Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Московский государственный технический университет имени
(национальный исследовательский университет)»
Московский техникум космического приборостроения
рабочая ПРОГРАММа
учебной дисциплины Операционные системы
код, специальность 09.02.02 Компьютерные сети
Москва
2016
СОДЕРЖАНИЕ
1 ПАСПОРТ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ 3
2 СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 5
3 УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ ДИСЦИПЛИНЫ 13
4 КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ 15
1 ПАСПОРТ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "Операционные системы "
1.1 Область применения рабочей программы
Рабочая программа учебной дисциплины Операционные системы и среды является частью основной профессиональной образовательной программы подготовки специалистов среднего звена в соответствии с ФГОС СПО по специальности 09.02.02 Компьютерные сети
Рабочая программа может быть использована в соответствии с ФГОС по специальностям СПО, входящим в состав укрупненной группы специальностей 09.00.00 Информатика и вычислительная техника.
Рабочая программа учебной дисциплины может быть использована в дополнительном профессиональном образовании (в программах повышения квалификации и переподготовки).
1.2 Место дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы
Дисциплина входит в общепрофессиональные дисциплины профессионального цикла.
1.3 Цели и задачи дисциплины
В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен иметь представление о перспективах развития операционных систем.
В результате освоения дисциплины обучающийся должен уметь:
У1 - устанавливать и сопровождать операционные системы;;
У2 - выполнять оптимизацию системы в зависимости от поставленных задач; восстанавливать систему после сбоев;
У3 - осуществлять резервное копирование и архивирование системной информации;
знать:
З1 - принципы построения, типы и функции операционных систем;
машинно-зависимые и машинно-независимые свойства операционных систем;
З2 - модульную структуру операционных систем; работу в режиме ядра и пользователя;
З3 - понятия приоритета и очереди процессов; особенности многопроцессорных систем; порядок управления памятью;
З4 - принципы построения и защиту от сбоев и несанкционированного доступа; сетевые операционные системы;.
1.4 Количество часов на освоение программы дисциплины
На освоение программы дисциплины Операционные системы рекомендуется следующее количество часов:
- максимальной учебной нагрузки обучающегося - 156 часов, в том числе:
- обязательной аудиторной учебной нагрузки - 104 часов;
- самостоятельной нагрузки обучающегося - 52 часов.
2 СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
2.1 Объём дисциплины и виды учебной работы
Объём учебной дисциплины и виды учебной работы приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1
Вид учебной работы | Объём часов |
Максимальная учебная нагрузка (всего) | 156 |
Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего), | 104 |
в том числе: | |
теоретические занятия | 52 |
лабораторные работы | 52 |
контрольные работы | 2 |
Самостоятельная работа студента (всего) | 52 |
Итоговая аттестация в форме экзамена |
2.2 Тематический план и содержание дисциплины
Тематический план и содержание учебной дисциплины «Операционные системы» приведены в таблице 2.2.
Таблица 2.2
Наименование разделов и тем | Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы, самостоятельная работа обучающихся | Объём часов | Уровень освоения |
Раздел 1. Основы теории операционных систем | 30 | ||
Введение | Содержание учебного материала: Роль и место знаний по дисциплине «Операционные системы» при освоении смежных дисциплин по выбранной специальности; в сфере профессиональной деятельности. Современный уровень и перспективы развития операционные систем. Операционные системы, их назначение. | 2 | 1 |
Тема 1.1. Принципы построения, типы и функции операционных систем | Содержание учебного материала: Состав и структура ПК и вычислительных систем. Программное обеспечение вычислительных систем. Общие сведения ОС. Назначение и основные принципы построения ОС. Структура и функции операционных систем. Классификация ОС по назначению и обработке задач. Разновидности ОС. Понятия операционной среды ОС. ОС как менеджер ресурсов и виртуальная машина. Тест «Понятия ОС». | 6 | 2, 3 |
Лабораторные работы: Работа № 1 «Основные понятия операционной системы Windows» Работа № 2 «Оконная технология. Интерфейс пользователя ОС Windows» Работа № 3 «Справочная система ОС Windows. Стандартные программы ОС Windows» Работа № 4 «Базовые операции над документами в окне приложения. Инструментальная триада приложения» Работа № 5 «Основные технологические принципы операционной системы Windows. Настройка ОС Windows» Работа № 6 «Приложение "Мой компьютер". Базовые операции над объектами» | 12 | 3 |
Продолжение таблицы 2.2
Наименование разделов и тем | Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы, самостоятельная работа обучающихся | Объём часов | Уровень освоения |
Самостоятельная работа: 1. Проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы. 2. Подготовка к контрольной работе. 3. Подготовка к лабораторным работам с использованием рекомендаций преподавателя. 4. Оформление отчётов о выполнении лабораторных работ и подготовка к их защите Примерная тематика внеаудиторной самостоятельной работы: Создание реферата или презентации на темы: «Виды программного обеспечения», «Структура системного программного обеспечения», "Разновидности ОС". | 10 | ||
Раздел 2. Свойства операционных систем | 18 | ||
Тема 2.1. Машинно-зависимые и машинно-независимые свойства операционных систем | Содержание учебного материала: Основные компоненты ОС. Машинно-зависимые модули ОС. Основные характеристики и модули ОС. Командный процессор. Оболочки ОС. Понятия интерфейса. Типы интерфейса (интерфейс командной строки и графический). Понятие системных вызовов. Основные группы системных вызовов. Контрольная работа «Свойства операционных систем» | 6 | 2, 3 |
Лабораторные работы: Работа № 7 «Обмен данными между приложениями» Работа № 8 «Работа со стандартными приложениями служебного назначения» Работа № 9 «Операционная оболочка NORTON COMMANDER» | 6 | 3 | |
Самостоятельная работа обучающихся: 1. Проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы. 2. Подготовка к лабораторным работам с использованием рекомендаций преподавателя. 3. Оформление отчётов о выполнении лабораторных работ и подготовка к их защите. Примерная тематика внеаудиторной самостоятельной работы: Создание реферата или презентации на темы: «Основные компоненты ОС», «Командный процессор», «Операционные оболочки». | 6 |
Продолжение таблицы 2.2
Наименование разделов и тем | Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы, самостоятельная работа обучающихся | Объём часов | Уровень освоения |
Раздел 3. Модульная структура операционных систем, работа в режиме ядра и пользователя | 12 | ||
Тема 3.1. Модульная структура операционных систем, работа в режиме ядра и пользователя | Содержание учебного материала: Монолитные системы. Многоуровневые системы. Виртуальные машины. Экзоядро. Модель «клиент—сервер». Работа в консольном режиме. Работа в режиме пользователя. | 4 | 2, 3 |
Лабораторные работы: Работа № 10 «Составление архитектуры ОС, реализующей систему виртуальных машин» | 4 | 3 | |
Самостоятельная работа обучающихся: 1. Проработка конспектов лекций, учебной и технической литературы. 2. Подготовка к лабораторным работам. 3. Оформление отчётов по лабораторным работам и подготовка к их защите. Примерная тематика самостоятельной работы: 1. Создание реферата по теме: "Архивация файлов. Назначение программы WinZip". 3. Создание реферата или презентации на темы: "Понятие вычислительного процесса", "Основные обслуживающие программы компьютера в ОС Windows". | 4 | ||
Раздел 4. Прерывания | 6 | ||
Тема 4.1. Прерывания | Содержание учебного материала: Прерывание. Механизмы и элементы прерываний. Классы прерываний. Распределение прерываний по уровням приоритета. Обработка прерываний | 4 | 2, 3 |
Самостоятельная работа обучающихся: Проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы. Примерная тематика внеаудиторной самостоятельной работы: Создание реферата или презентации на тему: «Прерывания». | 2 |
Продолжение таблицы 2.2
Наименование разделов и тем | Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы, самостоятельная работа обучающихся | Объём часов | Уровень освоения |
Раздел 5. Управление задачами в ОС | 3 | ||
Тема 5.1. Управление задачами в ОС. | Содержание учебного материала: Управление задачами в ОС. Планирование и диспетчеризация задач в ОС. Алгоритмы диспетчеризации. | 2 | 2, 3 |
Самостоятельная работа обучающихся: 1. Проработка конспектов лекций, учебной и технической литературы. Примерная тематика самостоятельной работы: 1. Создание реферата или презентации «Алгоритмы диспетчеризации». | 1 | ||
Раздел 6. Понятие и организация ввода/вывода в ОС | 6 | ||
Тема 6.1. Понятие и организация ввода/вывода в ОС | Содержание учебного материала: Понятие и организация ввода/вывода в ОС. Режимы управления вводом/выводом. Общие устройства ввода/вывода. Системные таблицы ввода/вывода. Синхронный и асинхронный ввод/вывод. Буферизация и кэширование операций ввода/вывода. OLE – технология. Тест «Понятия вычислительного процесса» | 4 | 2 |
Самостоятельная работа обучающихся: 1. Проработка конспектов лекций, учебной и технической литературы. Примерная тематика самостоятельной работы: 1. Создание реферата на тему: «Режимы управления вводом/выводом. Общие устройства ввода/вывода». | 2 |
Продолжение таблицы 2.2
Наименование разделов и тем | Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы, самостоятельная работа обучающихся | Объём часов | Уровень освоения |
Раздел 7. Файловые системы | 36 | ||
Тема 7.1. Файловые системы | Содержание учебного материала: Функции файловой системы ОС и иерархия данных. Свойства и отличия файловых систем. Понятие командных файлов. Контрольная работа «Файловые системы» | 8 | 2, 3 |
Лабораторные работы: Работа № 11 "Файловая система. Понятие файла. Маска файла". Работа № 12 "Файловая система. Работа с файлами и каталогами". Работа № 13 "Файловая система. Правила построения структур каталогов". Работа № 14 "Файловая система. Внутренние команды". Работа № 15 "Файловая система. Внешние команды". Работа № 16 "Файловая система. Создание командных файлов". Работа № 17 "Файловая система. Выполнение итоговой работы". | 16 | 3 | |
Самостоятельная работа обучающихся: 1. Проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы. 2. Подготовка к лабораторным работам с использованием рекомендаций преподавателя. 3. Оформление отчётов о выполнении лабораторных работ и подготовка к их защите. Примерная тематика внеаудиторной самостоятельной работы: 1. Создание рефератов или презентаций на темы: «Файловые системы». 2. Работа в командной строке. 3. Построение структур каталогов. | 12 | ||
Раздел 8. Особенности многопроцессорных систем | 6 | ||
Тема 8.1. Понятие приоритета и очереди процессов | Содержание учебного материала: Понятие процесса. Понятие потока. Межпроцессорное взаимодействие. Понятие взаимоблокировки. Ресурсы, обнаружение взаимоблокировок. Избегание взаимоблокировок. Предотвращение взаимоблокировок | 4 | 2, 3 |
Продолжение таблицы 2.2
Наименование разделов и тем | Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы, самостоятельная работа обучающихся | Объём часов | Уровень освоения |
Самостоятельная работа обучающихся: 1. Проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы. 2. Подготовка к лабораторным работам с использованием рекомендаций преподавателя. 3. Оформление отчётов о выполнении лабораторных работ и подготовка к их защите. Примерная тематика внеаудиторной самостоятельной работы: Подготовка рефератов на темы: «Обзор многопоточности в Linux, Solaris», «Обзор многопоточности в MacOS», «Обзор многопоточности в Windows 2000/XP/2003/2008/7» | 2 | ||
Раздел 9. Управление памятью | 9 | ||
Тема 9.1. Управление памятью | Содержание учебного материала: Основное управление памятью. Подкачка. Виртуальная память. Алгоритмы замещения страниц. Вопросы разработки систем со страничной организацией памяти. Вопросы реализации. Сегментация | 4 | 2, 3 |
Лабораторные работы: Работа № 18 «Моделирование алгоритмов управления локальным ресурсом «Память» в операционных системах». | 2 | 3 | |
Самостоятельная работа обучающихся: 1. Проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы. 2. Подготовка к лабораторным работам с использованием рекомендаций преподавателя. 3. Оформление отчётов о выполнении лабораторных работ и подготовка к их защите. | 3 |
Продолжение таблицы 2.2
Наименование разделов и тем | Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы, самостоятельная работа обучающихся | Объём часов | Уровень освоения |
Раздел 10. Безопасность операционных систем | 12 | ||
Тема 10.1. Принципы построения и защита от сбоев и несанкционированного доступа | Содержание учебного материала: Понятие безопасности. Основные понятия безопасности. Классификация угроз. Базовые технологии безопасности. Основы криптографии. Аутентификация, авторизация, аудит. Атаки системы. Отказоустойчивость файловых и дисковых систем. Механизмы защиты. Надёжные системы. Восстанавливаемость файловых систем. | 4 | 2, 3 |
Лабораторные работы: Работа № 19 «Создание резервных копий и восстановление данных» | 4 | 3 | |
Самостоятельная работа обучающихся: 1. Проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы. 2. Подготовка к лабораторным работам с использованием рекомендаций преподавателя. 3. Оформление отчётов о выполнении лабораторных работ и подготовка к их защите. Примерная тематика внеаудиторной самостоятельной работы: 1. определение безопасного состояния системы, алгоритм построения графика распределения ресурсов, алгоритм банкира для безопасного распределения ресурсов (с избеганием тупиков); 2. принципы обнаружения тупиков, восстановление после тупика" | 4 | ||
Раздел 11. Сетевые операционные системы | 18 | ||
Тема 11.1. Семейство операционных систем Unix | Содержание учебного материала: Unix - многопользовательская многозадачная система. Файловая система, пользователи и группы в ОС Unix. Потоки стандартного ввода-вывода и ошибки в ОС Unix, конвейер команд. Команды работы с файлами. Взаимодействие процессов в ОС Unix | 4 | 2, 3 |
Лабораторные работы: Работа № 20 " Знакомство с операционной системой UNIX". | 8 | 3 |
Продолжение таблицы 2.2
Наименование разделов и тем | Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы, самостоятельная работа обучающихся | Объём часов | Уровень освоения |
Самостоятельная работа обучающихся: 1. Проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы. 2. Подготовка к лабораторным работам с использованием рекомендаций преподавателя. 3. Оформление отчётов о выполнении лабораторных работ и подготовка к их защите. Примерная тематика внеаудиторной самостоятельной работы: 1. Реферат на тему: " Файловая система Unix" | 6 | ||
Всего: | 156 |
Для характеристики уровня освоения материала используются следующие обозначения:
1 - ознакомительный уровень (узнавание ранее изученных объектов, свойств);
2 - репродуктивный уровень (выполнение деятельности по образцу, инструкции или под руководством);
3 – продуктивный уровень (планирование и самостоятельное выполнение деятельности, решение проблемных задач)
3 УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ ДИСЦИПЛИНЫ
3.1 Требования к минимальному материально-техническому обеспечению
Реализация учебной дисциплины требует наличия учебного кабинета и полигона учебно-вычислительного центра.
Оборудование учебного кабинета:
- посадочные места по количеству обучающихся;
- рабочее место преподавателя;
- комплект методических пособий по дисциплине Операционные системы
Оборудование полигона учебно-вычислительного центра и рабочих мест:
- 12 компьютеров для студентов и 1 компьютер преподавателя; пример оформления документации; необходимое лицензионное программное обеспечение.
Оборудование и технологическое оснащение рабочих мест:
- компьютер обучающегося (аппаратное обеспечение: не менее 2-х сетевых плат, 2-х ядерный процессор с частотой не менее 3 ГГц, оперативная память объемом не менее 2 Гб; программное обеспечение: лицензионное ПО – операционная система Windows, MS Office); компьютер преподавателя (аппаратное обеспечение: не менее 2-х сетевых плат, 2-х ядерный процессор с частотой не менее 3 ГГц, оперативная память объемом не менее 2 Гб; программное обеспечение: лицензионное ПО – операционная система Windows, MS Office).
Программное обеспечение в соответствии с распоряжением Правительства Российской Федерации от 01.01.01 г. (приложение 1).
3.2 Информационное обеспечение обучения
Основная литература :
, , Операционные системы и среды – М., ИЦ Академия, 2013. , , Архитектура ЭВМ и операционные среды; Академия - Москва, 2011. , ж., Операционные системы. Часть 1. Основы и принципы; Бином-Пресс - Москва, 2011. , ж., Операционные системы. Часть 2. Распределенные системы, сети, безопасность; Бином-Пресс - Москва, 2011. , , Операционные системы. Концепции построения и обеспечения безопасности; Горячая Линия - Телеком - , 2011. , Операционные системы: Учебник для студентов Вузов. 3-е изд. - СПб.: Питер, 2011. Современные операционные системы - СПб: Питер, 2012.Дополнительная:
, Системное программное обеспечение - СПб., Питер, 2010. ак эффективно настроить Windows. –М.: НТ Пресс, 2006. онкая настройка Windows XP/7. СПб.: Питер, 2006. Shelley Gaskin, Robert L. Ferrett GO! with Microsoft Windows 7 Comprehensive; Prentice Hall - Москва, 2011.4 КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Результаты обучения (освоенные умения, усвоенные знания) | Освоенные компетенции | Формы и методы контроля и оценка результатов обучения |
Умения | ОК 1 ,2,4,8,9 ПК 2.1, 3.1, 3.2, 3.4 | |
В результате освоения дисциплины обучающийся должен уметь: У1 - устанавливать и сопровождать операционные системы;; У2 - выполнять оптимизацию системы в зависимости от поставленных задач; восстанавливать систему после сбоев; У3 - осуществлять резервное копирование и архивирование системной информации; | 1. индивидуальный опрос; 2. самостоятельные работы; 3. контрольные работы; 4. лабораторные работы; 5. решение задач по темам; 6. тестирование; 7. комбинированный метод; 8. внеаудиторная самостоятельная работа; 9. экзамен | |
Знания | ||
знать: З1 - принципы построения, типы и функции операционных систем; машинно-зависимые и машинно-независимые свойства операционных систем; З2 - модульную структуру операционных систем; работу в режиме ядра и пользователя; З3 - понятия приоритета и очереди процессов; особенности многопроцессорных систем; порядок управления памятью; З4 - принципы построения и защиту от сбоев и несанкционированного доступа; сетевые операционные системы;. | 1. индивидуальный и фронтальный опрос в ходе аудиторных занятий; 2. контроль выполнения групповых и индивидуальных заданий; 3. экзамен |
Контроль и оценка результатов освоения дисциплины осуществляется преподавателем в процессе проведения лабораторных занятий, тестирования, а также выполнения студентами индивидуальных заданий.
