Рабочая программа по дисциплине "Архитектура ЭВМ и вычислительные системы"

Департамент образования города Москвы

Государственное бюджетное профессиональное

образовательное учреждение

города Москвы

«Московский государственный образовательный комплекс»

(ГБПОУ МГОК)

РАБОЧАЯ ПРОГРАММа

учебной дисциплины

 ОП.08. Архитектура электронно-вычислительных машин и вычислительные системы

по специальности 09.02.05 «Прикладная информатика (по отраслям)»

Москва

2015 год

Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта 2014 года по специальности среднего профессионального образования 09.02.05 «Прикладная информатика (по отраслям)», базовый уровень подготовки.

Разработчик:  преподаватель ГБПОУ МГОК__Кукшева Байрта Анатольевна

РАССМОТРЕНО на заседании кафедры Информационных технологий Протокол № От                    2015г. Заведующий кафедрой Информационных технологий (название кафедры) Никифорова М.А. (ФИО) (подпись)

Составлена в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом по специальностям среднего профессионального образования ОДОБРЕНО УМО Протокол № От                    2015г. Председатель УМО Белевцова В.О. (подпись)

 

 СОДЕРЖАНИЕ

 

1. паспорт РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ                             5

2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ                                       7

3. условия реализации программы дисциплины                                        12

4. Контроль и оценка результатов освоения дисциплины                    14

1. паспорт РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

ОП. 08. АРХИТЕКТУРА ЭВМ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

1.1. Область применения программы

Рабочая программа учебной дисциплины «Архитектура ЭВМ и вычислительных систем» является частью программы подготовки специалиста среднего звена в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом (далее – ФГОС) по специальности среднего профессионального образования (далее – СПО) 09.02.05 «Прикладная информатика (по отраслям)».

1.2. Место дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы

Дисциплина входит в  общепрофессиональный цикл, направлена на формирование общих и профессиональных компетенций:

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них

ответственность.

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий.

ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.

ПК 1.2. Обрабатывать динамический информационный контент

ПК 1.3. Осуществлять подготовку оборудования к работе.

ПК 1.4. Настраивать и работать с отраслевым оборудованием обработки информационного контента.

ПК 1.5.Контролировать работу компьютерных, периферийных устройств и телекоммуникационных систем, обеспечивать их правильную эксплуатацию.

ПК 3.3. Проводить обслуживание, тестовые проверки, настройку программного обеспечения отраслевой направленности.

ПК 4.1. Обеспечивать содержание проектных операций.

ПК 4.4. Определять ресурсы проектных операций.

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

В результате освоения дисциплины обучающийся должен уметь:

¾   определять оптимальную конфигурацию оборудования и характеристик устройств для конкретных задач;

¾   идентифицировать основные узлы  персонального компьютера, разъемы для подключения внешних устройств;             

¾   обеспечивать совместимость аппаратных и программных средств вычислительной техники;

В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать:

¾   построение цифровых вычислительных систем и их архитектурные особенности;

¾   принципы работы основных логических блоков системы;    

¾   параллелизм и конвейеризацию вычислений;

¾   классификацию вычислительных платформ;

¾   принципы вычислений в многопроцессорных и многоядерных системах;

¾   принципы работы кэш-памяти;

¾   методы повышения производительности многопроцессорных и многоядерных систем;         

¾   основные энергосберегающие технологии.

1.4. Рекомендуемое количество часов на освоение программы дисциплины:

максимальной учебной нагрузки обучающегося 129 часов, в том числе:

обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося 86 часов;

самостоятельной работы обучающегося 43 час.

2. СТРУКТУРА И ПРИМЕРНОЕ СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

2.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы	Объем часов
Максимальная учебная нагрузка (всего)	129
Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)	86
в том числе:
практические занятия	44
Самостоятельная работа обучающегося (всего)	43
Итоговая аттестация в форме  экзамена во 4 семестре

2.2. Тематический план и содержание учебной дисциплины

Наименование разделов и тем	Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы, самостоятельная работа обучающегося	Объем часов	Уровень освоения
1	2	3	4
Раздел 1.  Архитектура и принципы построения электронно-вычислительной машины		98
Тема 1. 1. Краткая история развития электронно-вычислительной машины	Содержание учебного материала: Классификация электронно-вычислительных машин.	2	1
	Самостоятельная работа обучающегося:	6
	Значение дисциплины в профессиональной деятельности техника-программиста: изучить федеральный стандарт ФГОС СПО специальности 230701	2
	История развития ЭВМ: составить презентацию по теме «История развития вычислительных машин в СССР», «Машина Тьюринга», «Принципы фон Неймана».	2
	Обзор рынка труда: ознакомиться с  требованиями  работодателей для должности «Системный администратор», «Администратор сети», «Техник-программист» и т.д.	2
Тема 1.2. Представление информации в электронно-механической машине	Содержание учебного материала: Системы счисления. Перевод чисел из одной системы счисления в другую. Формы представления чисел в ЭВМ	4	2
	Практические занятия:	8
	Арифметические действия	2
	Логические операции	2
	Решение задач с использованием различных систем счисления.	2
	Решение задач на определение количества информации	2
	Самостоятельная работа обучающегося:	4
	Системы счисления	2
	Формы представления чисел в ЭВМ	2
Тема 1.3. Базовые элементы электронно-вычислительной машины	Содержание учебного материала: Логические элементы. Принципы работы основных логических блоков системы. Базовые схемы. Триггеры. Регистры. Счетчики. Сумматоры. Шифраторы и дешифраторы. Мультиплексоры. Компараторы кодов.	8	2
	Самостоятельная работа обучающегося:	4
	Базовые элементы ЭВМ: решение задач на построение базовых элементов. Триггеры: решение задач на построение триггеров	2
	Сумматоры: решение задач на построение сумматоров. Шифраторы: решение задач на построение шифраторов	2
Тема 1.4. Структура вычислительной машины	Содержание учебного материала: Обзор структурной схемы.  Центральная часть компьютера. Периферийная часть компьютера. Архитектура системы команд. Основные энергосберегающие технологии.	4	2
	Практические занятия:	4
	Южный и северный мосты	2
	Установка периферийных устройств	2
	Самостоятельная работа обучающегося:	4
	Составление акта установки периферийного оборудования	2
	Аппаратные ресурсы компьютера	2
Тема 1.5. Память	Содержание учебного материала: Виды памяти и принцип работы. Основные характеристики. Принципы работы кэш-памяти.	2	2
	Практические занятия:	12
	Модификации памяти типа DRAM	2
	Модули памяти	2
	Логическое распределение памяти	2
	Модификация памяти типа SRAM	2
	Выбор и установка НЖМД	2
	Установка картридера, дисковода DVD-RW	2
	Самостоятельная работа обучающегося:	2
	Запоминающие устройства. Определение дисководов: типов и марок, производителей,  а также логических и физических дисков	2
Тема 1.6. Центральный процессор	Содержание учебного материала: Основные характеристики процессоров. Режимы работы процессора. Корпуса процессоров. Разъемы процессоров	2	2
	Практические занятия:	8
	7 поколение процессоров	2
	Многоядерное процессоры	2
	Выбор процессора для решения пользовательских задач	2
	Установка процессора	2
	Самостоятельная работа обучающегося:	2
	Процессор. Определение модели и производителя, количество ядер процессора.	2
Тема 1. 7. Устройства управления и шины	Содержание учебного материала: Шины. Системные ресурсы	2	2
	Практические занятия:	2
	Управление устройствами	2
	Самостоятельная работа обучающегося:	2
	Управление устройствами. Настройка компьютера на оптимизацию параметров.	2
Тема 1.8. Ввод-вывод	Содержание учебного материала: Идентификация основных узлов персонального компьютера, разъемы для подключения внешних устройств. Последовательные порты. Порты USB и IEEE-1394. Порты SCSI. Порты IDE	4	2
	Самостоятельная работа обучающегося:	2
	Ввод-вывод устройств. Идентифицировать основные узлы ПК, разъемы для подключения внешних устройств.	2
Тема 1.9. Системные платы	Содержание учебного материала: Семейство ATX. Микросхемы системной логики. Определение оптимальной конфигурации оборудования и характеристик устройств для конкретных задач. Обеспечение совместимости аппаратных и программных средств вычислительной техники.	4	2
	Практические занятия:	4
	Выбор и установка системной платы в корпус системного блока. Выбор и подключение питания к системной плате.	2
	Сборка компьютера	2
	Самостоятельная работа обучающегося:	2
	Ознакомиться со схемами подключения питания и передачи данных на современных материнских платах различных производителей	2
Раздел II. Вычислительные системы		31
Тема 2.1. Архитектура вычислительных систем	Содержание учебного материала: Вычислительные системы. Классификация вычислительных систем (платформ). Построение цифровых вычислительных систем и их архитектурные особенности.	4	2
	Практические занятия:	2
	Оценка производительности вычислительных систем	2
Тема 2.2. Параллельные вычислительные системы	Содержание учебного материала: Многопрограммная работа ЭВМ. Параллелизм и конвейеризация вычислений. Многомашинные и многопроцессорные вычислительные системы. Принципы вычислений в многопроцессорных и многоядерных системах. Методы повышения производительности  многопроцессорных и многоядерных систем. Энергосберегающие технологии	6	2
	Практические занятия:	4
	Создание технического проекта для закупки вычислительной системы	2
	Техническое обслуживание вычислительной системы	2
	Самостоятельная работа обучающегося:	15
	Сертификация в Московском государственном техническом университете  им. Н.Э. Баумана	15
ЭКЗАМЕН
	Всего	129

3. условия реализации программы дисциплины

3.1. Материально-техническое обеспечение

Реализация программы дисциплины происходит в кабинете «Архитектура электронно-вычислительных машин и вычислительные системы».

Оборудование учебного кабинета:

1.     Персональные компьютеры.

2.     Периферийные устройства: принтеры, сканеры, внешние накопители на магнитных и оптических дисках, акустические системы, интерактивная доска), сервер, свич, хаб, сетевые кабели, коннекторы, роутер.

Технические средства обучения:

1.     Персональный компьютер

2.     Видеопроектор.

3.     Интерактивная доска.

4.     Акустическая система.

5.     Экран

Программное обеспечение

1.   Виртуальная машина VirtualBox Oracle VM

2.   Операционная система Windows 7, Linux, Windows Server 2012

3.     Программное обеспечение Everest Ultimate 5.0, RegEdit, DxDiag

4.     Автоматизированное тестирование знаний MyTestPro, для чтения электронных книг-FoxitReader,  DJVUReader.

3.2. Информационное обеспечение обучения

Основная литература:

1.     А.В. Сенкевич.  Архитектура ЭВМ и вычислительные системы: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования М.: ИЦ «Академия», 2014.

2.      Таненбаум  Э.  Архитектура компьютера.  –4 изд-е. – СПб.: Питер, 2010.

3.     Кузин А.В., Пескова С.А. Архитектура ЭВМ и вычислительные системы: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования- М.: ИнфрааМ, Форум, 2010.

4.     Максимов Н.В., Партыка Т.Л., Попов И.И. Архитектура ЭВМ и вычислительных  систем: Учебник. – М.: ФОРУМ, 2010.

Дополнительная литература:

5.     Бройдо В.Л., Ильина О.П. Архитектура ЭВМ и систем. -СПб.: Питер, 2014.

6.     Колдаев В.Д., Лупин С.А. Архитектура ЭВМ.- М.: Форум, ИнфрааМ, 2010.

Интернет –ресурсы:

1.	http://www.superjob.ru	Работа, вакансии, резюме
2.	http://mgok.mskobr.ru/	Московский государственный образовательный комплекс
3.	http://www.intuit.ru	Интернет университет информационных технологий
4.	http://www.003.ru	Магазин бытовой техники и электроники (сравнение технических характеристик)
5.	http://www.osp.ru/pcworld/#/home	Мир ПК (журнал)
6.	http://www.specialist.ru	Центр компьютерного обучения специалист при Московском государственном техническом университете имени Н.Э. Баумана
7.	http://www.asus.com/ru/-	официальный сайт компании ASUSTeK Computer, Inc.
8.	http://www.aopen.com/russia	Официальный сайт компании AOpen, Inc.
9.	http://www.gigabyte.ru	Официальный сайт компании Giga-Byte Technology Company, Ltd
10.	http://www.intel.ru/content/www/ru/ru/homepage.html-	Официальный сайт компании Intel Corporation

4. Контроль и оценка результатов освоения Дисциплины

            Контроль и оценка результатов освоения дисциплины осуществляется преподавателем в процессе проведения практических занятий и самостоятельных работ, тестирования.

Текущий контроль проводится преподавателем в процессе проведения практических занятий, тестирования, а также выполнения обучающимися индивидуальных заданий (самостоятельная работа).

Обучение по учебной дисциплине завершается экзаменом.

Результаты обучения (освоенные умения, усвоенные знания)	Коды формируемых профессиональных и общих компетенций	Формы и методы промежуточного контроля и оценки результатов обучения
В результате освоения дисциплины обучающийся должен уметь: ¾              определять оптимальную конфигурацию оборудования и характеристик устройств для конкретных задач; ¾              идентифицировать основные узлы  персонального компьютера, разъемы для подключения внешних устройств; ¾              обеспечивать совместимость аппаратных и программных средств вычислительной техники; знать: ¾              параллелизм и конвейеризацию вычислений; ¾              классификацию вычислительных платформ; ¾              принципы вычислений в многопроцессорных и многоядерных системах; ¾              принципы работы кэш-памяти; ¾              методы повышения производительности многопроцессорных и многоядерных систем;          ¾              основные энергосберегающие технологии	ОК 1-ОК 9 ПК 1.2-ПК 1.5 ПК 3.3 ПК 4.1 ПК 4.4	Выполнение практических работ. Выполнение самостоятельных работ. Тестирование.