /
С.В. Назаров. - М.: НИЦ Инфра-М, 2013. - 351 с. Режим доступа:
http://znanium.com/catalog.php?bookinfo=353187 (Дата обращения
13.04.2015)
4. Архитектурные модели экономических систем: Монография / К.С.
Дрогобыцкая, И.Н. Драгобыцкий. - М.: Вузовский учебник: НИЦ
ИНФРА-М, 2014. - 301 с. Режим доступа:
http://znanium.com/catalog.php?bookinfo=421385 (Дата обращения
13.04.2015)
12.3.Интернет-ресурсы
5. Национальный открытый университет «ИНТУИТ» http://www.intuit.ru/
6. ЭБС «Университетская библиотека онлайн» http://biblioclub.ru/
13.ПЕРЕЧЕНЬ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ,
ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ ОСУЩЕСТВЛЕНИИ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА ПО ДИСЦИПЛИНЕ
(МОДУЛЮ).
При осуществлении образовательного процесса по дисциплине
применяются современные информационные технологии: различные
демонстрации с использованием проекционного мультимедийного
оборудования, использование компьютерной техники для выполнения
практических заданий, использование облачных технологий, самостоятельное
изучение студентами учебных материалов в электронной форме.
Перечень программного обеспечения
1.
2.
Microsoft Office (расширенный, включая MS Visio).
Microsoft Visual Studio
15
14.ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА И МАТЕРИАЛЬНОТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
(МОДУЛЯ)
1.
2.
Лекционная аудитория, оснащенная мультимедиа-проектором.
Компьютерный класс для проведения лабораторных занятий,
оснащенный мультимедиа-проектором.
15.МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО
ОСВОЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Студенты ведут запись лекций по темам дисциплины. На лабораторных
занятиях студенты выполняют задания и электронные практикумы (с
применением соответствующих программных продуктов). Во внеаудиторное
время
студенты
выполняют
проработку
лекционного
материала
и
индивидуальные домашние задания. Методические указания по выполнению
электронных практикумов и индивидуальных домашних работ в электронной
форме передаются обучающимся в начале семестра с помощью облачных
технологий.
Темы дисциплины, вызывающие дополнительный интерес или сложности
при освоении, рассматриваются на консультациях по дисциплине. Отдельные
вопросы студентов разбираются на индивидуальных консультациях.
16