Частное профессиональное образовательное учреждение

«Ставропольский техникум экономики, права и управления»

УТВЕРЖДАЮ Директор

____________Н. И. Стехова

ПРОГРАММа УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Архитектура ЭВМ и вычислительных систем

г. Ставрополь, 2017

Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (ФГОС) среднего общего образования по специальностям среднего профессионального образования (далее – СПО) 09.02.05 «Прикладная информатика (по отраслям)», утвержденного приказом Министерства образования и науки РФ 17.05.2012 № 413 и примерной программы общеобразовательной учебной дисциплины «Архитектура ЭВМ и вычислительных систем» для профессиональных образовательных организаций, рекомендованной ФГАУ «ФИРО

Организация-разработчик: Частное профессиональное образовательное учреждение «Ставропольский техникум экономики, права и управления»

Разработчики:

Мыльникова Г.А., преподаватель информатики

Рабочая программа рекомендована Методическим советом

ЧПОУ «СТЭПиУ» протокол № «___»_______________2017г.

Председатель

Методического совета И.И.Некрасова

СОДЕРЖАНИЕ

	стр.
1. ПАСПОРТ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ	4
2. СТРУКТУРА и ПРИМЕРНОЕ содержание УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ	5
3. условия реализации учебной дисциплины	9
4. Контроль и оценка результатов Освоения учебной дисциплины	10

1. паспорт ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Архитектура ЭВМ и вычислительных систем

1.1. Область применения примерной программы

Программа учебной дисциплины – является частью основной профессиональной образовательной программы в соответствии с ФГОС по специальности (специальностям) СПО

ОП12 - Прикладная информатика

в части освоения основного вида профессиональной деятельности (ВПД):

1.2. Место учебной дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы:

Дисциплина входит в общепрофессиональный цикл.

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

В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен уметь:

- выбирать рациональную конфигурацию оборудования в соответствии с решаемой задачей;

- обеспечивать совместимость аппаратных и программных средств ВТ.

формулировать основные выводы;

- о роли и месте знаний по дисциплине в сфере профессиональной деятельности;

- об основных проблемах и перспективах развития ЭВМ и вычислительных систем

В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен знать:

– виды информации и способы ее представления в ЭВМ;

– классификацию и типовые узлы вычислительной техники (ВТ);

– архитектуру электронно-вычислительных машин и вычислительных систем;

– назначение и принципы действия отдельных архитектурных конфигураций

1.4. Рекомендуемое количество часов на освоение примерной программы учебной дисциплины:

максимальной учебной нагрузки обучающегося 168 часов, в том числе:

обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося 112 часов;

из них практика 56

самостоятельной работы обучающегося 56 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)	168
Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)	112
в том числе:
Лабораторные работы
Практические занятия	56
Контрольные работы	2
Самостоятельная работа обучающегося (всего)	56
В том числе:
самостоятельное изучение материала	15
подготовка рефератов, докладов, презентаций	21
подготовка ответов на контрольные вопросы.	20
Итоговая аттестация в форме экзамена.

2.2. Примерный тематический план и содержание учебной дисциплины Архитектура ЭВМ и вычислительные системы

Наименование разделов и тем	Содержание учебного материала, лабораторные работы и практические занятия, самостоятельная работа обучающихся, курсовая работа (проект)	Объем часов	Уровень освоения
1	2	3	4
Введение	Роль и место знаний по дисциплине «Архитектура ЭВМ и вычислительных систем» в сфере профессиональной деятельности. История развития вычислительных средств. Классификация ЭВМ по физическому представлению обработки информации, поколениям ЭВМ, сферам применения и методам исполнения вычислительных машин.	2	2
	Самостоятельная работа обучающихся: Чтение дополнительной литературы. Составление конспекта.	2
Раздел 1. Представление информации в вычислительных системах
Тема 1.1 Арифметические основы ЭВМ	Содержание учебного материала	4
	1. Понятие системы счисления, виды систем счисления; представление числа в позиционной системе счисления		2-3
	2. Представление чисел в ЭВМ. Фиксированная запятая (точка). Плавающая запятая (точка). Алгебраическое представление двоичных чисел.		2-3
	Практические занятия	4
	Перевод чисел из одной системы счисления в другую.
	Выполнение операций над числами в естественной и нормальной формах. Арифметические действия
	Самостоятельная работа обучающихся	4
	Перевод целых чисел из одной СС в другую
	Решение задач с использованием различных систем счисления
Тема 1.2 Представление информации в ЭВМ. Кодирование информации.	Содержание учебного материала	6
	1. Определение и классификация информации. Кодирование информации. Кодовые таблицы	2	2
	Практические занятия	4
	1. Кодирование символьной информации. Символьные коды: ASCII, UNICODE и др.
	2. Кодирование графической информации. Двоичное кодирование звуковой информации. Сжатие информации. Кодирование видеоинформации. Стандарт MPEG.
	Контрольная работа	2
	Кодирование информации. Правила перевода чисел из одной СС в другую
	Самостоятельная работа обучающихся	8
	Решение задач на определение количества информации
	Написание реферата на тему «Стандарты кодирования информации»
	Подготовка к контрольной работе
Раздел 2 . Архитектура и принципы работы основных логических блоков вычислительных систем (ВС)
Тема 2.1 Логические основы ЭВМ, элементы и узлы.	Содержание учебного материала	4
	1. Логические основы работы ЭВМ. Элементы алгебры логики. Базовые логические операции и схемы. Таблицы истинности.		1
	2. Схемные логические элементы ЭВМ: регистры, вентили, триггеры, полусумматоры и сумматоры		1
	Практические занятия	6
	Работа и особенности логических элементов ЭВМ
	Работа логических узлов ЭВМ
	Самостоятельная работа обучающихся	6
	Построение таблиц истинности
	Базовые элементы ЭВМ: решение задач на построение базовых элементов. Триггеры: решение задач на построение триггеров
	Сумматоры: решение задач на построение сумматоров. Шифраторы: решение задач на построение шифраторов
Тема 2.2 Основы построения ЭВМ	Содержание учебного материала	4
	1. Понятие архитектуры и структуры компьютера. Принципы (архитектура) фон Неймана.		1
	2. Основные компоненты ЭВМ. Основные типы архитектур ЭВМ.
	Практические занятия
	Составление обобщенной структурной схемы ЭВМ. Состав устройств, их назначение и взаимодействие	4
	Определение конфигурации и тестирование компьютера. Определение простейших неисправностей компьютера.
	Самостоятельная работа обучающихся	6
	Подключение основных узлов и комплектующих к ПК
	Подготовка презентаций по пройденной теме
Тема 2.3 Центральные и внешние устройства ЭВМ	Содержание учебного материала
	Магистрально-модульный принцип построения компьютера. Центральные и внешние устройства ЭВМ, их характеристики.
	Практические занятия
	Идентификация и подключение внешних устройств компьютера	2
	Самостоятельная работа обучающихся	2
	Характеристики современных центральных и внешних устройств ЭВМ
Тема 2.4 Внутренняя организация процессора	Содержание учебного материала	4
	1. Структура процессора; типы регистров процессора		2
	2. Классификацию команд; классы процессоров, структура АЛУ		2
	Практические занятия	2
	Построение последовательности машинных операций для реализации простых вычислений
	Самостоятельная работа обучающихся	2
	Подготовка презентаций по теме
Тема 2.5 Организация работы памяти компьютера.	Содержание учебного материала	6
	1. Классификация памяти; основные характеристики памяти; виды адресации		1
	2. Разновидности кэш-памяти; структурная схема памяти; режимы работы памяти		1
	3. Основные модули ОЗУ; назначение и особенности ПЗУ		1
	Практические занятия	4
	Динамическая память, принцип работы
	Изучение программ для проверки и тестирования системной памяти с помощью утилит.
	Самостоятельная работа обучающихся	4
	Подготовка сообщений по пройденной теме
Тема 2.6 Интерфейсы.	Содержание учебного материала	4
	1. Общая структура ПК с подсоединенными периферийными устройствами. Системная шина и ее параметры. Характеристики современных шин внутреннего интерфейса		1
	2. Понятие порта. Характеристики интерфейсов IDE и SCSI. Характеристики внешних интерфейсов ПК		1
	Практические занятия	8
	Архитектура системной платы
	Внутренние интерфейсы системной платы
	Интерфейсы периферийных устройств IDE и SCSI
	Параллельные и последовательные порты и их особенности работы
	Самостоятельная работа обучающихся	6
	Подготовка докладов по теме занятия
Тема 2.7 Режимы работы процессора.	Содержание учебного материала	4
	1. Основные характеристики режимов работы процессора		1
	2. Адресация памяти реального режима; адресация памяти защищенного режима		1
	Практические занятия	4
	1. Выбор конфигурации компьютера
	2. Настройка Bios
	Самостоятельная работа обучающихся	2
	Диспут «Защищенный режим работы процессора»
Тема 2.8 Основы программирования процессора.	Содержание учебного материала	4
	Основные команды процессора; виды прерываний		2
	Этапы компиляции; способы отладки		2
	Практические занятия	12
	Программирование арифметических и логических команд
	Программирование переходов
	Программирование ввода-вывода
	Программирование и отладка программ
	Самостоятельная работа обучающихся	6
	Подготовка алгоритмов решения задач
Тема 2.9 Современные процессоры.	Содержание учебного материала	4
	1. Обзор современных процессоров ведущих мировых производителей		2
	2. Процессоры нетрадиционной архитектуры. Клеточные и ДНК-процессоры. Нейронные процессоры		2
	Практические занятия	2
	Идентификация и установка процессора. Подключение процессоров.
	Самостоятельная работа обучающихся	2
	Сравнительные характеристики процессоров ведущих мировых производителей
Раздел 3 . Вычислительные системы
Тема 3.1 Организация вычислений в вычислительных системах	Содержание учебного материала	6
	1. Назначение и характеристики ВС. Организация вычислений в вычислительных системах		2
	2. ЭВМ параллельного действия, понятия потока команд и потока данных. Ассоциативные системы. Матричные системы		2
	3. Конвейеризация вычислений. Конвейер команд, конвейер данных. Суперскаляризация
	Практические занятия	2
	Оценка производительности вычислительных систем
	Самостоятельная работа обучающихся	4
	Доклад «Ассоциативные системы»
Тема 3.2 Классификация вычислительных систем	Содержание учебного материала	4
	1. Классификация ВС в зависимости от числа потоков команд и данных. Классификация многопроцессорных ВС с разными способами реализации памяти совместного использования		1
	2. Классификация многомашинных ВС. Примеры ВС различных типов. Преимущества и недостатки различных типов вычислительных систем		1
	Практические занятия	2
	Выбор вычислительной системы
	Самостоятельная работа обучающихся	2
	Сравнительные характеристики ВС различных типов
Всего:		112

3. условия реализации УЧЕБНОЙ дисциплины

3.1. Требования к минимальному материально-техническому обеспечению

Реализация учебной дисциплины «Архитектура ЭВМ и вычислительных систем» предполагает наличие кабинета теоретического обучения, компьютерного класса для проведения лабораторно-практических работ.

Оборудование кабинета теоретического обучения:

Рабочее место преподавателя – комплект ПЭВМ, набор лицензионного ПО (в соответствии с требованиями ПМ), МФУ, локальная сеть, выход в I-net.
Комплект учебно-методической документации.
Рабочие места обучающихся (столы и стулья)

Технические средства обучения:

Интерактивная доска
Мультимедийный проектор

Оборудование компьютерного класса:

Рабочее место преподавателя – комплект ПЭВМ, оснащенный дополнительными периферийными устройствами (принтер, сканер)
Рабочие станции – комплект ПЭВМ, набор ПО (в соответствии с требованиями ПМ)
Локальная сеть, выход в I-net.
Комплект учебно-методической документации.

Технические средства обучения:

Мультимедийный проектор

3.2. Информационное обеспечение обучения

Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы

. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

8.1 Литература

Основная:

1. Бройдо В.Л., Ильина О.П. Архитектура ЭВМ и систем. Учебник для

ВУЗов. 2-е изд. – СПб: Питер, 2009, 720 с.

2. Максимов Н.В., Партыка Т.Л., Попов И.И. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем. Учебник для ВУЗов. 2-е изд.– М: ФОРУМ-ИНФРА-М, 2008, 512 с.

3. Таненбаум Э. Архитектура компьютера. 5-е издание.– СПб:Питер, 2009, 844 с.

4. Чекмарев Ю.В. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. Учебное пособие. – М., ДМК, 2009, 183 с.

5. Пятибратов А.П., Гудыно П.П. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. – М.: Финансы и статистика, 2003.

6. Воеводин В.В. Параллельные вычисления: Учебное пособие для вузов. – СПб.: БХВ-Петербург, 2006.

7. Гук М. Шины PCI, USB и FireWire: Энциклопедия. – СПб.: Питер, 2005.

8. Гук М. Шины PCI, USB и FireWire: Энциклопедия. – СПб.: Питер, 2005

Дополнительная:

5. Федеральный закон "Об информации, информационных технологиях и о защите информации" № 149-ФЗ от 27.07.2006 г.

6. 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, 2004, 78с.

7. Жаров А. Железо IBM 2004. – М.: Микро-Арт, 2004.

8. Максимов Н.В., Попов И.И., Технические средства информатизации 2-е изд. Учебник для Вузов. М.:ФОРУМ: ИНФРА-М, 2008, 592с.

9. Мосьяков В.Е., Попкова Е.Б. Информатика. Учебное пособие, - М., РГТЭУ, 2006.

10. Партыка Т.Л., Попов И.И., Операционные системы, среды и

оболочки. - М.:ФОРУМ: ИНФРА-М, 2003, 400с.

11. 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, 1998, 145 с.

12. Симонович С.В. Информатика. Базовый курс: Учебник для ВУЗов. –

СПБ: Питер. 2003.

13. Трасковский А. Устройство, модернизация, ремонт IBM PC.- М.:БХВ, 2003.

14. Якубайтис Э.А. Информационные сети и системы. Справочная

книга. М.: Финансы и статистика, 1996, 366 с.

Дополнительные источники: Интернет-ресурсы

4. Контроль и оценка результатов освоения УЧЕБНОЙ Дисциплины

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

Результаты обучения	Формы и методы контроля и оценки результатов обучения
Умения:
Обоснование выбора рациональной конфигурацию оборудования в соответствии с решаемой задачей	Экспертная оценка выполнения практической работы
Обеспечение совместимости аппаратных и программных средств ВТ	Тестирование
Знания:
виды информации и способы ее представления в ЭВМ	Экспертная оценка выполнения практического задания
классификацию и типовые узлы вычислительной техники (ВТ)	Экспертная оценка выполнения практического задания
архитектуру электронно-вычислительных машин и вычислительных систем	Устный экзамен
назначение и принципы действия отдельных архитектурных конфигураций	Тестирование

Разработчик:

ЧПОУ «СТЭПиУ» _преподаватель __Г.А. Мыльникова___

(место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия)

Эксперты:

____________________ ___________________ _________________________

(место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия)

____________________ ___________________ _________________________

(место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия)

Скачано с www.znanio.ru

Частное профессиональное образовательное учреждение «Ставропольский техникум экономики, права и управления»

Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе