Курсовая работа по программированию на тему результаты практической разработки программного приложения калькулятора

Введение
Целью данной работы является закрепление знаний, полученных в ходе освоения курса по направлению «Прикладная информатика» по дисциплине «Информатика и программирование».
Основной целью программы "Прикладная информатика" является предоставление знаний в области информационных технологий и специальных навыков, необходимых для эффективного управления информационными системами в быстро меняющемся мире. Область изучения прикладной информатики сосредоточена на теоретических принципах информатики, алгоритмике, компьютерном программировании, системах баз данных, операционных системах, администрировании и обслуживании компьютерных сетей, архитектуре компьютерных систем, анализе информационных систем, искусственном интеллекте, а также вопросах безопасности информационных систем.
Данная курсовая работа состоит из введения, основной части, разделенной на теоретичекую и практическую части, где освещается анализ литературы – теоретическое исследование по темтаики разработки программного обеспечения и заключения, содержащего основные выводы по данной работе. В данной работе представлены также результаты практической разработки программного приложения – калькулятора.






Основная часть
Теоретическая часть
При изучении курса прикладной информатики важна практика полученных теоретических знаний. В своей работе [2] автор отмечает важность проектной деятельности при изучении такого курса.
Для выполнения данного курсового проекта были использованы также рекомендации из книг [3, 4].
Важность умения проектировать и разрабатывать программное обеспечение обусловлено сегодняшними реалиями и цифровизацией повседневных задач. Автор исследования [6, 7] отмечает не только потребность сегодняшнего рынка труда в ИТ-специалистах, умеющих создавать программы, но в специалистах, умеющих тестироватьи сопровождать программное обеспечение. Все эти аспекты знаний в области программирвоания и ИТ – технологий предлагает изученный курс прикладной информатики. Выпускник программы бакалавриата в области прикладной информатики имеет хороший фундамент знаний в области математики и теоретической информатики, а также широкий обзор их применения и использования на практике (программирование, базы данных, программные системы) и в других научных областях (компьютерная графика, искусственный интеллект, когнитивные науки). Выпускник направления прикладной информатики сможет продолжить обучение в соответствующей магистерской программе или сразу устроиться в ИТ-индустрию
В данной работе сосредоточимся на создании программного приложения. Подходами к разработке программного обеспечения занимались многие российские авторы и исследователи [8-11]. Жизненный цикл разработки программного обеспечения - это применение стандартных методов ведения бизнеса для создания программных приложений. Обычно он делится на шесть-восемь этапов: Планирование, требования, проектирование, сборка, документирование, тестирование, развертывание, сопровождение.
Процесс разработки программного обеспечения, также называемый жизненным циклом программного обеспечения и фазами разработки программного обеспечения, представляет собой набор этапов, через которые проходит программа при разработке.
Первой в процессе разработки программного обеспечения является фаза требований, которая определяет цели того, что программа будет способна делать. Далее, на этапе проектирования описывается, как будет создаваться программа, кто и что будет делать и т.д. На этапе реализации программисты и другие разработчики начинают работу над программой. После того как у разработчиков будет рабочая копия, можно приступать к тестированию (альфа- и бета-тестирование) и проверке, чтобы убедиться в отсутствии ошибок в программе. На этапе тестирования найденные проблемы исправляются до тех пор, пока программа не будет соответствовать требованиям контроля качества компании. После разработки программы может быть завершен этап документации о том, как использовать программу. Наконец, сопровождение (обновление) программы должно продолжаться в течение нескольких лет после первоначального выпуска до ее EOL (окончания срока службы).
Процесс разработки программного обеспечения делает все проще и уменьшает количество возникающих проблем. Некоторые компании и государственные учреждения требуют наличия процесса разработки программного обеспечения, или же вы придерживаетесь стандарта ISO 12207, который определяет жизненный цикл программного обеспечения.



Поскольку решаемая задача разработки калькулятора имеет не так много функций и алгортмов работы, то сосредоточимся на общих этапах разработки программ. Общие шаги для написания программы включают следующее:
 Понять проблему, которую вы пытаетесь решить
 Разработать решение
 Нарисовать блок-схему – визуализировать алгоритм работы программы
 Написать код
 Протестировать и отладить решение
 Провести тестирование с участием реальных пользователей
 Выпустить программу
Блок – схема программы калькулятора можно представить как показано на рисунке 1.

Рисунок 1. Блок-схема диаграмма FlowChart работы калькулятора

Диаграмма выполнена с помощью инструмента Star UML.
StarUML™ - это платформа для моделирования программного обеспечения, поддерживающая UML (Unified Modeling Language). Она основана на UML версии 1.4 и предоставляет одиннадцать различных типов диаграмм, а также принимает нотацию UML 2.0. Он активно поддерживает подход MDA (Model Driven Architecture), поддерживая концепцию профилей UML. StarUML™ отличается высокой степенью настраиваемости под среду пользователя и высокой расширяемостью функциональности. Использование StarUML™, одного из ведущих инструментов моделирования программного обеспечения, гарантирует максимальную производительность и качество ваших программных проектов.
При выборе языка программирования важно понимать его предназначение и архитектуру аппаратной части, на которой будет запускаться создаваемая программа. Поскольку в данной работе мы рассматриваем программу – калькулятор, то требованиями к вычисллительному оборудованию минимальны и мы разработаем программу для пользовтаельского компьютера на базе операционной системы Windows. Для этих целей подойдет язык программирования общего назначения. Одним из таких языков является объектно-ориентированный С++.
C++ разработан как мост между программистом и компьютером. Идея заключается в том, чтобы позволить программисту организовать программу таким образом, чтобы он или она могли легко понять ее. Компилятор затем переводит язык в то, что машина может использовать [ 5].
Компьютерные программы состоят из двух основных частей: данных и инструкций. В конце концов, компьютеры созданы для того, чтобы быть как можно более общими насколько это возможно. Идея заключается в том, чтобы программист управлял компьютером и сообщил компьютеру свою собственную организацию, а не наоборот.