Рабочая программа для студентов направления 02. 04. 03 «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем»




Скачать 372.18 Kb.
страница2/4
Дата14.08.2016
Размер372.18 Kb.
1   2   3   4


3. Тематический план

Таблица 3.



Тема

недели семестра

Виды учебной работы и самостоятельная работа, в час.

Итого часов по теме

Из них в интерак

тивной форме, в часах

Итого количес

тво баллов

Лекции *

Семинарские (практические) занятия*

Лабораторные занятия*

Самостоятельная работа*

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10




Семестр 1.




Модуль 1. Современные технологии в программной инженерии

1

Введение в дисциплину

1

2










2




0

2

Основные составляющие процесса моделирования: физическая модель, математическая модель, компьютерная модель. 

2

2




4

4

10

2

0-10

3

Инструментарий компьютерного проектирования

3-4

4




4

4

12

4

0-20




Всего*




8




8

8

24

6

0-30




Модуль 2. Объектно-ориентированное программирование

4

Основные концепции ООП: Наследование, инкапсуляция, полиморфизм.

5-6

4




4

4

12

2

0-10

5

Реализация объектной модели в различных системах программирования.

7-8

4




4

4

12

4

0-10

6

Компонентный подход в объектно-ориентирован-ном программировании

9-10

4




4

4

12

2

0-10




Всего*




12




12

12

36

8

0-30




Модуль 3. Применение объектно-ориентированного подхода для решения задач научного исследования

7

Построение объектно-ориентированного аналога исследовательской задачи

11-13

6




6

6

18

2

0-15

8

Визуализация результатов компьютерного моделирования

14-16

6




6

6

18

4

0-15

9

Разработка собственных компонент

17-18

4




4

4

12

2

0-10




Всего*




16




16

16

48

8

0-40




Итого за 1 семестр*




36




36

36

108

22

0-100




Семестр 2.




Модуль 4. Параллельные и распределенные вычисления

10

Многопоточные приложения.

1-2

4




4

4

12

2

0-10

11

Программное обеспечение параллельных вычислений.

3-5

6




6

6

18

2

0-10

12

Применение технологии CUDA

6-7

4




4

4

12

2

0-10




Всего*




14




14

14

42

6

0-10




Модуль 5. Технологии совместного программирования

13

Реализация программных интерфейсов.

8-9

4




4

4

12

2

0-10

14

Использование COM технологии.

10-11

4




4

4

12

2

0-10

15

Применение клиент-серверных технологий

12-13

4




4

4

12

2

0-10




Всего*




12




12

12

36

6

0-10




Модуль 6. Дополнительные возможности разработки программных продуктов

16

Автоматизированное управление специализиро-ванными и универсаль-ными программными комплексами

14

2




2

4

8

2

0-10

17

Разработка интернет приложений

15-16

4




4

6

14

4

0-10

18

Использование технологии LINQ для .NET Framework.

17

2




2

4

8

2

0-10




Всего*




8




8

14

30

8

0-40




Итого за 1 семестр*




34




34

40

108

20

0-100




Итого за 1 и 2 семестры*




70




70

76

216

42




Из них в интерактивной форме










20

22




42





*- с учётом иных видов работ.

4. Содержание дисциплины.


  1. Введение в дисциплину. Основное содержание курса, цели и задачи. Знакомство с предметом и основными понятиями учебной дисциплины «Современные технологии программирования». Связь учебного курса с другими дисциплинами учебного плана.

  2. Основные составляющие процесса моделирования: физическая модель, математическая модель, компьютерная модель. Информационное обеспечение процесса моделирования. Вычислительный эксперимент как составная часть компьютерной модели. Согласованность компьютерной модели и вычислительных систем. Структурирование и декомпозиция задач.

  3. Инструментарий компьютерного проектирования. UML как универсальный инструмент визуального проектирования. Описание метамодели языка UML. Изображение диаграмм языка UML. Иерархия моделей и метамоделей в UML. Семантическое и графическое описание моделей в UML.

  4. Основные концепции ООП. Классы, объекты. Наследование, инкапсуляция, полиморфизм. Иерархия объектов. Поля, свойства объектов, методы. Видимость. Статические, виртуальные и динамические методы. Абстрактные методы. Создание и уничтожение объектов.

  5. Реализация объектной модели в различных системах программирования. Обзор средств Delphi, C#, C++, Java. Особенности реализации объектно-ориентированного подхода. Множественное наследование. Коллекции. Свойства. Делегаты и события. Исключительные ситуации.

  6. Компонентный подход в объектно-ориентированном программировании. Компонентная модель. Управление компонентами. Стандартные компоненты. Палитра компонентов. Визуальные компоненты. Библиотека визуальных компонент. Событийное программирование. Обработчики событий. Обработка сообщений Windows.

  7. Построение объектно-ориентированного аналога исследовательской задачи. Абстрагирование. Агрегирование и композиция. Выделение полей и методов. Разделение функций управления. Формирование локального и глобального контейнеров.

  8. Визуализация результатов компьютерного моделирования. Реализация Windows-интерфейса для пользователя. Средства графического представления информации. Возможности классического GUI-интерфейса. Средства интерфейсов GDI и GDI+. Объектная модель управления графикой. Средства построения графиков и диаграмм. Обзор пакетов OpenGL и DirectX.

  9. Разработка собственных компонент. Использование наследования от существующих компонент. Организация компонент «с нуля». Регистрация компонент. Управление компонентами.

  10. Многопоточные приложения. Принцип вытесняющей многозадачности. Инициализация, прерывание и завершение потоков (нитей). Синхронизация с основной нитью. Организация «семафоров». Приостановка потоков.

  11. Программное обеспечение параллельных вычислений. Параллелизм данных и задач. Вычислительные кластеры. Трудозатраты на распараллеливание или векторизацию программы. Методы векторизации и распараллеливания программ. Применение разных языков программирования. Взаимодействие трех частей программ - параллельной, последовательной и обменом данными. Синхронизация процессов. Параллельные библиотеки. 

  12. Применение технологии CUDA. Особенности распараллеливания для процессоров видеокарт NVIDEA. Оценка эффективности распараллеливания.

  13. Реализация программных интерфейсов. Применение интерфейсных ссылок. Интерфейсные свойства. Интерфейсные индексаторы. Наследование интерфейсов. Сокрытие имен при наследовании интерфейсов. Явные реализации. Выбор между интерфейсом и абстрактным классом. Стандартные интерфейсы для среды .NET Framework.

  14. Использование COM технологии. Импорт элементов управления ActiveX. Импорт компонентов СОМ. Раннее и позднее связывание. Экспорт компонентов .NET. Взаимодействие с приложениями пакета MS Office.

  15. Применение клиент-серверных технологий. Реляционные базы данных и язык SQL. Объектная модель ADO.NET. Использование управляемых поставщиков OLE DB. Использование элементов управления с привязкой данных. Управление содержимым базы данных. Модель ADO.NET и технология XML.

  16. Автоматизированное управление специализированными и универсальными программными комплексами. Пакеты численного моделирования. Краткая спецификация и характеристика современных программных продуктов универсального предназначения. Специализированные пакеты и их применение. Пакеты для научных и технических расчетов. Использование COM технологии.

  17. Разработка интернет приложений. Среда Web Forms. Создание веб-формы. Добавление элементов управления. Привязка данных. Реакция на отправляющие события. Технология ASP.NET и применение языка С#.

  18. Использование технологии LINQ для платформы .NET Framework. Основы LINQ. Формы и типы запросов. Синтаксис запросов и методы запроса. Анонимные типы. Создание группового объединения. Деревья выражений. Методы расширения.

5. Планы семинарских занятий.

Не планируются.



6. Темы лабораторных работ (Лабораторный практикум).

  1. «Введение в дисциплину». Лабораторная работа не предусмотрена.

  2. «Основные составляющие процесса моделирования: физическая модель, математическая модель, компьютерная модель». Построение физической, математической и информационной моделей для различных процессов и систем. Доказательство адекватности модели.

  3. «Инструментарий компьютерного проектирования». Изучение элементов языка UML, построение диаграмм. Формирование моделей UML для различных процессов и систем. Композиция моделей.

  4. «Основные концепции ООП». Построение формальных объектно-ориентированных моделей. Представление моделей на языке UML.

  5. «Реализация объектной модели в различных системах программирования». Изучение возможностей языков Delphi, C#, C++, Java для описание объектов (классов). Программная реализация разработанных ранее объектных конструкций. Выделение свойств. Организация событий. Формирование пользовательских исключительных ситуаций.

  6. «Компонентный подход в объектно-ориентированном программировании». Изучение стандартных визуальных и невизуальных компонент. Разработка приложения в стиле событийного программирования, представляющего композицию компонент на общем контейнере.

  7. «Построение объектно-ориентированного аналога исследовательской задачи». Формализация некоторой задачи научного исследования (на выбор студента). Построение программных классов, инкапсулирующих характеристики и функционал отдельных элементов задачи. Реализация программного продукта в одной из сред объектно-ориентированного программирования, генерирующего соответствующие объекты данных классов и управляющего их жизненным циклом.

  8. «Визуализация результатов компьютерного моделирования». Разработка Windows-приложения, с использованием интерфейсов GDI и GDI+. Автоматизация построения графиков и диаграмм. Разработка приложений, использующих графические библиотеки OpenGL и DirectX.

  9. «Разработка собственных компонент». Построение визуальных компонент, реализующих функционал пользовательского интерфейса или вычислительный функционал, или функционал управления. Разработка приложения для тестирования корректности работы компонент.

  10. «Многопоточные приложения». Разработка программы, в рамках которой несколько потоков (нитей) выполняют свой код в стиле многопоточного выполнения (вытесняющей многозадачности). В приложении предусматривается управление приоритетом потоков, их приостановкой и синхронизацией на уровне общего доступа к данным.

  11. «Программное обеспечение параллельных вычислений». Разработка и программная реализация параллельных алгоритмов для численного решения задач по выбору студента (классические задачи поиска и сортировки, численных методов, обработки текстов) по технологии OpenMP, MPI.

  12. «Применение технологии CUDA». Разработка и программная реализация параллельных алгоритмов для численного решения задач по выбору студента с подключением процессора видеокарты NVIDEA.

  13. «Реализация программных интерфейсов». Разработка интерфейса, представляющего вычислительный (например, в стиле концепции абстрактных типов данных) или графический функционал. Разработка классов, использующих данный интерфейс, но реализующих его различными способами.

  14. «Использование COM технологии». Разработка COM-сервера и COM-клиента. Разработка приложения для управления COM-серверами MS Word и MS Excel, реализующего прямой и обратный обмен данными.

  15. «Применение клиент-серверных технологий». Разработка программного интерфейса для реляционной базы данных с использованием языка SQL и технологии доступа ADO.NET.

  16. «Автоматизированное управление специализированными и универсальными программными комплексами». Разработка приложения, решающего задачи вычислительной математики и использованием возможностей пакетов MAPLE и MATLAB. Управление пакетами реализуется средствами COM-технологии. Дополнительно, предусматривается получение протокола работы в MS Word.

  17. «Разработка интернет приложений». Разработка web-приложения в среде Web Forms в рамках технологии ASP.NET с применением языка С#.

  18. «Использование технологии LINQ для платформы .NET Framework». Разработка приложения, в котором управление данными и их групповая обработка выполняются средствами технологии LINQ на базе платформы .NET.

1   2   3   4


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница