Министерство образования и науки Российской Федерации

Муромский институт (филиал)

федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования

 «Владимирский государственный университет

имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»

(МИ ВлГУ)

 

Кафедра  ЭиВТ 

 

 

 

«   24   »       02       2016 г.

 

 

 

 

Рабочая программа ДИСЦИПЛИНЫ

 

     Проектирование программных продуктов с использованием мультимедиа технологий     

 




Направление подготовки

09.03.01 Информатика и вычислительная техника

Профиль подготовки

"Вычислительные машины, комплексы, системы и сети"

Квалификация (степень)выпускника

бакалавр









          

Семестр

Трудоем-кость,

час. / зач. ед.

Лек-ции,

час.

 

Практи-ческие занятия,

час.

Лабора-торные работы,

час.

Консуль-тация,

час.

Конт-роль,

час.

Всего (контак-тная работа),

час.

СРС,

час.

Форма

промежу-точного контр.

(экз., зач., зач. с оц.)

7

180 / 5  

32  

16  

32  

3,2  

2,25  

85,45  

94,55  

Зач.  

Итого

180 / 5  

32  

16  

32  

3,2  

2,25  

85,45  

94,55  

 

 

Муром, 2016 г.


1. Цель освоения дисциплины

Цель дисциплины: Цель дисциплины: формирование у студентов знаний и навыков в области разработки программного обеспечения с использованием современных мультимедийных технологий. Особое внимание уделяется разработке web-приложений с применением современных средств и технологий мультимедиа, а также приложений для работы с аудиовизуальной информацией на основе таких технологий как Video for Windows, Microsoft DirectX, Windows Multimedia System.

Задачи дисциплины:

1. Получение практических навыков в разработке программных продуктов с применением сорвеменных технологий разработки Web-приложений.

2. Получение практических навыков в разработке программных продуктов с использованием различных интерфейсов прикладного программирования Windows.

3. Получение практических навыков в разработке программных продуктов на основе технологии Microsoft COM. Ознакомление с понятиями "интерфейс", "COM-сервер", "технология OLE Automation", "маршалинг" и другими.

4. Получение практических навыков в разработке программных продуктов на основе технологии работы с аудиовизуальными мультимедийными потоками Microsoft DirectDraw.

5. Изучение форматов мультимедийных файлов WAV, AVI, MP3 и других, а также приобретение практических навыков в разработке программных продуктов для работы с ними.

2. Место дисциплины в структуре ОПОП ВО (Цикл (Б1.В.11))

Данная дисциплина базируется на знаниях, полученных студентами по дисциплинам: Математика, Математическая логика и теория алгоритмов, Информатика, Дискретная математика, Теория автоматов, Программирование, Архитектура микропроцессоров и программирование на языке ассемблера, Операционные системы, Системное программное обеспечение. На данной дисциплине базируется выполнение выпускной квалификационной работы

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-5 способность решать стандартные задачи профессиональной деятельности на основе информационной и библиографической культуры с применением информационно-коммуникационных технологий и с учетом основных требований информационной безопасности.

ПК-3 способность обосновывать принимаемые проектные решения, осуществлять постановку и выполнять эксперименты по проверке их корректности и эффективности.

 

В результате освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать следующие результаты образования:

1) Знать:

технологию разработки алгоритмов и программ, методы отладки и решения задач на ЭВМ в различных режимах; (ОПК-5).

современные технические и программные средства взаимодействия с ЭВМ; (ПК-3).

основы системного программирования и объектно-ориентированного подхода к программированию. (ПК-3).

2) Уметь:

ставить задачу и разрабатывать алгоритм ее решения, использовать прикладные системы программирования, разрабатывать основные программные документы; (ОПК-5).

работать с современными системами программирования, включая объектно-ориентированные. (ПК-3).

3) Владеть:

языками процедурного и объектно-ориентированного программирования, навыками разработки и отладки программ не менее, чем на одном из алгоритмических процедурных языков программирования высокого уровня; (ОПК-5).

навыками работы с различными операционными системами и их администрирования; (ПК-3).

методами и средствами разработки и оформления технической документации. (ПК-3).

 


4. Структура и содержание дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц, 180 часов.

 

4.1. Форма обучения: очная

Уровень базового образования: среднее общее.

Срок обучения 4г.

 

4.1.1. Структура дисциплины


 

Раздел (тема)

дисциплины

 

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость

(в часах)

 

Форма  текущего контроля успеваемости (по неделям семестра), форма промежуточной аттестации

  (по семестрам)

 

п\п

Семестр

Лекции

Семинары

Практические занятия

Лабораторные работы

Контрольные работы

СРС

КП / КР

Консультация

Контроль

1

Введение в мультимедиа технологии.

7

10

0

устный опрос, сдача отчета по лабораторной работе

2

Работа со звуком.

7

6

4

16

устный опрос, сдача отчета по лабораторной работе

3

Работа с видео.

7

6

12

54

устный опрос

4

Работа с графикой.

7

10

6

16

24

устный опрос, сдача отчета по лабораторной работе

5

7

10

0,55

Всего за  семестр

180

32

16

32

94,55

+

3,2

2,25

Зач.

Итого   

180

32

16

32

94,55

3,2

2,25

 

4.1.2. Содержание дисциплины

4.1.2.1. Перечень лекций

Семестр 7

Раздел 1. Введение в мультимедиа технологии.

Лекция 1.

Понятие мультимедиа технологии. Классификация и области применения мультимедиа приложений (2 часа).

Лекция 2.

Аппаратные средства мультимедиа технологии. Типы и форматы файлов (2 часа).

Лекция 3.

Программные средства для создания и редактирования элементов мультимедиа (2 часа).

Лекция 4.

Предмет изучения науки психоакустики: свойства слуха и восприятие звука человеком (2 часа).

Лекция 5.

Восприятие цвета. Зрительные иллюзии. Композиция 3D-сцен. Освещение (2 часа).

Раздел 2. Работа со звуком.

Лекция 6.

Цифровой звук. Способы записи и обработки звука (2 часа).

Лекция 7.

CD и DVD-диски. Файловыес сиетмы (2 часа).

Лекция 8.

Общая схема взаимодействия приложения и подсистем DirectSound и DirectMusic (2 часа).

Раздел 3. Работа с видео.

Лекция 9.

Видео. Сжатие видеоинформации (2 часа).

Лекция 10.

Захват аудио и видео. Сжатие аудиовизуальных потоков (2 часа).

Лекция 11.

Открытие файлов AVI. Получение информации из заголовка. Доступ к потокам. Работа с кадрами видеофайла AVI (2 часа).

Раздел 4. Работа с графикой.

Лекция 12.

Видеовосприятие. Анимация (2 часа).

Лекция 13.

Знакомство с DirectX. Интерфейсы. Инициализация. Обработка ошибок (2 часа).

Лекция 14.

Матрицы преобразований. Мировая, видовая и матрица проекций (2 часа).

Лекция 15.

Особенности работы с 3D-объектами (2 часа).

Лекция 16.

Вершинные и пиксельные шейдеры (2 часа).

 

4.1.2.2. Перечень практических занятий

Семестр 7

Раздел 1. Работа с графикой.

Практическое занятие 1.

Виды систем мультимедиа для ОС Windows (2 часа).

Практическое занятие 2.

Работа с мультимедиа интерфейсом DirectX (2 часа).

Практическое занятие 3.

Графический интерфейс DirectXGraphics (2 часа).

Раздел 2.

Практическое занятие 4.

Интерфейс для работы с 3D-графикой Direct3D (2 часа).

Практическое занятие 5.

Работа со звуком с помощью подсистемы DirectSound (2 часа).

Практическое занятие 6.

Работа с видео с помощью библиотеки Video for Windows (2 часа).

Практическое занятие 7.

Работа с видео с помощью подсистемы DirectShow (2 часа).

Практическое занятие 8.

Запись видео с помощью подсистемы DirectShow (2 часа).

 

Методические указания доступны по ссылке: https://www.mivlgu.ru/iop/mod/resource/view.php?id=16329

 

4.1.2.3. Перечень лабораторных работ

Семестр 7

Раздел 1. Работа со звуком.

Лабораторная 1.

Работа с мультимедиа-форматами WAV и MP3 (4 часа).

Раздел 2. Работа с видео.

Лабораторная 2.

Интерфейс DirectShow.Понятие фильтра и графа фильтров (4 часа).

Лабораторная 3.

Работа с видео с помощью подсистемы DirectShow (4 часа).

Лабораторная 4.

Инициализация DirectX. Матрицы преобразований (4 часа).

Раздел 3. Работа с графикой.

Лабораторная 5.

Создание 2D-изображения. Буфер вершин (4 часа).

Лабораторная 6.

Создание 3D-изображения. Вершинный шейдер. Свет (4 часа).

Лабораторная 7.

Накладываем текстуру. Геометрический шейдер (4 часа).

Лабораторная 8.

Работа с объемными моделями (4 часа).

 

Методические указания доступны по ссылке: https://www.mivlgu.ru/iop/mod/resource/view.php?id=16329

 

4.1.2.4. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы

Методические указания для самостоятельной работы размещены на информационно-образовательном портале института по ссылке https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=5058.

Для самостоятельной работы также используются издания из списка приведенной ниже основной и дополнительной литературы.

Перечень тем, вынесенных на самостоятельное изучение:

1. Воспроизведение звуков и музыки с DirectX.

2. Проигрывание Wave- и MIDI-файлов.

3. Проигрывание Audio-CD, видеофайлов AVI, звукозапись.

4. Область применения DirectShow. Поддерживаемые форматы.

5. Фильтры и граф фильтров. Типы фильтров. Менеджер графа фильтров. Интерфейсы управления.

6. Используемые в подсистемах DirectSound и DirectMusic структуры данных.

7. Область применения DirectShow. Поддерживаемые форматы.

8. Фильтры и граф фильтров. Типы фильтров. Менеджер графа фильтров.

9. Использование DXUT.

10. Взаимодействие приложения с пользователем.

11. Влияние выбора источника света на формируемое изображение.

 

4.1.2.5. Перечень тем контрольных работ, рефератов, ТР, РГР, РПР

Не планируется.

 

4.1.2.6. Примерный перечень тем курсовых работ (проектов)

1. 1. Разработка приложения для преобразования дорожек музыкального компакт-диска в файлы формата WAV.

2. 2. Разработка приложения для преобразования дорожек музыкального компакт-диска в файлы формата MP3.

3. 3. Разработка приложения для преобразования дорожек музыкального компакт-диска в файлы формата WMA.

4. 4. Разработка приложения для преобразования дорожек музыкального компакт-диска в файлы формата OGG.

5. 5. Разработка приложения для наложения титров на видеоряд формата AVI.

6. 6. Разработка приложения для преобразования видеоряда в презентацию Microsoft PowerPoint.

7. 7. Разработка приложения для преобразования презентации Microsoft PowerPoint в видеоряд.

8. 8. Разработка приложения для работы с файлами формата AVI.

9. 9. Разработка приложения для работы с файлами формата MP3.

10. 10. Разработка приложения для работы с файлами формата WMA.

11. 11. Разработка приложения для работы с файлами формата OGG.

12. 12. Разработка приложения для воспроизведения музыкальных компакт-дисков.

13. 13. Разработка приложения для работы с файлами формата WMV.

14. 14. Разработка приложения для работы с файлами формата MPG.

15. 15. Разработка приложения для работы с файлами формата MOV.

16. 16. Разработка приложения для работы с файлами формата ASF.

17. 17. Разработка приложения для работы с файлами формата WAV.

18. 18. Разработка приложения для работы с файлами формата FLAC.

19. 19. Разработка приложения для наложения звука на видеоряд формата AVI.

20. 20. Разработка приложения для преобразования дорожек музыкального компакт-диска в файлы формата FLAC.

 

Методические указания доступны по ссылке: https://www.mivlgu.ru/iop/mod/resource/view.php?id=16329

 

 

5. Образовательные технологии

В процессе изучения дисциплины применяется контактная технология преподавания (за исключением самостоятельно изучаемых студентами вопросов). При проведении лабораторных работ применяется имитационный или симуляционный подход. Шаги решения задач студентам демонстрируются при помощи мультимедийной техники. В дальнейшем студенты самостоятельно решают аналогичные задания.

 

6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.

Фонды оценочных средств приведены в приложении.

 

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины Проектирование программных продуктов с использованием мультимедиа технологий

7.1. Основная учебно-методическая литература по дисциплине

1. Могилев А., Листрова Л. Технологии обработки текстовой информации. Технологии обработки графической и мультимедийной информации. Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2012 г. , 304 с. - http://ibooks.ru/reading.php?productid=22275

2. Дронов В. HTML 5, CSS 3 и Web 2.0. Разработка современных Web-сайтов. Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2012 г. , 416 с. - http://ibooks.ru/reading.php?productid=22303

3. Чапкин Н. С. Интернет-программирование: учебное пособие. Москва: ЕАОИ, 2012 г. , 62 с. - http://ibooks.ru/reading.php?productid=334452

4. Джонсон Дж.Умный дизайн: Простые приемы разработки пользовательских интерфейсов. Санкт-Петербург: Питер, 2013 г. , 224 с. - http://ibooks.ru/reading.php?productid=26404

 

7.2. Дополнительная учебно-методическая литература по дисциплине

1. Есенин, С.А. DirectX и Delphi: разработка графических и мультимедийных приложений. – СПб.: БХВ-Петербург, 2006. – 512 с.: ил. + CD-ROM. - 20 экз.

2. Карасев, О.Е. Проектирование программных продуктов с использованием мультимедиа технологий: учебное пособие. Часть 1. Работа со звуком. - Муром: ИПЦ МИ ВлГУ, 2008. - 129 с.: ил. - 75 экз.

3. Дронов В. JavaScript и AJAX в Web-дизайне, 2 изд. Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2012 г. , 736 с. - http://ibooks.ru/reading.php?productid=335195

 

7.3. Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении образовательного процесса по дисциплине, включая перечень программного обеспечения и информационных справочных систем

В образовательном процессе используются информационные технологии, реализованные на основе информационно-образовательного портала института (www.mivlgu.ru/iop), и инфокоммуникационной сети института:

- предоставление учебно-методических материалов в электроном виде;

- взаимодействие участников образовательного процесса через локальную сеть института и Интернет;

- предоставление сведений о результатах учебной деятельности в электронном личном кабинете обучающегося.

Информационные справочные системы:

ЭБС IBOOKS (http://ibooks.ru/)

ЭБС ZNANIUM (http://http://znanium.com/)

Электронные курсы национального открытого университета ИНТУИТ (http://intuit.ru)

Программное обеспечение:

Лаборатория программирования и лицензионного программного обеспечения

Среда программирования Visual Studio (подписка DreamSpark Premium Electronic Software; Delivery (3 year) Renewal, договор №453 от 16.12.2014 года);

 

7.4. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», необходимых для освоения дисциплины

ibooks.ru

 

8. Описание материально-технической базы, необходимой для осуществления образовательного процесса по дисциплине

Лекционная аудитория

проектор NEC Projector NP40G, экран настенный

Лаборатория программирования и лицензионного программного обеспечения

проектор NEC Projector NP40G, экран настенный

 

9. Методические указания по освоению дисциплины

Для успешного освоения теоретического материала обучающийся: знакомится со списком рекомендуемой основной и дополнительной литературы; уточняет у преподавателя, каким дополнительным пособиям следует отдать предпочтение; ведет конспект лекций и прорабатывает лекционный материал, пользуясь как конспектом, так и учебными пособиями.

На практических занятиях пройденный теоретический материал подкрепляется решением задач по основным темам дисциплины. Занятия проводятся в компьютерном классе, используя специальное программное обеспечение. Каждой подгруппе обучающихся преподаватель выдает задачу, связанную с разработкой и программной реализацией алгоритмов обработки информации. В конце занятия обучающие демонстрируют полученные результаты преподавателю и при необходимости делают работу над ошибками.

До выполнения лабораторных работ обучающийся изучает соответствующий раздел теории. Перед занятием студент знакомится с описанием заданий для выполнения работы, внимательно изучает содержание и порядок проведения лабораторной работы. Лабораторная работа проводятся в компьютерном классе. Обучающиеся выполняют индивидуальную задачу компьютерного моделирования в соответствии с заданием на лабораторную работу. Полученные результаты исследований сводятся в отчет и защищаются по традиционной методике в классе на следующем лабораторном занятии. Необходимый теоретический материал, индивидуальное задание, шаги выполнения лабораторной работы и требование к отчету приведены в методических указаниях, размещенных на информационно-образовательном портале института.

Самостоятельная работа оказывает важное влияние на формирование личности будущего специалиста, она планируется обучающимся самостоятельно. Каждый обучающийся самостоятельно определяет режим своей работы и меру труда, затрачиваемого на овладение учебным содержанием дисциплины. Он выполняет внеаудиторную работу и изучение разделов, выносимых на самостоятельную работу, по личному индивидуальному плану, в зависимости от его подготовки, времени и других условий.

Курсовая работа выполняется в соответствии с методическими указаниями на курсовую работу. Обучающийся выбирает одну из указанных в перечне тем курсовых работ, исходя из своих интересов, наличия соответствующих литературных и иных источников. В ходе выполнения курсовой работы преподаватель проводит консультации обучающегося. На заключительном этапе обучающийся оформляет пояснительную записку к курсовой работе и выполняет ее защиту в присутствии комиссии из преподавателей кафедры.

Форма заключительного контроля при промежуточной аттестации – зачет. Для проведения промежуточной аттестации по дисциплине разработаны фонд оценочных средств и балльно-рейтинговая система оценки учебной деятельности студентов. Оценка по дисциплине выставляется в информационной системе и носит интегрированный характер, учитывающий результаты оценивания участия студентов в аудиторных занятиях, качества и своевременности выполнения заданий в ходе изучения дисциплины и промежуточной аттестации.

 


лист_утверждения


РЕЦЕНЗИЯ

на  рабочую программу дисциплины

«Проектирование программных продуктов с использованием мультимедиа технологий»

по направлению подготовки 09.03.01 Информатика и вычислительная техника

 

Рабочая программа дисциплины «Проектирование программных продуктов с использованием мультимедиа технологий» составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта по направлению подготовки 09.03.01 Информатика и вычислительная техника.

На изучение данного курса по учебному плану отводится 180 час. (5 ЗЕТ). Формой итогового контроля изучения дисциплины является зачет .

Цель дисциплины: Цель дисциплины: формирование у студентов знаний и навыков в области разработки программного обеспечения с использованием современных мультимедийных технологий. Особое внимание уделяется разработке web-приложений с применением современных средств и технологий мультимедиа, а также приложений для работы с аудиовизуальной информацией на основе таких технологий как Video for Windows, Microsoft DirectX, Windows Multimedia System.

Задачи дисциплины:

1. Получение практических навыков в разработке программных продуктов с применением сорвеменных технологий разработки Web-приложений.

2. Получение практических навыков в разработке программных продуктов с использованием различных интерфейсов прикладного программирования Windows.

3. Получение практических навыков в разработке программных продуктов на основе технологии Microsoft COM. Ознакомление с понятиями "интерфейс", "COM-сервер", "технология OLE Automation", "маршалинг" и другими.

4. Получение практических навыков в разработке программных продуктов на основе технологии работы с аудиовизуальными мультимедийными потоками Microsoft DirectDraw.

5. Изучение форматов мультимедийных файлов WAV, AVI, MP3 и других, а также приобретение практических навыков в разработке программных продуктов для работы с ними.

Содержание занятий соответствуют требованиям образовательного стандарта. Имеется перечень вопросов для самостоятельной работы студентов, способствующий более глубокому изучению дисциплины.

Освоение дисциплины позволит студентам приобрести теоретические и практические знания, необходимые при решении задач в будущей практической деятельности.

Предлагаемые фонды оценочных средств для выявления уровня знаний и умений обучаемых полностью охватывает содержание курса и соответствуют ФГОС.

Перечень учебно-методической литературы достаточен для изучения дисциплины. Имеются ссылки на электронно-библиотечные системы.

Рабочая программа дисциплины «Проектирование программных продуктов с использованием мультимедиа технологий» рекомендуется для использования в учебном процессе по направлению подготовки 09.03.01 Информатика и вычислительная техника.

 

24.02.2016 г.