МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт математики и компьютерных наук Кафедра информационных систем Д.В. Семихин СИСТЕМНАЯ АРХИТЕКТУРА ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 09.03.03 «Прикладная информатика», профиль подготовки «Прикладная информатика в экономике», программа подготовки: академический бакалавриат форма обучения - заочная Тюменский государственный университет 2015 Семихин Д.В. Системная архитектура информационных систем. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 09.03.03 «Прикладная информатика», профиль подготовки «Прикладная информатика в экономике», программа подготовки: академический бакалавриат, заочная форма обучения. Тюмень, 2015, 19 стр. Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО с учетом рекомендаций и ПрОП ВО по направлению и профилю подготовки. Рабочая программа дисциплины (модуля) опубликована на сайте ТюмГУ: Системная архитектура информационных систем [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.umk3plus.utmn.ru, свободный. Рекомендовано к изданию кафедрой информационных систем. Утверждено директором института математики и компьютерных наук Тюменского государственного университета. ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: Глухих И.Н., профессор, д.т.н., заведующий кафедрой информационных систем. © Тюменский государственный университет, 2015. © Семихин Д.В., 2015. 2 1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА 1.1. Цели и задачи дисциплины Цель изучения дисциплины - дать студенту комплексное представление о современных архитектурах информационных систем, моделях их функционирования и особенностях реализации информационных систем в различных предметных областях. Знания, умения и практические навыки, полученные в результате изучения дисциплины, могут быть использованы студентами в дальнейшей практической деятельности. Задачи дисциплины: формирование знаний и умений, связанных с разработкой информационных систем различной архитектуры; формирование представлений современных методах проектирования системной архитектуры ИС различного масштаба. 1.2. Место дисциплины в структуре образовательной программы Дисциплина относится к блоку Б1, вариативной части. Для успешного освоения дисциплины необходимы знания и умения, полученные в результате изучения дисциплины «Информационные системы и технологии», «Теория систем и системный анализ». Освоение дисциплины «Системная архитектура информационных систем» является необходимой основой для успешного изучения дисциплины «Управление информационными системами» и выполнения производственной практики. Таблица 1. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами № Наименование обеспечиваемых п/п (последующих) дисциплин 1. 2. Темы дисциплины необходимые для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин 1 2 3 Управление информационными системами Производственная практика + + Определяются тематикой практики 3 1.3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения данной образовательной программы. В результате освоения ОП выпускник должен обладать следующими компетенциями: ОПК-1 – способностью использовать нормативно-правовые документы, международные и отечественные стандарты в области информационных систем и технологий; ПК-7 – способностью проводить описание прикладных процессов и информационного обеспечения решения прикладных задач; ПК-9 – способностью составлять техническую документацию проектов автоматизации и информатизации прикладных процессов. 1.4. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине Знать: - общую характеристику системной архитектуры ИС; стадии создания ИС и процессы ее жизненного цикла; - методы анализа прикладной области; - методы и средства организации и управления проектом ИС на всех стадиях жизненного цикла, оценка затрат проекта и экономической эффективности ИС; Уметь: - проводить анализ предметной области, выявлять информационные потребности и разрабатывать требования к ИС; - разрабатывать концептуальную модель прикладной области, выбирать инструментальные средства и технологии проектирования ИС; Владеть: - навыками работы с инструментальными средствами моделирования предметной области, прикладных процессов; - разработки технологической документации; использования функциональных и технологических стандартов ИС; 4 2. СТРУКТУРА И ТРУДОЕМКОСТЬ ДИСЦИПЛИНЫ. Семестр 7. Форма промежуточной аттестации: экзамен. Общая трудоёмкость дисциплины составляет 7 зачетных единиц, 252 академических часа, из них 43.75 часа, выделенных на контактную работу с преподавателем, 208.25 часа, выделенных на самостоятельную работу. 3. ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН. Таблица 3. Тематический план Лабораторные занятия Самостоятельная работа Итого часов по теме Из них в интерактивной форме, в часах 3 4 5 6 7 Общие понятия архитектуры ИС и распределенной обработки информации. 3 10 70 83 4 Всего 3 10 70 83 4 Архитектура открытых систем и эталонные модели ИС. 3 10 70 83 4 Всего 3 10 70 83 4 Аппаратная платформа и эффективность ИС. 4 10 68,25 82,25 4 Всего 4 10 68,25 82,25 4 Итого (часов, баллов) *: 10 30 212 252 12 Тема 1 1 Виды учебной работы и самостоятельная работа, в час. Лекции № 2 Модуль 1 Модуль 2 2 Модуль 3 3 * с учетом иных видов работы 5 4. ВИДЫ И ФОРМЫ ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ В ПЕРИОД ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ Участие в вебинарах. 5. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ. МОДУЛЬ 1 Тема 1. Общие понятия архитектуры ИС и распределенной обработки информации. Общая характеристика и классификация информационных систем. Формальные методы описания структуры системы. Понятие архитектуры информационной системы. Особенности реализации информационных систем в различных предметных областях. Модель распределенной обработки информации. Безопасность информации в системе. Программные и технические средства распределенных информационных систем. МОДУЛЬ 2 Тема 2. Архитектура открытых систем и эталонные модели ИС. Архитектура открытых систем. Класс информационных систем и сетей как открытые информационные системы. Базовая эталонная модель Международной организации стандартов. Компоненты информационных систем. МОДУЛЬ 3 Тема 3. Аппаратная платформа ИС и эффективность ИС. Эталонные аппаратные платформы. Типовые архитектурно- структурные решения, используемые при создании информационных систем. Методы оценки эффективности информационных систем. Тенденции и перспективы развития информационных систем. 6. ПЛАНЫ СЕМИНАРСКИХ ЗАНЯТИЙ. Не предусмотрены учебным планом ОП. 6 7. ТЕМЫ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ (ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ). 1. Обследование предприятия и формирование отчета 2. Создание технического задания на разработку ИС предприятия 3. Виды и формы представления структур, организационные диаграммы. 4. Классификация систем. Формализация системы. 5. Моделирование компонентов информационных систем. 6. Модели основных функций организационно-технического управления. 7. Проектирование информационной архитектуры системы, разработка базы данных для хранения и системы управления содержимым. 8. Создание интерфейса пользователя. 9. Разработка документации. 8. ПРИМЕРНАЯ ТЕМАТИКА КУРСОВЫХ РАБОТ Не предусмотрено учебным планом. 9. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ). Учебно-методическое обеспечение выполнения обучающимися самостоятельных заданий лабораторного практикума включает методические указания к выполнению каждого задания (выдаются обучающимся в электронном виде). 7 9.1. Планирование самостоятельной работы студентов № Модули и темы Обязательные Дополнительные Объем часов Таблица 5. Виды СРС Модуль 1 1 Общие понятия архитектуры ИС и распределенной обработки информации. Проработка лекций; Поиск дополнительных чтение обязательной и электронных ресурсов дополнительной по тематике лекций литературы Всего по модулю 1: Модуль 2 2 70 Архитектура открытых Проработка лекций; Поиск дополнительных чтение обязательной и электронных ресурсов систем и эталонные дополнительной по тематике лекций модели ИС. литературы Всего по модулю 2: Модуль 3 3 70 70 70 Проработка лекций; Аппаратная платформа чтение обязательной и Поиск дополнительных электронных ресурсов и эффективность ИС. дополнительной по тематике лекций литературы Всего по модулю 3: ИТОГО*: * с учетом иных видов работы 8 68,25 68,25 212 Информационная безопасность Правовые основы прикладной информатики + + + + 9 Экономическая эффективность информационных систем Управление информационными системами Производственная (преддипломная) практика + + + + + + + Итоговая государственная аттестация Проектный практикум + Моделирование экономических процессов и систем + Проектирование информационных систем Учебная практика + Теория систем и системный анализ Иностранный язык в информационных технологиях (английский) + + + Операционные системы Системная архитектура информационных систем Информационные системы и технологии ОПК-1 ПК-7 ПК-9 Вычислительные системы, сети и телекоммуникации 10.ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ 10.1.Перечень компетенций с указанием этапов их формирования в процессе освоения образовательной программы (выдержка из матрицы компетенций) + + 10.2.Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных этапах их формирования, описание шкал оценивания Таблица 6. Критерии в соответствии с уровнем освоения ОП пороговый (удовл.) 61-75 баллов базовый (хор.) 76-90 баллов Знает: Общие понятия из области системной архитектуры информационных ОПК-1 систем Знает: Определения, понятия, нормативноправовые документы и отечественные стандарты из области системной архитектуры информационных систем. Умеет: Умеет: Применять при Применять при разработке разработке информационных информационных систем основные систем концепции концепции архитектурного архитектурного подхода, использовать ОПК-1 подхода. нормативноправовые документы и отечественные стандарты. 10 повышенный (отл.) 91-100 баллов Виды занятий Оценочные средства Код компетенци и Карта критериев оценивания компетенций Л К, Т, Знает: Определения, Р, КР понятия, нормативноправовые документы, международные и отечественные стандарты из области системной архитектуры информационных систем. Л, ЭП, Умеет: Применять при ЛЗ ИДЗ, разработке КР, К информационных систем концепции и методологии архитектурного подхода, использовать нормативноправовые документы, отечественные и международные стандарты. пороговый (удовл.) 61-75 баллов ЭП, ИДЗ, КР Л Знает: Особенности реализации информационных систем в различных предметных областях; методы описания прикладной задачи; понятия распределенной обработки информации. Л, Умеет: Умеет: Умеет: Проводить Проводить Проводить ЛЗ описание бизнес- описание бизнес- описание и процессов процессов и участвовать в прикладной информационного реинжиниринге задачи. обеспечения бизнес-процессов и прикладной информационного задачи. обеспечения прикладной задачи. К, Т, Р, КР ОПК-1 ПК-7 повышенный (отл.) 91-100 баллов ЛЗ Владеет: Навыками применять системный подход, нормативноправовые документы, зарубежные и отечественные стандарты к разработке ИС. Владеет: Навыками применять системный подход к разработке ИС ПК-7 базовый (хор.) 76-90 баллов Виды занятий Оценочные средства Код компетенци и Критерии в соответствии с уровнем освоения ОП Знает: Особенности реализации информационных систем в различных предметных областях Владеет: Навыками применять системный подход, нормативноправовые документы и отечественные стандарты к разработке ИС. Знает: Особенности реализации информационных систем в различных предметных областях; методы описания прикладной задачи. 11 ЭП, ИДЗ, КР, К ПК-9 ПК-9 ПК-9 пороговый (удовл.) 61-75 баллов базовый (хор.) 76-90 баллов Владеет: Методами и инструментами описания бизнеспроцессов прикладной задачи. Владеет: Методами и инструментами описания бизнеспроцессов и информационного обеспечения прикладной задачи. Знает: Знает: Общие понятия о Понятия о структуре и структуре и составе составе документации, документации, описывающей описывающей системную системную архитектуру ИС архитектуру ИС; уровни описания архитектуры ИС. Умеет: Умеет: Составлять Составлять техническую техническую документацию, документацию, описывающую описывающую системную системную архитектуру ИС. архитектуру ИС различных классов. Владеет: Методами и инструментами составления технической документации. Владеет: Методами и инструментами составления технической документации, описывающей системную архитектуру ИС различных классов. 12 повышенный (отл.) 91-100 баллов Виды занятий Оценочные средства Код компетенци и ПК-7 Критерии в соответствии с уровнем освоения ОП ЛЗ Владеет: Методами и инструментами описания и анализа бизнес-процессов и информационного обеспечения прикладной задачи. Знает: Понятия о структуре и составе документации, описывающей системную архитектуру ИС; уровни описания и методологии архитектуры ИС. Умеет: Составлять техническую документацию, описывающую системную архитектуру ИС различных классов и видов прикладных задач. Владеет: Методами и инструментами составления технической документации, описывающей системную архитектуру ИС различных классов и видов прикладных задач. ЭП, ИДЗ, КР Л К, Т, Р, КР Л, ЛЗ ЭП, ИДЗ, КР, К ЛЗ ЭП, ИДЗ, КР Виды занятий: Л – лекции, ЛЗ – лабораторные занятия. Оценочные средства: К – коллоквиум, Т – тест, Р – реферат, ЭП – электронные практикумы, КР – контрольные работы, ИДЗ – индивидуальные домашние задания. 10.3.Типовые контрольные задания или иные материалы, необходимые для оценки знаний, умений, навыков и (или) опыта деятельности, характеризующей этапы формирования компетенций в процессе освоения образовательной программы Тематика контрольных работ: 1. Формальные методы описания структуры системы 2. Программные м технические средства распределенных информационных систем 3. Архитектура открытых систем 4. Компоненты информационных систем 5. Эталонные аппаратные платформы 6. Оценка эффективности ИС Вопросы к экзамену по дисциплине: Системная архитектура ИС – основные определения. Применение системного подхода в управлении информацией и ИТ Системное управление и структура ИС организации ИТ-ресурсы информационной системы Архитектурный подход к созданию ИС Стандарт ANSI/IEEE Std 1471 - 2000. Методика описания и проектирования архитектуры прикладных подсистем 8. Архитектура программных систем 9. Уровни описания архитектуры 10.Отечественные стандарты и руководящие документы 11.Методология «Архитектура предприятия» 12.Методология FEA 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 13 13.Компоненты модели деятельности предприятия 14.Архитектуры данных и приложения 15.Категории моделей архитектуры организации 16.Разработка сервис-ориентированной архитектуры приложения 10.4.Методические материалы, определяющие процедуры оценивания знаний, умений, навыков и (или) опыта деятельности характеризующих этапы формирования компетенций Процедура оценивания студентов заочной формы обучения проводится в форме устного или письменного ответа на вопросы по дисциплине или в виде компьютерного тестирования. 11.ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ. Программой предусматривается проведение лекций, практических занятий и самостоятельных работ, позволяющих расширить спектр рассматриваемых вопросов. Предусмотрены интерактивные формы проведения занятий: разбор заданий, презентация результатов самостоятельной работы. 12.УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ). 12.1.Основная литература: 1. Разработка и эксплуатация автоматизированных информационных систем: Учебное пособие / Л.Г. Гагарина. - М.: ИД ФОРУМ: НИЦ Инфра-М, 2013. - 384 с Режим доступа: http://znanium.com/catalog.php?bookinfo=368454 (Дата обращения 13.04.2015) 2. Гаврилова, И. В. Разработка приложений [Электронный ресурс]: учеб. пособие / И. В. Гаврилова. — 2-е изд., стер. — М.: ФЛИНТА, 2012. — 14 242 c. Режим доступа: http://znanium.com/catalog.php?bookinfo=455037 (дата обращения: 15.04.2015) 12.2.Дополнительная литература: 3. Архитектура и проектирование программных систем: Монография / С.В. Назаров. - М.: НИЦ Инфра-М, 2013. - 351 с. Режим доступа: http://znanium.com/catalog.php?bookinfo=353187 (Дата обращения 13.04.2015) 4. Архитектурные модели экономических систем: Монография / К.С. Дрогобыцкая, И.Н. Драгобыцкий. - М.: Вузовский учебник: НИЦ ИНФРА-М, 2014. - 301 с. Режим доступа: http://znanium.com/catalog.php?bookinfo=421385 (Дата обращения 13.04.2015) 12.3.Интернет-ресурсы 5. Национальный открытый университет «ИНТУИТ» http://www.intuit.ru/ 6. ЭБС «Университетская библиотека онлайн» http://biblioclub.ru/ 13.ПЕРЕЧЕНЬ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ ОСУЩЕСТВЛЕНИИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА ПО ДИСЦИПЛИНЕ (МОДУЛЮ). При осуществлении образовательного процесса по дисциплине применяются современные информационные технологии: различные демонстрации с использованием проекционного мультимедийного оборудования, использование компьютерной техники для выполнения практических заданий, использование облачных технологий, самостоятельное изучение студентами учебных материалов в электронной форме. Перечень программного обеспечения 1. 2. Microsoft Office (расширенный, включая MS Visio). Microsoft Visual Studio 15 14.ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА И МАТЕРИАЛЬНОТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ) 1. 2. Лекционная аудитория, оснащенная мультимедиа-проектором. Компьютерный класс для проведения лабораторных занятий, оснащенный мультимедиа-проектором. 15.МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО ОСВОЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ) Студенты ведут запись лекций по темам дисциплины. На лабораторных занятиях студенты выполняют задания и электронные практикумы (с применением соответствующих программных продуктов). Во внеаудиторное время студенты выполняют проработку лекционного материала и индивидуальные домашние задания. Методические указания по выполнению электронных практикумов и индивидуальных домашних работ в электронной форме передаются обучающимся в начале семестра с помощью облачных технологий. Темы дисциплины, вызывающие дополнительный интерес или сложности при освоении, рассматриваются на консультациях по дисциплине. Отдельные вопросы студентов разбираются на индивидуальных консультациях. 16