ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КЕМЕРОВСКОЙ ОБЛАСТИ государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования «Беловский политехнический техникум» ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ АРХИТЕКТУРА КОМПЬЮТЕРНЫХ СИСТЕМ по специальности 230115 «Программирование в компьютерных системах» Белово 2013 ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КЕМЕРОВСКОЙ ОБЛАСТИ 04/1 РП 08-3.5. ГОУ СПО «Беловский политехнический техникум» ОПД 02 Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее – ФГОС) по специальности среднего профессионального образования (далее СПО) 230115 «Программирование в компьютерных системах». Организация-разработчик: ГОУ СПО «Беловский политехнический техникум» Разработчики: Белугина С.В., преподаватель ГОУ СПО «Беловский политехнический техникум»; Белов Д.В., преподаватель ГОУ СПО «Беловский политехнический техникум» Рекомендована Экспертным советом по профессиональному образованию в Кемеровской области. Протокол заседания Экспертного совета №__ от «____»__________20___ г. Одобрено на заседании ПЦК программного обеспечения ВТ и АС, ЕН и ЭД протокол № председатель ПЦК С.В. Белугина «____»________________201_г. Утверждаю Зам. директора по УПР ______________З.С. Калачук от «____»____________201__г. Рассмотрена и одобрена на заседании методического совета техникума и рекомендована в качестве рабочей программы учебной дисциплины Протокол № __ « _ »__________20___г. Зам директора по НМР Т.П. Салтымакова Разработчик С.В. Белугина Стр. 2 из 15 Версия 1 20.06.2013 ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КЕМЕРОВСКОЙ ОБЛАСТИ 04/1 РП 08-3.5. ГОУ СПО «Беловский политехнический техникум» ОПД 02 СОДЕРЖАНИЕ 1. ПАСПОРТ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ 2. СТРУКТУРА СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ 3. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ 4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ Разработчик С.В. Белугина Стр. 3 из 15 Версия 1 4 5 11 15 20.06.2013 ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КЕМЕРОВСКОЙ ОБЛАСТИ 04/1 РП 08-3.5. ГОУ СПО «Беловский политехнический техникум» ОПД 02 1. ПАСПОРТ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ Архитектура компьютерных систем 1.1. Область применения программы Рабочая программа учебной дисциплины является частью основной профессиональной образовательной программы в соответствии с ФГОС по специальности среднего профессионального образования (далее СПО) 230115 «Программирование в компьютерных сетях», входящей в состав укрупненной группы специальностей 230000 «Информатика и ВТ». Рабочая программа учебной дисциплины может быть использована в дополнительном профессиональном образовании (в программах повышения квалификации и переподготовки) и профессиональной подготовке по профессиям рабочих: 16199 «Оператор электронновычислительных и вычислительных машин». 1.2. Место дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы: дисциплина входит в общепрофессиональный цикл. 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; В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать: базовые понятия и основные принципы построения архитектур вычислительных систем; типы вычислительных систем и их архитектурные особенности; Разработчик С.В. Белугина Стр. 4 из 15 Версия 1 20.06.2013 ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КЕМЕРОВСКОЙ ОБЛАСТИ 04/1 РП 08-3.5. ГОУ СПО «Беловский политехнический техникум» ОПД 02 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 1.4. Рекомендуемое количество часов на освоение программы дисциплины: максимальной учебной нагрузки обучающегося 110 часов, в том числе: обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося 74 часа; самостоятельной работы обучающегося 36 часов. 2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ 2.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы Вид учебной работы Количество часов 110 Максимальная учебная нагрузка (всего) Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего) 74 в том числе: лабораторные занятия 14 практические занятия 16 контрольные работы 4 Самостоятельная работа обучающегося (всего) 36 в том числе: - систематическая проработка конспектов занятий, учебной и специальной литературы (по вопросам к параграфам, главам учебных пособий, составленным преподавателям) Разработчик С.В. Белугина Стр. 5 из 15 Версия 1 13 20.06.2013 ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КЕМЕРОВСКОЙ ОБЛАСТИ 04/1 РП 08-3.5. ГОУ СПО «Беловский политехнический техникум» ОПД 02 - проработка конспектов для подготовки к практическим и лабораторным занятиям 15 - индивидуальное проектное задание 8 Итоговая аттестация в форме экзамена 2.2. Тематический план и содержание учебной дисциплины «Архитектура компьютерных систем» Наименование разделов и тем 1 Введение Раздел 1 Представление информации в вычислительных системах Тема 1 . 1 Арифметические основы ЭВМ Тема 1.2 Представление Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы, самостоятельная работа обучающихся 2 История развития вычислительной техники Объем часов Уровень освоения 3 1 4 1 21 Содержание учебного материала Системы счисления Форматы и коды чисел в ЭВМ Арифметические основы ЭВМ Практическое занятие № 1 Выполнение на ЭВМ арифметических операций Самостоятельная работа обучающихся 1 Работа с учебником Архитектура ЭВМ и вычислительных систем /Максимов Н.В., Партыка Т.Л., Попов И.И.: стр. 3855 2 Индивидуальное проектное задание Операции над числами в модифицированном обратном и модифицированном дополнительном кодах 3 Проработка конспектов для подготовки к практическому занятию Содержание учебного материала Разработчик С.В. Белугина Стр. 6 из 15 13 1 2 2 2 1 2 2 2 6 1 4 1 8 Версия 1 20.06.2013 ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КЕМЕРОВСКОЙ ОБЛАСТИ 04/1 РП 08-3.5. ГОУ СПО «Беловский политехнический техникум» ОПД 02 информации в ЭВМ Представление информации в ЭВМ Лабораторное занятие № 1 Методы кодирования и формы представления в ЭВМ числовой, графической и звуковой информации. Контрольная работа по теме «Представление информации в ЭВМ» Самостоятельная работа обучающихся 1 Работа с учебником Архитектура ЭВМ и вычислительных систем /Максимов Н.В., Партыка Т.Л., Попов И.И.: стр. 3437, 56-65 2 Проработка конспектов для подготовки к лабораторному занятию Раздел 2 Архитектура и принципы работы основных логических блоков вычислительных систем (ВС) Тема 2.1 Логические основы ЭВМ, элементы и узлы Тема 2.2 Основы построения ЭВМ 2 2 1 2 2 2 1 1 67 Содержание учебного материала 9 Логические основы ЭВМ. Логические элементы и узлы ЭВМ Лабораторное занятие № 2 Работа и особенности логических элементов ЭВМ Самостоятельная работа обучающихся 1 Работа с учебником Микропроцессорная техника / А.В.Кузин, М.А.Жаворонков.: стр. 227-236 2 Проработка конспектов для подготовки к лабораторному занятию Содержание учебного материала 2 2 2 Основы построения ЭВМ Самостоятельная работа обучающихся 2 1 Разработчик С.В. Белугина Стр. 7 из 15 1 1 2 3 2 1 3 Версия 1 1 20.06.2013 ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КЕМЕРОВСКОЙ ОБЛАСТИ 04/1 РП 08-3.5. ГОУ СПО «Беловский политехнический техникум» Тема 2.3 Внутренняя организация процессора Тема 2.4 Организация работы памяти компьютера Тема 2. 5 Интерфейсы Тема 2.6 Режимы работы процессора ОПД 02 1 Работа с учебником Микропроцессорная техника / А.В.Кузин, М.А.Жаворонков.: стр. 27-66 Содержание учебного материала 1 Структура процессора. Структура команд процессора. Самостоятельная работа обучающихся 1 Работа с учебным пособием Вычислительная техника /Т.Л. Партыка, И.И. Попов: стр.176-233 Содержание учебного материала 2 Структура памяти ЭВМ Оперативная память. Виды адресации Организация памяти в ЭВМ Самостоятельная работа обучающихся 1 Работа с учебником Микропроцессорная техника / А.В.Кузин, М.А.Жаворонков: стр. 66-95 Содержание учебного материала Интерфейсы: понятие, классификация Лабораторное занятие № 3 Архитектура системной платы. Лабораторное занятие № 4 Внутренние интерфейсы системной платы Лабораторное занятие № 5 Интерфейсы периферийных устройств IDЕ и SСSI Лабораторное занятие № 6 Параллельные и последовательные порты и их особенности работы Самостоятельная работа обучающихся 1 Работа с учебным пособием Вычислительная техника /Т.Л. Партыка, И.И. Попов: стр. 329-388 2 Проработка конспектов для подготовки к лабораторным занятиям Содержание учебного материала 2 2 2 2 2 Режимы работы процессора Разработчик С.В. Белугина Стр. 8 из 15 3 1 1 1 8 1 1 1 15 2 2 1 2 2 2 2 2 2 2 5 1 4 3 2 Версия 1 1 20.06.2013 ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КЕМЕРОВСКОЙ ОБЛАСТИ 04/1 РП 08-3.5. ГОУ СПО «Беловский политехнический техникум» Тема 2.7 Основы программирования процессора Тема 2.8 Современные процессоры Раздел 3 Вычислительные системы Тема 3. 1 Организация вычислений в вычислительных системах ОПД 02 Самостоятельная работа обучающихся 1 Работа с учебником Архитектура ЭВМ и вычислительных систем /Максимов Н.В., Партыка Т.Л., Попов И.И.: стр. 368392 Содержание учебного материала 1 1 18 Основы программирования процессора Практическое занятие № 2 Способы адресации Практические занятия № 3-4 Программирование арифметических и логических команд Практические занятия № 5 Программирование и отладка программ Самостоятельная работа обучающихся 1 Индивидуальное проектное задание – Основы программирования на языке ASSEMBLER 2 Проработка конспектов для подготовки к практическим занятиям Содержание учебного материала 2 2 2 2 4 2 2 2 Основные характеристики процессора Типы процессоров нового поколения Лабораторное занятие № 7 Идентификация и установка процессора Самостоятельная работа обучающихся 1 Работа с учебником Архитектура ЭВМ и вычислительных систем /Максимов Н.В., Партыка Т.Л., Попов И.И.: стр. 269290 2 Проработка конспектов для подготовки к лабораторному занятию 2 2 2 8 4 4 8 1 1 2 2 1 1 21 Содержание учебного материала 5 Организация вычислений в 2 Разработчик С.В. Белугина Стр. 9 из 15 Версия 1 1 20.06.2013 ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КЕМЕРОВСКОЙ ОБЛАСТИ 04/1 РП 08-3.5. ГОУ СПО «Беловский политехнический техникум» Тема 3.2 Классификация вычислительных систем ОПД 02 вычислительных системах (ВС) Поток данных и поток команд Самостоятельная работа обучающихся 1 Работа с учебником Архитектура ЭВМ и вычислительных систем /Максимов Н.В., Партыка Т.Л., Попов И.И.: стр. 232251 Содержание учебного материала Классификация вычислительных систем Программное обеспечение вычислительных систем Практическое занятие № 6 Сбор информации о параметрах компьютерной системы Практическое занятие № 7 Инсталляция и настройка программного обеспечения компьютерных систем Практическое занятие № 8 Выбор вычислительной системы Контрольная работа по темам 2.1, 2.32.6, 3.1, 3.2 Самостоятельная работа обучающихся 1 Работа с учебником Архитектура ЭВМ и вычислительных систем /Максимов Н.В., Партыка Т.Л., Попов И.И.: стр. 228268 2 Проработка конспектов для подготовки к практическим занятиям 2 1 1 1 16 2 2 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 4 1 3 Для характеристики уровня освоения учебного материала используются следующие обозначения: 1. – ознакомительный (узнавание ранее изученных объектов, свойств); 2. – репродуктивный (выполнение деятельности по образцу, инструкции или под руководством) 3. – продуктивный (планирование и самостоятельное выполнение деятельности, решение проблемных задач) Разработчик С.В. Белугина Стр. 10 из 15 Версия 1 20.06.2013 ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КЕМЕРОВСКОЙ ОБЛАСТИ 04/1 РП 08-3.5. ГОУ СПО «Беловский политехнический техникум» ОПД 02 3. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ ДИСЦИПЛИНЫ 3.1. Требования к минимальному материально-техническому обеспечению Реализация программы дисциплины требует наличия учебного кабинета «Архитектура компьютерных систем» Оборудование учебного кабинета: - посадочные места по количеству обучающихся; - рабочее место преподавателя; - комплект учебно-наглядных пособий «Архитектура компьютерных систем». Технические средства обучения: - компьютер с лицензионным программным обеспечением и мультимедиапроектор; - компьютеры с лицензионным программным обеспечением по количеству обучающихся и соответствующим периферийным оборудованием. 3.2. Информационное обеспечение обучения Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы Основные источники: 1. Кузин, А.В. Микропроцессорная техника [Текст]: учебник для сред. проф. образования / А.В.Кузин, М.А.Жаворонков. – М.: ACADEMA, 2010. - 304 с. - (Среднее профессиональное образование). 2. Максимов, Н.В., Архитектура ЭВМ и вычислительных систем [Текст]: Учебник/ Н.В. Максимов, Т.Л. Партыка, И.И. Попов.- М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2006.- 512 с. - (Профессиональное образование). Разработчик С.В. Белугина Стр. 11 из 15 Версия 1 20.06.2013 ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КЕМЕРОВСКОЙ ОБЛАСТИ 04/1 РП 08-3.5. ГОУ СПО «Беловский политехнический техникум» ОПД 02 3. Партыка, Т.Л. Вычислительная техника [Текст]: учеб. пособие для студ. среднего проф. образования /Т.Л. Партыка, И.И. Попов. – М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2007. – 608 с. - (Профессиональное образование) Интернет-ресурсы: 1. download.intel.com [Электронный ресурс]/ ftp://download.intel.com/ design/ Pentium4/manuals/ - Издания по архитектуре компьютерных систем в электронном виде в формате PDF 2. intuit.ru\mpbasics\hardware\mpbasics [Электронный ресурс] / http://www. intuit.ru - Интернет-университет информационных технологий (ИНТУИТ.ру), Основы микропроцессорной техники intuit.ru/ АРХИТЕКТУРА ЭВМ [Электронный ресурс]/ http://www. intuit.ru - Интернет-университет информационных технологий (ИНТУИТ.ру), Архитектура и организация ЭВМ 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) 1 Умения: получать информацию о параметрах компьютерной системы подключать дополнительное оборудование и настраивать связь Разработчик С.В. Белугина Формы и методы контроля и оценки результатов обучения 2 Защита практического занятия «Сбор информации о параметрах компьютерной системы» Защита лабораторных и практических работ: «Идентификация и установка Стр. 12 из 15 Версия 1 20.06.2013 ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КЕМЕРОВСКОЙ ОБЛАСТИ 04/1 РП 08-3.5. ГОУ СПО «Беловский политехнический техникум» между элементами компьютерной системы производить инсталляцию и настройку программного обеспечения компьютерных систем Знания: 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 Разработчик С.В. Белугина ОПД 02 процессора», «Внутренние интерфейсы системной платы», «Интерфейсы периферийных устройств IDЕ и SСSI», «Параллельные и последовательные порты и их особенности работы» Защита практической работы «Инсталляция и настройка программного обеспечения компьютерных систем» Лабораторные и практические работы: «Выполнение на ЭВМ арифметических операций», «Методы кодирования и формы представления в ЭВМ числовой, графической и звуковой информации», «Работа и особенности логических элементов ЭВМ». Экзамен. Практическое занятие «Выбор вычислительной системы». Тестирование по теме «Классификация вычислительных систем». Лабораторные занятия: «Архитектура системной платы», «Работа и особенности логических элементов ЭВМ». Защита лабораторных работ. Индивидуальное проектное задание Операции над числами в модифицированном обратном и модифицированном дополнительном кодах. Контрольная работа по теме «Представление информации в ЭВМ» Стр. 13 из 15 Версия 1 20.06.2013 ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КЕМЕРОВСКОЙ ОБЛАСТИ 04/1 РП 08-3.5. ГОУ СПО «Беловский политехнический техникум» ОПД 02 основные компоненты программного обеспечения компьютерных систем Практическая работа «Инсталляция и настройка программного обеспечения компьютерных систем». Тестирование по теме «Программное обеспечение вычислительных систем». Защита практических работ. Экзамен. основные принципы управления ресурсами и организации доступа к этим ресурсам Практические занятия: «Способы адресации», «Программирование арифметических и логических команд», «Программирование и отладка программ». Индивидуальное проектное задание – Основы программирования на языке ASSEMBLER. Экзамен. Разработчик С.В. Белугина Стр. 14 из 15 Версия 1 20.06.2013 ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КЕМЕРОВСКОЙ ОБЛАСТИ 04/1 РП 08-3.5. ГОУ СПО «Беловский политехнический техникум» Разработчик С.В. Белугина ОПД 02 Стр. 15 из 15 Версия 1 20.06.2013