РОЗРОБКА МОБІЛЬНИХ ЗАСТОСУВАНЬ ПІД ANDROID

Силабус освітнього компонента

Реквізити навчальної дисципліни

Програма навчальної дисципліни

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

Силабус освітнього компонента «Розробка мобільних застосувань під Android», який є вибірковим, складено відповідно до освітніх програм підготовки бакалаврів 126 спеціальності – Інформаційні системи та технології. Даний курс орієнтований на освоєння розробки мобільних застосунків для пристроїв, які працюють на операційній системі Android. Він підходить для студентів з мінімальним рівнем володіння мови Java або інших об’єктно-орієнтованих мов програмування та знаннями з систем управління базами даних.

Мета навчальної дисципліни

Метою навчальної дисципліни є оволодіння принципами проектування, засобами створення та супроводу мобільних додатків під операційну систему Android для виконання наступних завдань:

• формування навичок роботи з інструментальними засобами, які використовуються при розробці мобільних застосувань;
• вивчення структури та компонентів мобільних застосунків;
• практичне використання можливостей та засобів мови Java при проектуванні та розробці мобільних застосувань.

Важливою метою є формування та закріплення у студентів наступних компетентностей: Здатність аналізувати об’єкт проектування або функціонування та його предметну область; Здатність проектувати, розробляти та використовувати засоби реалізації інформаційних систем, технологій та інфокомунікацій (методичні, інформаційні, алгоритмічні, технічні, програмні та інші); Здатність використовувати сучасні інформаційні системи та технології (виробничі, підтримки прийняття рішень, інтелектуального аналізу даних та інші), методики захисту інформації та кібербезпеки під час виконання функціональних завдань та обов’язків; Здатність вибору, проектування, розгортання, інтегрування, управління, адміністрування та супроводжування інформаційних систем, технологій, інфокомунікацій, сервісів та інфраструктури організацій.

Предмет навчальної дисципліни

Принципи і шаблони проектування додатків під операційну система Android, їх реалізація та тестування з використанням інструментальних засобів розробки програмного забезпечення.

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

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; Проводити системний аналіз об’єктів проектування та обґрунтовувати вибір структури, алгоритмів та способів передачі інформації в інформаційних системах та технологіях; 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; 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; Обґрунтовувати вибір технічної структури та розробляти відповідне програмне забезпечення, що входить до складу інформаційних систем та технологій; Знати сучасні мови програмування та технології створення програмного забезпечення інформаційних систем та технологій.

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

Для успішного засвоєння дисципліни студент повинен володіти освітніми компонентами «Основи програмування», «Структури даних та алгоритми», «Комп’ютерні мережі», «Бази даних». Компетенції, знання та уміння, одержані в процесі вивчення освітнього компонента є необхідними для подальшого успішного вивчення освітніх компонентів «Технології розроблення програмного забезпечення», «Управління проектами», «Технології Інтернет речей», «Проектування інформаційних систем».

3. Зміст навчальної дисципліни

Розділ 1. Структура програми під платформу Андроїд. 1.1. Компоненти Android-додатку 1.2. Компонент «Діяльність» та її життєвий цикл 1.3. Компонент «Служба» та її життєвий цикл 1.4. Типи процесів в Android та їх пріоритети 1.5. Компонент «Контент-провайдер» 1.6. Компонент «Приймач широкомовних намірів» 1.7. Активація компонентів за допомогою намірів 1.8. Файл Android маніфесту
Розділ 2. Середовище розробки та елементи керування та обробки подій. 2.1. Android Studio та про елементи керування 2.2. Архітектура системи Android 2.3. Базові віджети 2.4. Зміна орієнтації 2.5. Командні елементи керування та обробка подій 2.6. Закладки 2.7. Динамічне створення елементів керування
Розділ 3. Робота з компонентом фрагмент (FRAGMENT). 3.1. Створення фрагменту 3.2 Додавання фрагменту до користувацького інтерфейсу 3.3. Додавання фрагмента до Діяльності 3.4. Управління фрагментами 3.5. Створення події зворотного виклику для Діяльності 3.6. Додавання елементів у рядок дій
Розділ 4. Використання ресурсів. 4.1. Доступні типи ресурсів 4.2. XML-файли компонування 4.3. Стилі та теми 4.4. Активи 4.5. Локалізація додатків (Інтернаціоналізація)
Розділ 5. Способи збереження даних. 5.1. Збереження пар "ключ-значення” 5.2. Збереження до файлів 5.3. Збереження даних у базах даних SQL 5.4. Бібліотека Room
Розділ 6. Пристрої візуального відображення та вводу даних. 6.1. Екрани мобільних пристроїв: Характеристики та типи 6.2. Типи сенсорних екранів та принципи їх роботи 6.3. Діалоги, сповіщення та меню 6.4. Особливості розробки додатків для пристроїв із сенсорними екранами
Розділ 7. Графіка та мультимедіа. 7.1. Робота з аудіо інформацією 7.2. Робота з відео інформацією 7.3. Огляд існуючих плеєрів 7.4. Малювання на канві 7.5. Створення анімації
Розділ 8. Обробка подій. 8.1. Наміри 8.2. Доступ до компонентів через дозволи 8.3. Обробка жестів та дотиків
Розділ 9. Виконання задач у фоновому потоці. 9.1. Компонент Service 9.2. Компонент Broadcast Receiver
Розділ 10. Системні служби. 10.1. Менеджер пакетів 10.2. Сповіщення в рядку стану 10.3. Служба оповіщень 10.4. Робота з Home Screen та створення віджетів 10.5. Буфер обміну та API для роботи з текстом (Text To Speech)
Розділ 11. Робота з обладнанням. 11.1. Вбудовані датчики 11.2. Керування екраном 11.3. Доступ до акумуляторної батареї 11.4. Робота з камерою 11.5. Визначення локації
Розділ 12. Робота з бібліотеками. 12.1. Navigation 12.2. WebView 12.3. Retrofit

4. Навчальні матеріали та ресурси

Основна література:

• Greg Nudelman Android Design Patterns: Interaction Design Solutions for Developers. Wiley (1st edition), 2013 - 456 p.
• Колисниченко Д. Программирование для Android 3-е издание. "БХВ-Петербург", 2021 - 288 c.
• Голощапов А. Л. Google Android. Создание приложений для смартфонов и планшетных ПК. 2-е издание. «БХВ-Петербург», 2014 - 928 с.
• Федотенко М. Разработка мобильных приложений. Лаборатория знаний, 2019 - 335 с.
• Ян Дарвін Android. Сборник рецептов: задачи и решения для разработчиков приложений. 2-е издание. Діалектика, 2018 - 768 с.
• Андерс Ерансон Эффективное использование потоков в операционной системе Android. O'Reilly, 2015 - 304 с.

Додаткова література:

• Josh Skeen, David Greenhalgh Kotlin Programming: The Big Nerd Ranch Guide. Big Nerd Ranch Guides, 2019 - 480 p.
• Эд Бурнет Привет, Android! Разработка мобильных приложений. Питер, 2012 - 256с.
• Филлипс Б., Стюарт К., Марсикано К. Android. Программирование для профессионалов. 4-е издание. Питер Пресс, 2021 - 704 с.

Навчальний контент

5. Методика опанування навчальної дисципліни (освітнього компонента)

Лекційні заняття

Лабораторні роботи

Матеріали до лекційних та лабораторних робіт доступні для завантаження в телеграм групі дисципліни та в системі підтримки навчального процесу «Електронний кампус» виключно здобувачам, які обрали курс «Розробка мобільних застосувань під Android» за посиланням https://ecampus.kpi.ua/

Самостійна робота студента

Політика та контроль

6. Політика навчальної дисципліни (освітнього компонента)

Система вимог, які ставляться перед студентом:

• правила відвідування занять: 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 практичних заняттях, передбачені РСО дисципліни. За наявності конфліктних ситуацій, вони мають відкрито обговорюватись з викладачем, необхідно бути взаємно толерантним, поважати думку іншого. Використання засобів зв’язку для пошуку інформації в інтернеті здійснюється за умови вказівки викладача;
• заохочувальні бали виставляються за підготовку та проведення доповідей на лекційних заняттях. Кількість заохочуваних балів не більше 10;
• виставлення оцінок: кожна оцінка виставляється відповідно до розробленої викладачем та оголошеної на першому занятті РСО; у разі невиконання студентом всіх передбачених робочим навчальним планом завдань (лабораторних робіт) до заліку він не допускається. Якщо студент не може бути присутніми на заняттях, він повинен відпрацювати самостійно лабораторні роботи та здійснити захист на занятті або відповідно до графіку на консультації у викладача.
• штрафні бали виставляються за невчасне подання до захисту лабораторних робіт – за кожне пропущене заняття -1 бал, але не більше -6 балів за 1 роботу.
• 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 «Розробка мобільних застосувань під Android»;
• при використанні цифрових засобів зв’язку з викладачем (мобільний зв’язок, електронна пошта, месенджери, форуми чи соціальні мережі, тощо) необхідно дотримуватись загальноприйнятих етичних норм, зокрема бути ввічливим та обмежувати спілкування робочим часом викладача.

7. Види контролю та рейтингова система оцінювання результатів навчання (РСО)

Поточний контроль: вправи на лекційних заняттях, тестування, виконання та захист лабораторних робіт. Календарний контроль: проводиться двічі на семестр як моніторинг поточного стану виконання вимог силабусу. Семестровий контроль: залік. Умови допуску до семестрового контролю: виконані та захищені лабораторні роботи, семестровий рейтинг більше 35 балів. Рейтинг студента з дисципліни складається із балів стартового рейтингу (протягом семестру). Бали стартового рейтингу протягом семестру студент отримує за:

• виконання та захист лабораторних робіт;
• проведення доповідей на лекційних заняттях (заохочувальні бали).

Система рейтингових балів та критерії оцінювання

Лабораторні роботи

Ваговий бал. Лабораторні роботи №1, №4 та №5 мають ваговий бал 20, роботи №2 та №3 по 15 балів, а робота №6 – 10 балів. Максимальна кількість балів за всі лабораторні роботи складає: 3 роботи * 20 балів + 2 роботи * 15 балів + 1 робота * 10 балів = 100 балів. На лабораторних роботах студенти перевіряють працездатність написаних програм за попередньо вирішеними вдома задачами. Для допуску до поточної лабораторної роботи необхідно мати Протокол, оформлений відповідно до норм оформлення технічної документації, який має містити всі необхідні пункти, відповідно до Методичних вказівок. Також для допуску до лабораторної роботи (окрім 1-ї) необхідно захистити попередню. Студенти, що не захистили попередню лабораторну роботу можуть бути не допущені до виконання наступної.

Критерії оцінювання лабораторних робіт:

• «відмінно», повна відповідь на питання під час захисту (не менш ніж 90% потрібної інформації) та оформлений належним чином протокол до лабораторної роботи – 20-19(за дрібної помилки) балів за роботи №1, №4 та №5; та максимальна кількість білів за роботи №2, №3 та №6 (15 та 10 балів відповідно);
• «добре», достатньо повна відповідь на питання під час захисту (не менш ніж 75% потрібної інформації) та оформлений належним чином протокол до лабораторної роботи – 18-16 балів за роботи №1, №4 та №5; 14-12 балів за роботи №2 та №3; 9-8 балів за роботу №6;
• «задовільно», неповна відповідь на питання під час захисту (не менш ніж 60% потрібної інформації), незначні помилки та оформлений належним чином протокол до лабораторної роботи – 15-12 балів за роботи №1, №4 та №5; 11-9 балів за роботи №2 та №3; 7-6 балів за роботу №6;
• «незадовільно», незадовільна відповідь та/або не оформлений належним чином протокол до лабораторної роботи – 0 балів.

За кожне запізнення з поданням лабораторної роботи до захисту від встановленого терміну оцінка знижується на 1 бал, але не більше 6 балів за одну роботу. УВАГА! Захист всіх лабораторних робіт є умовою допуску до складання заліку. Студенти, що на момент консультації перед заліком не захистили лабораторні роботи, не допускаються до основної здачі та готуються до перескладання.

Заохочувальні бали

За активну роботу на лекційному занятті та проведення доповідей на лекційних заняттях, але в сумі не більше 10 балів.

Штрафні бали

За кожне запізнення з поданням лабораторної роботи до захисту від встановленого терміну оцінка знижується на 1 бал, але не більше 6 балів за одну роботу.

Календарний контроль

На першій атестації (8-й тиждень) студент отримує «зараховано», якщо його поточний рейтинг не менший ніж 21 бал. На другій атестації (14-й тиждень) студент отримує «зараховано», якщо його поточний рейтинг не менший ніж 42 бали.

Форма семестрового контролю – Залік

Необхідною умовою заліку є виконання усіх лабораторних робіт та стартовий рейтинг не нижче 35 балів (частина робіт може бути захищена на оцінку «незадовільно»). Залік проводиться на останньому за розкладом занятті в семестрі. Якщо стартовий рейтинг протягом семестру становить 60 балів та вище, залікова оцінка, за згодою студента, переноситься в залікову відомість. У випадку, коли семестровий рейтинг нижчий за 60 балів (усі роботи виконані) або рейтинг вищий за 60 балів, але студент виявив бажання підвищити оцінку – його поточний рейтинг множиться на ваговий коефіцієнт 0,6 та призначається залікова контрольна робота, яка оцінюється у 40 балів.

Система оцінювання залікової контрольної роботи

Залікова контрольна робота містить лише теоретичну складову направлену на перевірку набутих в результаті вивчення освітнього компонента знань студентів за лекційним матеріалом семестру – необхідно дати повну та розгорнуту відповідь на 4 питання, кожне з яких оцінюється в 10 балів:

• «відмінно» – студент навів правильну відповідь та повністю розкрив питання – 10 балів;
• «добре» – відповідь правильна, але можливо неповна, або ж повна, але з допущенням дрібних помилок, які студент здатен виправити після зауваження – 9-8 балів;
• «задовільно» – допускається відповідь з помилками, але не менш ніж 60% правильних відповідей – 7-6 балів;
• «незадовільно» - питання взагалі не розкрите або дана неправильна відповідь – 0 балів.

Сума стартових балів або сума стартових балів * 0,6 плюс бали за залікову контрольну роботу переводиться до залікової оцінки згідно з таблицею:

Робочу програму навчальної дисципліни (Силабус):

Складено старшим викладачем кафедри інформаційних систем та технологій ФІОТ, Ph.D, Орленко Сергій Петрович

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

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