Правительство Российской Федерации
Санкт-Петербургский государственный университет
Математико-механический факультет
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Локальные сети и вычислительные системы
Local Networks and Computational Systems
Для направления
010500 «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем»
бакалавриат
Язык обучения русский
Трудоемкость ___4___ зачётных единицы
Регистрационный номер рабочей программы:
Код года утверждения | Код факультета или иного структурного подразделения | Порядковый номер или шифр | ||
2013 | / | Мат.-мех. факультет | / |
Санкт-Петербург - 2013
Раздел 1. Характеристики, структура и содержание учебных занятий
1.1. Цели и результаты учебных занятий:
Обучение студентов общим представлениям о различных вычислительных системах и локальных сетях как об основных понятиях информатики.
Поставленные цели достигаются путём решения следующих задач курса: формирование навыков самостоятельного использования слушателями полученных знаний в научной и практической деятельности, включая этапы постановки задачи, отбора теоретических и технических средств, а также осмысления с теоретических позиций современных информационных технологий.
1.2. Требования к подготовленности обучающегося к освоению содержания учебных занятий (пререквизиты)
Для успешного освоения дисциплины студент должен иметь предварительную подготовку по дисциплинам - информатики и программирования, изучаемых на I-II курсах математико-механического факультета СПбГУ.
1.3. Перечень формируемых компетенций (результаты обучения)
ПК-14 уметь контекстно обрабатывать информацию.
ПК-17 уметь извлекать полезную научно-техническую информацию из электронных библиотек, реферативных журналов, сети Internet и т. п.
ПК-19 знать математические основы информатики как науки.
ПК-33 иметь навыки разработки моделирующих алгоритмов и реализации их на базе языков и пакетов прикладных программ моделирования.
КП-3.1 владеть методами распараллеливания алгоритмов.
1.4. Знания, умения, навыки, осваиваемые обучающимся:
Изучение основных разделов курса: обучение методам построения сетей, с использованием стандартных технологий, изучение вопросов эволюции вычислительных систем, структуризации локальных сетей и стеков коммуникационных протоколов.
Выпускник должен знать содержание дисциплины «Локальные сети и вычислительные системы» и иметь представление о возможностях применения методик и технологий, изложенных в разделах курса, в различных прикладных областях науки и техники. Выпускник также должен знать основные понятия о вычислительных системах и построении локальных сетей, базовые технологии локальных сетей, стеки коммуникационных протоколов, а также владеть понятиями, используемыми в современных локальных сетях и вычислительных системах в соответствии с изучаемой дисциплиной.
Курс «Локальные сети и вычислительные системы» синтезирует методы информатики и программирования в решении широкого круга задач, возникающих в современных прикладных областях науки и техники.
1.5. Перечень и объём активных и интерактивных форм учебных занятий:
По данной дисциплине возможно использование различных компьютерных программ, которые наглядно демонстрируют построение локальных сетей и взаимодействие вычислительной техники посредством сети.
По желанию, при рассмотрении части тем, применяется мультимедиа–проектор для проведения презентаций и демонстрации других материалов занятий.
Курс «Локальные сети и вычислительные системы» дает бакалавру представление о вычислительных системах и о построении локальных сетей, позволяющее изучать более подробно и предметно другие понятия информатики и программирования. Дисциплина «Локальные сети и вычислительные системы» является специальным курсом в подготовке бакалавров по направлению «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем» профиля 3 «Параллельное программирование».
Аудиторная учебная работа: лекции в объеме 2 часа в неделю в 6-м учебном семестре.
Самостоятельная работа с использованием методических материалов: индивидуальная работа с рекомендованной основной и дополнительной литературой по вычислительным системам и сетевым технологиям.
1.6. Организация учебных занятий
1.6.1. Трудоемкость, объемы учебной работы и наполняемость учебных групп обучающихся:
Код моду-ля в сос-таве дис-цип-лины | Аудиторная учебная работа обучающихся | Самостоятельная работа | объём активных и интерактивных форм учебных занятий | трудоёмкость |
| |||||||||||||||||||||||||
Лекции | семинары | Консультации | практические | лабораторные | контрольные | текущий контроль | промежуточная аттестация | под руководством | в присутствии | в т. ч. с использова-нием методических материалов | текущий контроль |
| ||||||||||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 |
| |||||||||||||
Шестой семестр обучения |
| |||||||||||||||||||||||||||||
Б.3 | 30 | 15 | 10 | 4 |
| |||||||||||||||||||||||||
10 | 10 |
| ||||||||||||||||||||||||||||
Итого | 30 | 15 | 10 | 4 |
| |||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||
Всего | 30 | 15 | 10 | 4 |
| |||||||||||||||||||||||||
1.6.2.Виды, формы и сроки текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации
| ||||||||||||||||||||||||||||||
1.7. Структура и содержание учебных занятий
Модуль 1. Локальные сети и вычислительные системы
Тема 1. Вычислительные системы и вопросы построения сетей. (6 часов лекций).
Эволюция вычислительных систем. Распределенные системы.
Проблемы объединения компьютеров в сеть.
Основные компоненты сети. Сетевые операционные системы и службы.
Структуризация сети. Многоуровневый подход при построении сети.
Тема 2. Базовые технологии локальных сетей. (4 часов лекций).
Протоколы стандартизации локальных сетей.
Технология Ethernet.
Технология Token Ring.
Тема 3. Высокоскоростные сетевые технологии. (4 часов лекций).
Технология FDDI.
Технология Fast Ethernet.
Технология 100VG-AnyLAN.
Технология Gigabit Ethernet.
Тема 4. Стек коммуникационных протоколов TCP/IP. (6 часов лекций).
Принципы объединения сетей на основе протоколов сетевого уровня.
Адресация в IP-сетях.
Динамическая фрагментация в IP-сетях.
Протокол надежной доставки TCP-сообщений.
Протоколы маршрутизации в IP-сетях.
Тема 5. Вычислительные системы. (10 часов лекций).
Мультипрограммирование.
Мультипроцессорная обработка.
Управление процессами и потоками.
Планирование и диспетчеризация потоков.
Алгоритмы планирования.
Раздел 2. Обеспечение учебной дисциплины
2.1. Методическое обеспечение учебной дисциплины
2.1.1. Методическое обеспечение аудиторной работы
По курсу «Локальные сети и вычислительные системы» предусмотрено чтение лекций. Все студенты должны быть обеспечены литературой, рекомендованной по курсу.
2.1.2. Методическое обеспечение самостоятельной работы
При выполнении самостоятельной работы студенту необходимо знать содержание курса, уметь формулировать определения основных понятий, уметь применять различные методы для решения конкретных задач. При подготовке к самостоятельной работе целесообразно использовать рекомендованную обязательную и дополнительную литературу, а также сведения из сети Интернет.
Перечень примерных контрольных вопросов и заданий для самостоятельной работы:
Описать схему соединения компьютеров сеть.
Описать структуру стека коммуникационных протоколов TCP/IP.
Описать схему локальной сети, построенной по определенной технологии.
Описать граф состояния потока в различных вычислительных системах.
Описать различные способы передачи информации через локальные сети.
2.1.3. Методика проведения текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации и критерии оценивания
По дисциплине «Локальные сети и вычислительные системы» в течение учебного года проводятся устные опросы и экзамен. В процессе обучения каждый студент снабжается набором задач и вопросов, которые необходимо уметь решать и знать для положительной оценки по аттестации.
2.1.4. Методические материалы для проведения текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации
Преподаватели имеют набор контрольных заданий, тестов и вопросов для контроля успеваемости студентов.
Примерный перечень вопросов к зачету по всему курсу
История создания сетей.
Распределенные системы. Технология «клиент-сервер».
Причины создания сетей. Преимущества, которые дает сеть.
Физическая топология сети.
Модель OSI.
Компоненты сетевой файловой системы.
Функциональные компоненты сетевых операционных систем.
Стандарты IEEE 802.x.
Технологии FDDI, 100VG-AnyLAN, Fast Ethernet и Gigabit Ethernet.
Стек протоколов TCP/IP.
Адресация на сетевом уровне. Функции протокола IP.
Протоколы UDP и TCP. Алгоритм скользящего окна.
Мультипрограммирование.
Мультипроцессорная обработка.
Планирование и диспетчеризация потоков.
2.2. Кадровое обеспечение
2.2.1. Требования к образованию и (или) квалификации штатных преподавателей и иных лиц, допущенных к преподаванию дисциплины
К преподаванию дисциплины могут быть допущены преподаватели, имеющие диплом о высшем образовании по соответствующему направлению.
2.2.2. Требования к обеспеченности учебно-вспомогательным и (или) иным персоналом
Специальных требований нет.
2.2.3. Методические материалы для оценки обучающимися содержания и качества учебного процесса.
Специальных требований нет.
2.3. Материально-техническое обеспечение учебной дисциплины
2.3.1. Требования к аудиториям (помещениям, местам) для проведения занятий
Для проведения занятий желательно выделение компьютерного класса и/или аудитории для проведения интерактивных лекций: видеопроектор, экран настенный, др. оборудование.
2.3.2. Требования к аудиторному оборудованию, в том числе неспециализированному компьютерному оборудованию и программному обеспечению общего пользования
Программное обеспечение общего пользования должно быть не ниже MS Office 2003
2.3.3. Требования к специализированному оборудованию
Рабочие места преподавателя и студентов должны быть оснащены оборудованием не ниже: Core 2 Duo-2GHz/ОЗУ-512 Мб / Video-32 Мб / HDD 80 Гб / DVD±RW / Network adapter – 10/100 Мбс / SVGA – 17”.
2.3.4. Требования к специализированному программному обеспечению
При использовании электронных учебных пособий каждый обучающийся во время занятий и самостоятельной подготовки должен быть обеспечен рабочим местом в компьютерном классе с выходом в Интернет и корпоративную сеть факультета. Лаборатории (компьютерные классы) должны быть обеспечены необходимым комплектом лицензионного программного обеспечения.
2.3.5. Требования к перечню и объему расходных материалов
Фломастеры цветные, губки, бумага формата А4, канцелярские товары, картриджи принтеров, диски, флеш-накопители и др. в объёме, необходимом для организации и проведения занятий, по заявкам преподавателей, подаваемым в установленные сроки
2.4. Информационное обеспечение
2.4.1. Список обязательной литературы
, . Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. СПб., 2009. , . Сетевые операционные системы. СПб., 2009. , , . Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. М.: Финансы и статистика, 2003.2.4.2. Список дополнительной литературы
В. Столлингс. Компьютерные сети, протоколы и технологии Интернета. СПб.: БХВ-Петербург, 2005. . Компьютерные сети: Практика построения. СПб.: Питер, 2003. Современные операционные системы. СПб., 2008. Компьютерные сети. СПб., 2003.2.4.3. Перечень иных информационных источников
http://www. *****
Раздел 3. Процедура разработки и утверждение рабочей программы учебной дисциплины
| ||||||
Фамилия, имя, отчество | Учёная степень | Учёное | Должность | Контактная информация |
| |
Иванцова Ольга Николаевна | Кандидат ф-м. н. | Доцент кафедры параллельных алгоритмов | *****@***ru; |
| ||
В соответствии с порядком организации внутренней и внешней экспертизы образовательных программ, установленных приказом первого проректора по учебной работе /1, проведена двухуровневая экспертиза: |
| |||||
первый уровень |
| |||||
Наименование кафедры | Дата заседания | № протокола |
| |||
Кафедра параллельных алгоритмов | 21.05.2013 г. | Протокол № 77 |
| |||
| ||||||
второй уровень |
| |||||
Экспертиза второго уровня |
| |||||
Уполномоченный орган (должностное лицо) | Дата принятия решения | № документа | ||||
Учебно-методическая комиссия математико-механического факультета | ||||||
Иные документы об оценке качества рабочей программы учебной дисциплины | ||||||
Документ об оценке качества | Дата документа | № документа | ||||
Экспертное заключение | ||||||
Утверждение рабочей программы учебной дисциплины | ||||||
Уполномоченный орган (должностное лицо) | Дата принятия решения | № документа | ||||
– декан мат.-мех. факультета | ||||||
Внесение изменений в рабочую программу учебной дисциплины | ||||||
Уполномоченный орган (должностное лицо) | Дата принятия решения | № документа | ||||
