1.7. Навчання тп у кну Тараса Шевченко (1965–2012) та філії мфті (2000–2012)

Навчання ТП. В.М.Глушков приділяв велику увагу проблемі навчання новим кібернетичним наукам співробітників і студентів. Він читав лекції в КНУ, МФТІ, МГУ і др. ВНЗ та писав монографії, залишив нащадкам багато праць, які важливі і зараз.

Він створив факультет кібернетики в КНУ (1969), відкрив кафедри з теорії кібернетики, обчислень, програмування тощо, які очолюють його ученики (В.Н.Редько. А.В.Анісімов, О.К.Закусило та ін.).

Коли з’явився Алгол-60 він перший прочитав лекцію напив англійскою мовою (1961) співробітникам ІК і студентам КНУ кафедри І.І.Ляшка. Після цього був розроблений нормативний курс з цієї мові (К.Л.Ющенко), але вона доручила мені прочитати цей курс (почасово) для навчання студентів програмувати на мові Алгол-60 (1963). З цього почалась моя педагогічна діяльність і продовжується до наступного часу. Потім були інші МП, а с 80–х років – курс з ТП. Займаючи ТП з наукових позицій в ІК і ІПС НАНУ я постійно обговорюю зі студентами усі нові наукові питання ТП, проводжу практичні лабораторні роботи з сучасних інструментальних систем і засобів та включаючи їх у розробку нових артефактів з ТП.

З 2007 р. Кабінет .міністрів України затвердів програму навчання курсу «Програмна інженерія», якій викладається у багатьох університетах відповідно міжнародної програми «Curricula –2001» і по змісту ця програма близька до курсу ТП. Обі два курси викладаються автором на факультеті кібернетики КНУ на кафедрі «Інформаційні системи» та «Теорії і технології програмування» відповідно. Курси нормативні, прогресивні, відповідають рівню сучасній науки. Вони включають лекційні і лабораторні заняття з теорії і практики розробки програм і артефактів сучасними МП для різних середовищ їх виконання. Студенти залучаються до створення дипломів і магістерських робіт з сучасних питань визначення моделей якості КПВ, взаємодії систем і середовищ, варіабельності і живучості ПС, обчислень задач для Grid і Cloud Computing, моделей даних для ПС згідно стандарту ISO/IEC 11404, що накопичуються в віртуальних і глобальних сховищах даних для організації обчислень та моделей індустрії ПС із готових ресурсів фабричного типу. Крім того, студенти вивчають сучасні загальні операційні системи (VS.Net, IBM, Vshpere, Sum Microsystems, Oberon, Corba, Intel, Grid, Cloud і др.) і виконують в них лабораторні роботи.

За останні п’ять років студенти підготували більш 10 дипломів та п’ять статей, в том числі дві в закордонних журналах.

Студентська фабрика програм КНУ. Вперше в Україні за участю студентів побудовано фабрику програм і артефактів за концепцією складального конвеєра Глушкова (2011). Ця фабрика (рис. 4) присвячена пам'яті Глушкова до 90–річчя з дня народження в 2013 р. [56]. Вона орієнтована на навчання всім аспектам програмної інженерії, побудові інформаційних і ПС з використанням розроблених студентами артефактів і програм за тематикою предметних лабораторних і дипломних робіт. Вони специфікуються в мові WSDL і зберігаються в репозиторії програм і інтерфейсів. Фабрика обладнана такими ТЛ: програмування в мовах С # VS.Net, Java, DSL; зборка програм в складні структури; навчання основам і прийомам програмування за підручником «Програмна інженерія» в середовищі ліцензійного в КНУ MS.Net і відкритих систем Eclipse–DSL, Protege і т.п. [36].

Основу цієї фабрики складають готові КПВ. Вони запам'ятовуються в репозиторії і можуть поповнюватися за допомогою готових бібліотек типу Matlab, необхідним багатьом студентам при вирішенні різних математичних задач, бібліотеки Demral з набором готових програм побудови компіляторів з МП і т.п. Застосування КПВ економічно виправдано, оскільки вони скорочують час і обсяг робіт при створенні нових ПС і сімейств систем.

Всі програмні артефакти і КПВ можуть вибиратися різними фахівцями шляхом їх пошуку і аналізу даних про них з метою подальшого застосування їх у своїй науковій діяльності. І тому особливо важливо мати при університетах фабрики наукових артефактів, програм і КПВ, які будуть потрібні багатьом студентам інших ВНЗ України. З іншого боку, студенти будуть приймати участь в розвитку індустрії наукових артефактів для масового використання з різних предметів навчальних програм ВНЗ.

Перша студентська фабрика програм (http://programsfactoty.univ.kiev.ua) реалізована силами студентів (загальна сторінка на рис.1.3) у процесі вивчення дисциплін «Технологія програмування інформаційних систем» і «Програмна інженерія» на 4 курсі факультету кібернетики КНУ під керівництвом автора [23, 36–38]. Вона практично працює в Інтернеті з грудня 2011 р. Вона використовується і ІТК [56], як інструмент навчання дисципліні «Програмна інженерія», що входить до загального курсу на факультеті.

Рис.1.3. Головна сторінка фабрики

На сайті фабрики використано ліцензійну версію VS.Net в якості середовища її функціонування з використанням багатомовності розробки ПС та засобів колективного виготовлення ПП. До ТЛ на фабрики відносяться такі [51, 57]:

– програмування в С # VS.Net з отриманням готового продукту і збереження його в стандартному вигляді в репозиторії;

– підбір готових артефактів і програм з репозиторія для подальшого використання; складання готових програм в складні структури;

– навчання методології проектування ПС і сімейств систем за е-підручником «Програмна інженерія» та підручником російською мовою на сайти www.intuit.ru [35].

Планується, що дана фабрика до 90 – річчя академіка Глушкова буде розширена рядом новітніх ТЛ:

– генерація прикладних систем за новою предметною мовою DSL (Domain Specific Language) із застосуванням інструментів Eclipse–DSL, Tool DSL Microsoft та ін.;

– трансформація GDT <=> FDT загальних ТД GDT до фундаментальних ТД FDT на основі стандартних засобів генерації даних стандарту ISO / IEC 11404–2007 для застосування в різномовних системах [36];

– нові дисципліни для навчання (домен SE, життєвий цикл та ін.);

– побудова розподілених ПС з сервісів та веб-сервісів;

– підключення нових продуктових ліній за механізмами Product Lines SEI, виготовлених студентами та ін.

Комплекс ІТК [55–58]. Запропонований теоретичний апарат компонентного програмування реалізовано за участю студентів МФТІ у ІТК (www.sestudy.edu-ua.net). Фрагмент веб-сторінки меню цього веб-сайта наведений на рис.1.4, а детальніше див. в частині 5.

Зміст ліній технології Репозиторій КПВ та компонентів Розроблення нових КПВ Збирання КПВ в складні ПС з IDL-interfaces Конфігурування КПВ в вихідний код Генерація КПВ з варіантними точками Оцінювання якості КПВ та ПС Генерація DSL опису домену ЖЦ Модель онтології обчислювальн. геометрії Web-сервіси Трансформація типів даних GDT– FDT

Рис.1.4. Фрагмент головного меню сайту

Кожна позиція цього меню має наступне призначення:

– обслуговування репозиторію КПВ та побудованих компонентів;

– розроблення нових КПВ;

– збирання КПВ в складні ПС за IDL-інтерфейсом;

– конфігурування КПВ в вихідний файл для виконання і зміни варіантів ПС;

– генерація КПВ з використанням варіантних точок.

– оцінювання якості КПВ та ПС;

– генерація DSL опису домену процесів ЖЦ;.

– реалізація моделі онтології обчислювальної геометрії;

– вeб-сервіси;

– трансформація загальних типів даних GDT до фундаментальних FDT.

До складу ІТК включено реалізацію моделі взаємодії через плагіни Eclipse, а саме:

– Visual Studio.Net, Eclipse для реалізації взаємодії окремих програм між собою;

– Corba, MS.Net для реалізації взаємодії програм з цих середовищ між собою;

– IBM VSphere, Eclipse для взаємодії програм між собою в цих середовищах.

Розроблений веб-сайт ІТК орієнтований на реалізацію отельних технологій, зміст яких наведений вище. На даний момент на сайті також розміщені для ознайомлення і навчання наукові статті з фундаментальних основ індустрії ПП, е-монографія [51] фахівців відділу «Програмна інженерія» ІПС НАНУ, в якій відображені теоретичні та прикладні аспекти виготовлення ПС з готових програмних ресурсів, накопичених в репозиторію. До сайту ІТК на даний час звернулося більш 5000 користувачів, майже викладачів та студентів.

Таким чином, на фабрики і ІТК розроблені автоматизовані лінії розроблення і складання різних видів програм масового використання, що відповідає реалізації ідеї складального конвеєра ​​В.М.Глушкова. Ця реалізація є символічною для факультету кібернетики КНУ, який створений саме Глушковим у 1969 р. Тобто до 90–річчя Глушкова фабрика є реалізацією ідеї конвеєрного складання програм [56–59] та символом розвитку індустрії ПП.

 Розробники сайту ІТК та фабрики програм КНУ рекомендують їх застосовувати для навчання сучасним проблемам ТП і SE студентів університетів ВНЗ України та країн СНД, що готуються за сучасними спеціальностями: інформаційні системи і технології, програмна інженерія і дисципліни Computer Sciences.