ПРОГРАММа УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Архитектура ЭВМ и вычислительных систем
название учебной дисциплины
2011 г.
Рабочая программа профессионального модуля разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта по специальностям среднего профессионального образования (далее – СПО)
230701 - Прикладная информатика (по отраслям)
код наименование специальности (профессии)
Организация-разработчик: ГОУСПО «Энгельсский Политехнический Техникум»
Разработчики:
, преподаватель
Ф. И.О., ученая степень, звание, должность
_________________________________________________
Ф. И.О., ученая степень, звание, должность
_________________________________________________
Ф. И.О., ученая степень, звание, должность
Рекомендована Экспертным советом по профессиональному образованию Федерального государственного учреждения Федерального института развития образования (ФГУ ФИРО)
Заключение Экспертного совета №____________ от «____»__________20__ г.
номер
СОДЕРЖАНИЕ
стр. | |
1. ПАСПОРТ ПРИМЕРНОЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ | 4 |
2. СТРУКТУРА и ПРИМЕРНОЕ содержание УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ | 5 |
3. условия реализации учебной дисциплины | 9 |
4. Контроль и оценка результатов Освоения учебной дисциплины | 10 |
1. паспорт примерной ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Архитектура ЭВМ и вычислительных систем
название дисциплины
1.1. Область применения примерной программы
Программа учебной дисциплины – является частью основной профессиональной образовательной программы в соответствии с ФГОС по специальности (специальностям) СПО
230701 - Прикладная информатика (по отраслям)
код наименование специальности (профессии)
в части освоения основного вида профессиональной деятельности (ВПД):
1.2. Место учебной дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы:
Дисциплина входит в общепрофессиональный цикл.
1.3. Цели и задачи учебной дисциплины – требования к результатам освоения учебной дисциплины:
В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен уметь:
- выбирать рациональную конфигурацию оборудования в соответствии с решаемой задачей;
- обеспечивать совместимость аппаратных и программных средств ВТ.
формулировать основные выводы;
- о роли и месте знаний по дисциплине в сфере профессиональной деятельности;
- об основных проблемах и перспективах развития ЭВМ и вычислительных систем
В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен знать:
– виды информации и способы ее представления в ЭВМ;
– классификацию и типовые узлы вычислительной техники (ВТ);
– архитектуру электронно-вычислительных машин и вычислительных систем;
– назначение и принципы действия отдельных архитектурных конфигураций
1.4. Рекомендуемое количество часов на освоение примерной программы учебной дисциплины:
максимальной учебной нагрузки обучающегося 120 часов, в том числе:
обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося 80 часов;
из них практика 30
самостоятельной работы обучающегося 40 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) | 120 |
Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего) | 80 |
в том числе: | |
Лабораторные работы | |
Практические занятия | 30 |
Контрольные работы | 4 |
Самостоятельная работа обучающегося (всего) | 40 |
Тематика внеаудиторной самостоятельной работы | * |
Итоговая аттестация в форме экзамена. |
.
2.2. Примерный тематический план и содержание учебной дисциплины Архитектура ЭВМ и вычислительные системы
е
Наименование разделов и тем | Содержание учебного материала, лабораторные работы и практические занятия, самостоятельная работа обучающихся, курсовая работа (проект) | Объем часов | Уровень освоения |
1 | 2 | 3 | 4 |
Раздел 1. Представление информации в вычислительных системах | |||
Тема 1.1 Арифметические основы ЭВМ | Содержание учебного материала | 4 | |
1. Понятие системы счисления, виды систем счисления; представление числа в позиционной системе счисления | 2 | ||
2. Перевод чисел из одной системы счисления в другую | 2 | ||
Практические занятия | 2 | ||
Выполнение операций над числами в естественной и нормальной формах | |||
Самостоятельная работа обучающихся | 2 | ||
Перевод чисел с дробной частью из одной СС в другую | |||
Тема 1.2 Представление информации в ЭВМ. Кодирование информации. | Содержание учебного материала | 6 | |
1. Кодирование информации. Кодовые таблицы | 2 | 2 | |
Практические занятия | |||
Кодирование текстовой и звуковой информации | 2 | ||
Контрольные работы | 2 | ||
Кодирование информации. Правила перевода чисел из одной СС в другую | |||
Самостоятельная работа обучающихся | 6 | ||
Подготовка к контрольной работе | |||
Раздел 2 . Архитектура и принципы работы основных логических блоков вычислительных систем (ВС) | |||
Тема 2.1 Логические основы ЭВМ, элементы и узлы. | Содержание учебного материала | 4 | |
1. Логические основы работы ЭВМ. Элементы алгебры логики. Базовые логические операции и схемы. Таблицы истинности. | 1 | ||
2. Схемные логические элементы ЭВМ: регистры, вентили, триггеры, полусумматоры и сумматоры | 1 | ||
Практические занятия | 4 | ||
Работа и особенности логических элементов ЭВМ | |||
Работа логических узлов ЭВМ | |||
Самостоятельная работа обучающихся | 4 | ||
Подготовка логических схем | |||
Тема 2.2 Основы построения ЭВМ . | Содержание учебного материала | 2 | |
1. Принципы фон Неймана; Основные типы архитектур ЭВМ | 1 | ||
Самостоятельная работа обучающихся | 4 | ||
Подготовка презентаций по пройденной теме | |||
Тема 2..3 Внутренняя организация процессора | Содержание учебного материала | 4 | |
1. Структуру процессора; типы регистров процессора | 2 | ||
2. Классификацию команд; классы процессоров, структура АЛУ | 2 | ||
Практические занятия | 2 | ||
Построение последовательности машинных операций для реализации простых вычислений | |||
Тема 2.4 Организация работы памяти компьютера. | Содержание учебного материала | 6 | |
1. Классификацию памяти; основные характеристики памяти; виды адресации | 1 | ||
2. Разновидности кэш-памяти; структурная схема памяти; режимы работы памяти | 1 | ||
3. Основные модули ОЗУ; назначение и особенности ПЗУ | 1 | ||
Самостоятельная работа обучающихся | 3 | ||
Подготовка сообщений по пройденной теме | |||
Тема 2.5 Интерфейсы. | Содержание учебного материала | 4 | |
1. Общая структура ПК с подсоединенными периферийными устройствами. Системная шина и ее параметры. Характеристики современных шин внутреннего интерфейса | 1 | ||
2. Понятие порта. Характеристики интерфейсов IDE и SCSI. Характеристики внешних интерфейсов ПК | 1 | ||
Практические занятия | 8 | ||
Архитектура системной платы | |||
Внутренние интерфейсы системной платы | |||
Интерфейсы периферийных устройств IDE и SCSI | |||
Параллельные и последовательные порты и их особенности работы | |||
Самостоятельная работа обучающихся | 6 | ||
Подготовка докладов по теме занятия | |||
Тема 2.6 Режимы работы процессора. | Содержание учебного материала | 4 | |
1. Основные характеристики режимов работы процессора | 1 | ||
2. Адресация памяти реального режима; адресация памяти защищенного режима | 1 | ||
Самостоятельная работа обучающихся | 2 | ||
Подготовка докладов по теме занятия | |||
Тема 2.7 Основы программирования процессора. | Содержание учебного материала | 4 | |
Основные команды процессора; виды прерываний | 2 | ||
Этапы компиляции; способы отладки | 2 | ||
Практические занятия | 8 | ||
Программирование арифметических и логических команд | |||
Программирование переходов | |||
Программирование ввода-вывода | |||
Программирование и отладка программ | |||
Самостоятельная работа обучающихся | 6 | ||
Подготовка алгоритмов решения задач | |||
Тема 2.8 Современные процессоры. | Содержание учебного материала | 4 | |
1. Обзор современных процессоров ведущих мировых производителей | 2 | ||
2. Процессоры нетрадиционной архитектуры. Клеточные и ДНК-процессоры. Нейронные процессоры | 2 | ||
Практические занятия | 2 | ||
Идентификация и установка процессора | |||
Самостоятельная работа обучающихся | 3 | ||
Сравнительные характеристики процессоров ведущих мировых производителей | |||
Раздел 3 . Вычислительные системы | |||
Тема 3.1 Организация вычислений в вычислительных системах | Содержание учебного материала | 6 | |
1. Назначение и характеристики ВС. Организация вычислений в вычислительных системах | 2 | ||
2. ЭВМ параллельного действия, понятия потока команд и потока данных. Ассоциативные системы. Матричные системы | 2 | ||
3. Конвейеризация вычислений. Конвейер команд, конвейер данных. Суперскаляризация | |||
Самостоятельная работа обучающихся | 3 | ||
Тема 3.2 Классификация вычислительных систем | Содержание учебного материала | 4 | |
1. Классификация ВС в зависимости от числа потоков команд и данных. Классификация многопроцессорных ВС с разными способами реализации памяти совместного использования | 1 | ||
2. Классификация многомашинных ВС. Примеры ВС различных типов. Преимущества и недостатки различных типов вычислительных систем | 1 | ||
Практические занятия | 2 | ||
Выбор вычислительной системы | |||
Самостоятельная работа обучающихся | 3 | ||
Сравнительные характеристики ВС различных типов | |||
Всего: | 120 |
3. условия реализации УЧЕБНОЙ дисциплины
3.1. Требования к минимальному материально-техническому обеспечению
Реализация учебной дисциплины «Архитектура ЭВМ и вычислительных систем» предполагает наличие кабинета теоретического обучения, компьютерного класса для проведения лабораторно-практических работ.
Оборудование кабинета теоретического обучения:
- Рабочее место преподавателя – комплект ПЭВМ, набор лицензионного ПО (в соответствии с требованиями ПМ), МФУ, локальная сеть, выход в I-net. Комплект учебно-методической документации. Рабочие места обучающихся (столы и стулья)
Технические средства обучения:
- Интерактивная доска Мультимедийный проектор
Оборудование компьютерного класса:
- Рабочее место преподавателя – комплект ПЭВМ, оснащенный дополнительными периферийными устройствами (принтер, сканер) Рабочие станции – комплект ПЭВМ, набор ПО (в соответствии с требованиями ПМ) Локальная сеть, выход в I-net. Комплект учебно-методической документации.
Технические средства обучения:
- Мультимедийный проектор
3.2. Информационное обеспечение обучения
Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы
Основные источники:
, , Попов ЭВМ и вычислительных систем: Учебник. – М.: ФОРУМ:ИНФРА-М, 2005.
Бройдо системы, сети и телекоммуникации: Учебник для вузов. – СПб.: Питер, 2009.
, Гудыно системы, сети и телекоммуникации. – М.: Финансы и статистика, 2003.
Архитектура компьютера. –4 изд-е. – СПб.: Питер, 2008.
Воеводин вычисления: Учебное пособие для вузов. – СПб.: БХВ-Петербург, 2006.
Шины PCI, USB и FireWire: Энциклопедия. – СПб.: Питер, 2005.
Гук М. Шины PCI, USB и FireWire: Энциклопедия. – СПб.: Питер, 2005
Дополнительные источники: Интернет-ресурсы
4. Контроль и оценка результатов освоения УЧЕБНОЙ Дисциплины
Контроль и оценка результатов освоения учебной дисциплины осуществляется преподавателем в процессе проведения практических занятий и лабораторных работ, тестирования, а также выполнения обучающимися индивидуальных заданий, проектов, исследований.
Результаты обучения | Формы и методы контроля и оценки результатов обучения |
Умения: | |
Обоснование выбора рациональной конфигурацию оборудования в соответствии с решаемой задачей | Экспертная оценка выполнения практической работы |
Обеспечение совместимости аппаратных и программных средств ВТ | Тестирование |
Знания: | |
виды информации и способы ее представления в ЭВМ | Экспертная оценка выполнения практического задания |
классификацию и типовые узлы вычислительной техники (ВТ) | Экспертная оценка выполнения практического задания |
архитектуру электронно-вычислительных машин и вычислительных систем | Устный экзамен |
назначение и принципы действия отдельных архитектурных конфигураций | Тестирование |
Разработчики:
ГОУСПО «ЭПТ» _преподаватель _____
(место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия)
___________________ _________________ _____________________
(место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия)
Эксперты:
____________________ ___________________ _________________________
(место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия)
____________________ ___________________ _________________________
(место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия)
