Проектирование и разработка Web

УТВЕРЖДАЮ
Зам. директора института кибернетики
по учебной работе
___________ Гайворонский С.А.
«___»_____________2013 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА WEB ПРИЛОЖЕНИЙ
НАПРАВЛЕНИЕ ООП
230100 Информатика и вычислительная техника
КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ)
бакалавр
БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПРИЕМА
2013 г.
КУРС
8
4
СЕМЕСТР
КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ
4
ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:
Лекции
20
час.
Лабораторная работа
20
час.
Практические занятия
0
час.
АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ
40
час.
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА
59
час.
ИТОГО
99
час.
ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ
экзамен
ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ
кафедра ОСУ
ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ
О.Б. Фофанов
РУКОВОДИТЕЛЬ ООП
В.И. Рейзлин
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ
А.Ф. Тузовский
2013 г.
1. Цели освоения модуля (дисциплины)
Код
Формулировка цели
цели
Ц2
Подготовка выпускников к автоматизированному решению прикладных задач; созданию новых конкурентоспособных информационных технологий и систем.
Ц3
Подготовка выпускников к информационному обеспечению прикладных процессов; внедрению, адаптации, настройке и интеграции
проектных решений по созданию ИС, сопровождению и эксплуатации современных ИС.
Ц5
Подготовка выпускников к самообучению и непрерывному профессиональному самосовершенствованию
2. Место дисциплины в структуре ООП
Дисциплина «Проектирование и разработка Web-приложений» относится к вариативную часть профессионального цикла учебных дисциплин
ООП и входит в модуль Б.3.1. Инженерное проектирование.
Для изучения дисциплины «Проектирование и разработка Webприложений» студент должен:
Знать:
 основные понятия компьютерных сетей и систем телекоммуникации;
 основы объектно-ориентированного подхода к разработке программного
обеспечения;
Уметь:
 ставить и решать прикладные задачи с использованием современных
информационно-коммуникационных технологий;
 программировать на одном из алгоритмических языков;
Владеть:
 основами алгоритмизации.
Пререквизиты:
Б2.Б3 (Информатика), Б3.В1(Объектно-ориентированное программирование)
Кореквизиты:
Б3.В.2.5 (Системы искусственного интеллекта)
3. Результаты освоения дисциплины
Код
Результат обучения
резуль(выпускник должен быть готов)
татов
Р2
Применять базовые и специальные знания в области современных
информационных технологий для решения инженерных и экономических задач.
Р3
Р4
Результат
обучения
Ставить и решать задачи комплексного анализа, связанные с созданием новых информационных технологий и информационных
систем в экономике, с использованием базовых и специальных
знаний, современных аналитических методов и моделей.
Разрабатывать новые и модернизировать уже существующие информационные технологии и системы (в экономике) в соответствии с техническим заданием.
Код
Знания
Код
Умения
Р3
З.3.1 Принципы органи- У.3.1 Проводить анализ
зации проектиропредметной облавания и содержание
сти, выявлять инэтапов процесса
формационные поразработки протребности и разраграммных комбатывать требоваплексов
ния к ИС
Р4
З.4.3 Принципы органи- У.4.3 Формировать арзации проектирохитектуру прования и содержание
граммных комэтапов процесса
плексов для инразработки проформатизации
граммных компредприятий, разплексов
рабатывать программные приложения
З.4.5 Основ функционирования World
Wide Web; языка
гипертекстовой
разметки HTML;
технологии разделения содержимого
Web-страницы и
оформления с использованием каскадных таблиц стилей CSS.
У.4.5 Создавать статические HTMLстраницы и применять таблицы стилей CSS; разрабатывать сложные
Web-сайты с использованием клиентских скриптов
(Java Script) и серверных приложений (язык РНР).
Код
Владения
В.3.1 Работать с инструментальными средствами моделирования
предметной
области, прикладных и информационных
процессов
В.4.3 Использование
современных
технологий
программирования, тестирования и документирования программных комплексов
В.4.5 Навыками разработки Webсайтов.
В результате освоения дисциплины студент будет:
Знать:
 теоретические основы функционирований Web-сети;
 основные стандарты Web-сети (HTTP, HTML, CSS, Javascript);
 понятие web-приложений и web-сервисов;
 основные подходы к разработке web-приложений;
 технологию разработки web-приложений Microsoft ASP.Net Web Forms;
 способы проектирования web-приложений.
Уметь:
 разрабатывать Web-приложения с использованием технологии разработки Web-приложений Microsoft ASP.Net Web Forms;
 разработка Web-сервисов с использованием технологии разработки
Web-приложений Microsoft ASP.Net;
 проектировать web-приложения.
Владеть:
 интегрированной средой разработки программных систем с помощью
среды разработки Microsoft Visual Studio.
В процессе освоения дисциплины у студентов развиваются следующие
компетенции:
1.Универсальные (общекультурные)
ОК-2 Умение логически верно, аргументировано и ясно строить устную
и письменную речь.
ОК-3 Готовность к кооперации с коллегами, работе в коллективе.
2. Профессиональные
ПК-3
ПК-4
ПК-5
Умеет разрабатывать интерфейсы «человек  электронновычислительная машина»
Умеет разрабатывать модели компонентов информационных систем.
Умеет разрабатывать компоненты программных комплексов и баз
данных, использовать современные инструментальные средства и
технологии программирования.
4. Структура и содержание дисциплины
4.1. Содержание разделов дисциплины:
Тема № 1. Основные стандарты Web сети
Универсальные адреса ресурсов URL, URI, URN. Web страницы. Язык описания документов HTML. Каскадные таблицы стилей CSS. Язык JavaScript. Объектная модель документа. Клиентские скрипты. Протокол взаимодействия HTTP.
Тема № 2. Понятие web-приложений и походы к их разработке
Понятие web-приложения. Технология CGI. Серверные скрипты. Объектные технологии. Классическая технология ASP. Платформа программирования Microsoft .Net. Новый тип приложений – сборка (assembly). Метаданные и промежуточный код. Среда
выполнения (Runtime Environment). Пространства имен (namespaces). Единая библиотека платформы - Microsoft Framework Library, основные пространства имен. Технологии
ASP.Net.
Тема № 3. Основы технологии ASP.Net Web Forms
Понятие Web формы (страница). Способы описание web страниц. Жизненный цикл web
приложения. Жизненный цикл web страницы. Класс Page. Основные свойства в классе
Page (Session, Application, Cache, Request, Response, Server, User). Программирование
обработчиков событий web страниц. Создание класса производного от класса Page. Создание web приложений с использованием интегрированной среды разработки Visual
Studio 2008. Web сайты и web проекты. Создание web страниц (web form).
Тема № 4. Серверные элементы управления
Типы серверных элементов управления (ЭУ). HTML серверные ЭУ. Web ЭУ. List ЭУ.
Элементы управления для проверки введенных данных (Validation controls). Сложные
ЭУ.
Тема № 5. Структура и оформление web приложения
Создание и использование каскадных таблицей стилей (CSS). Темы и покрытия (Theme,
skin). Master Pages.
Тема № 6. Навигация по web-страницам приложения
Способы перехода между web страницами. Страницы с несколькими представлениями
(Multiple views). Карты сайта (Site maps). Элемент управления TreeView, Menu.
Тема № 7. Управление состоянием web приложения
Способы хранения состояния. View state. Передача информации между страницами.
Cokies. Состояние сеанса (Session state). Состояние приложения (Application state). Кэш
(Caсhe). Профили пользователей (Profiles).
Тема № 8. Работа web-приложения с базами данных
Основы ADO.Net. Провайдеры баз данных. Соединенный режим работы с БД. Классы
Connection, Command и DataReader. Отсоединенный режим работы с БД. Классы
DataAdapter, DataTable, DataRow и DataSet. Типизированный класс DataSet. Связывание
элементов управления с БД. Специальные ЭУ для работы с данными. Технология встроенных запросов к данным - LINQ.
Тема № 9. Безопасность web-приложений
Аутентификация и авторизация. Способы аутентификации пользователей. Window
аутентификация. Аутентификация с использованием форм (Forms Authontication). Провайдеры хранилищ. Создание форм подключения и регистрации. Классы для работы с
данными пользователей и ролей. Membership API. Авторизация и роли. Профили пользователей (Profiles)
Тема № 10. Разработка web-сервисов
Понятие web-сервисов. Разработка web сервисов. Взаимодействие web приложений с
web-сервисами.
Тема № 11. Технология разработки web-приложений ASP.Net MVC
Понятие MVC шаблона. Разработка компонент MVC.
Тема № 12. Проектирование web-приложений
Подходы к разработке Web приложений. Архитектура Web-приложений. Рекомендации
по разработке архитектуры Web-приложений.
4.2. Структура дисциплины по разделам и формам организации обучения
Таблица 1.
Название раздела/темы
1. Основные стандарты
Аудиторная работа (час)
Лекции Практ./сем.
Лаб. зан.
занятия
2
2
СРС
(час)
5
Колл,
Контр.Р.
Итого
12
Название раздела/темы
Web сети
2. Понятие webприложений и походы к
их разработке
3. Основы технологии
ASP.Net Web Forms
4. Серверные элементы
управления
5. Структура и оформление web-приложения
6. Навигация по webстраницам приложения
7. Управление состоянием web-приложения
8. Работа webприложения с базами
данных
9. Безопасность webприложений
10. Разработка webсервисов
11. Технология разработки web-приложений
ASP.Net MVC
12. Проектирование
web-приложений
Итого
Аудиторная работа (час)
Лекции Практ./сем.
Лаб. зан.
занятия
СРС
(час)
Колл,
Контр.Р.
Итого
1
1
5
7
1
1
5
7
2
2
5
9
2
2
5
9
2
2
5
9
2
2
5
9
2
2
5
9
2
2
5
9
2
2
5
9
2
2
5
9
2
2
4
8
20
59
99
20
0
5. Образовательные технологии
Таблица 2.
Методы и формы организации обучения (ФОО)
ФОО
Лекц.
Методы
IT-методы
Работа в команде
Игра
Обучение на основе опыта
Опережающая самостоятельная работа
Проектный метод
Поисковый метод
Исследовательский метод

Лаб.
раб.


Пр. зан./
Сем.,
СРС
К. пр.









6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
6.1







Текущая СРС.
работа с лекционным материалом, поиск и обзор литературы и
электронных источников информации по индивидуально заданной
проблеме курса,
выполнение домашних заданий, домашних контрольных работ,
опережающая самостоятельная работа,
изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку,
подготовка к лабораторным работам;
подготовка к контрольной работе;
подготовка к зачету.
Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа
(ТСР).
 поиск, анализ, структурирование и презентация информации,
 исследовательская работа и участие в научных студенческих
конференциях, семинарах и олимпиадах.
6.2
6.2.
Содержание самостоятельной работы студентов по дисциплине
1. Подготовка к следующим лекциям по конспектам, презентациям и
пособию.
2. Подготовка к лабораторным работам путем изучения требуемого
теоретического материала.
3. Изучение заданного перечень самостоятельно осваиваемых тем
5. Темы, выносимые на самостоятельную проработку.
Тема № 1. Технология AJAX
Объект XMLHttpRequest. Использование AJAX с обратными вызовами (client callbacks).
ASP.Net AJAX на стороне клиента и сервера. Библиотека jQuery.
Тема № 2. Разработка пользовательских элементов управления (User
Contros)
Описание пользовательских ЭУ. Использование пользовательских ЭУ
6.3
Контроль самостоятельной работы
Оценка результатов самостоятельной работы будет вестись в ходе
выполнения контрольных работ и сдачи экзамена.
6.4
Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
1. Тузовский А.Ф. Проектирование Интернет приложений. – Томск: Издво ТПУ, 2011. – 200с.
2. Руководство компании Microsoft по проектированию архитектуры приложений (второе издание). 2009. – 560с. (электронный ресурс:
http://download.microsoft.com/documents/rus/msdn/ры_приложений_полная_книг
а.pdf)
3. Тузовский А.Ф. Высокоуровневые методы информатики и программирования. Учебное пособие / Тузовский А.Ф. – Томск, изд-во
ТПУ, 2009. – 200с.
4. Эспозито Д. Microsoft ASP.Net 2.0. Базовый курс / Пер. с англ. – М.:
Издательство «Русская редакция», 2007. – 688 с.
Список дополнительной литературы:
1. Casteleyn S., Daniel F., Dolog P., Matera M. Engineering Web Applications. – Berlin: Springer-Verlag, 2009. – 363p.
2. MacDonald М., Freeman А., Szpuszta М. Pro ASP.Net 4 in C# 2010. –
New-York: Apress, 2010. – 1617p.
3. Shklar L., Rosen R. Web Application Architecture: Principles, Protocols and
Practices, 2nd Edition. – Atrium, England: John Wiley & Sons, 2009. –
440p.
4. Berners-Lee T., Fichetti M. Weaving the Web (The original design and ultimate destiny of the World Wide Web by its inventor). – New York: HarperCollins Publisher, 1999. – 239p.
Учебно-методические материалы, находящие в локальной сети кафедры
ОСУ.
7. Средства (ФОС) текущей и итоговой оценки качества
освоения дисциплины
7.1. Входной контроль (пример вопросов тестовой форме)
1.
2.
3.
4.
Что такое сеть Интернет?
Основные протоколы работы сети Интернет?
Что такое язык HTML?
Скриптовый язык JavaScript (назначение, описание, использование).
7.3. Рубежный контроль (пример вопросов тестовой форме)
1. Протокол передачи гипертекстовых документов (HTTP).
2. Каскадные таблицы стилей (CSS) (назначение, описание и использование).
3. HTML формы (описание и использование).
4. Web сервер и логика его работы.
5. Объектная модель документа (назначение, использование).
6. Технологии web - программирования на стороне сервера.
7. Технологии web - программирования на стороне клиента.
Пример вопросов для экзамена
1. Технология разработки web-приложений Common Gateway Interface
(CGI).
2. Скриптовые технологии разработки web-приложений на стороне сервера.
3. Что такое ASP.Net web-приложения (состав, логика работы, отличие от
Windows приложений).
4. Порядок работы ASP.Net web-приложения.
5. Что такое web страницы (web формы)? Для чего предназначены, что
они включают, как описываются?
6. Обработка web-страниц на сервере. Жизненный цикл web страницы.
Основные события и действия.
7. Класс Page. Назначение, основные элементы, способ использования.
8. Серверные HTML элементы управления (состав, логика работы).
9. Серверные Web элементы управления (состав, логика работы).
10. Что такое обратные отправки (post back)? Для чего и как используются?
11. Проверочные элементы управления (validator) (состав, способы использования).
12. Связывание элементов управления с данными (что такое, как выполняется).
13. Способы сохранения состояния приложения (виды, назначение).
14. Способы оформления web-страниц приложения (CSS, Темы)
15. Назначение, описание и использование MasterPages.
16. Обеспечение аутентификации и авторизации пользователей в webприложении.
17. Персонализация пользователей в Web- приложении.
18. Реализация переходов между web-формами и навигации на сайте.
19. Взаимодействие web приложения с Базами Данных.
8. Рейтинг качества освоения дисциплины
Дисциплина
Институт
Кафедра
Семестр
Группы
Преподаватель
Проектирование и разработка Web-приложений
Кибернетики
ОСУ
8
4курс
Тузовский А.Ф., профессор
Число недель
Кол-во кредитов
Лекции, час
Практич. занятия, час
Лаб.работы, час.
16
4
20
Всего аудит.работы, час
Самост.работа, час
40
59
ВСЕГО, час
99
20
Рейтинг-план освоения дисциплины в течение семестра
1
2
Теоретический материал
Название
модуля
Основные
стандарты
Web сети
Темы лекций
Понятие Web-сети
и протокол HTTP
Описание webстраниц HTML,
CSS, JavaScript
Контролир. матер.
Практическая деятельность
Баллы
Название лабораторных работ
Баллы
Протокол HTTP
(GET, POST)
2
Темы
практических занятий
Понятие
webприложений и походы к их
разработке
Рубежные
контрольные работы
Баллы
Проблемноориентированные задания
Баллы
Создание HTML
форм.
Всего по контрольной точке (аттестации) № 1
3
Баллы
Итого
Недели
Текущий контроль
Web-приложения
Разработка простой web-формы.
2
10
Теоретический материал
Название
модуля
Темы лекций
Контролир. матер.
Практическая деятельность
Баллы
Название лабораторных работ
Баллы
Темы
практических занятий
Баллы
Рубежные
контрольные работы
Баллы
Всего по контрольной точке (аттестации) № 2
4
10
11
Основы
технологии
ASP.Net
Web Forms
Системы управления базами данных
Информационные
системы, основанные на БД и СУБД
12
Тест 3
Серверные элементы
управления и валидаторы
2
Поддержка состояния
web приложения
4
Всего по контрольной точке (аттестации) № 3
Физическая организация БД
13
14
15
16
Серверные
элементы
управления
Проектирование баз
данных
CSS и Master Page
2
Навигация по web
приложению
4
Баллы
14
КР 1
4
Проблемноориентированные задания
Итого
Недели
Текущий контроль
6
16
Теоретический материал
Название
модуля
Темы лекций
Контролир. матер.
Практическая деятельность
Баллы
Название лабораторных работ
Баллы
Темы
практических занятий
Баллы
Рубежные
контрольные работы
Баллы
Рубежная
КР 2
8
Проблемноориентированные задания
Баллы
Итого
Недели
Текущий контроль
17
18
Тест 6
Аутентификация и
авторизация
Работа web-формы с
базой данных
Использование ЭУ
для работы с БД
Разработка и использование web сервиса
Разработка с использованием ASP.Net
MVC
Всего по контрольной точке (аттестации) № 4
Рубежная
КР 3
20
Итоговая текущая аттестация
60
Экзамен (зачет)
40
Итого баллов по дисциплине
100
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение
дисциплины
Основная литература:
5. Тузовский А.Ф. Проектирование Интернет приложений. – Томск: Издво ТПУ, 2011. – 200с.
6. Руководство компании Microsoft по проектированию архитектуры приложений (второе издание). 2009. – 560с. (электронный ресурс:
http://download.microsoft.com/documents/rus/msdn/ры_приложений_полная_книг
а.pdf)
7. Тузовский А.Ф. Высокоуровневые методы информатики и программирования. Учебное пособие / Тузовский А.Ф. – Томск, изд-во
ТПУ, 2009. – 200с.
8. Эспозито Д. Microsoft ASP.Net 2.0. Базовый курс / Пер. с англ. – М.:
Издательство «Русская редакция», 2007. – 688 с.
Дополнительная литература:
5. Casteleyn S., Daniel F., Dolog P., Matera M. Engineering Web Applications. – Berlin: Springer-Verlag, 2009. – 363p.
6. MacDonald М., Freeman А., Szpuszta М. Pro ASP.Net 4 in C# 2010. –
New-York: Apress, 2010. – 1617p.
7. Shklar L., Rosen R. Web Application Architecture: Principles, Protocols and
Practices, 2nd Edition. – Atrium, England: John Wiley & Sons, 2009. –
440p.
8. Berners-Lee T., Fichetti M. Weaving the Web (The original design and ultimate destiny of the World Wide Web by its inventor). – New York: HarperCollins Publisher, 1999. – 239p.
Программное обеспечение и Internet-ресурсы:

Visual Studio Express Edition


Учебно-методические материалы, находящие в локальной сети кафедры
ОСУ.
10. Материально-техническое обеспечение модуля (дисциплины)
Компьютерный класс. 10 компьютеров Pentium IV(MB S-478 Bayfild
D865GBFL i865G 800 MHz, Celeron 2.4GHz, 2 Dimm 256 Mb, HDD 40 Gb)
Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с
требованиями ФГОС по направлению и профилю подготовки 230100 «Информатика и вычислительная техника»
Программа одобрена на заседании кафедры ОСУ
(протокол № ____ от «___» _______ 20___ г.).
Автор д.т.н., профессор каф. ОСУ __________________ А.Ф. Тузовский
Рецензент(ы) __________________________