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
Реклама
Подтяните знания с репетитором за лето

Начните заниматься летом, чтобы разобраться в сложных темах без стресса от школьной нагрузки, оценок и домашних заданий — одного занятия в неделю будет достаточно.

вводный урок бесплатно, онлайн, 30 минут

Подробнее >


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...