Рабочая программа по дисциплине "Архитектура ЭВМ и система" для специальности 09.02.01 Компьютерные системы и комплексы

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель директора по УР

________________ Н.А. Коклюгина

«_____»_________________ 20___г.

стр.

1 ПАСПОРТ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

4

2 СТРУКТУРА и содержание УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

5

3 условия РЕАЛИЗАЦИИ УЧЕБНОЙ дисциплины

10

4 Контроль и оценка результатов Освоения учебной дисциплины

11

Вид учебной работы

Объем часов

Максимальная учебная нагрузка (всего)

102

Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)

68

в том числе:

теоретические занятия

28

практические занятия

40

лабораторные занятия

в форме практической подготовки

40

Самостоятельная работа обучающегося (всего)

34

Промежуточная аттестация в форме дифференцированного зачета

Наименование разделов

и тем

Содержание учебного материала, практические занятия,

лабораторные занятия самостоятельная работа обучающихся

Объем часов

Уровень освоения

Раздел 1. Базовые понятия и основные принципы построения архитектур вычислительных систем 52

Тема 1.1. Основные принципы построения вычислительных систем и их структура

Содержание учебного материала

1

Классы ЭВМ. Поколения ЭВМ. Структурная и функциональная организация вычислительных систем. Классическая архитектура.

2

2

2

Принцип фон Неймана. Магистрально-модульный принцип построения вычислительных систем (шинная архитектура). Характеристики ЭВМ. Быстродействие, разрядность, доступный объём памяти, надёжность.

2

2

3

Компоненты средств вычислительной техники. Центральный процессор, оперативная память, интерфейсы, внешние устройства.

2

2

4

Основные типы архитектур. Централизованная, иерархическая, магистральная архитектуры. Архитектура ЭВМ на основе чипсетов.

2

2

Практическое занятие (практическая подготовка) №1:

Определение состава оборудования, характеристик и взаимосвязи компонентов материнской платы

персонального компьютера

2

3

Практическое занятие (практическая подготовка) №2

Определение эффективности работы компьютерных систем.

2

3

Практическое занятие (практическая подготовка) №3. Оптимальный подбор архитектуры компьютерных систем.

2

3

Практическое занятие (практическая подготовка) №4. Тестирование и отладка вычислительных систем.

2

2

Самостоятельная работа обучающихся

Проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы. Составление доклада, сообщения, реферата.

Подготовка к выполнению практической работы

8

Тема 1.2 Интерфейсы для подключения дополнительного оборудования

1

Понятия интерфейса. Классификация. Общая структура вычислительной системы с подсоединениями внешними устройствами. Системная шина и ее параметры. Системная плата: архитектура и основные разъёмы.

2

2

2

Внешние интерфейсы вычислительной системы и их характеристики. Интерфейсы дополнительного оборудования. Современная модификация и характеристики интерфейсов. Внешние интерфейсы компьютера. Последовательные и параллельные порты.

2

2

Практическое занятие (практическая подготовка) №5. Получение информации о параметрах системной платы. Определение конфигурации системной платы для конкретных задач. Идентификация основных узлов ПК.

2

3

Практическое занятие (практическая подготовка) №6. Интерфейсы переферийных устройств IDF и SCSI.

2

3

Практическое занятие (практическая подготовка) №7. Архитектура системной платы. Внутренние интерфейсы системной платы.

2

3

Практическое занятие (практическая подготовка) №8. Идентификация внутренних интерфейсов системной платы.

2

3

Практическое занятие (практическая подготовка) №9. Идентификация интерфейсов для подключения дополнительного оборудования.

2

3

Практическое занятие (практическая подготовка) №10. Идентификация и установка процессора.

2

3

Практическое занятие (практическая подготовка) №11. Состав вычислительной системы для офисной работы, для рабочей станции, для домашней системы. Сравнительные характеристики.

2

3

Практическое занятие (практическая подготовка) № 12. Изучение архитектуры суперкомпьютеров.

2

3

Самостоятельная работа обучающихся

Проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы. Составление доклада, сообщения, реферата.

Подготовка к выполнению практической работы

8

Раздел 2. Процессы обработки информации на всех уровнях компьютерных систем 48

Тема 2.1. Организация и принципы работы основных логических блоков компьютерной системы

Содержание учебного материала

1

Представление информации в ЭВМ. Форматы представления чисел.

2

2

2

Сложение, умножение и деление чисел в различных системах счисления.

2

2

3

Основные логические операции и схемы. Таблицы истинности. Схемные логические элементы системы: регистры, вентили, триггеры, полусумматоры и сумматоры.

2

2

4

Логические блоки системы и их классификация. Сумматоры, дешифраторы, программируемые логические матрицы, их назначение и применение. Функционально-полные наборы элементов. Интегральные схемы и микропроцессоры.

2

2

5

Арифметико-логическое устройство (АЛУ). Назначение и классификация АЛУ. Структура и функционирование АЛУ.

2

2

Практическое занятие (практическая подготовка) №13. Перевод чисел из одной системы счисления в другую.

2

3

Практическое занятие (практическая подготовка) №14. Работа и особенности логических элементов ЭВМ.

2

3

Практическое занятие (практическая подготовка) №15. Работа логических узлов.

2

3

Практическое занятие (практическая подготовка) №16. Проверка работы и особенностей логических блоков системы для конкретных задач.

2

3

Самостоятельная работа обучающихся

Проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы.

Составление доклада, сообщения, реферата.

Подготовка к выполнению практической работы

10

Тема 2.2. Организация работы памяти вычислительных систем

1

Иерархическая структура памяти. Основная память. Оперативное и запоминающие устройства: назначение и основные характеристики.

2

2

2

Организация оперативной памяти. Адресное и ассоциативное ОЗУ: принцип работы и сравнительная характеристика. Виды адресации. Работа кэш-памяти. Назначение, структура, основные характеристики.

2

2

Практическое занятие (практическая подготовка) № 17. Динамическая память, принцип работы.

2

3

Практическое занятие (практическая подготовка) № 18. Принцип работы кэш-памяти.

2

3

Практическое занятие (практическая подготовка) № 19. Алгоритмы замещения строк кэш-памяти.

2

3

Практическое занятие (практическая подготовка) № 20. Получение информации о параметрах оперативной памяти и её использования для определенных задач.

2

3

Самостоятельная работа обучающихся:

Проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы.

Подготовка к выполнению практической работы.

Составление доклада, сообщения, реферата.

8

Дифференцированный зачет

2

Всего:

102

Результаты обучения

Формы и методы контроля и оценки результатов обучения

В результате освоения дисциплины обучающийся должен продемонстрировать предметные результаты освоения учебной дисциплины:

Умения:

- определять оптимальную конфигурацию оборудования и характеристики устройств для конкретных задач;

- идентифицировать основные узлы персонального компьютера, разъемы для подключения внешних устройств

практические работы индивидуальные задания контрольные вопросы

Знания:

- 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 кеш-памяти;

- повышение производительности

многопроцессорных и многоядерных систем

энергосберегающие технологии

тестирование

карточки-задания

фронтальные опросы,

индивидуальные беседы

контрольные вопросы

индивидуальные задания

Результаты

(освоенные профессиональные компетенции)

Основные показатели

оценки результата

Формы и методы

контроля и оценки

ПК 1.1. Выполнять требования технического задания на проектирование цифровых устройств.

-организация рабочего места техника по

компьютерным системам в соответствии с требованиями охраны труда;

-соблюдение правил безопасной работы и гигиены труда в соответствии с инструкциями.

Текущий контроль в форме: контрольных работ по темам учебной дисциплины. Тестирование.

Зачеты по темам учебной дисциплины. Диф. зачет по темам учебной дисциплины.

• Наблюдение и оценка на практических занятиях (практических подготовках), и при прохождении производственной практики.

• Защита практических работ.

• Наблюдение и оценка при выполнении самостоятельных заданий.

Тестирование.

ПК 2.3. Осуществлять установку и конфигурирование персональных компьютеров и подключение периферийных устройств.

• Правильность выбора параметров конфигурирования и их установка, периферийного оборудования, вычислительной техники.

• Грамотное сопровождение ведения технологического процесса подключения периферийного оборудования, вычислительной и оргтехники.

Результаты (освоенные общих компетенции)

Основные показатели

оценки результата

Формы и методы

контроля и оценки

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

• демонстрация интереса к избранной профессии;

• участие в групповых, колледжных, городских и краевых конкурсах профессионального мастерства;

• активность, инициативность в процессе освоения профессиональной деятельности.

• участие в работе научного общества.

Текущий контроль в форме устного опроса по теме, подготовки сообщений, ответов на кон­трольные вопросы. Экспертная оценка результатов деятельности обучающегося при выполнении домашних работ, тестирования.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

• Правильный выбор способов решения профессиональных задач.

Рациональная организация собственной деятельности во время выполнения лабораторных и практических работ

ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

• Точность, быстрота и адекватность в стандартных и нестандартных ситуациях, а так же понимание ответственности за выполненные действия

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

- Быстрота и точность поиска, обоснованность выбора оптимальность и научность необходимой информации и применения современных технологий ее обработки

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

Рациональность и корректность использования информационных ресурсов в профессиональной и учебной деятельности

ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

Адекватность взаимодействия с обучающимися, преподавателями

ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий.

Способность проявлять ответственность за работу членов команды, результат выполнения задания

ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

Способность организовывать самостоятельную работу при освоении профессиональных компетенций, проявление стремлений к самообразованию и повышению профессионального уровня

ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.

Готовность быстро и самостоятельно принимать решения в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.

Результаты

(личностные результаты)

Формы и методы контроля и

оценки результатов воспитания

ЛР16 Выполняющий требования действующего законодательства, правил и положений внутренней документации предприятия в полном объеме.

ЛР17 Обладающий навыками креативного мышления, применения нестандартных методов в решении производственных проблем.

ЛР18 Осознанно выполняющий профессиональные требования, добросовестный, способный четко организовывать и планировать свою трудовую деятельность, нацеленный на результат.

ЛР19 Способный справляться с физическими нагрузками, обладающий стрессоустойчивостью, способствующий разрешению явных и скрытых конфликтов интересов, возникающих в результате взаимного влияния личной и профессиональной деятельности. Осознающий ответственность за поддержание морально-психологического климата в коллективе.

Оценка наблюдения

Оценка тестирования

Оценка устного опроса

ЛР21 Соблюдающий правила ТБ и охраны труда.

Оценка наблюдения

Оценка тестирования

Оценка устного опроса