СТО АлтГТУ 13.62.1.3254-2013 СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ Система качества АлтГТУ Образовательный стандарт высшего профессионального образования АлтГТУ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ СТАНДАРТ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ Б.3.ДВ20.2 "Системная программная среда" по направлению «Профессиональное обучение» - 051000 профиль «Информатика и вычислительная техника» ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова» СТО АлтГТУ 13.62.1.3254-2013 Предисловие 1) РАЗРАБОТАН кафедрой прикладной математики государственного технического университета им. И. И. Ползунова Алтайского 2) Стандарт дисциплины разработан на основании ФГОС ВПО направления подготовки (специальности) 051000 — Профессиональное обучение (по отраслям), профиль «Информатика и вычислительная техника», утверждённого приказом № 781 Министерства образования и науки Российской федерации от 22 декабря 2009 г. 3) Стандарт дисциплины "Системная программная среда" по своему назначению, структуре и содержанию полностью соответствует требованиям УМКД. 4) ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ II СТО АлтГТУ 13.62.1.3254-2013 СОДЕРЖАНИЕ 1 Область применения ……………………………………………………………........ 2 Нормативные ссылки ……………………………………………………………........ 3 Общие сведения о дисциплине. Паспорт дисциплины ………………………... 3.1 Выписка из рабочего учебного плана ООП…………………………………….. 3.2 Цели и задачи освоения дисциплины. …………………………………………. 3.3 Место дисциплины в структуре ООП направления (специальности) …….. 3.4 Требования к результатам освоения дисциплины ………………………….. 3.5 Объем и виды занятий по дисциплине……………………………………….. 4 Рабочая программа дисциплины…………………………………………………… 4.1 Содержание дисциплины…………………………………………………………. 4.1.1 Тематический план дисциплины……………………………………………… 4.1.2 Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины… 4.1.3 Формы и содержание текущей и промежуточной аттестации по дисциплине ……………………………………………………………………………….. 4.1.4 Учебно-методическая карта дисциплины………………………………….. 4.2 Условия освоения и реализации дисциплины………………………………. 4.2.1 Методические рекомендации студентам по изучению дисциплины …. 4.2.2 Организация самостоятельной работы студентов……………… ……….. 4.2.3 Методические рекомендации преподавателю дисциплины….. ………... 4.2.4 Образовательные технологии………………………………………………… 4.2.5 Особенности преподавания дисциплины…………………………………… 4.2.6 Материально-техническое обеспечение дисциплины……………………. 5 Лист согласования рабочей программы дисциплины…………………………… 6 Изменения к стандарту дисциплины…………………………………………. …..... Приложение А Тесты текущего контроля успеваемости …................................... Приложение Б Тесты промежуточной аттестации ................. …........................... Приложение В . Памятка учебной дисциплины Приложение Г. Методические указания по выполнению практических заданий 1 1 2 2 3 3 3 4 4 4 4 5 6 7 8 8 8 8 8 9 10 10 11 12 14 16 19 III СТО АлтГТУ 13.62.1.3254-2013 СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ Система качества АлтГТУ Образовательный стандарт высшего профессионального образования АлтГТУ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ СТАНДАРТ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "Системная программная среда" Введён впервые УТВЕРЖДАЮ Начальник УМУ ________________________ Щербаков Н.П. (подпись) ( Ф.И.О.) Дата__________________ (число, месяц, год) 1 Область применения 1.1Стандарт дисциплины устанавливает общие требования к содержанию, структуре, объему дисциплины "Системная программная среда" и условиям ее реализации в АлтГТУ 1.2 Действие стандарта распространяется: а) на студентов, обучающихся по направлению (специальности) 051000 "Профессиональное обучение", профиль «Информатика и вычислительная техника»; б) на преподавателей и сотрудников структурных подразделений, задействованных в образовательном процессе по дисциплине. 2 Нормативные ссылки В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие нормативные документы: ГОСТ Р 1.5-92 ГСС РФ. Общие требования к построению, изложению, оформлению и содержанию стандартов. ГОСТ 2.105-95 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам. ФГОС-03. Федеральный государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования по направлению подготовки 051000 — Профессиональное обучение (по отраслям). 1 СТО АлтГТУ 13.62.1.3254-2013 3 Общие сведения о дисциплине. Паспорт дисциплины 3.1 Выписка из рабочего учебного плана ООП № п.п. Распределение по семестрам Наимено вание циклов и дисципл ин 1 эк за ме н ы 2 за че т ы 3 4 Трудоёмко-сть К у р с о в ы е п р о е к т ы (р а б о т ы ) Р а с ч е т н ы е з а д а н и я Ф Г О С 5 6 7 Р У П 8 Часы учебных занятий В с е г о 9 В с е г о б е з С Р С А у д и т о р н ы е Л е к ц и и з а н я т и я в п е р и о д с е с с и й 10 СРС Из них Л аб ор ат ор н ы е з а н я т и я В П р а к т и ч ес к и е с е м е с т р е В п е р и о д В с е с с и й 11 12 13 14 15 16 45 15 0 30 27 0 Профессиональный цикл Б.3 0 52 Вариативная часть, включая дисциплины по выбору ДВ20.2 Системная 2 6 программная среда 72 72 Продолжение таблицы Распределение по курсам I курс II курс III курс 5 1 2 3 17 17 17 4 Недель в семестре 17 17 Кафе дра IV курс 6 7 8 15 17 9 Пере чень реал изуе мых комп етен ций В инте ракт ивно й фор ме 26 27 Часов в неделю (лекции/лаб. зан./ практ. зан) / Часов СРС в семестре 17 18 19 20 21 22 1/0/2/27 23 24 25 ПМ пк-32, пк-34 15 СТО АлтГТУ 13.62.1.3254-2013 3.2 Цели и задачи освоения дисциплины Целями освоения дисциплины "Системная программная среда" являются изучение студентами основных принципов функционирования системных программных окружений, знакомство с их компонентами, составом и структурой. Задачи дисциплины: знакомство с терминологией, основными компонентами системной программной среды и их взаимодействием, введение в виртуализацию информационной инфраструктуры, знакомство с принципами организации рабочей среды пользователей в стандартных операционных окружениях вычислительных систем. 3.3 Место дисциплины в структуре ООП направления (специальности) Дисциплина "Системная программная среда" входит в профессиональный цикл и относится к вариативной части, включая дисциплины по выбору. Изучается в шестом семестре и базируется на базовых понятиях и знаниях, приобретенных при изучении дисциплин "Информатика", "Операционные системы", "Организация ЭВМ", "Основы интернет-технологий". При изучении дисциплины студенты должны знать основные термины и определения, иметь представление о компонентах вычислительных систем, типах и организации операционных систем, построении компьютерных сетей и телекоммуникациях, владеть основами алгоритмизации, программирования, сетевого и системного администрирования. Полученные знания и навыки в дальнейшем используются при изучении дисциплин "Компьютерные коммуникации и сети", "Педагогические программные средства". 3.4 Требования к результатам освоения дисциплины Требования к результатам освоения дисциплины представлены в виде таблицы 2. Таблица 2 Код компетенци и по ФГОС ВПО или ООП Содержание компетенции (или ее части) ПК-32 Способность выполнять работы соответствующего квалификационно го уровня ПК-34 Готовность к формированию профессионально й компетентности рабочего(специал иста) соответствующего квалификационно го уровня В результате изучения дисциплины обучающиеся должны: знать общую организацию системной программной среды общие подходы к построению системной среды и программных компонентов уметь владеть анализировать факторы, определяющие эффективность использования компонентов программной среды навыками работы в различных системных окружениях, навыками использования системной программной среды Аргументирован но доказать принятие тех или иных решений Терминологией и правилами её использования, иметь навыки в преподавании дисциплин соответствующего направления 3 СТО АлтГТУ 13.62.1.3254-2013 3.5 Объем и виды занятий по дисциплине Объем и виды занятий по дисциплине представлены в Паспорте дисциплины: Паспорт дисциплины Кафедра ______прикладная математика_________________________________ (наименование кафедры, обеспечивающей преподавание дисциплины) Дисциплина ____БЗ-ДВ20.2____Системная программная среда_______________ (шифр с указанием цикла подготовки, наименование дисциплины) Статус дисциплины _________вариативная по выбору_____________________ (базовая, вариативная, вариативная по выбору, факультативная) Направление(я) (специальность) 051000 — Профессиональное обучение______ (код и наименование направления или специальности) Профиль(и) (при наличии)___Информатика и вычислительная техника________ (наименование профиля) Форма обучения___________очная_____________________________________ (очная, очно - заочная, заочная) Объем дисциплины________72 час.____________________________________ (общий объем дисциплины, час.) Общая трудоёмкость дисциплины ____2______ зачётных единиц РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПО ВИДАМ ЗАНЯТИЙ Учебные занятия (часы) Аудиторные занятия Семестр Всего 6 72 всего аудито лекц. рных занятий 45 15 практические лаборат. занятия работы (семинары) 0 30 Наличие курсовых проектов (КП), курсовых СРС работ (КР), расчетных заданий (РЗ) 27 НЕТ Форма промежуточно й аттестации (зачёт, экзамен) ЗАЧЕТ 4 Рабочая программа дисциплины 4.1 Содержание дисциплины 4.1.1 Тематический план дисциплины 4.1.1.1. Лекционный курс (15 часов) 1. Введение. Понятие системной программной среды. Общий обзор сетевых операционных систем и средств межсетевого взаимодействия. [2 часа] Литература [1,2]. 2. Эволюция системной программной среды. Введение в виртуализацию, как механизма организации разделения ресурсов и обеспечения независимости системной программной среды от аппаратных средств и архитектуры вычислительных систем. Начальный обзор типов виртуализации системной программной среды, механизмов СТО АлтГТУ 13.62.1.3254-2013 виртуализации и наиболее распространённых программных продуктов. [2 часа] Литература[5,6,7 ] 3. Классические системные программные окружения. Системная программная среда Windows и *NIX. Базовые компоненты классической ситемной программной среды. Прикладные интерфейсы. [2 часа] Литература[1,3 ] 4. Системная программная среда Windows. История развития, семейства Windows, организация системы. [2 часа]. Литература [3] 5. Серверные, Desktop и Mobile версии Winows-систем. Сервисы и службы Winowsсистем. Назначение, особенности и возможности систем. Средства организации корпоративной рабочей среды серверных систем. Программные интерфейсы и особенности их реализации. [2 часа]. Литература [3,7] 6. Системная среда Unix. История развития ОС, ветви ОС (System V, BSD, Solaris, семейство BSD, системы на основе ядра Linux). [2 часа]. Литература [1, 2] 7. Особенности архитектуры и организация OC *NIX. Организация памяти, управления процессами, файловой системой, межпроцессовое взаимодействие, APIинтерфейсы. Компоненты системной программной среды для организации взаимодействия пользователей в корпоративной среде. [3 час]. Литература [1, 2,8] 4.1.1.2. Практические занятия (30 часов) 1. Оценка потребностей и конфигурирование серверного оборудования и систем хранения данных для реализации системных окружений. [4 часа] Литература[1,3 ] 2. Первоначальная инсталляция и конфигурирование гипервизора VMware ESXi [4 часа] Литература[5]. 3.Первоначальная инсталляция и конфигурирование гипервизора HyperV [4 часа] Литература[7]. 4.Первоначальная инсталляция и конфигурирование Windows-сервера в роли контроллера домена в среде Hyper-V. [6 часов] Литература[2,7] 5. Создание среды рабочей группы на основе Winows-сервера в роли контроллера домена. [6 часов] Литература[2,7] 6. Создание среды рабочей группы на основе Linux-сервера в роли контроллера домена в среде VmWare ESXi. [6 часов] [4,5,8] 4.1.1.3. Самостоятельная работа студентов (27 часов) Литература [1, 2,3, 8] Подготовка к практическим занятиям по темам. Подготовка к контрольным опросам и зачету. - 27 часов. 4.1.2 Учебно-методическое и информационное дисциплины Основная литература обеспечение 1. Олифер, В. Г. Сетевые операционные системы СПб.: Питер, 2003 [51 экз.], 2009 [35 экз.] 2. Власов, Ю. В. Администрирование сетей на платформе MS Windows Server М.: Интернет-ун-т информ. Технологий, 2008 [11 экз.] Дополнительная литература 3. Таненбаум, Э. Современные операционные системы СПб.: Питер, 2003-2010 5 СТО АлтГТУ 13.62.1.3254-2013 4. А.В.Гордеев, А.Ю.Молчанов. Системное программное обеспечение.М.:20022007 Программное обеспечение и интернет-ресурсы 5. Документация по продуктам VMware, демо-версии и свободно распространияемы продукты. Режим доступа http://www.vmware.com/support/product-support/vsphere/index.html 6. Документация по продукту Citrix Xen Server. Режим доступа http://support.citrix.com/proddocs/topic/xenserver/xs-where-are-docs-wr.html 7. Описание, ссылки на загрузку и документация по HyperV. Режим доступа http://www.microsoft.com/en-us/server-cloud/hyper-v-server/default.aspx 8. Официальный сайт Debian GNU Linux. Режим доступа - http://www.debian.org При работе на практических занятиях используются свободно распространяемые и демо-версии программного обеспечения, в частности VMware vSphere(60-дневная демоверсия и свободно распространяемый гипервизор ESXi) - www.wmware.com, Citrix Xen Server (свободно распространяемый гипервизор Xen) www.citrix.com, HyperV(Полнофункциональный гипервизор Microsoft HyperV) http://technet.microsoft.com/en-US/evalcenter/dd776191.aspx, а также операционнаые системы семейства Microsoft Windows, получаемые студентами в рамках факультетской подписки MSDN AA. Учебно-методические материалы и пособия Методические указания к проведению практических занятий существенно зависят от используемых версий программного обеспечения гипервизоров и базовых операционных систем и выдаются перед практическими занятиями в электронном виде. Методические указания формируются преподавателем на основе руководств по инсталляции и администрированию соответствующих программных продуктов на основе электронной документации по последним версиям и подверсиям продуктов, получаемых в режиме свободного доступа с сайтов фирм-производителей программного обеспечения, в частности, VMware (www.vmware.com) (VMware vSphere, VMware ESXi) , Citrix (www.citrix.com) (Citrix Xen Server), Microsoft (www.microsoft.com), (Microsoft HyperV, Microsoft Windows Server), Samba (www.samba.org), TurnKey (www.turnkeylinux.org) (Domain Controller On Linux), www.debian.org (базовая для лабораторных работ версия Linux). 4.1.3 Формы и содержание текущей и промежуточной аттестации по дисциплине Форма промежуточной аттестации – зачет. Текущий контроль успеваемости по дисциплине осуществляется по результатам выполнения практических заданий и контрольных работ. Удельный вес каждого контрольного испытания (в долях единицы) приведен в Учебно-методической карте дисциплины (см. п. 4.1.4). Содержание промежуточной аттестации раскрывается в комплекте контролирующих материалов, предназначенных для проверки соответствия уровня подготовки по дисциплине требованиям ФГОС ВПО. Оценочные материалы по дисциплине содержат: тесты промежуточной аттестации по дисциплине; тесты текущего контроля успеваемости по дисциплине. Комплект контролирующих материалов приведен в приложении А настоящего стандарта. СТО АлтГТУ 13.62.1.3254-2013 4.1.4 Учебно-методическая карта дисциплины Учебно-методическая карта дисциплины «Системная программная среда» для направления (ий) или специальности (ей)_051000 - Профессиональное____ (код и наименование направления _обучение, профиль «Информатика и вычислительная техника»_____________ на ___6___ семестр График аудиторных занятий, СРС, текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестаций Наименование вида работ Лекции Лабораторные работы Практические (семинарские) занятия 1 2 1 1 Номер недели 3 4 5 6 7 8 9 10 1 Аудиторные занятия __45_ час. 2 1 2 3 2 3 4 3 4 5 4 4 11 12 6 5 5 13 14 7 15 16 17 7 5 6 6 6 6 6 7 7 2 Самостоятельная работа студентов __27_ час. Курсовой проект (КП) Курсовая работа (КР) Расчетное задание (РЗ) Реферат Другие виды СРС Коллоквиум (КЛ) Контрольная работа (К) Контрольный опрос(КО) Защита лабораторной работы (ЗР) Другие виды аттестации Экзамен Зачет 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 3 Формы текущей аттестации Ко 0.1 Ко 0.1 Ко 0.1 6 Ко 0.1 ко 0.1 Ко 0.1 4 Формы промежуточной аттестации Не предусмотрен На последней неделе, вес-0.4 Примечания 1 В п.1 и п.2 (а также другие виды СРС: подготовка к лекциям, выполнение домашнего задания и др.) в каждой неделе указаны номера (темы) лекций, лабораторных работ, практических или семинарских занятий в соответствии с содержанием дисциплины разработчика ; 2. В п.3 на соответствующей неделе проставлено условное обозначение различных форм текущей аттестации (КЛ,К, КО и т.д.) и через дробь - удельный вес каждого из видов контроля в общей оценке по дисциплине, которая принимается за единицу. 7 СТО АлтГТУ 13.62.1.3254-2013 4.2 Условия освоения и реализации дисциплины 4.2.1 Методические рекомендации студентам по изучению дисциплины При изучении дисциплины в качестве основного учебного пособия рекомендуется использовать [1,2,3], дополняемые материалом, излагаемым на лекциях. При изучении первых трех тем также рекомендуется использовать источники [5,6,7] и материалы, предлагаемые преподавателем в электронном виде. Для успешного усвоения тем при выполнении практических заданий допускается использование DeskTop средств виртуализации (Oracle VirtualBox, VMware Player, VMware Workstation, Parallels Workstations) c последующей конвертацией виртуальных машин в одно из окружений, реализуемых в серверных системах виртуализации, функционирующих в учебной лаборатории. 4.2.2 Организация самостоятельной работы студента по дисциплине Самостоятельная работа студентов осуществляется с использованием личного персонального компьютера и учебного серверного и сетевого оборудования, размещённого в ауд. 301(специализированная сетевая и серверная лаборатория). При выполнении практических заданий рекомендуется использовать официальную документацию с сайтов разработчиков соответствующего программного обеспечения, а так же внимательно изучить методические материалы, предоставляемые перед выполнением работ в электронном виде. 4.2.3 Методические рекомендации преподавателю дисциплины Лекции по курсу «Системная программная среда» читаются преподавателем в аудитории 522 главного корпуса, или в других аудиториях с мультимедийным оборудованием. Практические занятия проводятся в аудитории 301 главного корпуса, оснащенной учебным серверным и сетевым оборудованием. Они выполняются в строгом соответствии с планом практических занятий и методическими указаниями к практическим занятиям, выдаваемым в электронном виде в день проведения практического занятия. Каждому студенту в начале семестра вручается Памятка, в которой сформулированы изучаемые темы, темы практических занятий, методы квалиметрии и основная литература по курсу. 4.2.4 Образовательные технологии Образовательные технологии, используемые при изучении курса «Системная программная среда» - 15 час. предусматривают применение следующих инновационных методов обучения: -модульно-рейтинговая система квалиметрии учебной деятельности студентов; -лекция – визуализация(7 часов); -использование мультимедийного, серверного, сетевого и общего компьютерного оборудования при контроле СРС, выполнении практических заданий; -метод проблемного обучения, предусматривающий постановку для каждого студента индивидуального задания по всем темам курса(8 часов). 4.2.5 Особенности преподавания дисциплины При выполнении практических заданий используются не менее 2 серверных систем (не менее 1-й - с аппаратной поддержкой виртуализации Intel VT-X, или AMD-V), СТО АлтГТУ 13.62.1.3254-2013 функционирующих под управлением гипервизоров. Каждый студент в процессе выполнения практического задания создает собственные виртуальные машины, в рамках которых выполняются работы по изучению соответствующих системных сред (Windows Server, Linux). В качестве основных гипервизоров используются свободно распространяемые продукты от ведущих производителей программного обеспечения VMware ESXi, Citrix Xen Server, Microsoft HyperV. 4.2.6 Материально-техническое обеспечение дисциплины При изучении дисциплины "Системная программная среда" и выполнении практических заданий используются персональный компьютер под управлением операционной системы Windows или Linux. Для организации индивидуальных системных программных окружений для каждого студента в процессе изучения курса широко используется технология виртуализации информационной среды с использованием выделенных физических учебных серверов, размещённых в специализированной аудитории (301 г.к.). Используется не менее 2-х специализированных физических серверов, каждый из которых имеет не менее 2-х 64-х-разрядных процессоров, причем не менее 1-го сервера - с аппаратной поддержкой виртуализации, не менее 8 Гб оперативной памяти, RAID-контроллер с поддержкой RAID уровней 0,1,10,5,5Е,6, дисковую систему объёмом не менее 300 Гб, двумя сетевыми интерфейсами с пропускной способностью не менее 1 Гбит, DVD-ROM-привод, консольный коммутатор с монитором, клавиатурой и манипулятором "мышь". Для обеспечения высокоэффективной работы группы студентов используются высокопроизводительные коммутаторы Cisco2960 c двумя портами на 1 Гбит и 24 портами 100 мБит. Из дополнительных программных средств используются Bare-metall гипервизоры VMware ESXi (версия не ниже 5.1 - бесплатное ПО), Citrix Xen Server (версия не ниже 5.6 - бесплатное ПО), Microsoft HyperV 2008 (2012) (бесплатное ПО). 9 СТО АлтГТУ 13.62.1.3254-2013 5 Лист согласования рабочей программы дисциплины Лист согласования рабочей программы дисциплины Наименование дисциплин, изучение которых опирается на данную дисциплину 1 Компьютерные коммуникации и сети Педагогические программные средства Кафедраразработчик дисциплины Предложения по корректировке рабочей программы, вносимые согласующей кафедрой Подпись заведующего согласующей кафедры 4 2 3 ПМ нет ПМ нет 6 Лист изменений к стандарту дисциплины ИЗМЕНЕНИЕ (ДОПОЛНЕНИЕ) № _____ Утверждено и введено в действие __________________________________________________________________ от ________________________________ (наименование документа) № ___________ (дата (цифрой), месяц (прописью), год) Дата введения < *> СТО АлтГТУ 13.62.1.3254-2013 Разработчик: Профессор должность ___________________________ ________________ Е.Г. Боровцов подпись инициалы и фамилия Заведующий кафедрой:__________________________________С.А. Кантор (подпись) инициалы и фамилия Заведующий кафедрой ИП:__________________________________Т.С. Федорова (подпись) инициалы и фамилия Декан факультета информационных технологий _______________ Е. А. Зрюмов наименование факультета подпись инициалы и фамилия Начальник ОМКО АлтГТУ __________________________ С.А. Федоровых подпись инициалы и фамилия 11