МЕСТО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО
Дисциплина «Системное проектирование АСОИУ» относится к циклу профессиональных дисциплин. Необходимыми условиями для освоения дисциплины являются: знания, умения, навыки.
Содержание дисциплины является логическим продолжением содержания дисциплин:
1.Теоретические основы автоматизированного управления (понятия и функции управления, классификация систем управления, методики и основы технологии проектирования, виды обеспечений АСОИУ);
2.Методология общесистемного проектирования (системный анализ, теория управления, теория информации, методы формализации систем, теория принятия решений);
3.Корпоративные системы (компоненты корпоративных систем, транзакционные системы, хранилища и витрины данных, OLAP, бизнес-аналитика (BI), управление эффективностью бизнеса (BPM), методы и средства системной интеграции компонентов);
4.Методы оптимизации (методы условной оптимизации, линейного и линейно-целочисленного программирования, динамического программирования, многокритериальная оптимизация).
5.Моделирование (слабоструктурированные и аналитические методы моделирования: экспертных оценок, теоретико-множественные, логические, структурно-лингвистические, постепенной формализации, математические);
5.Базы данных (реляционные и многомерные БД, методы их проектирования и использования).
3. КОМПЕТЕНЦИИ СТУДЕНТА, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ / ОЖИДАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОБРАЗОВАНИЯ И КОМПЕТЕНЦИИ СТУДЕНТА ПО ЗАВЕРШЕНИИ ОСВОЕНИЯ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Программа курса разработана для студентов, компетентность которых в области проектирования современных АСОИУ станут органичными составными частями структуры их будущей профессиональной деятельности.
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций (в соответствии с ФГОС ВПО и требованиями к результатам освоения ООП):
общекультурных (ОК):
- владеть культурой мышления, способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК–1);
- уметь логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-2);
- обладать готовностью к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-3);
- обладать способностью находить организационно - управленческие решения в нестандартных ситуациях и готовностью нести за них ответственность (ОК-4);
-уметь использовать нормативные правовые документы в своей деятельности (ОК-5);
- стремиться к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-6);
- осознавать социальную значимость своей будущей профессии, обладать высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК- 8);
- использовать основные положения и методы социальных, гуманитарных и экономических и технических наук при решении социальных и профессиональных задач (ОК-9),
- анализироватьсоциально-значимые проблемы и процессы (ОК-10);
- использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-11);
- понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны (ОК-12);
- владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, иметь навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-13);
- способностью работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК-14);
профессиональных (ПК):
- использовать основные законы естественно научных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-1);
- иметь навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ПК-2);
- владеть методиками расчёта технико-экономической эффективности при выборе оптимальных технических и организационных решений; способами организации производства и эффективной работы трудового коллектива на основе современных методов управления (ПК-4);
- понимать принципы составления организационно-плановых и технических расчетов при проектировании новых, реконструкции или модернизации существующих систем и подсистем (ПК-5);
- использовать принципы системы менеджмента качества и организационно-правовые основы управленческой и предпринимательской деятельности (ПК-6).
- участвовать в разработке проектов вновь создаваемых автоматизированных информационных систем управления для предприятий и компаний пищевой и перерабатывающей промышленности и близких отраслей, реинжинирингу и модернизации существующих систем (ПК-7);
- пользоваться нормативными документами, определяющими требования при проектировании АСОИУ; участвовать в сборе исходных данных и разработке проектов АСОИУ (ПК-8);
- обладать готовностью к работе по технико-экономическому обоснованию и защите принимаемых проектных решений (ПК-9);
- использовать стандартные программные средства и решения при разработке проектов АСОИУ, подготовке заданий на разработку смежных частей проектов (ПК-10);
- обосновывать и осуществлять реализацию требуемой архитектуры АСОИУ: функциональной, программной, технической (ПК-11).
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать:
- основные понятия проблемной области проектирования АСОИУ;
- этапы жизненного цикла АСОИУ;
- средства и методы планирования проектов АСОИУ;
- принципы и методы системного анализа и синтеза АСОИУ;
- современные автоматизированные методологии, технологии и средства бизнес-процессирования и реализации кода;
- методы распределенной обработки информации;
- принцип, модели, средства описания информационных систем и их элементов;
- объектно-ориентированные модели предметных областей, средства спецификации функциональных задач и проектных решений;
- различные архитектуры построения АСОИУ (иерархические, СОА, МОА);
- современные технологии (RUP), методы и средства разработки АСОИУ;
- методы и средства администрирования АСОИУ;
- нормативно-техническую документацию по разработке АСОИУ;
- технологию документирования разработки и внедрения АСОИУ;
- технологию и этапы развёртывания (внедрения) АСОИУ.
Уметь:
- определять цели и задачи проекта АСОИУ;
- выбирать программно-аппаратную платформу и АСОИУ;
- составлять проектный план создания АСОИУ и контролировать его исполнение;
- разрабатывать исходные требования и техническое задание на проект АСОИУ;
- взаимодействовать с участниками коллектива разработки и внедрения АСОИУ;
- разрабатывать структурно-функциональные, потоковые, информационные модели в различных нотациях и методологиях (IDEF, UML, BPMN);
- пользоваться современными программными Case-средствами бизнес-процессирования и проектирования АСОИУ в целом (All Fushion Modeler, ERR-win, Activity, Rational Rose, Enterprise Architect и т.п.).
Владеть:
- современными методами и средствами системного анализа информационных процессов и систем;
- методами и инструментальными средствами исследования, моделирования и проектирования распределенных, корпоративных информационно-управляющих систем;
- методами и средствами проектирования и комплексирования аппаратных и программных средств АСОИУ;
- основными программными нотациями бизнес-процессирования систем;
- современными методами организации разработки АСОИУ и их программного и информационного обеспечения;
- основами консалтинга на всех стадиях создания АСОИУ в компании заказчика.
СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
4.1. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы.
Вид учебной работы | Трудоемкость дисциплины | Семестры (кол-во недель в семестре) | |||||
Всего часов | Из них в интер-активной форме | (18) | |||||
Аудиторные занятия (всего) | |||||||
в том числе: | Лекции (Л) | ||||||
Лабораторные работы (ЛР) | |||||||
Практические занятия (ПЗ) | - | ||||||
Самостоятельная работа студента(СРС)(всего),в том числе: | |||||||
СРС в семестре: | Курсовой проект (КП) | - | |||||
Курсовая работа (КР) | - | ||||||
Расчетно-графические работы (РГР) | - | ||||||
Реферат (РЕФ) | - | ||||||
Другие виды самостоятельной работы | |||||||
СРС в сессию: | Зачёт | ||||||
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен) | Зачёт | ||||||
Общая трудоемкость, ч. | |||||||
Общая трудоемкость, зачетные единицы |
4.2. Разделы дисциплины, виды занятий и формируемые компетенции по разделам учебной дисциплины.
№ п./п. | Наименование раздела дисциплины | Л, ч | ЛР, ч | СРС, ч | Всего часов (без экзамена) | Формируе-мые ком-петенции (ОК, ПК) |
Общие понятия и характеристика процесса, методов и средств проектирования АСОИУ. Основные стадии жизненного цикла АСОИУ: системный анализ, системный синтез, внедрение, эксплуатация. Модели жизненного цикла. Каноническое проектирование: этапы и методы. Исходные требования к АСОИУ. | ОК-1-6,8-14; ПК-1,2,4-11 | |||||
Процессный подход к проектированию АСОИУ. Понятия, концепции и методологии моделирования бизнес-процессов (БП). Процессный анализ. Управление БП. Цикл Деминга PDCA. Реинжиниринг БП. Каскадные схемы проектирования, киберкорпорация. | - | ОК-1-4,9-14 ПК-1,2,4-10 | ||||
Автоматизация проектирования АСОИУ, Case технологии проектирования. Общее описание и сравнительная характеристика методологий проектирования IDEF, UML, RUP, ARIS, BPMN. | - | ОК-1,3-6,11-14 ПК-1,2,4-11 | ||||
Структурно-функциональное проектирование БП. Построение диаграмм в нотациях IDEF0, IDEF3. Моделирование потоков данных в нотации DFD. | ОК-1,3-6,9-14 ПК-1,2,6-11 | |||||
Объектно-ориентированное проектирование OOSE. UML-диаграммы: прецедентов, классов, видов деятельности, взаимодействия, состояний. Проектирование БП в методологии RUP. Управление требованиями. Определение архитектуры. Анализ поведения. Проектирование компонентов. | ОК-1,3-6,9-14 ПК-1,2,6-11 | |||||
Модельно-ориентированное проектирование MDA. Проектирование АСОИУ в методологии BPMN. | ОК-1-6,8-14 ПК-1,2,6-11 | |||||
Информационное моделирование АСОИУ. ER-модели предметной области. Проектирование интерфейсов. | ОК-3,5,11-14 ПК-1,2,7-11 | |||||
Сервис ориентированная архитектура (SOA). Трёхслойная архитектура систем. Работа с большими данными (Big Data). Разработка интеллектуальных распределённых АСОИУ. Мультиагентные приложения на платформе JADE. Принципы работы с онтологиями. Платформа OWL. | - | ОК-1-6,8,11-14 ПК-1,2,6-11 | ||||
Интеграция методологий в проектировании АСОИУ. Интеграция, ориентированная на данные (экзахранилища). Планирование проекта и документирование АСОИУ. Разработка плана реализации проекта. | ОК-1-6,8-14 ПК-1,2,4-11 | |||||
Всего часов |
4.3. Содержание дисциплины
(Раскрывается по разделам и темам)
4.3.1. Общие понятия (проект, объект, технология, методология) и характеристика процесса, методов (ручное, компьютерное, оригинальное, типовое, реконструкции, параметризации, реструктуризации) и средств (операционные, общесистемные (компонентные), функциональные, Case) проектирования АСОИУ.
Основные стадии жизненного цикла АСОИУ: системный анализ, системный синтез, внедрение (консалтинг, развёртывание, адаптация, обучение, сдача в эксплуатацию), эксплуатация и сопровождение проекта. Стандарт ISO/IEC 12207.
Модели жизненного цикла: каскадная, итерационная, спиральная
Этапы и методы канонического проектирования: исследование и обоснование, техническое задание, эскизный (системный) проект, техническое проектирование, рабочее проектирование, ввод в действие, функциональное сопровождение и модернизация.
Исходные требования к АСОИУ:
- к перечню функций
- к интеграции с внешними системами;
- системе безопасности;
- надёжности;
- загрузке начальных и исторических данных;
- приёму и вводу в эксплуатацию;
- документированию;
- персоналу;
- нормативно-справочной информации;
- стандартизации и унификации;
- патентной чистоте;
- защите персональных данных;
- к отчётности;
- по видам обеспечения (информационное, программное, техническое, организационное).
4.3.2. Процессный подход к проектированию АСОИУ. Понятия, концепции и методологии моделирования бизнес-процессов (БП): ABC, Benchmarking, BPR, CPN, DFD, ERD, IDEF (SADT), STD, TQM, UML, RUP, ARIS, BPMN.
Процессный анализ. ISO 9000:2000. БП предприятия. Управление БП. Цикл Деминга PDCA. Реинжиниринг БП. Основные методы процессного подхода: стыковка БП, цепочки создания ценностей. управление сквозными процессами, управление операционными цепочками.
Каскадные схемы проектирования, основные недостатки. Киберкорпорация, взаимодействие бизнес-структур и IT, модель Дж. Хендерсона.
4.3.3. Автоматизация проектирования АСОИУ, Case технологии проектирования. Общее описание и сравнительная характеристика методологий проектирования: - - IDEF:
- объектно-ориентированное проектирование на базе UML;
- RUP – рациональное унифицированное проектирование;
- ARIS – архитектура информационных систем;
- BPMN – нотация моделирования бизнес процессов.
4.3.4. Структурно-функциональное проектирование БП. Построение диаграмм в нотациях: IDEF0 - функциональная диаграмма, IDEF3 - диаграмма потоков работ.
Моделирование потоков данных в нотации DFD. Обозначения и правила построения
4.3.5. Объектно-ориентированное проектирование OOSE. UML-диаграммы: прецедентов, классов, видов деятельности, взаимодействия, состояний. Проектирование БП в методологии RUP. Управление требованиями. Определение архитектуры. Анализ поведения. Проектирование компонентов.
4.3.6. Модельно-ориентированное проектирование: отличия, средства, модель, программная платформа MDA. расширение UML, иерархия моделей MDA.
Проектирование АСОИУ в методологии BPMN. Обозначения, правила и методы построения (основанные на событиях и на условиях).
4.3.7. Информационное моделирование АСОИУ. ER-модели предметной области. Модель «сущность-связь». Виды связей.
Проектирование интерфейсов. Типы интерфейсов. Нотация IDEF8. Проектирование пользовательских интерфейсов: диаграмма форм, описание интерфейсного ядра, навигация по формам.
4.3.8. Сервис ориентированная архитектура (SOA). Создание БП в технологии BPEL. Разработка интеллектуальных распределённых АСОИУ. Мультиагентные приложения на платформе JADE. Принципы работы с онтологиями. Платформа OWL. Трёхслойная архитектура систем. Работа с большими данными (Big Data).
4.3.9. Интеграция методологий в проектировании АСОИУ. Планирование проекта и документирование АСОИУ. Основные виды документов проекта АСОИУ. Инструмент планирования и контроля выполнения проектов – MS Project. Разработка плана реализации проекта. Интеграция, ориентированная на данные (экзахранилища).
4.4. Тематический план практических занятий (по данной дисциплине не предусмотрены)
4.5. Тематический план лабораторных работ
№ п./п. | № раздела дисциплины | Темы лабораторных работ | Трудоемкость, ч. | Формы текущего контроля успеваемости |
Разработка исходных требований к системе | Защита лабораторной работы | |||
Разработка SADT и DFD моделей системы: функциональной в IDEF0 (на уровнях 0 и 1), сценариев процесса (на уровне 2), потоков данных. | Проверка лабораторной работы по e-mail: | |||
Проектирование АСОИУ по технологии RUP: диаграммы прецедентов, классов, архитектуры системы (в среде Enterprise Architect). | Проверка лабораторной работы по e-mail: | |||
Проектирование АСОИУ в нотации BPMN (уровни 1 и 2) | 4лассов.антов АСОИУ по технологии истемы в но еализации проектов АСОИУ.стояний. | Проверка лабораторной работы по e-mail: | ||
Разработка информационной модели (ER) системы. | Проверка лабораторной работы по e-mail: | |||
Разработка плана реализации системы с использованием MS Project. | Защита лабораторной работы |
4.6. Соответствие компетенций, формируемых при изучении дисциплины, и видов занятий с учетом форм контроля.
(Автор-разработчик указывает перечень компетенций, виды занятий, формы контроля, соответствующие преподаваемой учебной дисциплине.)
Перечень компетенций | Виды занятий | Формы контроля | |||||
Л | ЛР | ПЗ | КР | КП | СРС | ||
ОК1 | + | + | + | Опрос на лекции, устный ответ на лабораторном занятии. Проверка лабораторной работы по e-mail: | |||
ОК2 | + | + | + | Опрос на лекции, устный ответ на лабораторном занятии. Проверка лабораторной работы по e-mail: | |||
ОК-4 | + | + | + | Опрос на лекции, устный ответ на лабораторном занятии. Проверка лабораторной работы по e-mail: | |||
ОК-5 | + | + | + | Опрос на лекции, устный ответ на лабораторном занятии. Проверка лабораторной работы по e-mail: | |||
ОК-6 | + | + | + | Опрос на лекции, устный ответ на лабораторном занятии. Проверка лабораторной работы по e-mail: | |||
ОК-8 | + | + | + | Опрос на лекции, устный ответ на лабораторном занятии. Проверка лабораторной работы по e-mail: | |||
ОК-9 | + | + | + | Опрос на лекции, устный ответ на лабораторном занятии. Проверка лабораторной работы по e-mail: | |||
ОК-10 | + | + | + | Опрос на лекции, устный ответ на лабораторном занятии. Проверка лабораторной работы по e-mail: | |||
ОК-11 | + | + | + | Опрос на лекции, устный ответ на лабораторном занятии. Проверка лабораторной работы по e-mail: | |||
ОК-12 | + | + | + | Опрос на лекции, устный ответ на лабораторном занятии. Проверка лабораторной работы по e-mail: | |||
ОК-13 | + | + | + | Опрос на лекции, устный ответ на лабораторном занятии. Проверка лабораторной работы по e-mail: | |||
ОК-14 | + | + | + | Опрос на лекции, устный ответ на лабораторном занятии. Проверка лабораторной работы по e-mail: | |||
ПК-1 | + | + | + | Опрос на лекции, устный ответ на лабораторном занятии. Проверка лабораторной работы по e-mail: | |||
ПК-2 | + | + | + | Опрос на лекции, устный ответ на лабораторном занятии. Проверка лабораторной работы по e-mail: | |||
ПК-4 | + | + | + | Опрос на лекции, устный ответ на лабораторном занятии. Проверка лабораторной работы по e-mail: | |||
ПК-5 | + | + | + | Опрос на лекции, устный ответ на лабораторном занятии. Проверка лабораторной работы по e-mail: | |||
ПК-6 | + | + | + | Опрос на лекции, устный ответ на лабораторном занятии. Проверка лабораторной работы по e-mail: | |||
ПК-7 | + | + | + | Опрос на лекции, устный ответ на лабораторном занятии. Проверка лабораторной работы по e-mail: | |||
ПК-8 | + | + | + | Опрос на лекции, устный ответ на лабораторном занятии. Проверка лабораторной работы по e-mail: | |||
ПК-9 | + | + | + | Опрос на лекции, устный ответ на лабораторном занятии. Проверка лабораторной работы по e-mail: | |||
ПК10 | + | + | + | Опрос на лекции, устный ответ на лабораторном занятии. Проверка лабораторной работы по e-mail: | |||
ПК-11 | + | + | + | Опрос на лекции, устный ответ на лабораторном занятии. Проверка лабораторной работы по e-mail: |