Системна інженерія - Робоча програма навчальної дисципліни (Силабус)

Реквізити навчальної дисципліни

Програма навчальної дисципліни

Опис навчальної дисципліни, її мета, предмет вивчання та результати навчання

Силабус освітнього компонента «Системна інженерія» складено відповідно до освітньої програми підготовки бакалаврів «Інтегровані інформаційні системи» спеціальності 126 -Інформаційні системи та технології.

Метою навчальної дисципліни є формування та закріплення у студентів наступних компетентностей: (КС1) Здатність аналізувати об’єкт проектування або функціонування та його предметну область; (КС3) Здатність до проектування, розробки, налагодження та вдосконалення системного, комунікаційного та програмно-апаратного забезпечення інформаційних систем та технологій, Інтернету речей (ІоТ), комп’ютерно-інтегрованих систем та системної мережної структури, управління ними; (КС4) Здатність проектувати, розробляти та використовувати засоби реалізації інформаційних систем, технологій та інфокомунікацій (методичні, інформаційні, алгоритмічні, технічні, програмні та інші); (КС7) Здатність застосовувати інформаційні технології у ході створення,впровадження та експлуатації системи менеджменту якості та оцінювати витрати на її розроблення та забезпечення; (КС9) Здатність розробляти бізнес-рішення та оцінювати нові технологічні пропозиції; (КС15) Здатність аналізувати відомі реалізації компонентів нижнього рівня інформаційних систем з урахуванням вимог технологічних та бізнес-процесів, виконувати синтез контролерів, регуляторів, давачів, виконавчих пристроїв, будувати адекватні моделі нижнього рівня ієрархії інформаційних систем та здійснювати їх інтеграцію.

Предмет дисципліни: загальновизнані методології і сучасні технології створення інженерно-насичених систем технічного і соціально-технічного характеру різного ступеня складності.

**Програмні результати навчання, на формування та покращення яких спрямована дисципліна: (**ПРН 5) Аргументувати вибір програмних та технічних засобів для створення інформаційних систем та технологій на основі аналізу їх властивостей, призначення і технічних характеристик з урахуванням вимог до системи і експлуатаційних умов; мати навички налагодження та тестування програмних і технічних засобів інформаційних систем та технологій; **(**ПРН 7) Обґрунтовувати вибір технічної структури та розробляти відповідне програмне забезпечення, що входить до складу інформаційних систем та технологій; **(**ПРН 12) Застосовувати знання складу, структури, принципів реалізації та функціонування інформаційно-керуючих систем та виконувати розроблення, підтримку та супроводження інформаційних та програмно-технічні засобів, оцінювати ефективність використання інформаційно-керуючих систем на підприємствах; **(**ПРН 18) Демонструвати знання базових компонентів всіх рівнів інтегрованої інформаційної системи, проводити дослідження характеристик компонентів та системи в цілому у відповідності до життєвого циклу та стандартів системної інженерії.

Пререквізити та постреквізити дисципліни

Для успішного засвоєння дисципліни студент повинен володіти освітніми компонентами «Історія науки і техніки», «Практичний курс іноземної мови», «Фізика», «Спеціальні розділи математики», «Програмування». Компетенції, знання та уміння, одержані в процесі вивчення освітнього компонента є необхідними для подальшого вивчення освітніх компонентів «Технології розроблення програмного забезпечення», «Інфраструктура інформаційних технологій», «Теорія систем та системний аналіз», «Інформаційно-керуючи системи» та «Проектування інформаційних систем».

Зміст навчальної дисципліни

Розділ 1.

Тема 1.1. Системна інженерія і сучасні системи.

Тема 1.2. Ландшафт системної інженерії.

Тема 1.3. Структура складних систем.

Тема 1.4. Процес розробки системи.

Тема 1.5. Управління системною інженерією.

Розділ 2.

Тема 2.1. Аналіз потреб.

Тема 2.2. Дослідження концепції.

Тема 2.3. Визначення концепції системи.

Тема 2.4. Аналіз та підтримка прийняття рішень.

Розділ 3.

Тема 3.1. Ескізне проектування.

Тема 3.2. Інженерія програмних систем.

Тема 3.3. Технічне проектування.

Тема 3.4. Комплексування і атестація.

Тема 3.5. Виробництво.

Тема 3.6. Експлуатація і супровід.

Навчальні матеріали та ресурси

Базова література

1. Systems Engineering Handbook NASA/SP-2007-6105 Rev1, December 2007.

2. Systems Engineering Handbook, version 2a. Systems Engineering Fundamentals. Defense Acquisition University Press, 2001.\

3. Основи системної інженерії: навч. посіб. для студ. Спеціальності 131 «Прикладна механіка» / Г. О. Кривов, С. Г. Кривова, К. О. Зворикін, О. Є. Зубаньов; КПІ ім. Ігоря Сікорського. – Київ: КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022. – 322 с.

4. Derek Hitchins, World Class Systems Engineering, 1997.

5. Guide to the Systems Engineering Body of Knowledge (SEBoK) 2.0 / Robert Cloutier, Editor in Chief. — San Diego, CA: International Council on Systems Engineering (INCOSE), 2019.

Додаткова література

1. Gianni, D. et al. Modeling and Simulation-Based Systems Engineering Handbook, CRC Press, 2014.

2. NASA (2013) NASA Systems Engineering Processes and Requirements NPR 7123.1B, April 2013 NASA Procedural Requirements.

3. Parnell, G.S., Driscoll, P.J., Henderson, D.L. (eds.), Decision Making in Systems Engineering and Management, 2nd. ed., Hoboken, NJ: Wiley, 2011.

4. Delligatti, Lenny (2013). SysML Distilled: A Brief Guide to the Systems Modeling Language. Addison-Wesley Professional. ISBN 978-0-321-92786-6.

5. Friedenthal, Sanford; Moore, Alan; Steiner, Rick (2016). A Practical Guide to SysML: The Systems Modeling Language (Third ed.). Morgan Kaufmann / The OMG Press. ISBN 978-0-12-800202-5.

Навчальний контент

Методика опанування навчальної дисципліни (освітнього компонента)

Лекційні заняття.

**
**

Лабораторні роботи

Самостійна робота студента

Контрольна робота

Метою контрольної роботи є закріплення та перевірка теоретичних знань із освітнього компонента. Модульна контрольна робота (МКР) складається з трьох етапів і проводиться після вивчення матеріалу відповідного розділу та виконання відповідних лабораторних робіт. Вона проводиться шляхом тестування у середовищі LMS Moodle.

Політика та контроль

Політика навчальної дисципліни (освітнього компонента)

Система вимог, які викладач ставить перед студентом:

• правила відвідування занять: відвідування лекційних та лабораторних занять є обов’язковою складовою вивчення матеріалу, заборонено оцінювати присутність або відсутність здобувача на аудиторному занятті, в тому числі нараховувати заохочувальні або штрафні бали. Відповідно до РСО даної дисципліни бали нараховують за відповідні види навчальної активності на лекційних та лабораторних заняттях;

• правила поведінки на заняттях: студент має можливість отримувати бали за відповідні види навчальної активності на лекційних та лабораторних заняттях, що передбачені РСО дисципліни. Використання засобів зв’язку для пошуку інформації на гугл-диску викладача, в інтернеті, в дистанційному курсі на платформі Сікорський здійснюється за умови вказівки викладача. На лекції заборонено відволікати викладача від викладання матеріалу. Усі питання студенти задають в кінці лекції у відведений для цього час. Лабораторні роботи захищаються студентом особисто. Бали за лабораторну роботу враховуються лише за наявності електронного звіту;

• політика дедлайнів та перескладань: якщо студент не проходив, не з’явився на МКР (без поважної причини) або не був допущений до етапу МКР, його результат оцінюється у 0 балів. Перескладання результатів МКР не передбачено. Умовою допуску студента до відповідного етапу МКР є здані та захищені відповідні лабораторні роботи (лабораторні роботи №№ 1-4 для першого етапу МКР, №№ 1-8 для другого етапу МКР, №№ 1-12 для третього етапу МКР). Лабораторні роботи, які здані після відповідного етапу МКР (лабораторні роботи №№ 1-4 для першого етапу МКР, №№ 1-8 для другого етапу МКР, №№ 1-12 для третього етапу МКР) оцінюються в 0 балів. Умовою допуску до семестрового контролю є допуск до третього етапу МКР. Якщо студент, за невиконання умов допуску до семестрового контролю, отримав у відомості семестрового контролю запис «не допущений» або виконав умови допуску до семестрового контролю, але за результатами екзамену отримав оцінку «незадовільно», йому надається право (після виконання всіх умов допуску) на дві спроби для її ліквідування;

• етапи модульної контрольні роботи та семестровий контроль відбуваються шляхом тестування на лабораторних заняттях без застосування допоміжних засобів (мобільні телефони, планшети та ін.) за допомогою LMS Moodle;

• політика щодо академічної доброчесності: Кодекс честі Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут» https://kpi.ua/files/honorcode.pdf встановлює загальні моральні принципи, правила етичної поведінки осіб та передбачає політику академічної доброчесності для осіб, що працюють і навчаються в університеті, якими вони мають керуватись у своїй діяльності, в тому числі при вивченні та складанні контрольних заходів з дисципліни;

• студенти повинні сумлінно та самостійно (крім випадків, які санкціоновано передбачають групову роботу) виконувати навчальні та дослідницькі завдання, поважати наукові та навчальні здобутки інших, посилатися на джерела, з яких береться інформація, незалежно від того, в якому вигляді вона опублікована – в електронному чи паперовому, у разі виникнення труднощів під час виконання навчальних чи дослідницьких завдань звертатися за санкціонованою допомогою до колег, викладачів та наукових керівників, робити оригінальну роботу для кожної дисципліни, використовувати у науковій та навчальній діяльності тільки надійні та достовірні джерела інформації, нагадувати колегам про неприпустимість порушення академічної чесності;

• неприйнятними у навчальній та науково-дослідницькій діяльності для студентів є: плагіат, шахрайство, несанкціонована співпраця, пропонування чи отримання неправомірної винагороди при оцінюванні результатів успішності, використання родинних або службових зв’язків для отримання позитивної або вищої оцінки;

• при використанні цифрових засобів зв’язку з викладачем (мобільний зв’язок, електронна пошта, переписка на форумах та у соцмережах тощо) необхідно дотримуватись загальноприйнятих етичних норм, зокрема бути ввічливим та обмежувати спілкування робочим часом викладача.

Види контролю та рейтингова система оцінювання результатів навчання (РСО)

Поточний контроль: МКР (3 етапи), виконання та захист лабораторних робіт (12 робіт).

Календарний контроль: провадиться двічі на семестр як моніторинг поточного стану виконання вимог силабусу.

Семестровий контроль: екзамен.

Умови допуску до семестрового контролю: виконані та захищені лабораторні роботи.

Таблиця відповідності рейтингових балів оцінкам за університетською шкалою:

Загальна рейтингова оцінка студента після завершення семестру складається з балів, отриманих за:

• виконання та захист лабораторних робіт (12 робіт);

• виконання модульної контрольної роботи (МКР) (3 етапи);

• результат тестування на екзамені.

Лабораторні роботи

Ваговий бал. Лабораторні роботи 1-12 мають ваговий бал 3. Максимальна кількість балів за всі лабораторні роботи складає 3 бали * 12 робіт = 36 балів.

Критерії оцінювання лабораторних робіт:

• бездоганна робота – 3 бали;

• є незначні недоліки у підготовці та/або виконанні роботи – 2,5 балів;

• є несуттєві недоліки у підготовці та/або виконанні роботи – 2 бали;

• є певні недоліки у підготовці та/або виконанні роботи – 1,5 бали;

• є суттєві недоліки у підготовці та/або виконанні роботи – 1 бал;

• робота відповідає мінімальним вимогам для зарахування – 0,5 балів;

• робота не виконана, не захищена або здана невчасно – 0 балів.

Кожна невдала спроба здачі лабораторної роботи - -0,5 балів.

Модульна контрольна робота

Ваговий бал. Етапи №№ 1-3 модульної контрольної роботи мають ваговий бал 4. Максимальна кількість балів за всі етапи складає 4 бали * 3 етапи = 12 балів. Вони виконуються після вивчення розділів №№ 1-3 на одному з занять.

Критерії оцінювання модульної контрольної роботи: На етапі модульної контрольної роботи студент відповідає на 40 запитань в середовищі тестування MLS Moodle. Кожне запитання оцінюється від 0 до 0,1 балів. Середній час відповіді – 30 с на одне питання. Питання тесту передбачають одиночну або множинну відповідь.

Календарний контроль

Умовою позитивної першої атестації є виконання та захист лабораторних робіт №№ 1-4. Умовою позитивної другої атестації є виконання та захист лабораторних робіт №№ 1-8.

Форма семестрового контролю – екзамен

Необхідною умовою допуску до екзамену виконані та захищені лабораторні роботи. Ваговий бал екзамену 52 бали.

Критерії оцінювання екзамену: На екзамені студент відповідає на 104 питання в середовищі тестування MLS Moodle. Кожне запитання оцінюється від 0 до 0,5 балів. Середній час відповіді – 30 с на одне питання. Питання тесту передбачають одиночну або множинну відповідь.

Робочу програму навчальної дисципліни (Силабус):

Складено доцент, к.т.н., Сокульський Олег Євгенович

Ухвалено кафедрою інформаційних систем та технологій (протокол № 21 від 29.06.2023 р.)

Погоджено Методичною комісією факультету (протокол № 11 від 29.06.2023 р.)