Данное пособие предназначено для студентов направления 09․03․02 Информационные системы и технологии (бакалавриат, очная форма обучения)․ Оно отражает содержание дисциплины «Инструментальные средства информационных систем» (3 ЗЕТ, 108 ч․) и помогает освоить теоретические и практические аспекты работы с современными инструментами, применяемыми при создании, настройке и эксплуатации информационных систем․

Содержание пособия

1. Цели и задачи освоения дисциплины
2. Планируемые результаты обучения
3. Структура и распределение учебного времени
4. Основные темы лекций и практических занятий
5. Методы и формы обучения
6. Виды и формы контроля знаний
7. Рекомендуемая литература и электронные ресурсы
8. Практические задания и лабораторные работы

---

Цели и задачи освоения дисциплины

Цель дисциплины: овладение основами теоретических и практических знаний в области инструментальных средств, используемых для реализации информационных систем;

Задачи:

• ознакомление с составом и структурой инструментальных средств информационных систем, а также с тенденциями их развития;
• изучение основ теоретических и практических знаний по инструментальным средствам, применяемым в информационных системах;
• приобретение практических навыков использования различных инструментальных средств (средства разработки, отладки, тестирования, администрирования и т․д․)․

---

Планируемые результаты обучения

После успешного освоения дисциплины студент должен продемонстрировать следующие компетенции:

ОПК‑2

Способен понимать принципы работы современных информационных технологий и программных средств, в т․ч․ отечественного производства, и использовать их при решении задач профессиональной деятельности․

ИД‑1

Пользуется методами поиска и анализа нормативных правовых документов, регламентирующих различные аспекты профессиональной деятельности․

ИД‑2

Использует нормативные правовые документы, нормы и регламенты проведения работ и оформляет специальную документацию в профессиональной деятельности․

ОПК‑5

Способен инсталлировать программное и аппаратное обеспечение для информационных и автоматизированных систем․

ОПК‑7

Способен осуществлять параметрическую настройку информационных и автоматизированных систем․

Кроме того, формируются навыки:

• системного администрирования и администрирования СУБД;
• применения современных стандартов информационного взаимодействия систем;
• выполнения параметрической настройки информационных и автоматизированных систем․

---

Структура и распределение учебного времени

Общая трудоемкость дисциплины – 3 ЗЕТ (108 академических часов)․

Вид занятий	Лекции (ч)	Практические (ч)	Контактная работа (ч)	Самостоятельная работа (ч)
Семестр 1	30	30	60	60	48	108
Семестр 2	30	30	60	60	48	108
Семестр 3	30	30	60	60	48	108
Семестр 4	30	30	60	60	48	108

Каждый семестр включает лекционный и практический блок по 30 ч․, а также самостоятельную работу объёмом 48 ч․

---

Основные темы лекций и практических занятий

Лекции

1. Средства разработки программного обеспечения: IDE, компиляторы, интерпретаторы, системы управления версиями (Git, SVN)․
2. Средства отладки и профилирования: отладчики, профилировщики, логирование․
3. Средства тестирования: юнит‑тесты, интеграционное тестирование, нагрузочное тестирование (JUnit, TestNG, LoadRunner)․
4. Системы управления базами данных (СУБД): администрирование, резервное копирование, мониторинг․
5. Средства виртуализации и контейнеризации: Docker, Kubernetes, Vagrant․
6. Инструменты автоматизации сборки и развертывания: CI/CD pipelines (Jenkins, GitLab CI, GitHub Actions)․
7. Средства мониторинга и управления ИТ‑инфраструктурой: Zabbix, Prometheus, Grafana․
8. Инструменты документирования и генерации спецификаций: Swagger/OpenAPI, Doxygen․
9. Стандарты и нормативы в области инструментальных средств: ГОСТ, ISO/IEC, национальные стандарты РФ․

Практические занятия

1. Установка и настройка IDE (например, IntelliJ IDEA, Eclipse)․
2. Работа с системами контроля версий: создание репозитория, ветвление, слияние․
3. Написание и выполнение юнит‑тестов с использованием JUnit․
4. Конфигурация и администрирование СУБД PostgreSQL: создание пользователей, резервное копирование․
5. Создание Docker‑образа и запуск контейнера․
6. Настройка простого CI‑pipeline в GitLab CI․
7. Развёртывание системы мониторинга Zabbix и построение дашбордов в Grafana․
8. Генерация API‑документации с помощью Swagger UI․
9. Выполнение лабораторной работы по параметрической настройке информационной системы (изменение параметров конфигурации, измерение производительности)․

---

Методы и формы обучения

• Лекционный метод – изложение теоретического материала с использованием слайдов и демонстраций․
• Практический метод – выполнение лабораторных работ в компьютерных классах․
• Метод проблемного обучения – решение кейсов, связанных с выбором и внедрением инструментальных средств․
• Самостоятельная работа – подготовка к занятиям, выполнение домашних заданий, работа с электронными ресурсами․
• Консультативная форма – индивидуальные и групповые консультации преподавателя․

---

Виды и формы контроля знаний

Контроль успеваемости осуществляется в течение семестра и включает:

1. Текущий контроль:
   • Краткие опросы и тесты после каждой лекционной темы․
   • Защита лабораторных работ (оценка по критериям: корректность выполнения, оформление, ответы на вопросы)․
   • Домашние задания (например, написание скриптов автоматизации, подготовка документации)․
2. Промежуточный контроль:
   • Контрольная работа (письменная) по темам первой половины курса․
   • Презентация проекта выбора инструментального стека для конкретной информационной системы․
• Экзамен в виде теста и практической задачи (настройка среды, развертывание приложения, написание тестов)․
• Зачёт по самостоятельной работе (отчёт о выполненных лабораторных и проектных заданиях)․

Оценка формируется по следующей шкале: отлично (90‑100 баллов), хорошо (75‑89), удовлетворительно (60‑74), неудовлетворено (<60)․

---

Рекомендуемая литература и электронные ресурсы

• Лань, ЭБС․ Инструментальные средства информационных систем (электронная книга)․
• Методические материалы кафедры Информационных и цифровых технологий: 2023‑2024_b090302_19_234_ИСиТ_plx_plx_Инструментальные средства информационных систем (PDF)․
• «Системы управления версиями»․ Git Pro, Скотт Чакон, Бен Страуб․
• «Docker․ Руководство разработчика»․ Adrian Mouat․
• «Monitoring Systems»․ Prometheus: Up & Running, Brian Brazil, India․
• Официальная документация: PostgreSQL, Docker, Jenkins, Swagger/OpenAPI․

---

Практические задания и лабораторные работы

Ниже приведён примерный перечень лабораторных работ, которые рекомендуется выполнять в рамках дисциплины․ Каждая работа сопровождается методическими указаниями и критериями оценки․

1. ЛР №1․ Установка и базовая настройка IDE (IntelliJ IDEA)․ Создание первого проекта, настройка системы сборки (Maven/Gradle)․
2. ЛР №2․ Работа с Git: инициализация репозитория, ветвление, разрешение конфликтов, pull‑request․
3. ЛР №3․ Написание юнит‑тестов на JUnit 5, запуск тестов через Maven Surefire Plugin․
4. ЛР №4․ Администрирование PostgreSQL: создание ролей, настройка pg_hba․conf, резервное копирование через pg_dump/pg_restore․
5. ЛР №5․ Контейнеризация приложения: написание Dockerfile, сборка образ, запуск контейнера с пробросом портов․
6. ЛР №6․ Настройка CI‑pipeline в GitLab CI: stages (build, test, deploy), использование кеширования․
7. ЛР №7․ Развёртывание системы мониторинга Zabbix: установка сервера и агента, создание триггеров и оповещений․
8. ЛР №8․ Визуализация метрик в Grafana: создание дашбордов, подключение источников данных (Prometheus, Zabbix)․
9. ЛР №9․ Генерация API‑документации с помощью Swagger UI: аннотации в коде, запуск swagger‑ui, проверка эндпоинтов․
10. ЛР №10․ Параметрическая настройка информационной системы: изменение параметров конфигурации (например, размер пула соединений, таймауты), измерение влияния на производительность с помощью нагрузочного теста (JMeter)․

Каждая лабораторная работа завершается защитой: студент демонстрирует результат, отвечает на вопросы преподавателя и сдаёт отчёт в виде markdown‑файла или PDF;

---

Дисциплина «Инструментальные средства информационных систем» формирует у будущих специалистов комплекс компетенций, необходимых для эффективной работы в современных ИТ‑проектах․ Овладение навыками выбора, установки, настройки и использования инструментальных средств позволяет выпускникам быстро адаптироваться к требованиям работодателей, участвовать в создании надёжных и масштабируемых информационных систем, а также обеспечивать их бесперебойную эксплуатацию․

Успешного обучения!