Рабочая программа дисциплины ОП.00.02 «Архитектура компьютерных систем»

Департамент образования, науки и молодежной политики Воронежской области Государственное бюджетное профессиональное  образовательное учреждение Воронежской области  «Лискинский промышленно­транспортный техникум имени А.К. Лысенко» (ГБПОУ  ВО «ЛПТТ имени А.К. Лысенко») РАБОЧАЯ  ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ ОП.02 АРХИТЕКТУРА КОМПЬЮТЕРНЫХ СИСТЕМ название  дисциплины по специальности СПО             09.02.03    «Программирование в компьютерных системах» код название 1Лиски 2Рабочая   программа   дисциплины   разработана   на   основе   Федерального   государственного образовательного   стандарта   (далее   –   ФГОС)   по   специальности   среднего профессионального   образования   (далее   –   СПО)  09.02.03   «Программирование   в компьютерных системах», а также в соответствии с запросом потенциальных работодателей по  специальности   СПО  09.02.03   «Программирование   в   компьютерных   системах»  и  на основании решения педагогического совета от «27» августа 2015 года, протокол № 1. Организация­разработчик:  Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение   Воронежской   области   «Лискинский   промышленно­транспортный   техникум имени А.К. Лысенко»   Разработчики: Плотникова Светлана Сергеевна, преподаватель Ф.И.О., ученая степень, звание, должность.  Программа рассмотрена на заседании цикловой комиссии «Промышленность»,  протокол №1, от 27.08.2015 г. Председатель ЦК – Буйволова Е. И. Программа   одобрена на заседании УМС протокол  №1, от 27.08.2015 г. Заведующий научно­методическим  отделением ­ С.А. Ирхина 3СОДЕРЖАНИЕ 1. ПАСПОРТ РАБОЧЕЙ  ПРОГРАММЫ ДИСЦИПЛИНЫ 2. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ  3. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ  ДИСЦИПЛИНЫ 5. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ  ДИСЦИПЛИНЫ стр. 4 6 7 12 14 41. ПАСПОРТ РАБОЧЕЙ  ПРОГРАММЫ ДИСЦИПЛИНЫ 1.1. Область применения рабочей программы Рабочая   программа   дисциплины   является   частью   программы   подготовки   специалистов среднего   звена   в   соответствии   с   ФГОС   по   специальности   СПО   09.02.03 «Программирование в компьютерных системах». 1.2.   Место   дисциплины   в   структуре   ППССЗ:  дисциплина   входит   в профессиональный цикл и относится к общепрофессиональным дисциплинам. 1.3.   Цели   и   задачи   дисциплины   –   требования   к   результатам   освоения дисциплины: В результате освоения дисциплины обучающийся должен уметь: - - - - получать информацию о параметрах компьютерной системы; подключать   дополнительное   оборудование   и   настраивать   связь   между элементами компьютерной системы; производить   инсталляцию   и   настройку   программного   обеспечения компьютерных систем; осуществлять настройку BIOS, а также настройку и установку операционных систем. В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать: - базовые   понятия   и   основные   принципы   построения   архитектур вычислительных систем; типы вычислительных систем и их архитектурные особенности; организацию и принцип работы основных логических блоков компьютерных систем; процессы обработки информации на всех уровнях компьютерных архитектур; - основные компоненты программного обеспечения компьютерных систем; - основные   принципы   управления   ресурсами   и   организации   доступа   к   этим - - - - ресурсам;  определение   базовой   системы   ввода/вывода   (BIOS)   и   принцип   работы операционной системы. 1.4.   Рекомендуемое   количество   часов   на   освоение   рабочей   программы дисциплины: - максимальной учебной нагрузки студента 149 часов, в том числе: - обязательной аудиторной учебной нагрузки студента 99 часов; - самостоятельной работы студента 50 часов. 51.5. Использование часов вариативной части дисциплины ППССЗ \ п п №   я и н е м у   е ы н ь л е т и н л о п о Д я и н а н з   е ы н ь л е т и н л о п о Д ы м е т     е и н а в о н е м и а н   , № 1. Настройка  BIOS,   а также   настройка   и установка операционных систем. Определение  базовой системы  ввода/вывода  (BIOS) и принцип  работы  операционной  системы. Тема 7. Базовая система вво­ да/вывода  (BIOS).  Принцип  работы  операционной  системы.   в о с а ч о в т с е ч и л о К 10 я и н е ч ю л к в   е и н а в о н с о б О у м м а р г о р п ю у ч о б а р в       из Одним основных понятий «Архитектуры компьютерных систем» является базовая система вво­ да/вывода (BIOS),   а   также принцип   работы операционной системы.   ИТОГО 10 62. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ  Результатом   освоения   дисциплины   является   овладение   студентами   знаниями   и умениями   в   базовых   понятиях,   основных   принципах,   типах   построения   архитектур вычислительных   систем;   процессах   обработки;   базовой   системе   ввода/вывода   (BIOS)   и принципах работы операционной системы, в том числе профессиональными (ПК) и общими (ОК) компетенциями в рамках разделов и тем дисциплины: Код ОК 1 ОК 2 ОК 3 OK 4. ОК 5. ОК 6 ОК 7 ОК 8 ОК 9 ПК 1.1. ПК 1.2 ПК1.5. ПК 2.3. ПК 2.4. ПК 3.1 ПК 3.2 ПК 3.4 Наименование результата обучения Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес Организовывать   собственную   деятельность,   определять   методы   и способы   выполнения   профессиональных   задач,   оценивать   их эффективность и качество Решать   проблемы,   оценивать   риски   и   принимать   решения   в нестандартных ситуациях Осуществлять   поиск   и   использование   информации,   необходимой   для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития. Использовать   информационно­коммуникационные   технологии   в профессиональной деятельности. Работать   в   коллективе   и   команде,   обеспечивать   ее   сплочение, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями Ставить цели, мотивировать деятельность подчиненных, организовывать и   контролировать   их   работу   с   принятием   на   себя   ответственности   за результат выполнения заданий. Самостоятельно   определять   задачи   профессионального   и   личностного развития,   осознанно   планировать повышение квалификации Быть готовым к смене технологий в профессиональной деятельности Выполнять разработку спецификаций отдельных компонент Осуществлять   разработку   кода   программного   продукта   на   основе готовых спецификаций на уровне модуля Осуществлять оптимизацию программного кода модуля Решать вопросы администрирования баз данных Реализовывать методы и технологии защиты информации в базах данных Анализировать   проектную   и   техническую   документацию   на   уровне взаимодействия компонент программного обеспечения Выполнять интеграцию модулей в программную систему Осуществлять разработку тестовых наборов и тестовых сценариев   заниматься   самообразованием, 73. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 3.1. Объем дисциплины и виды учебной работы Вид учебной работы Максимальная учебная нагрузка (всего) Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)       практические занятия Самостоятельная работа обучающегося (всего) в том числе: по овладению знаниями; по закреплению и систематизации знаний; по формированию умений. - - - Промежуточная аттестация в форме дифференцированного зачета в том числе: Количество часов 149 99 44 50 1 83.2. Тематический план и содержание дисциплины  Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы, самостоятельная работа обучающихся Объем часов Наименование разделов и тем 1 Тема   1.  Базовые   понятия   и основные принципы построения архитектур   вычислительных систем. 2 Содержание:  Арифметические основы ПК.   Виды информации и способы ее представления в ЭВМ. Классификация информационных единиц, обрабатываемых ЭВМ. Типы данных, структуры данных, форматы файлов.  Практические занятия  1.  Параметры   компьютерной   системы.   Выполнение   операций   над   числами   в   системах счисления.  2. Кодирование информации.  3. Организация каталогов и файлов.  Самостоятельная работа:  - по овладению знаниями;  - по формированию умений. Контрольная работа № 1: «Базовые понятия и основные принципы построения архитектур вычислительных систем» Тема 2.  Типы  вычислительных систем   и   их   архитектурные особенности. Содержание:  Понятие архитектуры и структуры компьютера. Принципы (архитектура) фон Неймана. Основные компоненты ЭВМ. Основные типы архитектур ЭВМ.  Лабораторные работы: 1. Анализ  вычислительной системы. 2. Анализ аппаратных и программных средств ПК и их характеристик. Самостоятельная работа:  - по овладению знаниями;  - по формированию умений. Контрольная работа № 2: «Типы вычислительных систем и их архитектурные особенности» 3 13 6 6 1 14 6 6 1 9Наименование разделов и тем Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы, Объем часов 1 Тема   3.  Организация   работы основных   логических   блоков компьютерных систем. самостоятельная работа обучающихся 2 Содержание:  Базовые   логические   операции   и   схемы.   Логические   узлы   ЭВМ   и   их классификация.  Организация   работы   памяти   компьютера.  Организация   оперативной памяти.  Лабораторные работы: 1. Подключение дополнительного оборудования к ПК. 2. Анализ работы логических элементов ЭВМ.  3.   Реализация   логических   функций   на   программах   тренажерах (http://www.uchportal.ru/load/16 )  4. Организация памяти ПК.  Самостоятельная работа:  - по овладению знаниями; - по закреплению и систематизации знаний;  - по формированию умений. Контрольная работа № 3: «Организация работы основных логически блоков компьютерных систем» Тема   4.  Процессы   обработки информации   на   всех   уровнях компьютерных архитектур Содержание:  Структура   процессора.   Устройство   управления.   Регистры.   Команды процессора. Арифметико­логическое устройство (АЛУ). Интерфейсная часть процессора: назначение, состав. Практические занятия: 1. Настройка связи между элементами компьютерной системы. 2. Внутренние интерфейсы системной платы. Самостоятельная работа:  - по овладению знаниями; - по формированию умений. Контрольная работа № 4: «Процессы обработки информации на всех уровнях компьютерных архитектур» 3 15 7 6 1 14 6 8 1 10Наименование разделов и тем Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы, Объем часов 1 Тема 5.  Основные компоненты программного обеспечения компьютерных систем.   самостоятельная работа обучающихся 2 Содержание:  Основные  команды процессора:  арифметические  и  логические  команды, команды перемещения, сдвига, сравнения, команды условных и безусловных переходов, команды ввода­вывода.  Практические занятия: 1. Основные компоненты программного обеспечения.  2. Программирование переходов и отладка программы.  3. Идентификация и установка процессора. Самостоятельная работа:   - по овладению знаниями; - по формированию умений.  Классификация   интерфейсов.   Организация   взаимодействия   ПК   с Контрольная работа № 5: «Основные компоненты программного обеспечения компьютерных систем». Тема   6.  Основные   принципы управления   ресурсами   и организация   доступа   к   этим ресурсам   и   к   оперативной памяти. Содержание: периферийными устройствами. Общая структура ПК.  Лабораторные занятия: 1. Выполнение работы с периферийными устройствами, настройка и установка их.  2. Подключение сетевых устройств, установка и настройка оборудования. Самостоятельная работа:   - по овладению знаниями; - по формированию умений. Контрольная   работа   №6:  «Основные   принципы   управления   ресурсами   и   организация   доступа   к   этим   ресурсам   и   к оперативной памяти». Тема 7. Базовая система вво­ да/вывода (BIOS). Принцип  работы операционной системы. Содержание: Базовая система ввода/вывода (BIOS): назначение, функции, модификации. Сумматоры,   шифраторы,   дешифраторы,   программируемые   логические   матрицы,   их назначение и применение. Принцип работы операционной системы. 3 14 6 8 1 14 6 8 1 15 11Наименование разделов и тем Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы, Объем часов 1 самостоятельная работа обучающихся 2 Лабораторные работы: 1. Настройка BIOS.  2. Команды дисковой операционной системы. 3. Установка и настройка операционной системы. Самостоятельная работа:   - по овладению знаниями; - по закреплению и систематизации знаний;  - по формированию умений. Дифференцированный зачет Итого аудиторных занятий В том числе: практических занятий Итого самостоятельной работы Итого максимальная нагрузка 3 7 8 1 99 44 50 149 124. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ ДИСЦИПЛИНЫ  4.1. Требования к минимальному материально­техническому обеспечению Реализация   дисциплины   требует   наличия   аудитории:   «Лаборатория  системного   и прикладного программирования». Оборудование лаборатории:  - посадочные места по количеству обучающихся; - рабочее место преподавателя; - персональные   компьютеры   по   количеству   обучающихся,   объединённые локальной вычислительной сетью. - интерактивная доска. Технические средства обучения:   рабочие места, оснащенные персональными компьютерами, имеющими доступ в интернет, по количеству обучающихся;  необходимое программное обеспечение;  интерактивная доска;  принтер;  сканер. Комплект учебно­методической документации: - презентационный материал; - учебно­методическая документация.   4.2. Информационное обеспечение обучения Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет­ресурсов, дополнительной  литературы Основные источники: 1. 2. [1] Архитектура ЭВМ и вычислительных систем: Учебник ­ 5­е изд.,перераб. и доп. ­   ("Профессиональное   образование")   (ГРИФ)   /Максимов   Н.В.,   Партыка   Т.Л., Попов И.И. Форум, НИЦ ИНФРА­М, М.­2015г.   [2]  Н.   В.   Максимов,   Т.   Л.   Партыка,   И.   И.   Попов,   Архитектура   ЭВМ вычислительных   систем:   учебник/   ­   3­е   изд.,   перераб.   и   доп.   –   М.:   ФОРУМ: ИНФРА­М, 2013. Дополнительные источники: 1. 2. 3. [3]   Александров   Е.К.   Микропроцессорные   системы:   учебное   пособие/ Е.К.Александров, Р.И.Грушвицкий, М.С.Куприянов. ­ СПб.: Политехника, 2012.  [4] Колесниченко О. Аппаратные средства PC/О.Колесниченко, И. Шишигин, В. Соломенчук. ­ СПб.: БХВ­Петербург, 2010.  [5] Таненбаум, Э. Архитектура компьютера/Э.Таненбаум, Т.Остин. ­ СПб. : Питер, 2013. 1Интернет ресурсы:   ://   www   /16 )  .  uchportal   1. Баула В.Г. Архитектура ЭВМ и операционные среды: учеб. для студ. УВПО – 2­е изд.  – М.: Академия, 2012. – 336 с. 2. http   .  ru   /  load  3. https://www.lektorium.tv/course/22993 ­ архив видеолекций по предмету Архитектура  ЭВМ и операционные среды. 4. http://www.sbook.ru/sbph/print/arch_evm.pdf ­ учебник по предмету Архитектура  компьютера и вычислительных систем (лекции, лабораторные работы и контрольные  задания. 5. ИКТ: Информационно­коммуникационные технологии в образовании. Архитектура и  аппаратное обеспечение ЭВМ и вычислительных систем [Электронный ресурс]. ­ Режим  доступа: http://www.ict.edu.ru/lib/index.php? a=elib&c=getForm&r=resNode&d=mod&id_node=222 свободный. 6. Музылева И.В. Основы цифровой техники [Электронный ресурс].­ М.: Интернет­  Университет Информационных Технологий (ИНТУИТ), 2011. ­ Режим доступа:  http://old.intuit.ru/department/hardware/basdigtech/, свободный.  7. Орлов С.П. Организация компьютерных систем [Электронный ресурс]: учебное  пособие/ С.П.Орлов, Н.В. Ефимушкина. ­ Самара: Самар.гос. техн.ун­т, 2011. ­ Режим  доступа: http://window.edu.ru/resource/007/77007, свободный.  8. Трофимов С.Н. Архитектуры вычислительных систем и компьютерных сетей ЭВМ  [Электронный ресурс]: курс лекций/Кафедра ЮНЕСКО по новым информационным  технологиям КемГУ. ­ 2011. ­ Режим доступа:  http://unesco.kemsu.ru/study_work/method.htm, свободный.5. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Контроль и оценка результатов освоения дисциплины осуществляется преподавателем в   процессе   текущего   (рубежного)   контроля,   промежуточной   аттестации   в   форме дифференцированного зачета. Требования к результатам  освоения  (должен уметь, знать) Уметь Таблица №1 Функциональная принадлежность оценочного средства ­   получать   информацию   о   параметрах компьютерной системы ­ подключать дополнительное оборудование и   настраивать   связь   между   элементами компьютерной системы ­ производить инсталляцию и настройку  программного обеспечения компьютерных  систем ­   осуществлять   настройку  BIOS,   а   также настройку   и   установку   операционных систем.   «Параметры Практические   занятия: компьютерной   системы.   Выполнение операций   над   числами   в   системах счисления»,   «Кодирование   информации», «Организация   каталогов   и   файлов», «Анализ   вычислительной   системы», «Анализ   аппаратных   и   программных средств   ПК   и   их   характеристик», «Организация   памяти   ПК»,     «Настройка связи   между   элементами   компьютерной системы»,   «Внутренние   интерфейсы системной платы». Практические   занятия:   «Подключение дополнительного   оборудования   к   ПК», «Анализ   работы   логических   элементов ЭВМ»,   «Реализация   логических   функций на тренажерах (http://www.uchportal.ru/load/16)», «Выполнение   работы   с   периферийными устройствами, настройка и установка их». Практические   занятия:   «Инсталляция   и настройка   программного   обеспечения компьютерных   систем»,   «Подключение сетевых устройств, установка и настройка оборудования»,   «Основные   компоненты программного обеспечения». «Программирование   переходов   и   отладка программы».  программах       Практические занятия: «Настройка BIOS», «Определить дисковой операционной   систем»,   «Установить   и настроить операционную систему». команды     ­   базовые   понятия   и   основные   принципы построения   архитектур   вычислительных систем Контрольная работа № 1  Базовые понятия и   основные   принципы   построения архитектур вычислительных систем. Знать­   типы   вычислительных   систем   и   их архитектурные особенности. ­ организация работы основных логических блоков компьютерных систем ­ процессы обработки информации на всех уровнях компьютерных архитектур ­   основные   компоненты   программного обеспечения компьютерных систем. ­ основные принципы управления ресурсами и организация доступа к этим ресурсам и к оперативной памяти.     и систем   Дифференцированный зачет Контрольная   работа   №   2   «Типы вычислительных их архитектурные особенности» Дифференцированный зачет Контрольная   работа   №   3   «Организация работы   основных   логически   блоков компьютерных систем» Дифференцированный зачет Контрольная   работа   №   4   «Процессы обработки   информации   на   всех   уровнях компьютерных архитектур» Дифференцированный зачет Контрольная   работа   №   5   «Основные компоненты   программного   обеспечения компьютерных систем» Дифференцированный зачет Контрольная   работа   №6  Основные принципы   управления   ресурсами   и организация доступа к этим ресурсам и к оперативной памяти. Дифференцированный зачет ­   базовая   система   ввода/вывода   (BIOS)   и принцип работы операционной системы Дифференцированный зачет Требования к результатам  освоения  (профессиональные  компетенции) 1.1. ПК   спецификаций отдельных компонент   Выполнять   разработку ПК   1.2.   Осуществлять   разработку   кода программного   продукта   на   основе   готовых спецификаций на уровне модуля ПК   1.5. программного кода модуля   Осуществлять   оптимизацию ПК 2.3. Решать вопросы администрирования баз данных Таблица 2 Функциональная принадлежность оценочного средства Практические занятия: «Проанализировать информацию   о   параметрах   компьютерной системы»,   «Осуществить   построение вычислительной системы».   «Выполнить занятия: Практические   подключение дополнительного   оборудования»,   «Особенности   логических элементов ЭВМ», «Логические функции на программах тренажерах (http://www.uchportal.ru/load/16)»,  Практические   занятия:   «Инсталляция   и настройка   программного   обеспечения компьютерных   систем»,   «Настройка BIOS». Практические занятия: «Настройка BIOS», «Команды   дисковой   операционнойПК 2.4. Реализовывать методы и технологии защиты информации в базах данных ПК   3.1.     Анализировать   проектную   и техническую   документацию   на   уровне взаимодействия   компонент   программного обеспечения ПК 3.2.   Выполнять интеграцию модулей в программную систему ПК 3.4.  Осуществлять разработку тестовых наборов и тестовых сценариев систем». Практические занятия: «Команды дисковой операционной   систем».   «Установка   и настройка операционной системы». Практические   занятия:   «Подключение сетевых устройств, установка и настройка оборудования»,   «Основные   компоненты программного обеспечения». занятия: Практические   аппаратных и характеристик». Практические занятия:  «Идентификация и  установка процессора»,  «Программирование переходов и отладка  программы». «Анализ программных       Требования к результатам  освоения  (общие компетенции) Формы и методы сформированности компетенций ОК   1.   Понимать   сущность   и   социальную значимость   своей   будущей   профессии, проявлять к ней устойчивый интерес. Оценка преподавателя в участии студента в учебных, образовательных, воспитательных мероприятиях  в рамках специальности. Таблица 3 ОК   2.   Организовывать   собственную деятельность,   выбирать   типовые   методы   и способы   выполнения   профессиональных задач,   оценивать   их   эффективность   и качество ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных   ситуациях   и   нести   за   них ответственность. ОК 4. Осуществлять поиск, анализ и оценку информации, необходимой для постановки и решения задач, профессионального и личностного развития.   Использовать   информационно­ ОК   5. коммуникационные в профессиональной деятельности. профессиональных технологии         ОК 6. Работать в коллективе и в команде, обеспечивать   ее   сплочение,   эффективно общаться   с   коллегами,   руководством, потребителями. Наблюдение   за   соблюдением   технологии изготовления программного продукта. Наблюдение поведением   нестандартных и нештатных ситуациях. за     в Наблюдение, решения практического задания.   оценка   преподавателем задач,   профессиональных   Оценка   преподавателем   выполнения заданий   самостоятельной работы в поиске и использовании информации.  Определение   преподавателем   лидерских качеств,   наблюдение   за   отношениями внутри   за организацией   коллективной   деятельности, общением   с   преподавателем   и руководителями. Наблюдение группы.ОК   7.   Брать   на   себя   ответственность   за работу   членов   команды   (подчиненных),   за результат выполнения заданий.    ОК   8.   Самостоятельно   определять   задачи профессионального и личностного развития, заниматься   самообразованием,   осознанно планировать повышение квалификации. ОК  9. Ориентироваться  в  условиях   частой смены   технологий   в   профессиональной деятельности Наблюдение   за   проявлением   лидерских качеств,  за  самостоятельной   организацией работы и качеством его выполнения. Наблюдение преподавателем за процессом самообразования (использование дополнительных информационных источников),   за  планированием   студентом повышения   квалификации   (выполнение работы повышенной сложности). Наблюдение за соблюдением действующего законодательства обязательных требований   нормативных   документов,   а также требований стандартов, технических условий,   обновлением   программного обеспечения. и