Методические указания по выполнению курсового проекта

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЛАДИМИРСКОЙ ОБЛАСТИ

«КОЛЬЧУГИНСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО КУРСОВОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ

МДК 02.01. Технология разработки программного обеспечения

для специальности

09.02.07 Информационные системы и программирование

по программе базовой подготовки

Кольчугино, 2023 г.

Методические указания для курсового проектирования студентов разработаны на основе Федерального государственного образовательного стандарта по специальности среднего профессионального образования 09.02.07 Информационные системы и программирование.

Разработчик:

Фролова Г.Н. преподаватель ГБПОУ ВО «Кольчугинский ПК»

ВВЕДЕНИЕ

Курсовой проект рассматривается как вид учебной работы по дисциплине, в процессе которой у учащихся формируются умения решать конкретные задачи на основе использования приобретенных знаний и самостоятельной работы с литературой.

Целью курса «Технология разработки программного обеспечения» является развитие профессионального взгляда на выбор методов проектирования, разработки, реализации и поддержки сложных программных продуктов, типа информационных систем, а также введение в круг проблем обеспечения правильности работы и надежности функционирования программных систем. В курсе МДК.02.01 «Технология разработки программного обеспечения» производится систематизация знаний процесса создания ПО.

Выполнение курсового проекта (КП) является заключительным этапом в изучении МДК.02.01 «Технология разработки программного обеспечения». В курсовом проекте должны быть отражены знания, полученные при изучении МДК.02.01 «Технология разработки программного обеспечения» и родственных дисциплин («Основы алгоритмизации и программирования», «Основы проектирования баз данных», «Информационные технологии»). Студент – разработчик КП должен показать свои знания техника программиста.

В результате выполнения курсового проекта студент должен знать:

современные тенденции развития методов программирования, языков программирования и концепций представления данных;

основные этапы решения задач;

характерные особенности организации различных типов программ (управляемых данными, управляемых событиями, диалоговыми и др.);

основные приемы программирования;

инструментальные средства разработки программ;

методы моделирования с использованием структур данных, сортировки и поиска данных;

основные принципы объектно-ориентированного программирования.

Студент должен уметь:

строить модели проблемных областей в соответствии с потребностями решаемых задач;

разрабатывать алгоритмы обработки информации и управляющих структур;

разрабатывать структуру базы данных;

создавать приложения для работы с базами данных с использованием одной из современных сред программирования;

реализовывать алгоритмы, используя для этого подходящий инструментарий.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Цели курсового проектирования

Курсовое проектирование является эффективным средством закрепления и углубления теоретических знаний, полученных при изучении курса дисциплины «Технология разработки программных продуктов».

Основные цели курсового проектирования:

систематизация теоретических знаний по профилю специальности;

приобретение навыков разработки баз данных с обеспечением достоверности информации;

приобретение навыков самостоятельной работы;

применение полученных знаний на практике;

приобретение навыков исследовательской работы;

совершенствование знаний и навыков программирования в среде пакета прикладных программ.

Курсовой проект является самостоятельной творческой работой студента, и поэтому в задании на проектирование указываются назначение задачи. Все остальные данные, необходимые для проектирования, выбираются студентом самостоятельно из нормативной, технической и учебной литературы.

При работе над КП студент должен показать умение самостоятельно разработать сложную программу с применением современных информационных технологий, обосновать выбранную им методику, технологию и средства разработки. Он должен:

уметь самостоятельно работать с литературой и электронными источниками информации;

применять возможности новых информационных технологий.

Тема курсового проектирования

Тема КП может быть предложена преподавателем или выбрана студентом и согласована с преподавателем. Выбор темы зависит от интересов и возможностей студента, разрабатывающего КП, специфики специальности. Темы курсовых проектов рассматриваются на цикловой комиссии «Специальных экономических дисциплин, информатики и информационных технологий» и утверждаются руководством колледжа.

Название темы курсового проекта должно быть четко сформулировано, например: «Программа-справочник ССУЗов», «Электронный каталог библиотеки».

Задание на курсовое проектирование

Содержание задания разрабатывается руководителем курсового проекта, представляется для рассмотрения предметной цикловой комиссии и утверждается руководством колледжа.

Задание на курсовое проектирование оформляется на специальном бланке и является обязательным документом, который вкладывается вторым листом в пояснительную записку. Задание на курсовое проектирование подписывается председателем предметной комиссии, руководителем курсового проекта. В задании должна быть четко указана тема проекта, перечислены все данные, которые будут использоваться в программе; дата выдачи задания и срок сдачи курсового проекта. Задание выдается согласно календарно-тематическому плану и не менее чем за два месяца до защиты проекта.

КП может быть индивидуальным или коллективным. При индивидуальном проектировании студент самостоятельно разрабатывает выбранную тему. При коллективном проектировании несколько студентов объединяются в творческую группу, которая разрабатывает сложную систему. При коллективной разработке требуется четкая организация и распределение обязанностей.

Тематика курсового проекта должна учитывать современные методики подхода проектирования баз данных, использования объектов при создании приложения.

В курсовом проекте студент должен решить следующие задачи:

выполнить описательную часть задачи;

выполнить описание алгоритма задачи;

выполнить проектирование и дизайн пользовательского интерфейса;

выполнить грамотное построение и связи таблиц баз данных.

Содержание КП должно полностью раскрывать поставленную перед студентом задачу. Графическая часть должна иллюстрировать соответствующие разделы КП.

При работе над КП студент должен показать умение самостоятельно разработать сложную программу с применением современных информационных технологий, обосновать выбранную им методику, технологию и средства разработки. В процессе проектирования студент должен уметь самостоятельно работать с литературой, электронными источниками информации.

2 СТРУКТУРА КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Курсовой проект оформляется в виде пояснительной записки и графической части.

Пояснительная записка курсового проекта содержит 15-20 листов печатного текста.

Графическая часть курсового проекта выполняется на 1-2 листах чертежной бумаги формата А1.

Структура курсового проекта:

титульный лист (ПРИЛОЖЕНИЕ 1),

индивидуальное задание,

содержание,

введение,

общая часть,

специальная часть,

заключение,

список использованных источников,

приложения.

В пояснительной записке нумеруются только разделы и подразделы общей и специальной частей:

ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ

Цель разработки

Анализ использования разработки

Характеристика языка программирования

2 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Постановка задачи

Описание алгоритма

Описание программы

Инструкция по выполнению программы

Оценка результатов решения задачи

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ТРЕБОВАНИЯ К СОДЕРЖАНИЮ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ

Общими требованиями являются: четкое и логически последовательное изложение материала, убедительная аргументация, краткость и точность формулировок, конкретность изложения результатов работы.

В содержание необходимо вносить названия всех разделов, пунктов с указанием страниц текста, где этот заголовок расположен. Содержание является первым нумеруемым листом пояснительной записки (лист №3) (смотри ПРИЛОЖЕНИЕ 2). На нем размещается штамп основной надписи (смотри ПРИЛОЖЕНИЕ 3, рисунок 3.1). Остальные листы пояснительной записки оформляются со штампом, показанным в ПРИЛОЖЕНИИ 3, рисунок 3.2.

ВВЕДЕНИЕ должно содержать оценку современного состояния развития той области науки или производства, к которой относится задача проекта. Необходимо оценить роль использования ЭВМ, основные направления развития средств вычислительной техники в решении задач той отрасли, в которой выполняется проект. Здесь должно быть указано назначение, актуальность поставленной задачи и место задачи проекта в общих задачах предприятия, где выполнялось проектирование. (Примерно 5 % (1-2 листа) от общего объема пояснительной записки).

Далее, с новой страницы следует раздел пояснительной записки ОБЩАЯ ЧАСТЬ:

1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 Цель разработки

В разделе «Цель разработки» следует указать, с какой целью делалась разработка. В качестве таких целей могут быть указаны: автоматизация некоторых процессов;  окращение времени выполнения некоторых действий; повышение точности расчетов; снижение вероятности появления ошибок; внедрение новых функций; обеспечение надёжности хранения данных;

освобождение персонала от вредной или утомительной рутинной работы и т.д.

Необходимо так же оценить актуальность разработки для данного предприятия.

1.2 Анализ использования разработки

В разделе «Анализ использования разработки» требуется указать, в каких областях науки, техники или производства (кроме той, для которой проектировалась разработка) может быть использовано данное программное средство.

1.3 Характеристика языка программирования

В этом разделе должно быть дано описание синтаксиса и семантики базовых и составных элементов языка. Синтаксис языка можно оформить в виде таблицы.

Таблица 1 Синтаксис языка ….

Кроме того, можно указать средства SQL, используемые при разработке.

Содержание разделов СПЕЦИАЛЬНОЙ ЧАСТИ (начинается с новой страницы):

2 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Постановка задачи

В этом пункте должна быть отражена математическая или логическая модель объекта реального мира, подлежащая автоматизации. Характеристики и особенности этой модели отражаются в спецификации. Помимо форм спецификаций могут быть приведены формы для других документов, которые могут сопровождать разработку ПО. Эти формы в разных организациях отличаются друг от друга по количеству разделов и оформлению.

Раздел «Постановка задачи» может содержать следующие подразделы:

Назначение задачи – здесь должно быть указано функциональное и эксплутационное назначение проектируемой задачи. В функциональном назначении перечислить функции, которые должен выполнять разрабатываемый программный продукт. В эксплуатационном назначении указать периодичность решения задачи и перечень служб или отдельных лиц, к которым поступают результаты работы программы и для каких целей эти результаты используются.

Описание задачи – излагается условие задачи, дается обзор существующих подходов к решению задачи, подробно излагается математическая постановка задачи, описываются применяемая математическая модель для задач вычислительного характера, метод обработки входных данных для задач не вычислительного (логического) характера.

Входные данные – описываются входные данные, указываются пределы, в которых они могут изменяться, значения, которые они не могут принимать, представление и способы их хранения и т.д. Оформить можно в виде таблицы, смотри таблицу 1.

Таблица 1 Образец оформления входных данных

Выходные данные – описываются выходные данные, в каком виде они должны быть представлены (в числовом, графическом или текстовом), приводятся сведения о точности и объеме выходных данных, способах их сохранения и т.д.

Требования к программе – формулируются основные требования к способу взаимодействия пользователя с программой.

Ошибки – перечисляются возможные ошибки пользователя при работе с программой (например, ошибки при вводе входных данных), указываются способы диагностики и защиты от этих ошибок на этапе проектирования, а также возможная реакция пользователя при совершении им ошибочных действий и реакция программного комплекса на эти действия.

Тестовые задачи – приводятся один или несколько тестовых примеров, на которых в простейших случаях проводится отладка и тестирование ПС.

Требования к аппаратному обеспечению – указывается необходимый для функционирования программы состав технических средств с указанием их основных технических характеристик.

2.2 Описание алгоритма

В разделе «Описание алгоритма» приводится схема алгоритма основной программы или схема работы системы и при необходимости схемы отдельных подпрограмм и модулей, схема взаимодействия данных. Например:

структурная схема основной программы;

словесное описание алгоритма укрупненной схемы;

алгоритмы отдельных модулей с описанием.

Можно приводить схемы не всех модулей, но описывать последовательно надо все (их назначение, функции).

Схемы алгоритмов должны выполняться в соответствии с ГОСТ 19.701-90 (ИСО 5807-85).

2.3 Описание программы

В разделе «Описание программы» необходимо указать, с использованием каких инструментальных средств создана программа, какой объем занимает на диске, имя программного комплекса. Программа должна быть хорошо структурирована и комментирована. Текст программы может быть помещен в приложении.

В соответствии с ГОСТом 19.402-78 описание программы должно содержать следующие подразделы:

Общие сведения – указывается наименование программы, перечисляется программное обеспечение, необходимое для функционирования программы и указывается язык программирования.

Описание логической структуры – указывается перечень модулей, входящих в комплекс и указываются связи между ними, а также, при наличии, указываются связи с другими программами.

Вызов и загрузка – указывается способ установки и вызова программы с соответствующего носителя.

Входные данные – должен содержать описание обозначения входных данных в программе, их формата, организации и предварительной подготовки. Переменные можно описать в таблице, образец показан в таблице 2.

Таблица 2 Пример описания входных данных к программе

Выходные данные – должен содержать описание характера и организации выходных данных, их обозначение и формат.

2.4 Инструкция по выполнению программы

В разделе «Инструкция по выполнению программы» должно быть приведено описание работы с программой в конкретной среде, тексты сообщений, выдаваемых пользователю по ходу ее выполнения с пояснением соответствующих действий пользователя при определенных условиях, а также в случаях сбоя и повторного запуска программы.

2.5 Оценка результатов решения задачи

В разделе «Оценка результатов решения задачи» должны быть приведены результаты работы программы с тестовыми наборами данных (см. таблицу 3).

Таблица 3 Образец оформления результатов тестирования программы

Необходимо провести анализ полученных результатов. В этом разделе должно быть указано, соответствуют ли результаты работы программы требованиям, предъявленным в постановке задачи. Необходимо также оценить результаты, исходя из целей, поставленных при разработке данной программы, из ее назначения и целесообразности внедрения.

В ЗАКЛЮЧЕНИЕ (начинается с новой страницы) необходимо привести краткую формулировку проблемы, которая ставилась вначале курсового проектирования. Указать, как она была реализована, какие методы и средства были использованы (какая система программирования или другие программы были использованы), оценить полноту раскрытия проблемы, степень автоматизации на различных этапах разработки, возможность модификации программы. Требуется оценить целесообразность внедрения ЭВМ в данную область науки и техники. Необходимо отметить, будет ли данная разработка внедрена в производство (процесс обучения) и что она даст производству (технически и экономически).

Заключение, наряду с перечислением основных результатов курсового проекта, должно указывать, насколько удалось достичь поставленной цели, удовлетворить требованиям задания. В нем необходимо отметить также достоинства и недостатки предложенного решения, сделать выводы о законченности ПС и о возможности его дальнейшей модификации (примерный объем – 5 % общего объема пояснительной записки).

В разделе СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ (начинается с новой страницы) необходимо привести список материалов, использованных при подготовке данной разработки.

В ПРИЛОЖЕНИЯ (каждое приложение начинается с новой страницы) допускается помещать материал, дополняющий текст пояснительной записки. В приложениях может быть: описание объекта автоматизации, математическая постановка задачи, вопросы тестов и варианты ответов (с указанием правильного ответа), графический материал, образцы входных и выходных документов, таблицы или рисунки большого формата, описание алгоритмов и программ, инструкции и т.д. В тексте на все приложения должны быть ссылки. Приложения располагаются в порядке обращения к ним.

В состав Графической части должны быть включены только те листы, которые будут необходимы студенту при защите курсового проекта для объяснения общего принципа построения своей задачи и способа ее реализации: иерархия задач; схема данных; схема программы, схема работы системы; структурная схема работы алгоритма; диаграммы, графики, таблицы. На графическую часть также должны быть ссылки из пояснительной записки.

4. ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ

Пояснительная записка должна оформляться в соответствии с «Требованиями к оформлению пояснительных записок к курсовым и дипломным проектам», принятым в ГБПОУ ВО «Кольчугинский ПК», блок-схемы, описание языка, структуры таблиц баз данных, листинг программы в соответствии с ГОСТ 19.106-78, входящим в ЕСПД.