Курсовая работа по предмету «Программирование»

На тему «Разработка системы классов, описывающих работу ветеринарной клиники.»

Задание:

Речь Предмет: Объектно- ориентированное программирование»; Комментарий: Требования к выполнению курсовой работы Объем текстовой части пояснительной записки по курсовой работе устанавливается научным руководителем, но, как правило, составляет 25-30 страниц машинописного текста формата А4. При этом приложения в объеме пояснительной записки не учитываются. Максимальный объем пояснительной записки к курсовой работе с учетом приложений составляет 50 листов. При необходимости приложения (программный код, файлы ресурсов и т.п.) могут быть записаны на CD, который является неотъемлемой частью пояснительной записки и оформляется как приложение. В структуре аналитической части выделяют: • титульный лист; • задание на выполнение курсовой работы; • реферат (аннотация); • содержание; • нормативные ссылки; • определения; • обозначения и сокращения; • введение; • основная часть; • заключение; • список использованной источников и/или литературы; • приложения. Обязательные структурные элементы выделены полужирным шрифтом. Остальные структурные элементы включаются в записку по усмотрению исполнителя. Система должна быть спроектирована на основе методологии объектно- ориентированного анализа и проектирования, представлена в виде совокупности взаимодействующих друг с другом объектов. В ходе объектно- ориентированного проектирования необходимо определить и зафиксировать логическую структуру (классы и объекты) и файловую (модульную) структуру системы. Представить описание процесса проектирования иерархии классов и интерфейсов на языке UML. При необходимости диаграммы классов могут быть дополнены другими UML диаграммами. В качестве языка программирования используется C++. Обязательно наличие в курсовой работе схем алгоритмов методов классов, диаграмм классов и текстов программ (листинги). ПРИМЕРНЫЙ СОСТАВ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ К КУРСОВОЙ РАБОТЕ Введение 1. Описание задачи и проектирование архитектуры программного обеспечения 1.1. Описание задачи и формализация требований к программному обеспечению 1.2. Проектирование архитектуры программного обеспечения 2. Реализация программного обеспечения 3. Тестирование программного обеспечения 3.1. Разработка test-units 3.2. Результаты тестирования программного обеспечения Заключение Список используемой литературы Приложение. Листинг рабочего кода разработанного приложения МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ РАЗДЕЛОВ КУРСОВОЙ РАБОТЫ Основной текст пояснительной записки состоит из введения, разделов основной части и заключения. Рекомендации по написанию введения Во введении, объемом не более двух страниц, должны содержаться оценка современного состояния решаемой научно-технической проблемы, обоснование и исходные данные для разработки темы, аргументация актуальности и новизны темы, объект и предмет исследования, цель и задачи работы. Заголовок введения не нумеруется. Структура введения:  актуальность выбранной темы;  формулировка предмета (это должен быть процесс, например, «процесс решения …») и объекта исследования (это, как правило, программа, модуль, информационная система);  цель курсовой работы («разработать программу …»)  задачи работы, которые нужно решить для достижения поставленной цели;  описание объекта, предмета и методов исследования. Завершается введение описанием структуры работы по главам. Заголовок введения не нумеруется. Рекомендации по написанию первой главы В данном разделе содержатся теоретические основы темы, ключевые понятия. Излагается уровень разработанности вопроса темы в теории и практике посредством сравнительного анализа литературных источников по теме исследования. По тексту пояснительной записки необходимо давать ссылки на источники в квадратных скобках, с указанием порядкового номера в списке литературы. Дается развернутая постановка поставленных задач, формулируются исходные данные к разработке, ограничения, сравнения вариантов разработки. Проводится анализ существующих методов решения задачи с целью выбора лучшего применительно к поставленной задаче. Приводится обзор литературных источников по теме исследования. Описание задачи и формализация требований к программному обеспечению Основой курсовой работы является некоторая предметная область со своими терминами, понятиями, субъектами и объектами, отношениями между ними. Необходимо провести анализ предметной области, в ходе которого необходимо выявить: • какие в предметной области есть термины и понятия, субъекты и объекты, способы взаимодействия субъектов, способы использования объектов, закономерности; • что входит в словарь предметной области, отдельно выделив список существительных и список глаголов, которые могут быть связаны с существительными; • каковы функциональные требования к разрабатываемой системе классов. Результат должен быть оформлен в виде реферативного описания предметной области. Формализация предметной области на основе выбранного метода, решение прикладной математической задачи После математического описания задачи необходимо рассмотреть возможные подходы. Этот подраздел должен описывать требования к конечному продукту, очерчивать границы реализуемых функций, определять состав конечного продукта. Под требованием понимается описание того, что способна выполнять система, либо описание некоторых условий функционирования, которые необходимо обеспечить с тем, чтобы система могла выполнять свои задачи. Требования определяют то, что должна выполнять система, но не то, как она должна это выполнять, то есть особое внимание уделяется самой задаче, а не способам ее решения, важно определить все ключевые требования. С учетом объектно-ориентированного подхода требования определяются в виде вариантов использования (use case). Совокупность всех возможных вариантов использования описывает функциональные возможности системы в целом. Пример диаграммы вариантов использования представлен на рисунке 1. Рисунок 1 – Пример диаграммы вариантов использования Проектирование структуры и архитектуры информационной системы или программного продукта, разработка алгоритмов Описание объектно-ориентированной архитектуры должно включать описание объектов и способов их взаимодействия как между собой, так и с внешним миром. С помощью объектно-ориентированной декомпозиции и абстрагирования выделить существующие классы и существующие объекты, свойства и методы классов, выполнить инкапсуляцию, обосновать наследование, выявить полиморфизм, определить существующие отношения между классами. Обосновать выбор того или иного паттерна программирования. На этом этапе разрабатывается иерархия классов в виде диаграммы, описываются классы, соответствующие понятиям предметной области. Раскрываются их связи между собой и алгоритмы их взаимодействия в процессе решения прикладной задачи. Объектная модель изображается графически в виде диаграммы классов в нотации UML - это визуальное представление концептуальных классов или объектов реального мира в терминах предметной области. Диаграмма классов может отражать, в частности, различные взаимосвязи между отдельными сущностями предметной области, такими как объекты и подсистемы, а также описывает их внутреннюю структуру и типы отношений. Пример диаграммы классов представлен на рисунке 2. Рисунок 2 – Пример диаграммы классов Рекомендации по написанию второй главы Вторым разделом является практическая часть работы. Практическая часть должна содержать поэтапный процесс непосредственно кодирования программного приложения. Процесс описания кодирования может включать фрагменты программного кода основных элементов программы. Полностью программный код должен быть представлен в приложении. На основе диаграммы классов должна быть выполнена программная реализация системы классов. Все классы должны быть описаны с указанием свойств и методов, для сложных методов, если такие есть, должны быть приведены алгоритмы. Описание этапов разработки должно показывать связь между элементами проекта на языке UML и элементами программного проекта. Рисунок 3 – Пример программной реализации класса «Лекарство со склада» Следует обратить внимание, что речь идет только о программном коде, реализующем систему классов предметной области. Полный исходный программный код с определениями методов классов должен быть представлен в приложении. Если акцент работы сделан на проработке GUI графического интерфейса пользователя, то исполнитель приводит экранные формы работы программы в различных режимах. Приводится информация о возможных подходах к реализации кода и сравнение достоинств и недостатков каждого подхода. Формируются рекомендации по использованию программных средств. Руководство пользователя с подробным описанием интерфейса каждого окна и указанием его предназначения. Рекомендации по написанию третьей главы Тестирование – комплекс мероприятий, направленный на проведение проверок на соответствие производимого продукта требованиям, к нему предъявляемым (прямым и косвенным). Результат тестирования - это информация о соответствии продукта требованиям, которые к нему предъявляются. Цель тестирования– получить актуальную информацию о соответствии производимого продукта требованиям. Требования бывают прямыми - проверка соответствия требованию документации. И косвенными, следующими из прямых требований, либо являющимися негласным правилом. Все требования также подразделяются на функциональные (описывающие какие функции должен выполнять продукт) и не функциональные (требования к окружению, надежности и прочим характеристикам продукта). Приоритет прямых требований выше косвенных. Этапы процесса тестирования: • выявление требований прямых и косвенных, • генерация тестовых случаев, • отбор показательных тестовых случаев, • проведение проверок, • фиксация результатов, • анализ результатов. Более подробная информация об указанных этапах: Выявление требований. Неизвестны требования – нет тестирования. Необходимо собрать всю доступную информацию о предмете тестирования, вариантах использования. Первый источник – техническая документация и прямые требования. Качество же косвенных требований во многом зависят от добросовестности, ответственности, квалификации тестировщика. Генерация тестовых случаев – выявление всех возможных случаев использования продукта, его характеристик и особенностей на основе прямых и косвенных требований. Отбор тестовых случаев – отбор наиболее показательных, значимых и воспроизводимых тестовых случаев. Проведение проверок - согласно списку отобранных тестовых случаев. Фиксация результатов – создание внутренней и внешней тестовой документации в формализованном виде или в виде записей и т.п. На данном этапе отчет о тестирование даже если и создается, то не считается законченным. Анализ результатов– вынесение решения о соответствии проверенного продукта требованиям. Формализация данного решения и его обоснование в виде отчета о тестировании. Сюда также входят процедуры по оценке покрытия требований проверками. Таким образом, проводится анализ не только результатов, но и самой сессии тестирования. Анализ работоспособности алгоритмов и разработка test-units В ходе курсовой работы необходимо выполнить вариант модульного тестирования, сводящийся к тестированию всех методов разработанной системы классов. Перед разработкой программы тестирования системы классов предметной области, необходимо определиться с методикой тестирования. Модульное тестирование (юнит-тестирование, англ. unit testing) представляет собой тестирование программы на уровне отдельно взятых модулей, функций или классов. Его цель состоит в выявлении локализованных в модуле ошибок в реализации алгоритмов, а также в определении степени готовности системы к переходу на следующий уровень разработки и тестирования. Модульное тестирование проводится по принципу «белого ящика», то есть основывается на знании внутренней структуры программы, и часто включает те или иные методы анализа покрытия кода. Применяется для тестирования одной логически выделенной и изолированной единицы системы (метод класса, простая функция или весь класс). Результаты тестирования программного обеспечения Тестирование библиотеки классов выполняется в соответствии с разработанной методикой. Если все предыдущие этапы работы завершены успешно, то процедура тестирования в основном сводится к выполнению тестов и фиксации результатов их выполнения. Документирование может быть выполнено в таком режиме, что для каждого выполненного теста фиксируются: 1. Номер теста (по нумерации тестов в методике тестирования). 2. Входные данные. 3. Ожидаемый результат выполнения теста. 4. Результат выполнения теста. 5. Вывод: результат выполнения теста соответствует / не соответствует ожидаемому. Если в ходе тестирования выявляются несоответствия, следует выполнить анализ его причин и привести результаты анализа, например, указать, чем вызвано несоответствие – семантическими или алгоритмическими ошибками, сформулировать рекомендации по исправлению несоответствия, и т.п. Рекомендации по представлению результатов и выводов «Заключение» должно включать основные выводы по работе. В данном разделе необходимо сформулировать основные итоги работы: сопоставление полученных и желаемых результатов. Следует отметить основные преимущества и недостатки разработанного приложения, дать практические рекомендации по совершенствованию, охарактеризовать перспективы дальнейшего развития. Выводы по главам представляют собой описание конкретных результатов, полученных при работе над конкретным материалом исследования. Рекомендации по представлению списка используемой литературы В данном разделе указываются литературные источники, используемые при выполнении курсовой работы (на все источники должны быть ссылки в тексте курсовой работы). Оформление библиографического списка должно соответствовать действующему ГОСТ. В список используемой литературы включаются все источники, на которые студент ссылается в процессе написания курсовой работы. Источников должно быть не более 20, в том числе не менее 2 на иностранном языке. Пример оформления списка используемой литературы: Пример оформления списка используемой литературы: Нормативно-правовые акты 1. Информационные технологии. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Техническое задание на создание автоматизированной системы [Текст]: ГОСТ 34.602-89. – Введ. 1990-01-01. – М.: СТАНДАРТИНФОРМ, 2009. – 12 с. 2. Системная и программная инженерия. Тестирование программного обеспечения. Часть 1. Понятия и определения [Текст]: ГОСТ Р 56920- 2016/ISO/IEC/IEEE 29119-1:2013. – М.: СТАНДАРТИНФОРМ, 2016. – 12 с. Научная и методическая литература 3. Тарасов В. Н. Математическое программирование. Теория, алгоритмы, программы: учеб. пособие / В. Н. Тарасов, Н. Ф. Бахарева; Поволжский гос. ун-т телекоммуникаций и информатики. - Изд. 3-е, перераб. - Самара : ПГУТИ, 2017. - 222 с. 4. Белева Л. Ф. Программирование на языке С++ [Электронный ресурс]: учеб. пособие / Л. Ф. Белева. - Саратов : Ай Пи Эр Медиа, 2018. - 81 с. Электронные ресурсы 5. Самуйлов С.В. Объектно-ориентированное моделирование на основе