Программа учебной дисциплины ОП.04. Операционные системы

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ,  НАУКИ и молодежной политики Забайкальского края

ГПОУ «могойтуйский аграрно-промышленный техникум»

УТВЕРЖДАЮ

Зам. директора по УВР

_________  /Ц.Б. Дашидондокова/

«____» _________ 20___ г.

Программа  учебной дисциплины

ОП.04. Операционные системы

09.02.02. Компьютерные сети

п. Могойтуй, 2015 г.

Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта по специальности среднего профессионального образования 09.02.02. «Компьютерные сети»

Организация-разработчик: ГПОУ «Могойтуйский аграрно-промышленный техникум»

Разработчик: Оборова Татьяна Игоревна, преподаватель ГПОУ «МАПТ»

Рассмотрена

на заседании МК по программам подготовки

специалистов среднего звена

Протокол № ___

«___» _______20____г.

Председатель МК

_________   ____________

СОДЕРЖАНИЕ

	стр.
1.      ПАСПОРТ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ	4
2.      СТРУКТУРА и ПРИМЕРНОЕ содержание УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ	5
3.      условия реализации  учебной дисциплины	13
4.      Контроль и оценка результатов Освоения учебной дисциплины	15

1. паспорт ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

ОП.04. Операционные системы 

1.1. Область применения программы

Рабочая программа учебной дисциплины является частью основной профессиональной образовательной программы в соответствии с ФГОС по специальности СПО 09.02.02. Компьютерные сети.

1.2. Место дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы

Учебная дисциплина ОП.04. Операционные системы является общепрофессиональной дисциплиной и входит в профессиональный цикл, формирующий базовый уровень знаний для освоения общепрофессиональными навыками.

1.3.Цели и задачи дисциплины – требования к результатам освоения дисциплины:

В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен уметь:

-         для решения практических задач, использовать сервисные средства, поставляемые с операционными системами;

-         устанавливать различные операционные системы;

-         подключать к операционным системам новые сервисные средства;

-         решать задачи обеспечения защиты операционных систем;

В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен знать:

-       основные функции операционных систем;

-       машинно-независимые свойства операционных систем;

-       принципы построения операционных систем;

-       установку и сопровождение операционных систем

1.4. Количество часов на освоение программы учебной дисциплины:

Максимальной учебной нагрузки обучающегося 192 часа, в том числе:

обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося 128 часов;

самостоятельной работы обучающегося 64 часов.

2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

2.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы	Объем часов
Максимальная учебная нагрузка (всего)	192
Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)	128
в том числе:
теоретические занятия	48
практические работы	70
Самостоятельная работа студента (всего)	64
Итоговая аттестация в форме дифференцированного экзамена

2.2. Тематический план и содержание учебной дисциплины Операционные системы и среды

Наименование разделов и тем	Содержание учебного материала, практические занятия, самостоятельная работа обучающихся, домашняя работа			Объем часов	Уровень освоения
	Раздел 1 Основы теории операционных систем			10(+4)
Тема 1.1 Общие сведения об операционных системах	Общие сведения об операционных системах.			2	2
Тема 1.2 Интерфейс пользователя. Операционное окружение.	Интерфейс пользователя. Понятие программного интерфейса, его назначение. Виды интерфейсов. Языки взаимодействие пользователя с операционной системой. Стандартные сервисные программы поддержки интерфейса.			4	2
	Понятие операционного окружения, состав, назначение. Стандартные сервисные программы поддержки операционного окружения. Понятие базовой машины, расширенной машины. Режим пользователя, режим супервизора.			4	2
	СРС №1. 1.    Подготовка доклада.      Тематика: - «Виды операционных систем» - «Этапы развития операционных систем» - «История развития вычислительной техники» - «Вклад советских и российских ученых в развитие вычислительной техники» - «Виды интерфейсов» - «Операционное окружение» - «Утилиты обслуживания ОС».			4
	Раздел 2. Машинно – зависимые  свойства операционных систем			40(+20)
Тема 2.1. Архитектурные особенности модели микропроцессорной системы	Упрощенная архитектура микро ЭВМ. Структура оперативной памяти. Адресация. Основные регистры. Форматы данных и команд. Операционная система как средство управления ресурсами типовой микро ЭВМ.			2	1
	Практическая работа №1. Выполнение основных команд в операционной системе MS-DOS.			2	2
	СРС №2. 1.    Подготовка реферата Тематика: - «Основные принципы построения операционных систем» - «Микроядерные операционные системы» - «Макроядерные операционные системы» - «Требования к операционным системам реального времени».			4
Тема 2.2. Обработка прерываний	Понятие прерывания. Последовательность действий при обработке прерываний.			2	1
	Классы прерываний. Рабочая область прерываний. Вектор  прерывания.  Стандартные программы обработки прерывания.			2	1
Тема 2.3. Планирование процессов	Понятие: задание, процесс, планирование процесса. Состояние существования процесса. Диспетчеризация процесса. Блок состояния процесса.			4	1
	Алгоритм диспетчеризации. Способ выбора процесса для диспетчеризации. Понятие события. Блок состояния события.			2	1
Тема 2.4. Обслуживание ввода - вывода	Организация побайтного ввода – вывода. Организация ввода – вывода с использованием каналов ввода – вывода. Последовательность операций, выполняемых каналом ввода – вывода. Вовлечение операционной системы в управление вводом-выводом.			4	4
	Рабочая область канала ввода-вывода. Очередь запросов на ввод-вывод. Алгоритм обработки прерываний по вводу-выводу. Пример управления вводом-выводом.			2	1
	Практическая работа №2. Выполнение команд работы с файлами.			2
	СРС №3. 1.    Подготовка сообщения. Тематика: - «Обработка прерываний» - «Процессы и потоки в ОС» - «Каналы ввода-вывода» - «Механизм прерываний».			4
	Практическая работа №3. Выполнение команд обслуживания каталогов.			2
	СРС №4. 1.     Подготовка доклада. Тематика: - «Дисковые операционные системы» - «Операционная система MS DOS» - «Команды MS DOS» - «Интерпретатор команд MS DOS».			4
Тема 2.5. Управление памятью	Управление реальной памятью. Механизм разделения центральной памяти. Разделение памяти на разделы. Распределение памяти с разделами фиксированного размера. Распределение памяти с разделами переменного размера.			2	1
	Аппаратные и программные средства защиты памяти. Проблема фрагментации памяти и способы ее разрешения.			2	1
	Управление виртуальной памятью. Понятие виртуального ресурса. Отображение виртуальной памяти в реальную. Общие методы реализации виртуальной памяти.			4	4
	Размещение страниц по запросам. Страничные кадры. Таблица отображения страниц. Динамическое преобразование адресов. Сегментная организация памяти.			2	1
	Практическая работа №4. Установление конфигурирования  компьютерной системы.			2
	Практическая работа №5. Использование меню  в файлах конфигурации.			2
	СРС №5. 1.    Подготовка доклада. Тематика: «Конфигурирование ОС» «Файлы конфигурации в ОС».			4
	Практическая работа№6. Исследование соотношения между представляемым и  истинным объемом занятой дисковой памяти.			2
	СРС №6. 1.     Подготовка презентаций. 2.     Тематика: - «Оперативная память» - «Виртуальная память» - «Устройства постоянной памяти» - «Распределение памяти в ОС» - «Способы защиты памяти» - «Сегментная, страничная и сегментно-страничная организация памяти» - «Распределение памяти статическими и динамическими разделами».			4
	Раздел 3. Машинно-независимые свойства операционных систем			26(+12)
Тема 3.1 Работа с файлами	Файловая система. Типы файлов. Иерархическая структура файловой системы. Логическая организация файловой системы. Физическая организация файловой системы. Файловые операции, контроль доступа к файлам. Примеры файловых систем.			2	1
	Практическая работа №7. Исследование возможностей программного пакета Norton Commander.			2
	Практическая работа №8. Исследование возможностей программного пакета Norton Utilities.			2
	СРС №7 1.    Подготовка рефератов по темам: - «Виды файловых систем» - «Файловые менеджеры» - «Операционные оболочки» - « Операционные среды» - «Операционное окружение».			4
Тема 3.2. Планирование заданий. Распределение ресурсов	Планирование заданий. Введение в планирование. Категории алгоритмов планирования.			2	1
	Задачи алгоритмов планирования. Планирование в системах пакетной обработки данных. Планирование в интерактивных системах. Планирование в системах реального времени.			2	1
	Распределение ресурсов. Взаимоблокировки. Обнаружение и устранение взаимоблокировок. Избежание взаимоблокировок. Предотвращение взаимоблокировок.			4	1
	СРС №8. 1.    Подготовка рефератов по темам: - «Мультипрограммирование» - «Многопользовательский режим работы ОС» - «Системы пакетной обработки» - «Операционные системы реального времени» - « Режим разделения времени в ОС» -        «Реализация критериев эффективности в современных ОС».		4
Тема 3.3. Защищенность и отказоустойчивость операционных систем	Основные понятия безопасности. Классификация угроз. Базовые технологии безопасности.		4		1
	Аутентификация, авторизация, аудит.  Отказоустойчивость файловых и дисковых систем. Восстанавливаемость файловых систем. Избыточные дисковые подсистемы RAID.			4	1
	Практическая работа №9. Сравнение различных программ архивирования RAR, ZIP,        EXE.			2
	Практическая работа №10. Сравнение файловых систем: конвертация FAT32 в NTFS.      Управление доступом  в NTFS.			2
	СРС №9. 1.    Подготовка рефератов по темам: - «Файловая система FAT32» - «Файловая система HPFS» - «Файловая система NTFS».			4
	Раздел 4. Работа в операционных системах и средах			52(+24)
Тема 4.1. Задачи и алгоритмы	Структура операционной системы. Структура операционной  системы. Загрузка операционной  системы.			2	1
	Организация многозадачности.  Распределение оперативной памяти.			2	1
	Практическая работа № 11. Установка операционной системы Windows.			2
	Практическая работа №12. Исследование меню загрузки операционной системы.			2
	СРС №10. 1.    Создание загрузочных  дисков для разных ОС.			4
	Практическая работа №13. Оптимизация работы Windows.			2
	Практическая работа №14.  Выполнение задания по  Windows: сбор сведений о системе, администрирование и сопровождение ОС.			2
	Практическая работа №15. Исследование видов меню. Окна, разновидность, структура, основные приемы работы.			2
	СРС №11. 1.    Подготовка рефератов по темам: - «Операционные системы Windows» - «Создание загрузочного диска» - «Безопасность операционной системы».			4
Тема 4.2. Организация хранения данных. Средства управления и обслуживания	Организация хранения данных. Работа с файлами и каталогами. Работа с дисками.			2	2
	Средства управления и обслуживания. Пакетные командные файлы. Конфигурирование системы.			2	1
	Практическая работа №16.  Использование программы Проводник для действий с файлами.			2
	Практическая работа №17. Дефрагментация дисков.			2
	СРС №12. 1.    Подготовка рефератов по теме: «Сервисные средства обслуживания магнитных дисков».			4
Тема 4.3. Программное обеспечение ОС	Установка, настройка, конфигурирование ПО и ОС.			2	1
	Практическая работа № 18. Установка, настройка программного обеспечения.			2
	СРС №13. 1.    Подготовка рефератов по темам: - «Виды программного обеспечения» - «Средства установки программного обеспечения» - «Системное ПО» - «Пользовательское ПО».			4
	Практическая работа №19. Работа с операционной оболочкой Total Commander 7.0.			4
	Практическая работа №20. Работа с операционной оболочкой Windows Commander.			4
	СРС №14. 1.    Подготовка рефератов по темам: - «Файловые менеджеры» - «Виды операционных оболочек».			4
Тема 4.4. Семейство операционных систем UNIX	Общая характеристика операционных систем. Общая характеристика и особенность архитектуры ОС. Виртуальная машина.			2	1
	Процессы.			2	1
	Выполнение процессов.			2	1
	Подсистема ввода – вывода.			2	1
	Файловая система.			2	1
	Операционная система Linux. Основные понятия. Файловые системы. Ядро. Этапы загрузки.			2	1
	Практическая работа №21.  Установка операционной системы Linux.			2
	Практическая работа №22.  Работа с файлами в операционной системе Linux.			2
	СРС №15. 1.                        Подготовка отчета для защиты комплекта лабораторных работ (№1 - №22); 2.                        подготовка докладов по темам: -        «Сетевая операционная система QNX» -        «Операционные системы Linux» -        «Операционные системы Unix» -        «Операционные системы MacOS» -         «Семейство операционных систем  OS\2Warp».			4
	Контрольная работа по теме: Виды  операционных систем и сред.			2	3
		ИТОГО:		128 (48теор.+70практ.)
		ВСЕГО:		192 (128+64сам.раб.)

3. условия реализации УЧЕБНОЙ дисциплины

3.1. Требования к минимальному материально-техническому обеспечению

Реализация учебной дисциплины требует наличия учебного кабинета информатики и информационно-коммуникационных технологий.

Оборудование учебного кабинета:

1. Посадочные места по количеству студентов.

2. Рабочее место преподавателя.

3. Комплект сетевого оборудования, обеспечивающий соединение всех компьютеров, установленных в кабинете, в единую сеть с выходом через прокси-сервер в Интернет.

4. Аудиторная доска для письма.

5. Компьютерные столы по числу рабочих мест студентов.

6. Вентиляционное оборудование, обеспечивающее комфортные условия для проведения занятий.

Технические средства обучения:

1. Мультимедиа проектор; интерактивная   доска.

2. Персональные компьютеры с лицензионным программным обеспечением.

3. Лазерный принтер.

6. Устройства вывода звуковой информации: звуковые колонки и наушники.

3.2. Информационное обеспечение обучения

Перечень учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы

Для преподавателя:

Основные источники:

1.   Партыка Т.Л, Попов И. И. Операционные системы, среды и оболочки: Учебное пособие. - М, «ФОРУМ: ИНФРА - М», 2010.

Дополнительные источники:

1.     Гордеев А.В. Операционные системы. – 2-е изд. –  СПб.: Питер, 2009.

2.     Олифер В.Г., Олифер Н.А. Сетевые операционные системы. – 2-е изд.  — СПб.: Издательство «Питер», 2011.

3.     Таненбаум Э. Современные операционные системы. – 3-е изд. – СПб.: Питер, 2012.

4.     Карпов В.Е., Коньков К.А.Основы операционных систем, Курс лекций. Серия: Основы информационных технологий Издательство: Интернет-Ун-т информ. технологий, БИНОМ, 2011.

5.        Коньков, К. А. Устройство и функционирование ОС Windows. Практикум к курсу "Операционные системы": учебное пособие Серия: Основы информационных технологий Издательство: Интернет-Ун-т информ. технологий, БИНОМ, 2010.

6.       Спиридонов Э. С., Рукин М. Д., Григорьев Н. П., Клыков М. С., Смуров А. В., Балалаева Т. И.Практикум по операционным системам. Издательство: ЛИБРОКОМ, 2010.

Для студента:

Основные источники:

1.       Партыка Т.Л, Попов И. И. Операционные системы, среды и оболочки: Учебное пособие. - М, «ФОРУМ: ИНФРА - М», 2010.

Дополнительные источники:

1.   Гордеев А.В. Операционные системы. – 2-е изд. –  СПб.: Питер, 2009.

2.   Олифер В.Г., Олифер Н.А. Сетевые операционные системы. – 2-е изд.  — СПб.: Издательство «Питер», 2011.

3.   Таненбаум Э. Современные операционные системы. – 3-е изд. – СПб.: Питер, 2010.

4.                         Волков В.Б., Макарова Н.В. Информатика: Учебник для вузов. – СПб.: Питер, 2011.

5.   Лакеева Т.Б. Курс лекций по учебной дисциплине «Операционные системы и среды». – Иркутск, ИЭК, 2010.

6.   Лакеева Т.Б. Методические указания к практическим работам по учебной дисциплине «Операционные системы и среды». – Иркутск, ИЭК, 2010.

7.     Денис Колисниченко - Ubuntu Linux Краткое Руководство.
БХВ-Петербург, 2010.

Интернет-ресурсы:

1.   Операционные системы (системное программное обеспечение). Форма доступа: http://www.citforum.ru/operating_systems/

2.   Википедия. Форма доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki

3.   Основы операционных систем. Форма доступа: http://www.intuit.ru/studies/courses/2192/31/info

4.   Операционные системы. Учебные курсы НОУ "ИНТУИТ". Форма доступа: http://apps.microsoft.com/windows/ru-ru/app/2b625e83-2acf-4f0e-b420-87f8e83f7c3f

4. Контроль и оценка результатов освоения УЧЕБНОЙ Дисциплины

Контроль и оценка результатов освоения учебной дисциплины осуществляется преподавателем в процессе проведения практических работ, тестирования, а также выполнения обучающимися индивидуальных заданий, проектов, исследований.

Результаты обучения (освоенные умения, усвоенные знания)	Формы и методы контроля и оценки результатов обучения
В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен уметь:
использовать средства операционных систем и сред для решения практических задач;	наблюдение за выполнением практических работ №1-№22, их оценка количественная или качественная оценка выполнения самостоятельных работ №
использовать сервисные средства, поставляемые с операционными системами;	наблюдение за выполнением практических работ №1-№22., их оценка количественная или качественная оценка выполнения самостоятельных работ №
устанавливать различные операционные системы;	наблюдение за выполнением  практических работ №1-№22. их оценка количественная или качественная оценка выполнения самостоятельных работ №
В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен знать:
понятие, принципы построения, типы и функции операционных систем;	-устный опрос; - оценка конспектов лекций; - оценка выполнения самостоятельной работы  №; - тестирование; - оценка результатов контрольной работы «Виды  операционных систем и сред»
операционное окружение;	- оценка выполнения лабораторных работ  №9-№10, №18-№20, самостоятельных работ; - оценка выполнения домашнего задания; - проверка конспектов лекций; - тестирование; - оценка результатов контрольной работы «Виды  операционных систем и сред»
машинно-независимые свойства операционных систем;	- оценка выполнения лабораторных работ№1-№3,  №7-№8; - оценка выполнения домашнего задания; - проверка конспектов лекций; - оценка результатов контрольной работы «Виды  операционных систем и сред»
защищенность и отказоустойчивость операционных систем;	- оценка качества знаний при выполнении студентом лабораторных работ №9-№10; - оценка выполнения домашнего задания; - проверка конспектов лекций; - оценка результатов контрольной работы «Виды  операционных систем и сред».
принципы построения операционных систем;	- оценка качества знаний при выполнении студентом лабораторных работ№4-№6, №13-№16; - оценка выполнения домашнего задания; - проверка конспектов лекций; - оценка результатов контрольной работы «Виды  операционных систем и сред».
способы организации поддержки устройств, драйверы оборудования, сетевые операционные системы	- оценка качества знаний при выполнении студентом лабораторных №4-№6;№8,№17; - оценка выполнения домашнего задания; - проверка конспектов лекций; - оценка результатов контрольной работы «Виды  операционных систем и сред».