Главные вкладки

    УМК Архитектура электронно-вычислительных машин и вычислительные системы РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
    методическая разработка (11 класс) на тему

    Рузанкова Инна Алексеевна

    Данный материал предназначен для преподавателей дисциплины "Архитектура электронно-вычислительных машин и вычислительные системы" в группах, обучающихся по специальности 230701 "Прикладная информатика" на втором курсе.

    Скачать:

    ВложениеРазмер
    Microsoft Office document icon op.08._arkh._evm_i_vs_rabochaya_programma.doc221 КБ

    Предварительный просмотр:

    ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ

    _____________________________________________________________________________

    ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

    СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

    города Москвы

    ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ КОЛЛЕДЖ №52

    РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ

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

    Специальность 230701 Прикладная информатика

    Москва

    2014


    ОДОБРЕНА

    Разработана на основе Федерального

    Предметно-цикловой

    государственного образовательного

    комиссией Информационные технологии

    стандарта по специальности среднего

    Наименование комиссии

    профессионального образования

    230701 Прикладная информатика

    Протокол № 1

    от     августа 2014 года

    Председатель

    Заместитель директора по ОУиМР

    предметно-цикловой комиссии

    Мирошников В.В.

    Морковина Н.А.

    подпись

    Ф.И.О.

    подпись

    Ф.И.О.

    Составитель: Нагорная Ю.Ю. преподаватель ГБОУ СПО ЖК№52

    Рецензент:


    СОДЕРЖАНИЕ

    стр.

    1. ПАСПОРТ ТИПОВОЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

    4

    1. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

    5

    1. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ТИПОВОЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

    11

    1. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

    12


    1. ПАСПОРТ РАБОЧЕЙ  ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

    1.1. Область применения программы

    Рабочая программа учебной дисциплины является частью основной профессиональной образовательной программы, разработанной в соответствии с ФГОС по специальности (специальностям) СПО 230701 Прикладная информатика (по отраслям),  входящей в укрупненную группу специальностей 230000 Информатика и вычислительная техника

    Рабочая программа учебной дисциплины может быть использована в дополнительном профессиональном образовании в качестве отдельного курса.

    1.2. Место дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы

            Учебная дисциплина входит в профессиональный цикл как общепрофессиональная дисциплина

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

    В результате освоения дисциплины обучающийся должен уметь:

    • определять оптимальную конфигурацию оборудования и характеристик устройств  для конкретных задач;
    • идентифицировать основные узлы персонального компьютера, разъемы для подключения внешних устройств;
    • обеспечивать совместимость аппаратных и программных средств вычислительной техники (ВТ).

    В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать:

    • построение цифровых вычислительных систем и их архитектурные особенности;
    • принципы работы основных логических блоков системы;
    • параллелизм и конвейеризацию вычислений;
    • классификацию вычислительных платформ;
    • принципы вычислений в многопроцессорных и многоядерных системах;
    • принципы работы кэш-памяти;
    •  методы повышения производительности многопроцессорных и многоядерных систем;
    • основные энергосберегающие технологии.

    1.4. Рекомендуемое количество часов на освоение программы учебной дисциплины

    Максимальная учебная нагрузка обучающегося - 120 часов, в том числе:

    обязательная аудиторная учебная нагрузка обучающегося- 80 часов;

    самостоятельная работа 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

    36

    Самостоятельная работа обучающегося (всего),

    40

    в том числе:

    работа с конспектами лекций,

    составление таблиц, схем,

    решение задач

    оформление презентации

    Формы текущего контроля знаний, промежуточной аттестации определяются образовательным учреждением самостоятельно.


    2.2. Тематический план и содержание учебной дисциплины 

    Наименование разделов и тем

    Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы, самостоятельная работа обучающегося, курсовая работ (проект) (если предусмотрены)

    Объем часов

    Уровень освоения

    1

    2

    3

    4

    Введение

    Цели и задачи учебной дисциплины. Межпредметные связи.  Значение дисциплины в профессиональной деятельности.

    2

    1

    Раздел 1. Принципы построения и архитектура ЭВМ

    10

    Тема 1.1.

    Общие принципы построения современных ЭВМ

    1

    Классификация ЭВМ. Основные характеристики ЭВМ.

    2

    2-3

    2

    Функции программного обеспечения. Персональные ЭВМ

    Практические занятия

    1. Составление обобщенной структурной схемы ЭВМ. Состав устройств, их назначение и взаимодействие.

    2

    Самостоятельная работа обучающегося

    1. Оформление презентации на заданную тему.
    2. Работа с конспектами лекций.

    6

    Раздел 2. Информационно-логические основы ЭВМ

    26

    Тема 2.1.

    Системы счисления

    1

    Основные типы систем счисления.

    2

    2-3

    2

    Арифметические действия над числами в различных системах счисления.

    3.

    Различные системы счисления

    2

    Самостоятельная работа обучающегося

    1. Решение задач в двоичной системе счисления.
    2. Работа с конспектами лекций.

    6

    Тема 2.2.

    Представление информации в ЭВМ

    1

    Основные сведения об информации. Представление числовой информации.

    2

    2-3

    2

    Числа с фиксированной точкой. Числа с плавающей запятой.

    3

    Текстовые импортируемые форматы.

    4

    Прямой, дополнительный и обратный коды. Сложение чисел в дополнительном и обратном кодах.

    Практические занятия

    1. Представление числовой информации. Числа с фиксированной точкой. Числа с плавающей запятой.

    2. Решение задач: арифметические операции над числами с фиксированной и плавающей точкой в прямом, обратном и дополнительном кодах.

    4

    Самостоятельная работа обучающегося

    1.  Решение задач: арифметические операции над числами с фиксированной и плавающей точкой в прямом, обратном и дополнительном кодах.

    2

    Тема 2.3

    Техническая реализация логических  элементов в ЭВМ

    1

    Основы булевой алгебры.

    2

    2-3

    2

    Основные сведения о полупроводниковых приборах.

    3

    Схемы реализации логических функций НЕ, И, ИЛИ.

    4

    Основные логические элементы ЭВМ: условно графическое обозначение; комбинационные схемы.

    Практические занятия

    1. Схемы реализации логических функций НЕ, И, ИЛИ. Основные логические элементы ЭВМ: условно графическое обозначение; комбинационные схемы.

    2. Использование логических элементов, реализующих функции И, ИЛИ, НЕ.

    4

    Самостоятельная работа обучающегося

    1. Подготовка  и написание реферата на заданную тему.

    4

    Раздел 3. Основные функциональные элементы ЭВМ

    38

    Тема 3.1

    Основные функци-ональные элементы ЭВМ. Часть I

    1

    Дешифратор, шифратор, триггерные схемы различных типов: одно/двухступенчатые, синхронные/асинхронные RS-триггеры, JK, D, Т-триггеры.

    4                                                                                                          

    2-3

    2

    Условно-графические обозначения, комбинационные схемы, таблицы переходов.

    Практические занятия 

    1. Построение памяти на RS-триггерах, JK-триггерах.

    2. Построение памяти на D-триггерах.

    4

    Самостоятельная работа обучающегося

    1. Решение логических задач.

    2

    Тема 3.2

    Основные функци-ональные элементы ЭВМ. Часть 2

    1

    Счетчик, регистры хранения и сдвига.

    2

    2-3

    2

    Место и роль этих элементов при построении различных узлов и устройств ЭВМ.

     Практические занятия

    1.  Построение регистров хранения различной разрядности.

    2

    Самостоятельная работа обучающегося

    1. Построение комбинационных схем по заданным логическим выражениям.

    2

    Тема 3.3

    Арифметико-логическое устройство (АЛУ)

    1

    Реализация арифметико-логического устройства компьютера на примере проектирования АЛУ.

    2

    2-3

    Практические занятия

    1. Изучение принципа работы АЛУ при выполнении арифметических действий над числами.

    2

    Тема 3.4

    Устройство управления

    1

    Принципы построения схемного и микропрограммного устройств управления.

    2

    2-3

    2

    Программирование УУ для управления арифметико-логическими устройствами различных типов.

    Практические занятия

    1. Составление микропрограммы по управлению арифметико-логическим устройством.

    2

    Тема 3.5

    Запоминающее устройство (ЗУ)

    1

    Основные характеристики запоминающих устройств, их классификация, иерархическое построение запоминающих устройств современных ЭВМ.

    4

    2-3

    2

    Принципы построения ЗУ заданной организации.

    Практические занятия

    1. Построение ЗУ заданной организации на БИС ЗУ различного типа.

    2

    Самостоятельная работа обучающегося

    1. Составление таблицы сравнения основных характеристик различных типов запоминающих устройств  

    3

    Раздел 4. Кодирование команд

    14

    Тема 4.1.

    Режимы адресации и форматы команд процессора

    1

    Режимы адресации микропроцессора.

    2

    2-3

    2

    Связь различных способов адресации с форматами команд.

    Практические занятия

    1.Представление команд процессора в машинном виде.

    2

    Тема 4.2 Кодирование команд

    1

    Практические вопросы, связанные с машинным представлением команд различных форматов и с различными режимами адресации операндов, с дизассемблированием команд, с оценкой влияния структуры программы на время ее выполнения.

    4

    2-3

    Практические занятия

    1. Задание режимов адресации 16-разрядного микропроцессора Intel-8086.

    2

     Самостоятельная работа обучающегося

    1. Решение задач на представления машинной команды.

    2

    Раздел 5. Многопрограммный режим работы процессора

    30

    Тема 5.1.

    Конвейерная организация работы процессора

     1

    Механизм конвейерной организации работы микропроцессора.

    2

    2-3

    Практические занятия

    1.  Изучение порядка взаимодействия УУ, АЛУ и ОЗУ при автоматическом выполнении команд.

    4

     Самостоятельная работа обучающегося

    1. Составление алгоритма конвейерного выполнения заданного пакета программ.

    2

    Тема 5.2

    Организация работы мультипрограммных Вычислительных систем

    1

    Основные понятия мультипрограммного режима работы ЭВМ.

    2

    2-3

    2

    Технологии, обеспечивающие мультипрограммный режим работы вычислительных систем.

    Практические занятия

    1. Использование мультипрограммирования при различных режимах работы вычислительных систем.

    2

    Самостоятельная работа обучающегося

    1.  Оформление презентации на заданную тему.

    4

    Тема 5.3

    Система прерываний.

    Система управления памятью

    1

    Организация работы ЭВМ при обработке прерываний. Структура контроллера прерываний.

    2

    2-3

    2

    Распределение памяти и методы сокращения времени адресного преобразования.

    Практические занятия

    1. Распределение памяти и методы сокращения времени адресного преобразования.

    2. Изучение алгоритмов буферизации и кэширования данных.

    4

    Самостоятельная работа обучающегося

    1.  Составление схем преобразования виртуального адреса в физический при различной организации памяти.

    4

    Тема 5.4

    Система ввода/вывода информации.

    1

    Взаимодействия устройств ЭВМ при выполнении операций ввода/вывода.

    2

    2-3

    2

    Передача данных между устройствами ввода-вывода и оперативной памятью.

    Всего:

    120

                                    

    Для характеристики уровня освоения учебного материала используются следующие обозначения:

    1.- ознакомительный (узнавание ранее изученных объектов, свойств)

    2.- репродуктивный (выполнение деятельности по образцу, инструкции и под руководством)

    3. –продуктивный (планирование и самостоятельное выполнение деятельности, решение проблемных задач)

            


    3. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

    3.1. Требования к минимальному материально-техническому обеспечению

    Реализация программы дисциплины требует наличия учебного кабинета «Архитектура электронно-вычислительных машин и вычислительных систем».

    Оборудование учебного кабинета:

    рабочее место преподавателя;

    рабочие места по количеству обучающихся;

    наглядные пособия (макеты, плакаты, схемы, демонстрационные стенды).

    Технические средства обучения:

    видеопроектор;

    интерактивная доска;

    акустическая система;

    компьютеры;

    многофункциональное устройство

    Программное обеспечение:

    виртуальная машина;

    операционная система FreeBSD;

    операционная система Windows XP;

    программное обеспечение DEGEM-COURSEWARE.

    3.2. Информационное обеспечение обучения

    Перечень рекомендуемых учебных изданий, интернет-ресурсов, дополнительной литературы

    Основные источники:

    1. ГОСТ 15971-90. СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ. Термины и определения (Information processing systems. Terms and definitions)
    2. Аппаратное обеспечение вычислительных систем/Под ред. Д.В. Денисова.т – М.: Маркет ДС, 2012.
    3. Бройдо В.Л., Ильина О.П. Архитектура ЭВМ и систем. – СПб: Питер, 2009.
    4. Максимов Н.В., Попов И.И., Партыка Т.Л. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем. – М.: Форум, 2010.
    5. Таненбаум Э.С. Архитектура компьютера. – 5-е изд. — СПб.: Питер, 2012.
    6. Колдаев  В.Д.,  Лупин  С.А.  Архитектура ЭВМ. – М.:ИД «Форум»:ИНФРА-М, 2009.
    7. Кузин А.В., Пескова С.А.. Архитектура ЭВМ: учебн. Пособие для сред. проф. образования. – М.:        ИНФРА-М: Форум, 2010.

    Дополнительные источники:

    1. Федеральный закон "Об информации, информационных технологиях и о защите информации" № 149-ФЗ от 27.07.2010 г.
    2. Матвеев А.А. Архитектура ЭВМ и вычислительные системы. – М.: ММИЭИФП, 2013.
    3. Ремонтов А.П., Писарев А.П. Вычислительные машины и системы. Учебное пособие. – Пензенский государственный университет, 2006.
    4. Столлингс В. Структурная организация и архитектура компьютерных систем. – М.: Вильямс, 2012.
    5. Аскеров  Т.М.,  Кашканов  А.Ю.,  История  ЭВМ  и  ВТ.  Учебное       пособие/Под общей редакцией К.И. Курбакова. М.: Изд-во Рос. экон.  акад. им. Г.В. Плеханова, 2010,  78с.
    6. Жаров А. Железо IBM 2004. – М.: Микро-Арт, 2013.
    7. Мосьяков В.Е., Попкова Е.Б. Информатика. Учебное пособие, - М., РГТЭУ, 2010.
    8. Партыка  Т.Л.,  Попов  И.И.,  Операционные  системы,  среды  и

         оболочки. -  М.:ФОРУМ: ИНФРА-М, 2013,  400с.

    1. Попов И.И., Храмцов П.Б. Мировые информационные ресурсы и сети

         (методы  доступа  к  ним): Учебник / Под  ред. К.И. Курбакова. - М.:

          Изд-во Рос. экон. акад. им. Г.В. Плеханова, 2010,  145 с.

    1. Трасковский А. Устройство,  модернизация, ремонт IBM PC.- М.:БХВ, 2013.

    Интернет ресурсы:

    1. http://www.citforum.ru/ - центр информационных технологий МГУ,
    2. http://www.ict.nsc.ru/win/fedotov/inter/internet.html - спецкурс "Введение в Internet" 
    3. http://informatics.wallst.ru/ - любая информация о программировании
    4. http://www.ugatu.ac.ru/~trushin - методических материалов по информатике
    5. http://www.iis.ru/glossary/ - русско-английский глоссарий по информатике
    6. http://www.RusEdu.info - сайт посвящен информатике и ИКТ в образовании
    7. http://www.ugatu.ac.ru/~trushin/banners.htm - сборник полезных ссылок по информатике.

    Федеральные образовательные ресурсы

    4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

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

    Результаты обучения

    (освоенные умения, усвоенные знания)

    Формы и методы контроля и оценки результатов обучения

    Умение определять оптимальную конфигурацию оборудования и характеристик устройств для конкретных задач.

    Умение идентифицировать основные узлы персонального компьютера, разъемы для подключения внешних устройств.

    Умение обеспечивать совместимость аппаратных и программных средств вычислительной техники (ВТ).

    Знание построения цифровых вычислительных систем и их архитектурные особенности.

    Знание принципов работы основных логических блоков системы.

    Знание параллелизма и конвейеризации вычислений.

    Знание классификации вычислительных платформ.

    Знание принципов вычислений в многопроцессорных и многоядерных системах.

    Знание принципов работы кэш-памяти.

    Знание методов повышения производительности многопроцессорных и многоядерных систем.

    Знание основных энергосберегающих технологий.

    Экспертная оценка результатов деятельности студентов  при выполнении и защите практических и лабораторных работ, тестировании, внеаудиторной самостоятельной работы и др. видов текущего контроля.

    Экспертная оценка результатов деятельности студентов  при выполнении и защите практических и лабораторных работ, тестировании, внеаудиторной самостоятельной работы и др. видов текущего контроля.


    По теме: методические разработки, презентации и конспекты

    Профессиональная подготовка: оператор электронно-вычислительных машин (оператор-пользователь ПК). Рабочая программа курса.

    Курс рассчитан на изучение в 8 - 9 классах общим объемом 100 учебных часов. Учебная программа нацелена на освоение учащимися современных информационных технологий....

    рабочая программа по дисциплине: "Архитектура электронно-вычислительных машин и вычислительных систем"

    Рабочая программа учебной дисциплины "Архитектура электронно-вычислительных машин и вычислительных систем" разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее - ФГОС)...

    дневник студента-практиканта по учебной практики: "Архитектура электронно-вычислительных машин и вычислительные системы"

    дневник студента-практиканта по учебной практики: "Архитектура электронно-вычислительных машин и вычислительные системы" специальность 230701 «Прикладная информатика» (в образовании)...

    РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ПРАКТИКИ «Архитектура электронно-вычислительных машин и вычислительных систем»

    Рабочая программа учебной практики разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее – ФГОС) по специальности  среднего профессионального образования (далее СП...

    Модель формирования общих и профессиональных компетенций при освоении ПМ.03 Выполнение работ по профессии 16199 Оператор электронно-вычислительных и вычислительных машин по специальности 230401 Информационные системы (по отраслям)

    Презентация модели формирования общих и профессиональных компетенций у студентов специальности 230401 Информационные системы (по отраслям) в части освоения основного вида профессиональной деятель...

    УМК Архитектура электронно-вычислительных машин и вычислительные системы КТП

    Данный материал предназначен для преподавателей дисциплины "Архитектура электронно-вычислительных машин и вычислительные системы" в группах, обучающихся по специальности 230701 "Прикладная информ...

    УМК Архитектура электронно-вычислительных машин и вычислительные системы оценочные средства

    Данный материал предназначен для преподавателей дисциплины "Архитектура электронно-вычислительных машин и вычислительные системы" в группах, обучающихся по специальности 230701 "Прикладная информ...