Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Программная инженерия»

ПРОГРАММНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ Методические указания к курсовому проектированию Одобрено редакционно-издательским советом института УДК 681.3 ББК 32.973.26-018.2.75 Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Программная инженерия»/ Составитель: Михайлюк Содержатся основные сведения, необходимые для выполнения курсовой работы по дисциплине «Программная инженерия». Методические указания разработаны с использованием учебной и специальной научно-технической литературы по программированию на языках С/С++, а также с использованием методических материалов по курсовому проектированию. Практическое применение иллюстрируется различными примерами. Обсуждается методика выполнения курсовой работы. Приведены перечни заданий на выполнение курсовой работы. Дополнительно в приложениях приводятся необходимые сведения и материалы, необходимые для оформления и защиты работы. Рецензент: канд. ф.-м.. наук, программист С++ ООО Боронд Фонтан, С.В.Сизов СОДЕРЖАНИЕ ^ ПРИЛОЖЕНИЕ 3 47 Введение Учебный план предполагает изучение дисциплины «Программная инженерия» и выполнение курсовой работы по данной дисциплине. Тематика курсовой работы связана с программированием определенной задачи в среде быстрой разработки приложений Qt Designer распространяющиеся по лицензии GNU. Выбор С++ в качестве языка программирования не случаен. Благодаря своим широким возможностям для решения различного рода задач, он является прекрасным языком для обучения программированию. Курсовая работа направлена на закрепление знаний и получение навыков программирования основных конструкций и проектирования простейшего интерфейса. Работа структурирована таким образом, чтобы студенты не только научились программировать, но, и получили возможность ознакомиться с основными этапами разработки программы, начиная от постановки задачи и заканчивая документированием результатов. В ходе курсового проектирования студенты получат возможность закрепить знания и навыки по некоторым смежным дисциплинам, таким как математический анализ, линейная алгебра, поскольку одним из разделов курсовой работы является математическое моделирование предметной области. Важной задачей также является формирование умения грамотно оформлять пояснительную записку, делать презентацию и защищать результаты работы перед аудиторией. В ходе оформления пояснительной записки закрепляются знания и приобретаются навыки оформлять результаты программирования в соответствии с ГОСТ ЕСПД и ЕСКД. Знания и умения, полученные в ходе курсового проектирования по дисциплине «Программная инженерия», могут быть использованы в ходе выполнения последующих курсовых работ и проектов, а также при изучении смежных дисциплин. ^ 1. Цели и задачи Целью курсового проектирования по дисциплине «Программная инженерия» является формирование у студентов опыта проектирования простейшего интерфейса средствами быстрой разработки приложений Qt designer. К задачам курсового проектирования относятся: закрепление, углубление, расширение и систематизация знаний, полученных при изучении дисциплин «Информатика», «Математика», а также приобретение практических навыков решения комплексных задач; приобретение опыта аналитической и расчетной работы, развитие умений работы со специальной литературой и иными информационными источниками; формирование умений формулировать логически обоснованные выводы, предложения и рекомендации по результатам выполненной работы; формирование умения грамотно подготовить презентацию защищаемой работы; формирование умения выступать перед аудиторией с докладом при защите курсовой работы, компетентно отвечать на вопросы, вести профессиональную дискуссию, убеждать оппонентов в правильности принятых решений; развитие у студента системного мышления, а также профессиональной устной и письменной речи. В результате выполнения курсовой работы студент должен научиться: создавать программу в среде Qt designer в соответствии с основными этапами ее разработки; грамотно формировать математическую модель с использованием соответствующих математических методов; строить схему алгоритма работы программы в соответствии с требованиями ГОСТ 19.701-90 ЕСПД; грамотно тестировать программу; анализировать результаты работы программы и делать выводы. ^ 2. Содержание курсовой работы Курсовая работа предполагает постановку и решение совокупности аналитических, расчетных, синтетических, исследовательских, оценочных задач, объединенных общностью рассматриваемого объекта.. В ходе курсового проектирования студент должен: Выполнить постановку задачи в соответствии с вариантом задания; Используя методы математического анализа, создать математическую модель решения поставленной задачи; Сделать схему алгоритма решения задачи с учетом требований ГОСТ; Написать программу на языке С++, реализующую представленную математическую модель в соответствии со схемой алгоритма; Протестировать все ветви работы программы и проанализировать полученные результаты; Написать руководство пользователя; Сделать выводы по работе в целом. ^ 3. Задание на выполнение курсовой работы Тематика заданий на курсовую работу по дисциплине «Программная инженерия»: Расчет функций (первая задана с помощью ряда Тейлора, корень второго уравнения необходимо найти при помощи метода Ньютона); Расчет интеграла методом Симпсона; Расчет интеграла методом Гаусса; Расчет интеграла методом прямоугольников; Расчет интеграла методом трапеций; Решение систем линейных уравнений методом Гаусса; Решение систем линейных уравнений методом Крамера; Решение систем линейных уравнений методом Зейделя; Решение систем уравнений методом Ньютона; Решение уравнений методом половинного деления, секущих, Ньютона, хорд; Сортировка методом простых вставок; Сортировка методом бинарных вставок; Сортировка методом слияния; Сортировка методом выбора; Сортировка методом пузырька; Моделирование броуновского движения; Изображение электронных часов; Моделирование движения футбольного мяча после удара; помощью ряда Тейлора, задана при по дисциплине "ат факультета.ель обязан письменно (в форме докладной записки двух плановых к^ 4. Правила оформления пояснительной записки Курсовая работа оформляется в соответствии с требованиями государственных и межгосударственных стандартов, действующих на территории Российской Федерации. Текст пояснительной записки набирается на компьютере. ^ Пояснительная записка оформляется аккуратно, текст не должен содержать орфографических и пунктуационных ошибок. Все страницы нумеруются, графические изображения и таблицы также должны быть пронумерованы, снабжены подписями и иметь ссылки в тексте. Титульный лист оформляется в соответствии с требованиями ^ СТП УГАТУ. Пример оформления представлен в приложении 1. Требования к оформлению текста: шрифт – Times New Roman, 14 pt., интервал полуторный, выравнивание по ширине, красная строка 1,25 см, поля страницы: верхнее, нижнее – 2 см, левое – 3 см, правое – 1,5 см. Названия разделов и заголовков – жирным шрифтом, с интервалом 6 пт. Формулы – выделяются курсивом, выравнивание по центру, справа в круглых скобках проставляется нумерация. При необходимости можно использовать встроенный в MS Office Word редактор формул MS Equation. Рисунки и схемы должны быть четкими, выравнивание по центру. Подрисуночная подпись также выравнивается по центру. Формат подрисуночной подписи: ^ Рисунок 1 – Результаты работы программы для функции y = f(x) Таблицы форматируются аналогичным образом. Список литературы должен быть оформлен в соответствии с требованиями ГОСТ 7.1 – 2003 Библиографическое описание документа. Общие требования и правила составления. В случае, если в качестве библиографических источников используются электронные издания или ресурсы Интернета, их необходимо оформить в соответствии с требованиями ГОСТ 7.82 – 2001. Библиографическая запись. Библиографическое описание электронных ресурсов. Общие требования и правила составления, примеры оформления электронных источников приведены в приложении к стандарту. Ссылки на рисунки, таблицы и используемые источники обязательно должны располагаться в тексте пояснительной записки. Пояснительная записка должна включать разделы в следующем порядке: Титульный лист. Содержание. Задание на курсовую работу (см. приложение 2) Постановка задачи. Математическая модель решения задачи. Схема алгоритма решения задачи. Исходный текст программы. Руководство пользователя. Результаты работы (для различных вариантов). Тестовые примеры. Выводы по курсовой работе Список использованной литературы ^ 5. Методика выполнения курсовой работы В процессе создания любой программы можно выделить ряд этапов. Они могут различаться по длительности и трудоемкости, но все программы проходят при своем создании следующие этапы: постановка задачи, анализ и моделирование, разработка алгоритма, кодирование, тестирование и отладка, документирование и анализ результатов. Последовательное прохождение каждого из этих этапов поможет создать программу хорошего качества, сократить число ошибок и быть уверенным в правильности полученного результата. 5.1. Постановка задачи Задача формулируется на естественном языке. Постановка задачи включает определение сути задачи, ее ис­ходных данных, совокупности критериев оценки качества процесса обработки данных и состава результатов. Таким образом, данный раздел должен включать в себя следующую информацию: описание задачи, входные данные, выходную информацию, способы проверки результата. Кроме того, в данный раздел может быть включена информация о выборе языка программирования. ^ Основная цель данного этапа – разобраться в задаче, определить ее суть, все то, что необходимо для ее выполнения, а также результат, который должен быть получен. 5.2. Математическая модель решения задачи После того, как задача поставлена, необходимо ее проанализировать, оценить возможные ограничения на значения входных и выходных данных. Анализ задачи обычно завершается ее формализованным описанием, которое часто предполагает ее математическую формулировку. ^ Математическая модель - это описание метода решения задачи, которое включает разработку или выбор численных методов или методов нечисловой обработки данных. На этом этапе может быть определена требуемая точность вычислений, частота счета, предельно допустимое время счета, требуемые ре­сурсы компьютера для решения задачи. Математическая модель может быть представлена в виде систем математических и логических уравнений и усло­вий выбора вариантов обработки. В данном разделе необходимо представить математическую формулировку задачи, т.е. показать этапы ее решения с точки зрения математики, суть математического метода (все формулы, которые будут в дальнейшем использоваться при написании программного кода). В вычислительных задачах необходимо выполнить расчеты в соответствии с вариантом задания, основываясь на описанной методике. Это делается для того, чтобы в дальнейшем на этапе тестирования сравнить результат, выдаваемый программой с данными, полученными в ходе расчетов. Зачастую в силу логических или технических ошибок результат работы программы может отличаться от расчетного, поэтому необходимо удостовериться, что программа «посчитала правильно». В дальнейшем это поможет избежать неправильных выводов. Расчеты могут проводиться как вручную, так и с использованием специализированных пакетов: MS Excel, MathCad, Matlab и др. 5.3. Схема алгоритма решения задачи Разработка алгоритма решения задачи (алгоритмизация) - один из самых сложных и ответственных этапов. Он включает формализацию процесса обра­ботки данных и представление его в форме, позволяющей упростить дальней­шее кодирование алгоритма, т. е. его запись на одном из алгоритмических языков. Алгоритмизация включает выделение предполагаемых этапов процесса обработки данных и запись их в определенной форме и последовательности, например в виде схем алгоритмов. Алгоритм - это точное предписание по выполнению некоторого процесса обработки данных, который через разумное конечное число шагов приводит к решению задачи данного типа для любых допустимых вариантов исходных данных. Для записи алгоритмов может использоваться естественный язык или формальный язык с ограниченным словарем (часто на основе английского языка), промежуточный между естественным языком и языком программирования. Для разработки структуры программы удобнее пользоваться записью алгоритма в виде схемы. Для изображения основных алгоритмических структур и блоков в схемах используют специальные графические символы. Схема работы программы должна строиться в соответствии с требованиями ^ ГОСТ 19.701 – 90 (ИСО 5807 – 85) Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Согласно данному стандарту, схема программы состоит из: символов процесса, указывающих фактические операции обработки данных, линейных символов, указывающих поток управления, специальных символов, используемых для написания и чтения схемы. Основные элементы схемы представлены в таблице ниже (табл.1). Таблица 1 – Некоторые обозначения, используемые в схемах алгоритмов Символ Название Описание Данные Отображает данные, носитель которых не определен. Используется для ввода-вывода данных Процесс Функция обработки данных любого вида (выполнение определенной операции или группы операций, приводящее к изменению значения, формы или размещения информации или к определению, по которому из нескольких потоков следует двигаться) ^ Предопределенный процесс Символ отображает предопределенный процесс, состоящий из одной или нескольких операций или шагов программы, которые определены в другом месте (в подпрограмме). Подготовка Отображает модификацию команды или группы команд с целью воздействия на некоторую последующую функцию Решение Символ отображает решение или функцию переключательного типа, имеющую один вход и ряд альтернативных выходов, один и только один из которых может быть активирован после вычисления условий, определенных внутри этого символа

Похожие:

	Методические указания к курсовому проектированию предварительных... ...		Методические указания по курсовому проектированию по дисциплине Нальчик Методические указания предназначены для студентов специальности 080801. 65 «Прикладная информатика в менеджменте», и направления...
	Методические указания к курсовой работе по дисциплине "Оборудование... Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине "Оборудование автоматизированных производств": Метод, указания /дгту,...		Методические указания предназначены для студентов всех форм обучения... Методические указания подготовлены на кафедре компьютерной математики и программирования и рекомендованы к изданию редакционно-издательским...
	Методические указания по курсовому проектированию по дисциплине «Проектирование... «Информационные системы и технологии», «Прикладная информатика (в экономике)», «Прикладная информатика (в дизайне)»		Методические указания к курсовому проектированию И методические указания по выполнению курсового проекта. В них предусматрено использование компьютерной программы Fastmean, разработанной...
	Методические указания для курсовой работы по дисциплине «Газоснабжение»... Методические указания определяют требования к курсовому проекту с примером оформления, пояснительной записки и чертежей Предназначено...		Учебно-методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине... Настоящие методические указания к курсовому проекту по курсу " Процессы и аппараты химической технологии " рекомендуются для студентов,...
	Методические указания по курсовому проектированию для магистров фэу... Лпк. На основе теории двойственности проведена проверка полученного решения на оптимальность. Рассчитаны резервы и объемы развития...		Методические указания по курсовому проектированию для магистров фэу... Лпк. На основе теории двойственности проведена проверка полученного решения на оптимальность. Рассчитаны резервы и объемы развития...