Технології розроблення програмного забезпечення - Робоча програма навчальної дисципліни (Силабус)

Реквізити навчальної дисципліни

Програма навчальної дисципліни

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

Силабус освітнього компонента «Технології розроблення програмного забезпечення» складено відповідно до освітньої програми підготовки бакалаврів «Інформаційне забезпечення робототехнічних систем» спеціальності 126 – Інформаційні системи та технології.

Метою навчальної дисципліни є формування та закріплення у студентів наступних компетентностей:

(КЗ 1) Здатність до абстрактного мислення, аналізу і синтезу;

(КЗ 7) Здатність розробляти та управляти проектами;

(КС 2) Здатність застосовувати стандарти в області інформаційних систем та технологій при розробці функціональних профілів, побудові та інтеграції систем, продуктів, сервісів і елементів інфраструктури організації;

(КС 3) Здатність до проектування, розробки, налагодження та вдосконалення системного, комунікаційного та програмно-апаратного забезпечення інформаційних систем та технологій, Інтернету речей (IoT), комп’ютерноінтегрованих систем та системної мережної структури, управління ними;

(КС 7) Здатність застосовувати інформаційні технології у ході створення, впровадження та експлуатації системи менеджменту якості та оцінювати витрати на її розроблення та забезпечення;

(КС 8) Здатність управляти якістю продуктів і сервісів інформаційних систем та технологій протягом їх життєвого циклу;

(КС 10) Здатність вибору, проектування, розгортання, інтегрування, управління, адміністрування та супроводжування інформаційних систем, технологій, інфокомунікацій, сервісів та інфраструктури організацій.

Предмет навчальної дисципліни – поглиблене вивчення технологій розробки програмного забеспечення інформаційних систем. В професійній діяльності майбутні фахівці будуть здатні виявляти, ставити та вирішувати проблеми, генерувати ідеї та приймати обґрунтовані рішення.

Програмні результати навчання, на формування та покращення яких спрямована дисципліна:

(ПРН 3) Використовувати базові знання інформатики й сучасних інформаційних систем та технологій, навички програмування, технології безпечної роботи в комп'ютерних мережах, методи створення баз даних та інтернет-ресурсів, технології розроблення алгоритмів і комп’ютерних програм мовами високого рівня із застосуванням об’єктно-орієнтованого програмування для розв’язання задач проектування і використання інформаційних систем та технологій;

(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 6) Демонструвати знання сучасного рівня технологій інформаційних систем, практичні навички програмування та використання прикладних і спеціалізованих комп’ютерних систем та середовищ з метою їх запровадження у професійній діяльності;

(ПРН 7) Обґрунтовувати вибір технічної структури та розробляти відповідне програмне забезпечення, що входить до складу інформаційних систем та технологій;

(ПРН 8) Застосовувати правила оформлення проектних матеріалів інформаційних систем та технологій, знати склад та послідовність виконання проектних робіт з урахуванням вимог відповідних нормативно-правових документів для запровадження у професійній діяльності ;

(ПРН 14) Знати сучасні мови програмування та технології створення програмного забезпечення інформаційних систем та технологій;

(ПРН 23) Вміти розробляти програмне забезпечення для задач управління і обробки сенсорної інформації робототехнічних систем.

Пререквізити та постреквізити дисципліни (місце в структурно-логічній схемі навчання за відповідною освітньою програмою)

Для успішного засвоєння дисципліни «Технології розроблення програмного забезпечення» студент повинен володіти освітніми компонентами «Програмування», «Теорія алгоритмів», «Бази даних».

Зміст навчальної дисципліни

Лекційний матеріал:

1. Розділ 1 Інформаційні системи

   1. Вступ. Загальна термінологія

   2. Класифікація ІС

   3. Життевий цикл розробки програмного забезпечення. Стандарти, які регламентують життєвий цикл програмного забезпечення.

   4. Моделі ЖЦ

2. Розділ 2 Предметна область програмного забезпечення

   1. Поняття предметної області. Опис процесів проектування, розробки. Специфікація вимог. Технічне завдання.

   2. UML як мова моделювання програмного продукту. Діаграми опису поведінки системи

3. Розділ 3 Інформаційне забепечення ІС

   1. Технології розробки БД. Рівні проектування БД. MS SQL Server

   2. Методологія ERD (сутність-зв'язок)

4. Розділ 4 Програмне забезпечення ІС

   1. Робота з даними в .NET: технологія ADO.NET (Работа с SqlDataAdapter і DataSet), ORM (Entity Framework)

   2. Використання лямбда виразів. Технологія LINQ

   3. Технологія ASP.NET

   4. Застосування архытектурного шаблону MVC

5. Розділ 5 Процес розробки програмного забезпечення

   1. Розробка з GIT

   2. Архітектури середовища розгортання

   3. Основи TeamLeading

Комп’ютерні практикуми:

1. Cтворення бази даних, таблиць бази даних та заповнення таблиць даними.

   1. Виконання аудиторної, загальної для всіх частини.

   2. Виконання власного варіанту.

2. Запити до даних БД.

   1. Виконання аудиторної, загальної для всіх частини.

   2. Виконання власного варіанту.

3. З’єднання та теоретико-множинні операції над відношенням.

   1. Виконання аудиторної, загальної для всіх частини.

   2. Виконання власного варіанту.

4. Підзапити до даних БД.

   1. Виконання аудиторної, загальної для всіх частини.

   2. Виконання власного варіанту.

5. Операції об’єднання результатів декількох запитів. Модифікація даних.

   1. Виконання аудиторної, загальної для всіх частини.

   2. Виконання власного варіанту.

6. Використання технології ADO.NET у зв’язці з MS SQL Server. Постачальник даних.

   1. Підключення до бази даних.

   2. Виконання основних операцій з базою даних.

   3. Використання транзакцій.

   4. Робота з запитами що повертають значення.

   5. Робота зі збереженими процедурами.

7. Автономна модель зберігання даних, Entity Framework, LINQ.

   1. Робота з автономною моделлю зберігання даних.

   2. Робота з Entity Framework.

   3. Робота з LINQ.

Навчальні матеріали та ресурси

1. Джеффри Рихтер CLR via C#. Программирование на платформе Microsoft.NET Framework 4.5 на языке C# — СПб.: Питер, 2013. — 896.

2. Гагарина Л.Г. и др. - Технология разработки программного обеспечения. Учебное пособие - 2008

3. Глоба Л.С. Розробка інформаційних ресурсів та систем: Електронне навчальне видання. Конспект лекцій / Л.С. Глоба, Т.М. Кот. - К.: НН ІТС НТУУ “КПІ”, 2012. - 322с.

Навчальний контент

Методика опанування навчальної дисципліни (освітнього компонента)

Під час вивчення дисципліни передбачені наступні форми та методи навчання і викладання, що сприяють досягнення результатів, закладених в робочу програму: лекції, що передбачають викладення теоретичного матеріалу та узагальнення знань; самостійна робота студента, оформлена у вигляді реферату; комп’ютерний практикум за допомогою яких формуються вміння, набувається досвід практичного використання конкретних, обраних програмних інструментів для вирішення поставлених задач.

Самостійна робота студента

Контрольна робота

Метою контрольної роботи є закріплення та перевірка теоретичних знань із освітнього компонента.

Модульні контрольні роботи (МКР) виконуються в період першого та другого календарних контролей. Контрольні роботи проводяться у середовищі Google. Кожен студент отримує індивідуальне завдання, відповідно до якого необхідно виконати синтез багатотактної схеми на мультиплексорах та тригерах, скласти програми у середовищі Quartus II та виконати симуляцію методом часових діаграм.

Комп’ютерні практикуми

Ваговий бал. Усі комп’ютерні практикуми мають ваговий бал 5.

Максимальна кількість балів за всі комп’ютерні практикуми складає 5 балів * 12 робіт = 60 балів.

На комп’ютерних практикумах студенти показують та захищають розроблені запити та програми, відповідають на питання по коду та по теорії. Для допуску до комп’ютерного практикуму (окрім 1-го) необхідно захистити попередній. Студенти, що не захистили попередній комп’ютерний практикум можуть бути не допущені до виконання наступного. Усі комп’ютерні практикуми виконуються студентами індивідуально.

Критерії оцінювання комп’ютерних практикумів 1-5:

- зроблено усі завдання з аудиторної та індивідуальної (по варіанту) частини роботи – 2 бали;

- студент зміг пояснити що робиться у написаних ним запитах, як вони працюють – 1.5 балів;

- студент успішно відповів на всі питання по теорії – 1.5 балів.

Критерії оцінювання комп’ютерних практикумів 6-12:

- зроблено усі завдання з методичних вказівок, програма працює правильно – 2.5 бали;

- студент успішно відповів на всі питання по коду та по теорії – 2.5 балів.

УВАГА! Захист всіх комп’ютерних практикумів є умовою допуску до складання екзамену. Студенти, що на момент консультації перед екзаменом не захистили комп’ютерні практикуми, не допускаються до основної здачі та готуються до перескладання.

УВАГА! Для допуску до перескладання екзамену треба у визначений викладачем термін здати всі заборгованості по комп’ютерним практикумам.

Політика та контроль

Політика навчальної дисципліни (освітнього компонента)

Вимоги, які виставляються перед студентом:

• відвідування лекційних занять та комп’ютерних практикумів є обов’язковою складовою вивчення матеріалу, але 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 заняттях та комп’ютерних практикумах;

• обов’язковою складовою вивчення матеріалу також є самостійне опрацювання матеріалу, написання модульних контрольних робіт, виконання передбачених комп’ютерних практикумів;

• заохочувальні бали виставляються за: доповідь на лекціях, допомогу в оновленні методичних матеріалів;

• штрафні бали передбачені за несвоєчасну здачу комп’ютерних практикумів між граничними атестаційними контролями;

• 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: доповіді за рефератами на лекційних заняттях, тестування, МКР, виконання та захист комп’ютерних практикумів.

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

Семестровий контроль: екзамен.

Умови допуску до семестрового контролю: виконані та захищені комп’ютерних практикумів, семестровий рейтинг більше 60 балів.

Таблиця відповідності рейтингових балів оцінкам за університетською шкалою:

Рейтинг студента з дисципліни складається з білав, що він отримує за:

1. МКР - 20 балів, з них

   1. МКР 1 – 10 балів

   2. МКР 2 – 10 балів

2. Комп’ютерний практикум – 60 балів

3. Екзамен – 20 балів

   1. Питання 1 – 10 балів

   2. Питання 2 – 10 балів

Додаткова інформація з дисципліни (освітнього компонента)

Перелік питань на екзамен:

1. Визначення термінології: база даних, таблиця, запис таблиці.

2. Визначення термінології: таблиця, поле, запис таблиці.

3. Визначення термінології: первинний та зовнішній ключі таблиці.

4. Визначення термінології: поля таблиці, що обчислюються.

5. Визначення термінології: відношення між таблицями, типи відношень.

6. Визначення термінології: цілісність даних, обмеження цілісності даних.

7. Стандартні команди мови T-SQL: синтаксис команди створення бази даних.

8. Стандартні команди мови T-SQL: синтаксис команди створення таблиці.

9. Стандартні команди мови T-SQL: синтаксис команди створення первинного ключа.

10. Стандартні команди мови T-SQL: синтаксис команди створення зовнішнього ключа.

11. Стандартні команди мови T-SQL: синтаксис команди створення відношення між таблицями.

12. Синтаксис та правила застосування IDENTITY

13. Команда отримання відомості про таблицю бази даних

14. Типи даних мови T-SQL: цілі числа.

15. Типи даних мови T-SQL: числа з фіксованою комою.

16. Типи даних мови T-SQL: числа з плаваючою комою.

17. Типи даних мови T-SQL: дата та час.

18. Типи даних мови T-SQL: символьні рядки.

19. Типи даних мови T-SQL: двійкові дані.

20. Типи даних мови T-SQL: інші типи даних.

21. Правила визначення імен об’єктам бази даних

22. Стандартні команди мови T-SQL: синтаксис команд заповнення таблиць даними, видалення усіх даних, видалення таблиць і баз даних.

23. Стандартні команди мови T-SQL: синтаксис команди зміни таблиці бази даних.

24. Стандартні команди мови T-SQL: синтаксис команди запиту до однієї або багатьох таблиць, основні ключові слова.

25. Стандартні команди мови T-SQL: синтаксис явного внутрішнього з’єднання та принцип його роботи.

26. Стандартні команди мови T-SQL: синтаксис зовнішнього лівого з’єднання та принцип його роботи.

27. Стандартні команди мови T-SQL: синтаксис зовнішнього правого з’єднання та принцип його роботи.

28. Стандартні команди мови T-SQL: синтаксис зовнішнього повного з’єднання та принцип його роботи.

29. Стандартні команди мови T-SQL: синтаксис явного і неявного з’єднань що утворюють декартововий добуток та принцип його роботи.

30. Стандартні команди мови T-SQL: синтаксис простого з’єднання двох запитів, правила по яким з’єднуються запити

31. Стандартні команди мови T-SQL: синтаксис з’єднання двох запитів при яких отримується їх різниця і перетин, правила по яким з’єднуються запити.

32. Стандартні команди мови T-SQL: синтаксис команди оновлення рядків у таблиці

33. Стандартні команди мови T-SQL: синтаксис команди видалення рядків із таблиці.

34. Стандартні команди мови T-SQL: синтаксис команди копіювання даних з однієї таблиці у іншу INSERT INTO.

35. Стандартні команди мови T-SQL: синтаксис команди копіювання даних з однієї таблиці у іншу SELECT INTO.

36. Механізми сортування, групування і умови над групуванням у команді запиту до однієї або багатьох таблиць. Порядок виконання цих операцій.

37. Чотири системні бази даних, їх імена та призначення.

38. Робота зі змінними у базі даних, їх визначення, команди виводу на екран, тощо.

39. Логічні оператори у мові T-SQL.

40. Синтаксис і механізм роботи оператору LIKE у мові T-SQL. Як шукати спеціальні символи у рядках таблиці.

41. Функції CASE та IIF у мові T-SQL.

42. Агрегатні функції у мові T-SQL.

43. Правила використання та особливості роботи функцій COUNT, SUM, MAX, MIN та AVG.

44. Порядок обробки інструкцій у команді запиту до однієї або багатьох таблиць.

45. Математичні функції у мові T-SQL.

46. Функції для роботи з текстом у мові T-SQL.

47. Функції для роботи з часом у мові T-SQL.

48. Явні з’єднання таблиць у мові T-SQL.

49. Неявні з’єднання таблиць у мові T-SQL.

50. Підзапити у мові T-SQL, визначення, принцип роботи, команди в яких вони використовуються.

51. Підзапити у мові T-SQL, визначення, порядок виконання, оператори команди SELECT після яких вони використовуються.

52. Правила застосування псевдонімів у мові T-SQL.

53. Лямбда-вираз. Визначення, властивості, механізм роботи.

54. Використання операторів ref, out, кілька параметрів у лямбда-виразах.

55. Вираз-лямбда. Визначення, відмінність від лямбда-виразів, механізм роботи.

56. Лямбда-оператори. Визначення, механізм роботи. Лямбда-вирази без параметрів.

57. Технологія LINQ. Визначення, різновиди.

58. Структура запиту LINQ. Ключові слова.

59. Механізм мінімізації запитів LINQ.

60. Фільтрація та сортування у обох напрямках у LINQ.

61. Використання агрегатних операцій у LINQ.

62. Перетворення об’єктів та робота з колекціями у LINQ.

63. Механізм розширення методів Extension Methods.

64. Архітектура ADO.NET.

65. Визначення і призначення об’єктів постачальника даних.

66. Визначення і призначення об’єктів автономної моделі зберігання даних.

67. Поняття і механізм роботи пулу підключень.

68. Рядок підключення до бази даних. Його параметри.

69. Об’єкт SqlConnecton, його використання.

70. Об’єкт SqlCommand, його використання.

71. Об’єкт SqlDataReader, його використання.

72. Типізація результатів за допомого SqlDataReader. Типи C#, SQL та методи для приведення цих типів які ви пам’ятаєте.

73. Механізм параметризації запитів. Навіщо потрібен, як працює.

74. Використання вихідних параметрів запитів.

75. Використання транзакцій. Об’єкт SqlTransaction.

76. Об’єкт DataSet. Визначення, складові, як використовується.

77. Об’єкт SqlDataAdapter. Визначення, як використовується.

78. Об’єкт SqlCommandBuilder. Визначення, як використовується.

Робочу програму навчальної дисципліни (силабус):

Складено доцент, к.т.н., доцент Мамедова Катериною Юріївною

старший викладач, Ковалем Олександром Сергійовичем

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

Погоджено Методичною комісією факультету (протокол № 11 від 29.06.2023)