УрФУ. Календарно-тематический план спецкурса

Направление: 09.03.03 «Прикладная информатика». Детальные требования к курсу приведены в материалах УрФУ (шаблон).

Ключевые компетенции (по ФГОС ВО 3++):

Способность проектировать архитектуру ИС (ПК-1);
способность управлять требованиями стейкхолдеров (УК-2);
способность оценивать экономическую эффективность ИТ-решений (ОПК-5).

Дисциплина: Прикладная информатика (Спецкурс: Архитектура систем в условиях ресурсных ограничений)

Объем: 24 академических часа

5 лекций (10 ч);
4 практических занятия (8 ч);
1 групповая консультация (2 ч);
1 индивидуальная консультация(в асинхронном/онлайн-формате: рецензирование проектов, 4 ч).

Базовый инструмент: Авторский архитектурный фреймворк AfRel.

Место и оборудование: лекционные занятия в аудитории, практические в лаборатории ВС ИТ.

ПО:

локальная установка на выбор: UMLet, Draw.io, VS Code (+плагины);
в интернете на выбор: поисковая система, Draw.io, Mermaid editor.

Цели, задачи, результаты и критерии оценки спецкурса

1. Цели и задачи курса

Цель курса — формирование у студентов системного инженерно-управленческого мышления для проектирования архитектуры информационных систем в условиях жестких ресурсных, инфраструктурных, временных и бюджетных ограничений реального бизнеса.

Задачи курса:

освоить методологию и алгоритмы авторского архитектурного фреймворка AfRel;
сформировать умение критически оценивать применимость AfRel к конкретному контексту и документировать основания для адаптации или отклонения от его алгоритмов;
научить студентов оцифровывать материальные ограничения бизнеса и переводить их в нефункциональные требования (NFR);
сформировать навыки расчета совокупной стоимости владения системой (TCO) и оценки рисков технического долга;
развить навыки защиты архитектурных решений (Architecture Review) перед бизнесом и стейкхолдерами.

2. Планируемые результаты обучения (РО)

После прохождения курса студент должен:

Знать:

принципы компромиссного проектирования (Trade-offs);
классификацию ограничений и ИТ-рисков по фреймворку AfRel.

Уметь:

рассчитывать TCO ИС;
декомпозировать систему под лимиты оборудования и бюджета;
моделировать состояния AS-IS / TO-BE.

Владеть:

инструментами визуализации архитектуры (PlantUML, UMLet, Draw.io, Mermaid);
навыками адаптации ИС в условиях внезапного изменения ограничений («краш-тест»).

3. Критерии оценки и БРС (Балльно-рейтинговая система УрФУ)

Итоговая оценка формируется по 100-балльной системе УрФУ. Так как курс краткосрочный (24 часа), баллы распределяются по контрольным точкам на практиках:

Контрольная точка (Работа на практиках)	Макс. балл	Критерии оценки
Практика 1: Моделирование архитектуры по AfRel	25 баллов	Полнота выявления ограничений по AfRel, корректность схемы.
Практика 2: Расчет TCO и обоснование стека	30 баллов	Точность расчетов, графиков, обоснованность выбора Open-Source/компонентов, ROI.
Практика 3: Защита концепции	25 баллов	Скорость и гибкость перестройки архитектуры под новые задачи и лимиты.
Практика 4: Защита проектов	20 баллов	Качество презентации, аргументация через бизнес-метрики. +2–3 балла за аргументированное упрощение архитектуры без потери соответствия лимитам.

Шкала перевода баллов в оценку УрФУ:

80–100 баллов: Отлично (Высокий уровень владения фреймворком);
60–79 баллов: Хорошо (Базовые требования выполнены, есть недочеты в ТЭО);
40–59 баллов: Удовлетворительно (Архитектура спроектирована, но лимиты нарушены);
Менее 40 баллов: Неудовлетворительно (Проект не защищен).

Часть 1. Методология и контекст

1.1 Лекция 1. Архитектура как синтез в условиях противоречий (2 часа)

теория: Почему «идеальной» архитектуры не существует в реальном бизнесе. Классификация противоречий в условиях жестких ограничений (бюджет, время, ресурсы);
жизненный цикл системы через призму ограничений: от исследования рынка и формирования бизнес-архитектуры до системного проектирования, безопасности, мониторинга, непрерывного развертывания (CI/CD), сопровождения и выведения из эксплуатации. Подбор кадров и инфраструктурного оборудования под лимиты проекта;
введение в авторский фреймворк AfRel: философия, ключевые аксиомы и цели. Сравнение с TOGAF, C4, UML.

1.2 Лекция 2. Методика построения архитектуры в условиях ограничений (2 часа)

теория: Выявление материальных ограничений и формирование NFR. Управленческий контур: матрица RACI, реестры, картирование процессов, планирование ресурсов. "Чьи интересы отражают выявленные ограничения? Как архитектурное решение может усилить или ослабить зависимость от конкретного вендора/инфраструктуры?";
домашнее задание: Выбор сквозного кейса из предложенного пула или защита собственного индустриального кейса.

Часть 2. Индивидуальное проектирование и расчеты (Практика)

2.1 Лекция 3. Паттерны проектирования при дефиците ресурсов (2 часа)

теория: Экономия на всех уровнях по методологии AfRel: задачи, риски, действия. Инженерные решения: Serverless vs Microservices vs Monolith, использование Open-Source.

2.2 Практика 1. Моделирование целевого состояния (AS-IS / TO-BE) (2 часа)

практика: Самостоятельный анализ кейса через AfRel, фиксация граничных условий и проектирование верхнеуровневой архитектуры (Markdown, Miro, PlantUML, UMLet, Draw.io).

2.3 Лекция 4. Экономика архитектуры: TCO и риски (2 часа)

теория: Расчет совокупной стоимости владения (TCO). Классификация техдолга по AfRel. Управление рисками: приоритеты, снижение, антикризисные сценарии.

2.4 Практика 2. Детализация архитектуры и расчет TCO (2 часа)

практика: Детализация модулей, компонентов и инфраструктуры. Защита технико-экономического обоснования (ТЭО) выбранного стека.

Часть 3. Валидация, стресс-тестирование и защита

3.1 Лекция 5. Стресс-тестирование концепции. Защита архитектурных решений (Architecture Review) (2 часа)

теория: Моделирование режимов работы: штатный, обслуживание, авария. Перестройка модели по AfRel под новые вводные: резкое сокращение бюджета/сроков или кратный рост нагрузки. Аргументация решений, сведение к бизнес-метрикам (ROI, Time-to-Market), подготовка документов (RFC/ADR).

3.2 Групповая консультация (2 часа)

ответы на вопросы;
рекомендации по решению задач;
указание на типовые ошибки.

3.3 Практика 3. Защита концепции (2 часа)

практика: защита бизнес-архитектуры, архитектурного решения. Риски, решения, ТСО.

3.4 Индивидуальные консультации (в асинхронном/онлайн-формате, 4 часа)

оформление;
рецензирование ("Какое ограничение было самым жёстким, приоритетным", "Какое компромиссное решение вы приняли и почему?", "Какие объективные метрики вы использовали?");
указание на ошибки;
ответы на вопросы.

3.5 Практика 4. Защита проектов (2 часа)

практика: питч-сессия. Доказательство оптимальности системы по AfRel (снижение расходов, надёжность, устойчивость, масштабируемость).

draft_urfy.md 12 KB История Исходник