УМК Архитектура электронно-вычислительных машин и вычислительные системы РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
методическая разработка (11 класс) на тему
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:
Вложение | Размер |
---|---|
op.08._arkh._evm_i_vs_rabochaya_programma.doc | 221 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. | |
| 4 |
| 5 |
| 11 |
| 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
| 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
| 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
| 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
| 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:
- ГОСТ 15971-90. СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ. Термины и определения (Information processing systems. Terms and definitions)
- Аппаратное обеспечение вычислительных систем/Под ред. Д.В. Денисова.т – М.: Маркет ДС, 2012.
- Бройдо В.Л., Ильина О.П. Архитектура ЭВМ и систем. – СПб: Питер, 2009.
- Максимов Н.В., Попов И.И., Партыка Т.Л. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем. – М.: Форум, 2010.
- Таненбаум Э.С. Архитектура компьютера. – 5-е изд. — СПб.: Питер, 2012.
- Колдаев В.Д., Лупин С.А. Архитектура ЭВМ. – М.:ИД «Форум»:ИНФРА-М, 2009.
- Кузин А.В., Пескова С.А.. Архитектура ЭВМ: учебн. Пособие для сред. проф. образования. – М.: ИНФРА-М: Форум, 2010.
Дополнительные источники:
- Федеральный закон "Об информации, информационных технологиях и о защите информации" № 149-ФЗ от 27.07.2010 г.
- Матвеев А.А. Архитектура ЭВМ и вычислительные системы. – М.: ММИЭИФП, 2013.
- Ремонтов А.П., Писарев А.П. Вычислительные машины и системы. Учебное пособие. – Пензенский государственный университет, 2006.
- Столлингс В. Структурная организация и архитектура компьютерных систем. – М.: Вильямс, 2012.
- 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.
- Жаров А. Железо IBM 2004. – М.: Микро-Арт, 2013.
- Мосьяков В.Е., Попкова Е.Б. Информатика. Учебное пособие, - М., РГТЭУ, 2010.
- Партыка Т.Л., Попов И.И., Операционные системы, среды и
оболочки. - М.:ФОРУМ: ИНФРА-М, 2013, 400с.
- 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.
- Трасковский А. Устройство, модернизация, ремонт IBM PC.- М.:БХВ, 2013.
Интернет ресурсы:
- http://www.citforum.ru/ - центр информационных технологий МГУ,
- http://www.ict.nsc.ru/win/fedotov/inter/internet.html - спецкурс "Введение в Internet",
- http://informatics.wallst.ru/ - любая информация о программировании
- http://www.ugatu.ac.ru/~trushin - методических материалов по информатике
- http://www.iis.ru/glossary/ - русско-английский глоссарий по информатике
- http://www.RusEdu.info - сайт посвящен информатике и ИКТ в образовании
- 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...