Дипломная работа на тему "ТЮМГУ | Разработка онлайн-курса по теме «безопасное программирование на С++»"

Диплом (ВКР) на тему «Дипломная работа на тему "ТЮМГУ | Разработка онлайн-курса по теме «безопасное программирование на С++»"»

Выполняете ВКР по разработке онлайн-курса по безопасному программированию на C++? В этой статье — полный разбор структуры, актуальных требований Синергии, примеры кода, анализ уязвимостей и шаблоны для введения и заключения. Все материалы адаптированы под специальность 09.03.02 «Прикладная информатика» и соответствуют ГОСТ 34.602-2020 и ГОСТ 7.0.100-2018.

Нужен разбор вашей темы Дипломная работа на тему "ТЮМГУ | Разработка онлайн-курса по теме «безопасное программирование на С++»"? Получите бесплатную консультацию: @Diplomit | +7 (987) 915-99-32 (WhatsApp)

Актуальность темы

Каждый третий критический CVE в 2025 году связан с уязвимостями в C++: переполнение буфера, использование неинициализированных указателей, ошибки в управлении памятью. По данным CVE Mitre, 37% уязвимостей в системном ПО возникают из-за некорректной работы с памятью — именно то, что можно предотвратить при обучении безопасному программированию.

Тюменский государственный университет (ТЮМГУ) активно развивает цифровые образовательные ресурсы. Однако в его открытом доступе отсутствует специализированный курс по безопасному коду на C++. Это создаёт пробел: студенты пишут высокопроизводительный код, но не знают, как избежать buffer overflow или use-after-free.

По опыту анализа 50+ ВКР по Прикладная информатика в Синергия, студенты, которые привязывают тему к реальным образовательным потребностям вузов, получают более высокие оценки. Особенно если в работе есть практическая реализация — например, прототип LMS с модулями по анализу уязвимостей.

Цель и задачи

Цель: разработка структуры и контента онлайн-курса по безопасному программированию на C++ для студентов ТЮМГУ.

Задачи:

1. Проанализировать современные угрозы в C++ (на основе CWE и OWASP).
2. Изучить существующие образовательные платформы (Stepik, Coursera, edX) на предмет модулей по безопасному коду.
3. Разработать структуру курса: модули, лекции, практические задания.
4. Создать прототип интерактивного модуля с анализом уязвимого кода.
5. Обосновать методику оценки знаний (тесты, code review, автоматические проверки).
6. Оценить экономическую эффективность внедрения курса в образовательный процесс.

Задачи соответствуют структуре методички Синергии: от анализа до проектирования и экономики. Это важно — научрук сразу видит системный подход.

Объект и предмет исследования

• Объект: образовательный процесс в Тюменском государственном университете (ТЮМГУ), направление «Информационные технологии».
• Предмет: методика преподавания безопасного программирования на языке C++ в рамках онлайн-обучения.

Не путайте: объект — где вы проводите исследование, предмет — что именно вы разрабатываете. Частая ошибка студентов — дублирование.

Ожидаемые результаты и практическая значимость

Вы получите:

• Готовую структуру курса из 6 модулей (введение, уязвимости памяти, безопасные библиотеки, анализ кода, тестирование, best practices).
• Прототип интерактивного урока с примерами уязвимого и исправленного кода.
• Расчёт экономии времени преподавателей: до 40% на проверке заданий за счёт автоматизации.
• Методику интеграции курса в LMS Moodle — с поддержкой SCORM.

Практическая значимость: курс можно внедрить в образовательную программу ТЮМГУ или использовать как open-source ресурс для других вузов.

Рекомендуемая структура дипломной работы

Пример введения для Синергия

В условиях роста киберугроз безопасное программирование становится критически важным навыком. Язык C++ остаётся одним из самых востребованных в системном программировании, но при этом — одним из самых уязвимых. По данным National Vulnerability Database (NVD), в 2025 году 28% уязвимостей в open-source проектах связаны с ошибками в C++.

Тем не менее, в образовательных программах российских вузов, включая Тюменский государственный университет, отсутствуют специализированные курсы, посвящённые безопасной разработке на C++. Это приводит к тому, что выпускники, даже владея языком, не умеют писать защищённый код.

Целью выпускной квалификационной работы является разработка онлайн-курса по безопасному программированию на C++ для студентов ТЮМГУ. Задачи: анализ уязвимостей, проектирование структуры курса, разработка прототипа модуля, экономическое обоснование внедрения.

Объект исследования — образовательный процесс в ТЮМГУ. Предмет — методика преподавания безопасного программирования в онлайн-формате. Работа опирается на ГОСТ 34.602-2020, стандарты OWASP и CWE, а также методические рекомендации Синергии.

Как написать заключение по Прикладная информатика

В ходе работы была разработана структура онлайн-курса по безопасному программированию на C++ для студентов ТЮМГУ. Проанализированы ключевые уязвимости: buffer overflow, dangling pointers, integer overflow. На основе CWE-787 и CWE-416 созданы учебные примеры.

Разработан прототип интерактивного модуля с встроенными проверками кода. Использованы технологии: HTML/CSS/JS для интерфейса, WASM для запуска C++ в браузере, Clang-Tidy для статического анализа. Это позволяет студентам сразу видеть, где их код уязвим.

Экономический расчёт показал, что внедрение курса сократит нагрузку на преподавателей на 35% за счёт автоматической проверки заданий. Срок окупаемости — 8 месяцев при использовании в трёх группах.

Рекомендуется интегрировать курс в LMS Moodle через SCORM-пакет. Дальнейшее развитие — добавление модулей по защите от ROP-атак и использованию безопасных альтернатив (например, std::vector вместо raw arrays).

Требования к списку литературы Синергия

Список литературы должен содержать не менее 20 источников, из них:

• 10% — издания за последние 2 года
• Оформление по ГОСТ Р 7.0.100-2018
• Группировка: законы, научная литература, интернет-ресурсы

Примеры авторитетных источников:

1. ГОСТ 34.602-2020. Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. https://docs.cntd.ru/document/1200179562
2. Common Weakness Enumeration (CWE). https://cwe.mitre.org/
3. ISO/IEC 27034:2023. Application security. https://www.iso.org/standard/74383.html

Вопросы, которые часто задают студенты

Можно ли использовать готовые решения в ВКР?

Да, но с адаптацией. Например, можно взять шаблон курса с Coursera, но переработать содержание под C++ и добавить свои примеры уязвимостей. Главное — показать, что вы понимаете, как это работает, и можете объяснить каждое решение.

Сколько страниц должна быть практическая часть?

30–40 страниц. Включайте: структуру курса, схемы модулей, примеры кода (уязвимого и безопасного), интерфейс прототипа, расчёты экономического эффекта. Чем больше конкретики — тем выше оценка.

Можно ли использовать open-source решения?

Абсолютно. Например, используйте Clang-Tidy для анализа кода студентов или WASM для запуска C++ в браузере. Это даже плюс — вы демонстрируете умение работать с современными инструментами. Главное — указать источники и адаптировать под задачу.

Пример кода для приложения: проверка buffer overflow

// Уязвимый код
void copyData(char* input) {
    char buffer[64];
    strcpy(buffer, input); // Опасно: нет проверки длины
}

// Безопасная версия
void copyDataSafe(const std::string& input) {
    if (input.length() >= 64) {
        throw std::invalid_argument("Input too long");
    }
    char buffer[64];
    strcpy_s(buffer, sizeof(buffer), input.c_str()); // C++11
}
  

Проверьте свою тему ВКР

• □ Есть ли реальная организация для анализа? (ТЮМГУ — да)
• □ Есть ли измеримый эффект внедрения? (снижение нагрузки на преподавателей — да)
• □ Можно ли построить диаграммы процессов? (да, IDEF0 для учебного процесса)
• □ Есть ли реальные данные для экономических расчетов? (да, зарплаты, ставки, объём работ)