Правительство Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Москва, 2011

1. Пояснительная записка

Автор программы:

к.т.н. Авдошин С.М.

Общие сведения об учебном курсе:

дисциплина читается студентам магистерской программы «Управление разработкой программного обеспечения» на отделении программной инженерии факультета бизнес-информатики НИУ ВШЭ. Она входит в вариативную часть профессионального цикла, определяющего магистерскую программу, и читается в первом семестре второго учебного года [1, 2], код дисциплины в учебном плане М2.В.ДВ.3.

Количество кредитов – 4, общее количество часов – 144. Количество аудиторных часов 60, в том числе: 24 часа лекционных занятий, 36 часов практических занятий. Общее количество часов самостоятельной работы – 84.

Текущий контроль – контрольная работа, домашнее задание;

Итоговый контроль - зачет в конце семестра.

Цель курса:

дать систематизированное представление и практические навыки, связанные с применением языка Моделирования UML и соответствующего объектно-ориентированного подхода к моделированию программного обеспечения.

Аннотация:

В рамках курса студенты изучают элементы теории и практики моделирования программного обеспечения с использованием UML. При изучении данной дисциплины предусматриваются:

лекционные занятия с элементами семинара в соответствии с приведенной ниже сеткой часов;

работа студентов по подготовке моделей в группе и участие в обсуждении в классе;

сдача зачета

Учебные задачи курса:

в результате прохождения учебного курса студенты должны:

- получить навыки

• 
  формирования определения проблемы;
  
• 
  чтения и создания моделей с использованием основных диаграмм языка UML;
  
• 
  применения техники метамоделирования, использования стереотипов языка UML;
  
• 
  структурирования модели;
  

- иметь представление об основах применения паттернов проектирования.

Прохождение учебного курса должно способствовать формированию у студентов магистратуры следующих профессиональных компетенций [3]:

• 
  умение отбирать и разрабатывать методы исследования объектов профессиональной деятельности на основе общих тенденций развития программной инженерии (ПК-1);
  
• 
  умение проводить анализ, синтез, оптимизацию решений с целью обеспечения качества объектов профессиональной деятельности (ПК-2);
  
• 
  умение организовывать самостоятельную и коллективную научно-исследовательскую работу (ПК-3);
  
• 
  способность к проектной деятельности в профессиональной сфере на основе системного подхода, умение строить и использовать модели для описания и прогнозирования различных явлений, осуществлять их качественный и количественный анализ (ПК-6).
  

2. Тематический план учебной дисциплины

№	Название темы	Всего часов по дисциплине	Аудиторные часы		Самостоятельная работа
			Лекции	Практические занятия
	Первый модуль (30 часов)
1	Место моделирования в процессе разработки	14	2	4	8
2	Средства визуального моделирования и спецификации	14	2	4	8
3	Моделирование использования. Анализ проблемы	14	2	4	8
4	Моделирование использования. Семантика и нотация моделей использования	14	2	4	8
5	Моделирование структуры	14	2	4	8
	Итого первый модуль	70	10	20	40
	Второй модуль (30 часов)
6	Обзор использования UML в процессе разработки. (RUP,ICONIX, Agile)	18	4	4	10
7	Моделирование поведения.	16	2	4	10
8	Введение в использование паттернов проектирования	22	4	4	14
9	Основные концепции модельно- центрированной разработки (MDA, MOF, XMI).	18	4	4	10
	Итого второй модуль	74	14	16	44
	Итого:	144	24	36	84

3. Базовые учебники и дополнительная литература

Книги:

• 
  Крэг Ларман, Применение UML 2.0 и шаблонов проектирования (3-е издание). Вильямс 2006. – 496 с.
  
• 
  Дин Леффингуэлл, Дон Уидриг Принципы работы с требованиями к программному обеспечению. Унифицированный подход. Вильямс 2002. – 448 с.
  
• 
  Фаулер, М. UML. Основы. Символ-Плюс, 2006. - 184 с
  
• 
  Коберн А. - Современные методы описания функциональных требований к системам. Лори, 2011 г. – 288 с.
  
• 
  Гамма, Э. Приемы объектно - ориентированного проектирования. Паттерны проектирования. СПб. Питер, 2006. - 366 с.
  
• 
  Буч, Г. UML. СПб. Питер, 2006. - 735 с.
  

Публикации в Интернет:

• 
  http://www.uml.org
  
• 
  http://www.wikipedia.org
  
• 
  http://www.omg.org
  

Другие источники:

• 
  Д.Марко и К.МакГоуэн "Методология структурного анализа и проектирования SADT" http://www.interface.ru/home.asp?artId=1852
  
• 
  Мартин Фаулер. Архитектура корпоративных программных приложений. Исправленное издание Вильямс 2007
  
• 
  Розенберг Д. Применение объектного моделирования с использованием UML и анализ прецедентов. 2002
  
• 
  И. Соммервиль. Инженерия программного обеспечения, 6 изд. – И.д. "Вильямс", 2002.
  
• 
  Буч Г., Рамбо Дж., Джекобсон А. - UML. Руководство пользователя. М: ДМК-Пресс, 2007.- 496 с.
  

4. Формы контроля

- текущий контроль:

домашнее задание - выполняется в группах по 4-6 человек во втором модуле

контрольная работа – пишется в первом модуле по пройденному материалу

- итоговый контроль: зачет в конце семестра;

- итоговая оценка К по 10-балльной шкале формируется как взвешенная сумма:

K = 0,2 Пр + 0,2 ДЗ + 0,2 Кр + 0,4 З

где Пр, Дз, Кр и З – 10-балльные оценки работы на практических занятиях, выполнения домашнего задания, контрольной работы и зачета соответственно с округлением до целого числа баллов. Перевод в пятибалльную оценку осуществляется в соответствии со следующей таблицей.
Таблица соответствия оценок по десятибалльной и пятибалльной системам

По десятибалльной шкале	По пятибалльной шкале
1 – неудовлетворительно 2 – очень плохо 3 – плохо	неудовлетворительно – 2
4 – удовлетворительно 5 – весьма удовлетворительно	удовлетворительно – 3
6 – хорошо 7 – очень хорошо	хорошо – 4
8 – почти отлично 9 – отлично 10 – блестяще	отлично – 5

5. Содержание программы

Тема 1: Место моделирования в процессе разработки.

♦ Содержание темы:

Модель, Моделирование. Процесс моделирования. Цели моделирования. Преимущества применения моделирования в процессе разработки

♦ Основная литература

Крэг Ларман, Применение UML 2.0 и шаблонов проектирования (3-е издание) Вильямс 2006. – 496 с. Гл. 1 стр. 29

Д.Марко и К.МакГоуэн "Методология структурного анализа и проектирования SADT" Гл 1 , Гл 4 http://www.interface.ru/home.asp?artId=1852

♦ Дополнительная литература

Дин Леффингуэлл, Дон Уидриг Принципы работы с требованиями к программному обеспечению. Унифицированный подход Вильямс 2002. – 448 с.
Тема 2: Средства визуального моделирования и спецификации.

♦ Содержание темы:

Визуальное моделирование. Деление методов моделирования на основе подхода к декомпозиции системы: «снизу вверх» и «сверху вниз». Структурное моделирование. Семейство стандартов IDEF

♦ Основная литература

Крэг Ларман, Применение UML 2.0 и шаблонов проектирования (3-е издание) Вильямс

2006. – 496 с. Гл. 1

♦ Дополнительная литература

Буч Г., Рамбо Дж., Джекобсон А. - UML. Руководство пользователя. М: ДМК-Пресс, 2007.- 496 с. Гл 1

Д.Марко и К.МакГоуэн "Методология структурного анализа и проектирования SADT" Гл 1 , Гл 4 http://www.interface.ru/home.asp?artId=1852
Тема 3: Моделирование использования. Анализ проблемы.

♦ Содержание темы:

Пять шагов в Анализе проблемы. Бизнес моделирование

♦ Основная литература

Крэг Ларман, Применение UML 2.0 и шаблонов проектирования (3-е издание) Вильямс

2006. – 496 с. Гл 4, 5

Дин Леффингуэлл, Дон Уидриг Принципы работы с требованиями к программному обеспечению. Унифицированный подход Вильямс 2002. – 448 с. Гл 5-13
Тема 4: Моделирование использования. Семантика и нотация моделей использования.

♦ Содержание темы:

Диаграмма прецедентов. Описание прецедентов

♦ Основная литература

Крэг Ларман, Применение UML 2.0 и шаблонов проектирования (3-е издание) Вильямс

2006. – 496 с. Гл.6

Дин Леффингуэлл, Дон Уидриг Принципы работы с требованиями к программному обеспечению. Унифицированный подход Вильямс 2002. – 448 с.

Коберн А. - Современные методы описания функциональных требований. Лори, 2011. – 288 с.
Тема 5: Моделирование структуры.

♦ Содержание темы:

Диаграмма классов. Диаграмма компонентов. Структурная диаграмма. Диаграмма развертывания. Диаграмма объектов GRASP: проектирование объектов на основе распределения обязанностей. Средства описания структуры в UML (Пакеты, Компоненты)

♦ Основная литература

Крэг Ларман, Применение UML 2.0 и шаблонов проектирования (3-е издание) Вильямс

2006. – 496 с. Гл.12,16,17

♦ Дополнительная литература:

Буч Г., Рамбо Дж., Джекобсон А. - UML. Руководство пользователя. М: ДМК-Пресс, 2007.- 496 с.
Тема 6: Обзор использования UML в процессе разработки. (RUP, ICONIX, Agile)

♦ Содержание темы:

Использование UML в RUP. Использование UML в ICONIX ( Как пример облегченного процесса разработки). Agile процессы и UML

♦ Основная литература

Крэг Ларман, Применение UML 2.0 и шаблонов проектирования (3-е издание) Вильямс

2006. – 496 с. Гл 2,40

♦ Дополнительная литература

Розенберг Д.Применение объектного моделирования с использованием UML и анализ

прецедентов. 2002

www.iconixsw.com/UMLBook.html

http://agilerussia.ru/
Тема 7: Моделирование поведения.

♦ Содержание темы:

Диаграмма действия. Диаграмма состояний. Диаграмма кооперации. Диаграмма взаимодействия (новация UML 2.0). Диаграмма последовательности. Временная диаграмма.

♦ Основная литература

Крэг Ларман, Применение UML 2.0 и шаблонов проектирования (3-е издание) Вильямс

2006. – 496 с. Гл.10,27-31

Буч Г., Рамбо Дж., Джекобсон А. - UML. Руководство пользователя. М: ДМК-Пресс, 2007.- 496 с. Гл. 15-22
Тема 8: Введение в использование паттернов проектирования.

♦ Содержание темы:

История появления паттернов проектирования. GOF паттерны. Архитектурные паттерны

♦ Основная литература

Крэг Ларман, Применение UML 2.0 и шаблонов проектирования (3-е издание) Вильямс

2006. – 496 с. Гл.35

♦ Дополнительная литература:

Гамма, Э. Приемы объектно - ориентированного проектирования. Паттерны проектирования. СПб. Питер, 2006. - 366 с.
Тема 9: Основные концепции модельно-центрированной разработки (MDA, MOF, XMI).

♦ Содержание темы:

Object Modeling Group и ее деятельность. Основы Meta-Object Facility

♦ Основная литература

www.omg.org

6. Тематика заданий по различным формам текущего контроля

♦ Контрольная работа

1. Основы моделирования. Модель, моделирование, процесс моделирования

2. Методология структурного анализа и проектирования SADT

3. Средства визуального моделирования и спецификации требований

4. Деление методов моделирования на основе подхода к декомпозиции системы: «снизу вверх» и «сверху вниз»

5. Основные концепции унифицированного языка моделирования UML 2.0.

6. Объектный подход. Принципы объектного подхода

7. Анализ проблемы, назначение каждого элемента формулы описания проблемы (Problem Statement)

8. Назначение и основные шаги создания контекстной диаграммы

9. Семантика и нотация моделей использования (Use Cases).

10. Структура и содержание текстового описания сценария использования.

♦ Домашнее задание

Работа должна отражать получение практических навыков информационного моделирования и моделирования ПО с использованием UML. Для выполнения работы студенты работают в группах по 4-6 человек и выбирают общую тему для моделирования.

Работа должна содержать:

1. Постановку проблемы (Problem Statement)

2. Описание пользователей и заинтересованных лиц

3. Контекстную диаграмму и перечень сценариев использования системы (общая часть).

4. Детальное описание 1-2-х Сценариев использования

5. Аналитическую диаграмму классов задействованных в сценариях использования

6. Диаграмму объектов

7. Структурную диаграмму

8. Обоснование выбора вида диаграммы для динамического моделирования

9. Динамическая диаграмма (Действия, последовательности или взаимодействия)

7. Вопросы для оценки качества освоения дисциплины

1. Основы моделирования. Модель, моделирование, процесс моделирования

2. Методология структурного анализа и проектирования SADT

3. Средства визуального моделирования и спецификации требований

4. Деление методов моделирования на основе подхода к декомпозиции системы: «снизу вверх» и «сверху вниз»

5. Основные концепции унифицированного языка моделирования UML 2.0.

6. Объектный подход. Принципы объектного подхода

7. Анализ проблемы, назначение каждого элемента формулы описания проблемы (Problem Statement)

8. Назначение и основные шаги создания контекстной диаграммы

9. Семантика и нотация моделей использования (Use Cases).

10. Структура и содержание текстового описания сценария использования.

11. Диаграмма классов

12. Диаграмма компонентов

13. Структурная диаграмма

14. Диаграмма развертывания

15. Диаграмма объектов

16. GRASP: проектирование объектов на основе распределения обязанностей

17. Средства описания структуры в UML (пакеты, компоненты)

18. Моделирование данных (ERD) с использованием UML

19. Использование UML в RUP

20. Гибкие процессы разработки (Agile) и UML

21. Диаграмма действия

22. Диаграмма состояний

23. Диаграмма кооперации

24. Диаграмма взаимодействия (новация UML 2.0)

25. Диаграмма последовательности

26. Временная диаграмма Диаграмма связана с временными рамками

27. Назначение и применение паттернов проектирования

28. Основные концепции модельно-центрированной разработки (MDA, MOF, XMI).

8. Использованные источники:

1. 
   Базовый учебный план программы подготовки магистра по направлению магистерской подготовки – 231000.68 « Программная инженерия», магистерская программа – «Управление разработкой программного обеспечения». - М., НИУ ВШЭ, 2011 г.
   

2. 
   Рабочий учебный план программы подготовки магистра по направлению магистерской подготовки – 231000.68 « Программная инженерия», магистерская программа – «Управление разработкой программного обеспечения», 1 курс. - М., НИУ ВШЭ, 2011 г.
   

3. 
   Федеральный государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования по направлению подготовки «Программная инженерия» (квалификация (степень) магистр). Утвержден приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 9 ноября 2009 г. № 543
   

Автор программы: _________________________Авдошин С.М.