ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»

Кафедра компьютерных интеллектуальных технологий проектирования

XXX-2016

000-2012

Методические указания

к выполнению курсового проекта по дисциплине

“Объектно-ориентированное программирование” для студентов направления 09.03.01 «Информатика и вычислительная техника» (все профили) очной формы обучения

Воронеж 2016

Составитель: канд. техн. наук А.Н. Юров

УДК 004.9

Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине “Объектно-ориентированное программирование” для студентов направления 09.03.01 «Информатика и вычислительная техника» (все профили) очной формы обучения/ ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»; сост. А.Н. Юров. Воронеж, 2016. 23 с.

Методические указания содержат материал по разработке программных решений с графическим интерфейсом и выполнению курсового проекта по дисциплине «Объектно-ориентированное программирование».

Предназначены для студентов 2 курса.

Методические указания подготовлены в электронном виде в текстовом редакторе MS Word 2010 и содержатся в файле МУ 2016_ООПК.docx.

Ил. 1. Библиогр.: 9 назв.

Рецензент канд. физ.-мат. наук, доц. Н.А. Тюкачев

Ответственный за выпуск зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. М.И. Чижов

Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета

© ФГБОУ ВО «Воронежский

государственный технический

Введение

Разработка целевых программных решений всегда являлась востребованной продукцией для предприятий и организаций, нуждающихся в современном, практичном и функциональном решении для повседневной работы. Однако правильно разработать программный продукт, учесть все потребности заказчика и реализовать проект в кратчайшие сроки является достаточно трудоемкой задачей. В методических указаниях приводятся базовые сведения, которые знакомят студентов с отдельной группой вопросов, возникающих при разработке и позволяют сформировать базовые навыки для последующей профессиональной деятельности.

Подготовка студентов базируется на теоретическом материале и практическом выполнении курсовых проектов согласно выданному индивидуально техническому заданию. Реализация проектов позволит усвоить концепции объектно-ориентированного программирования на практике.

Подготовка к курсовому проектированию

Целью курсового проекта является приобретение учащимися практических навыков проектирования, отладки, тестирования и документирования программных решений с графическим интерфейсом согласно заданию.

Работа над курсовым проектом является завершающим этапом изучения дисциплины “Объектно-ориентированное программирование”, которая позволяет принять решение об усвоении студентом теоретических основ изученной дисциплины, применению полученных знаний для решения поставленных задач при разработке программного обеспечения. Курсовой проект - это полностью самостоятельная работа учащихся, опыт работы, приобретенный на данном этапе обучения, должен быть использован при подготовке выпускного дипломного проекта.

Задание на курсовой проект выдается преподавателем и утверждается на заседании кафедры “Компьютерные интеллектуальные технологии проектирования”.

Студентом может быть выбрана иная тематика курсового проекта. В этом случае задание должно быть представлено в письменной форме с четкой формулировкой (содержательной и математической) существа задачи, описания входных и выходных данных, требованиями по оформлению готовой программы и документации, списком рекомендуемой литературы и рассмотрено на заседании кафедры.

Учащийся, выполняющий курсовой проект, должен представить в письменном виде постановку задачи.

Постановка задачи должна содержать:

- содержательную и, по возможности, математическую формулировку решаемой задачи;

-необходимые характеристики разрабатываемой программы;

-требования к взаимодействию с программой;

-описание возможной реакции программы на отклонение в структуре исходных данных, а также наличие ошибок со стороны пользователя в процессе эксплуатации;

- способ тестирования готового программного решения.

Письменно сформулированное тематика проекта будет препятствовать изменениям в процессе разработки программного решения от ее оговоренных требований, сделает возможным обсуждение, оценку или согласованную с руководителем работы корректировку отдельных требований в ходе разработки программы. Кроме того, позволит избежать таких ошибок и противоречий, которые могут быть обнаружены только после разработки большей части программного решения или уже на стадии анализа полученных результатов выполнения программы.

Разработка технического задания

Прежде чем перейти к этапу создания проекта программы необходимо четко сформулировать основные цели разработки, требования к программному продукту, определить сроки и этапы разработки программного продукта, т. е. составить техническое задание.

Техническое задание должно содержать следующие разделы:

- введение, которое содержит краткую характеристику области применения программного средства, а также объекта, в котором предполагается их использовать;

- основание для разработки, содержит наименование документа (листа выдачи задания преподавателем), на основании которого ведется разработка программы;

- назначение разработки;

- требование к программе или программному средству, включает разделы:

а) требования к функциональным характеристикам, перечисляются выполняемые функции и описывается состав, характеристики и форма представления исходных данных и результатов;

б) требования к надежности и какими способами будут указанные результаты достигнуты;

в) требования к составу и параметрам технических средств (персональных ЭВМ, ноутбуков, планшетов, мобильных устройств, т.д.), указываются основные технические характеристики (тип микропроцессора, объем памяти, наличие внешних накопителей).

г) требования к информационной и программной совместимости, задаются методы решения, язык и среда интерактивной разработки, используемая операционная система.

-требования к программной документации (электронного руководства пользователей);

-стадии и этапы разработки, указываются сроки разработки.

Базовый пример разработки технического задания

Разработать техническое задание на программный продукт: “Создание табличного процессора”.

Разрабатываемая программа должна обрабатывать входящие записи, состоящие из чисел, производить базовые арифметические операции, представлять данные в табличном виде, управлять размером шрифтов, сохранять результаты работы в файл и иметь доступ к данным посредством их извлечения из сохраненного файла.

1. Состояние вопроса

Настоящее техническое задание распространяется на разработку табличного процессора, предназначенной выполнять базовые операции по обработке числовых и строковых данных. Программа может быть использована в качестве учебной для студентов первого курса в рамках дисциплины “Информатика”, раздел офисное программное обеспечение. Студенты должны освоить базовые операции по обработке данных, уметь их вносить в программу и сохранять результаты работы на носитель информации. Существующее программное обеспечение (ПО), которое может решать подобные задачи, является универсальным, например, Microsoft Excel, Libre Calc. ПО имеет сравнительно сложный пользовательский интерфейс, ориентированный на пользователя c значительной практикой работы в указанных программах. При изучении раздела по работе с офисным программным обеспечением на начальном этапе у учащихся данный навык практической работы, как правило, отсутствует.

Разрабатываемая программа позволит учащимся проверить свои знания при изучении указанной темы.

2. Основание для разработки

Программа разрабатывается на основе учебного плана кафедры «Компьютерные интеллектуальные технологии проектирования»

3. Назначение

Основным назначением программы является помощь учащимся при изучении раздела «Офисное программное обеспечение» по дисциплине “Информатика”.

4. Требования к программе или программному изделию

4.1. Требования к функциональным характеристикам

4.1.1. Программа должна обеспечивать возможность выполнения следующих функций:

-ввод данных в отдельном диалоговом окне и длительное хранение данных в системе;

-визуальное представление результатов в многодокументной (MDI) архитектуре приложения;

-иметь возможность редактировать введенные значения, заполнять автоматически указанные поля предопределенными данными;

-сохранять результаты вычислений в файле на указанном носителе информации.

4.1.2. Исходные данные:

-внесение значений в программу (числа указываются в заданном диапазоне значений);

-операция обработки данных (например, суммирование всех значений второй строки таблицы);

-чтение данных с носителя информации и автоматическое заполнение таблиц в приложении.

4.2. Требования к надежности

4.2.1. Предусмотреть контроль вводимой информации.

4.2.2. Предусмотреть блокировку некорректных действий пользователя при работе с системой.

4.3. Требования к составу и параметрам технических средств.

4.3.1. Система должна работать на IBM совместимых персональных компьютерах.

4.3.2. Минимальная конфигурация:

-тип процессора Pentium4 и выше, а также процессоры, совместимые с Intel архитектурой;

-объем оперативного запоминающего устройства 512 Мб и более.

4.4. Требования к информационной и программной совместимости

Система должна работать под управлением семейства операционных систем Windows x86 или Windows 64 (Windows XP, 7,8, 10).

5. Требования к программной документации

5.1. Разрабатываемые программные модули должны быть самодокументированы, т. е. тексты программ должны содержать все необходимые комментарии.

5.2. Разрабатываемая программа должна включать справочную информацию об основных терминах соответствующего раздела по работе с электронными таблицами и подсказки учащимся.

5.3. В состав сопровождающей документации должны входить:

5.3.1. Пояснительная записка на 25–30 листах, содержащая описание разработки.

5.3.2. Руководство пользователя.

Теоретическое обоснование разработки

На основании анализа формализованной постановки задачи выбирается основной метод ее решения (если он не оговорен на предыдущем этапе) и составляется общий проект программы. Выбранный подход к решению задачи должен обеспечивать правильный результат для тех условий функционирования программы, которые предусмотрены постановкой задачи, удобство использования программы, простоту подготовки исходных данных и т. п.

Помимо формулировки выбранного метода решения задачи в проекте должны описываться основные части разрабатываемой программы, их функции, взаимосвязь и последовательность выполнения, а также точно определяться входные и выходные данные, как всей программы, так и ее частей. На данном этапе разрабатывается и проект инструкции для пользователей, в котором фиксируется (и, таким образом, может быть заранее оценен и исправлен) предполагаемый режим обращения пользователя (и оператора) с программой.

С целью исключения в разрабатываемой программе ошибок следует разработать на данном этапе и основную стратегию отладки, общий план ее проведения, необходимо решить, каким путем можно будет в дальнейшем убедиться, что выбранный метод решения задачи и разработанная программа обеспечивают получение правильных результатов для указанных в постановке задачи диапазонов изменения величин и условий функционирования программы. Для этого разрабатываются общая методика проверки правильности программы и система необходимых для отладки контрольных примеров.

Алгоритмизация программного решения

Данный этап может пропускаться или объединяться с предыдущим в случае простых программ, но в случае достаточно сложных программ качественное выполнение этапа алгоритмизации может существенно облегчить выполнение следующего за ним этапа программирования, особенно в случаях, когда программист-разработчик недостаточно освоил язык, на котором предстоит программировать.

На данном этапе с помощью блок-схем или других специальных языков отображения алгоритмов (таблица решений, схем и т. д.) представляются общая структура программы и алгоритмы выполнения отдельных частей (блоков) программы.

Для достаточно сложных программ алгоритмизация проводится в несколько шагов с целью постепенной детализации алгоритма. Критерием окончания детализации некоторого блока (блоков) алгоритма является формирование у программиста мысленного представления о том, как данный блок алгоритма может быть реализован средствами данного языка программирования.

Рекомендуется размещать каждую блок-схему на одном стандартном листе бумаги.

После каждого шага детализации проводится проверка полученного алгоритма для выявления возможных ошибок. При этом, возможно, придется изменить и уточнить решения, принятые на этом и предыдущих этапах.

Все эти изменения обязательно должны вноситься в проект программы.

На этапе алгоритмизации следует предусмотреть способы контроля отдельных блоков и методы предстоящей локализации возможных ошибок.

Для этого следует подготовить контрольные примеры, в блок-схемах алгоритмов наметить места, моменты и объемы необходимой отладочной печати, которые должны обеспечить возможность быстрой локализации ошибок при отладке.