СОЧИНСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ)
федерального государственного автономного образовательного
учреждения высшего образования
«РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ»
Отделение среднего профессионального образования
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
____________________________________________________________________________________________________________
(наименование дисциплины)
"Архитектура аппаратных средств"
09.02.07 Информационные системы и программирование
____________________________________________________________________________________________________________
(код и наименование специальности/профессии ООП СПО)
Освоение учебной дисциплины ведется в рамках реализации основной образовательной программы среднего профессионального образования (ООП СПО):
специалист по информационным системам
____________________________________________________________________________________________________________
(наименование квалификации)
1. ПАСПОРТ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
ОП.03 Архитектура аппаратных средств
1.1. Область применения программы
Программа учебной дисциплины ОП.03 Архитектура аппаратных средств является частью программы подготовки специалистов среднего звена в соответствии с ФГОС "Федеральный государственный образовательный стандарт среднего профессионального образования по специальности 09.02.07 ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И ПРОГРАММИРОВАНИЕ (приказ Минобрнауки России от 09.12.2016 г. № 1547)"
1.2. Место учебной дисциплины в структуре программы подготовки специалистов среднего звена.
Учебная дисциплина ОП.03 Архитектура аппаратных средств входит в Общепрофессиональный цикл Профессиональной подготовки.
1.3. Цели и задачи – требования к результатам освоения учебной дисциплины.
Основная цель – способствовать формированию общих и профессиональных компетенций посредством приобретения знаний, умений и навыков.
1.4. Рекомендуемое количество часов на освоение программы учебной дисциплины:
Объем программы 84 часов, в том числе:
аудиторной учебной нагрузки обучающегося 60 часов;
самостоятельной работы обучающегося 12 часов.
В результате освоения учебной дисциплины студент должен знать:
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 кэш-памяти;
повышение производительности многопроцессорных и многоядерных систем
энергосберегающие технологии построение цифровых вычислительных систем и их архитектурные особенности.
В результате освоения учебной дисциплины студент должен уметь:
определять оптимальную конфигурацию оборудования и характеристики устройств для конкретных задач;
идентифицировать основные узлы персонального компьютера, разъемы для подключения внешних устройств.
В результате освоения учебной дисциплины студент должен иметь навыки и (или) опыт деятельности:
подключения, настройки внешних и внутренних устройств персонального компьютера, установки драйверов устройств, устранения мелких неисправностей.
2. СТРУКТУРА И ПРИМЕРНОЕ СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
2.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы
Таблица 1. Виды учебной работы по периодам освоения ООП СПО для формы обучения - очная.
Контактная (аудиторная) работа (всего)
лекции (если предусмотрено)
в том числе в форме практической подготовки
(если предусмотрено)
лабораторные занятия (если предусмотрено)
в том числе в форме практической подготовки
(если предусмотрено)
практические занятия (если предусмотрено)
в том числе в форме практической подготовки
(если предусмотрено)
Самостоятельная работа обучающегося (всего)
в форме практической подготовки
(если предусмотрено)
Промежуточная аттестация в форме: (зачет/дифзачет/экзамен)
2.2. Тематический план и содержание учебной дисциплины ОП.03 Архитектура аппаратных средств
Таблица 2. Содержание дисциплины/МДК по видам учебной
НАИМЕНОВАНИЕ РАЗДЕЛА ДИСЦИПЛИНЫ
Содержание раздела (темы)
Понятия аппаратных средств ЭВМ, архитектуры аппаратных средств
Классы вычислительных машин История развития вычислительных устройств и приборов. Классификация ЭВМ: по принципу действия, по поколения, назначению, по размерам и функциональным возможностям.
Тема 1 Архитектура и принципы работы основных логических блоков системы
Базовые представления об архитектуре ЭВМ. Принципы (архитектура) фон Неймана. Простейшие типы архитектур. Принцип открытой архитектуры. Магистрально-модульный принцип организации ЭВМ. Классификация параллельных компьютеров. Классификация архитектур вычислительных систем: классическая архитектура, классификация Флинна.
Структура процессора. Устройство управления: назначение и упрощенная функциональная схема. Регистры процессора: сущность, назначение, типы. Регистры общего назначения, регистр команд, счетчик команд, регистр флагов. Структура команды процессора. Цикл выполнения команды.
Понятие рабочего цикла, рабочего такта. Принципы распараллеливания операций и построения конвейерных структур.
Арифметико-логическое устройство (АЛУ): назначение и классификация. Структура и функционирование АЛУ. Интерфейсная часть процессора: назначение, состав, функционирование. Организация работы и функционирование процессора.
Технологии повышения производительности процессоров
Системы команд процессора. Регистры процессора: сущность, назначение, типы. Параллелизм вычислений. Конвейеризация вычислений. Суперскаляризация. Матричные и векторные процессоры. Динамическое исполнение. Технология Hyper-Threading. Режимы работы процессора: характеристики реального, защищенного и виртуального реального.
Подключение процессора Изучение моделей работы процессора
Системные платы. Виды, характеристики, форм-факторы. Типы интерфейсов: последовательный, параллельный, радиальный.
Интерфейсы материнской платы
Принцип организации интерфейсов. Порты. Основные шины расширения, принцип построения шин, характеристики, параметры.
Принципы хранения информации. Прямой доступ к памяти. Прерывания. Драйверы.
Корпуса. Виды, характеристики, форм-факторы.
Блоки питания. Виды, характеристики, форм-факторы
Системы охлаждения
Материнская плата.
Подключение внутренних устройств
Виды памяти в технических средствах информатизации: постоянная, переменная, внутренняя, внешняя. Накопители на жестких магнитных дисках.
Разновидности Flash памяти и принцип хранения данных. Утилиты обслуживания
Устройства системного блока. Установка устройств. Обслуживание.
Тема 3. Периферийные устройства
Периферийные устройства ввода и управления
Клавиатура. Мышь. Устройство, принцип действия, подключение
Периферийные устройства вывода
Принтеры. Устройство, принцип действия, подключение. Сканеры. Устройство, принцип действия, подключение.
Периферийные устройства для работы с аудио и видео информацией
Мониторы и видеоадаптеры. Устройство, принцип действия, подключение. Проекционные аппараты. Системы обработки и воспроизведения аудиоинформации.
Нестандартные периферийные устройства
Нестандартные периферийные устройства: манипуляторы (джойстик, трекбол), дигитайзер, мониторы
Периферийные устройства компьютера и интерфейсы их подключения
Устройство клавиатуры и мыши, настройка параметров работы клавиатуры и мыши
Конструкция, подключение и инсталляция принтера. Установка драйверов
Конструкция, подключение и настройка мультимедийного проектора.
Конструкция, подключение и инсталляция графического планшета и других устройств по выбору
Самостоятельная работа обучающихся
* - Лек – лекции; Пр – практические занятия; СР – самостоятельная работа; ЛР – лабораторные работы.
3. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ ДИСЦИПЛИНЫ
3.1. Требования к минимальному материально-техническому обеспечению
Таблица 3. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Для реализации программы учебной дисциплины предусмотрены специальные помещения, приведенным в п 6.3 основной образовательной программы специальности.
Оснащение аудитории
Специализированное учебное оборудование, ПО и материалы для освоения дисциплины (при необходимости)
Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, практических занятий, выполнения курсовых работ, групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации
Комплект специализированной мебели; маркерная доска; кафедра; автоматизированное рабочее место преподавателя: компьютер AMD Quad-Core, монитор LCD 17" ACER, проектор BenQ MS521P; проекционный экран Lumen Master Picture, имеется выход в интернет
Программное обеспечение: Операционная система Windows 10 Pro; Office Professional 2007, Kaspersky Endpoint security для бизнеса - Стандартный
Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, практических занятий, выполнения курсовых работ, групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации
(Компьютерный класс)
Комплект специализированной мебели; доска аудиторная меловая; автоматизированные рабочие места (процессор не ниже Intel Core i3, оперативная память объемом не менее 8Gb; (SSD 250 GB/HDD 500 GB); Видеокарта NVIDIA 1050TI 4G, проектор EPSON EB-W05, проекционный экран Lumen Master Picture, имеется выход в интернет
Программное обеспечение: Операционная система Windows 10 Pro; Office Professional 2007, Kaspersky Endpoint security для бизнеса - Стандартный
Аудитория для самостоятельной работы обучающихся
Комплект специализированной мебели; Телевизор LED LG 42", автоматизированные рабочие места (процессор не ниже AMD Quad-Core, оперативная память объемом не менее 4Гб; HD 500 gb), имеется выход в интернет
Программное обеспечение: Операционная система Windows 10 Pro; Office Professional 2007, Kaspersky Endpoint security для бизнеса - Стандартный
3.2. Информационное обеспечение обучения
Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы
1. Сенкевич А.В. Архитектура аппаратных средств [Электронный ресурс]:учебник для студентов СПО. - Москва : Издательский центр "Академия", 2020. - 240 с. – Режим доступа: https://www.academia-moscow.ru/catalogue/4831/474277/
Дополнительные источники:
1. Зверева В.П., Назаров А.В. Технические средства информатизации [Электронный ресурс]:Учебник. - Москва: ООО "КУРС", 2021. - 256 с. – Режим доступа: http://znanium.com/catalog/document?id=367805
2. Максимов Н. В., Партыка Т. Л. Технические средства информатизации [Электронный ресурс]:Учебник. - Москва: Издательство "ФОРУМ", 2019. - 608 с. – Режим доступа: http://znanium.com/catalog/document?id=355730
3. Партыка Т. Л., Попов И.И. Периферийные устройства вычислительной техники [Электронный ресурс]:Учебное пособие. - Москва: Издательство "ФОРУМ", 2019. - 432 с. – Режим доступа: http://znanium.com/catalog/document?id=360163
Ресурсы информационно-телекоммуникационной сети «Интернет»:
1. ЭБС РУДН и сторонние ЭБС, к которым студенты университета имеют доступ на основании заключенных договоров:
- ЭБС «Academia-library» https://academia-moscow.ru/
- ЭБС Znanium.com http://znanium.com
- Образовательная платформа Юрайт https://urait.ru
2. Базы данных и поисковые системы:
- Учебный портал института https://portal.rudn-sochi.ru/
Самостоятельная работа студента является ключевой составляющей учебного процесса, которая определяет формирование навыков, умений и знаний, приемов познавательной деятельности и обеспечивает интерес к творческой работе.
Правильно спланированная и организованная самостоятельная работа студентов позволяет:
-сделать образовательный процесс более качественным и интенсивным;
-способствует созданию интереса к избранной профессии и овладению ее особенностями;
-приобщить студента к творческой деятельности;
-проводить в жизнь дифференцированный подход к обучению.
При организации самостоятельной работы студентов в качестве методологической основы должен применяться деятельный подход, когда обучение ориентировано на формирование умений решать не только типовые, но и нетиповые задачи, когда студент должен проявить творческую активность, инициативу, знания, умения и навыки, полученные при изучении конкретной дисциплины.
Учебно-методические материалы для самостоятельной работы обучающихся размещаются в соответствии с действующим порядком на странице дисциплины на Учебном портале.
Методические материалы для обучающихся
4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Контроль и оценка результатов освоения дисциплины осуществляется преподавателем в процессе проведения практических занятий, тестирования, а также выполнения обучающимися индивидуальных заданий.
Таблица 4. Контроль и оценка результатов освоения дисциплины
Результаты обучения
(освоенные умения, усвоенные знания)
Формы и методы контроля и оценки результатов обучения
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 кэш-памяти;
повышение производительности многопроцессорных и многоядерных систем
энергосберегающие технологии построение цифровых вычислительных систем и их архитектурные особенности.
Анализ и оценка выполнения индивидуальных заданий, расчетных работ, опрос, тематический диктант,
контрольная работа, практические занятия, домашние работы, компьютерное тестирование, Взаимоконтроль и самоконтроль студентов. Полнота и грамотность подготовленных докладов, сообщений, презентаций.
Умения:
определять оптимальную конфигурацию оборудования и характеристики устройств для конкретных задач;
идентифицировать основные узлы персонального компьютера, разъемы для подключения внешних устройств.
Наблюдение, контроль преподавателя за деятельностью обучающихся, анализ и оценка оптимальности метода решения задач, беседа, опрос, практические занятия, домашние работы, компьютерное тестирование
Практический опыт:
подключения, настройки внешних и внутренних устройств персонального компьютера, установки драйверов устройств, устранения мелких неисправностей.
Наблюдение, контроль преподавателя за деятельностью обучающихся, анализ и оценка оптимальности метода решения задач, выполнение и защита индивидуальных заданий.
Таблица 5. Перечень компетенций
5. КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Результаты (компетенции)
Основные показатели результатов подготовки
Проводить сравнительный анализ программных продуктов и средств разработки, с целью выявления наилучшего решения согласно критериям, определенным техническим заданием.
Знать:
современные стандарты качества программного продукта и процессов его обеспечения
Уметь:
работать с проектной документацией, разработанной с использованием графических языков спецификаций
Выявлять технические проблемы, возникающие в процессе эксплуатации баз данных и серверов.
Знать:
государственные стандарты и требования к обслуживанию баз данных
6. ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ
6.1. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации обучающихся по дисциплине «Архитектура аппаратных средств»
Перечень вопросов для подготовки к занятиям и промежуточной аттестации, контрольных работ, содержание заданий для выполнения практических и самостоятельных работ, рекомендации по выполнению и критерии оценивания представлены в фонде оценочных средств по дисциплине «Архитектура аппаратных средств» в Приложении к настоящей Рабочей программе дисциплины.
Оценочные средства позволяют провести текущий контроль по дисциплине. По каждому средству оценивается полнота и глубина освоения, характеризующиеся показателями и критериями оценивания
Пороговый (узнавание)
«3»
Знает: базовые общие знания;
Умеет: основные умения, требуемые для выполнения простых задач;
Владеет: работает при прямом наблюдении.
Базовый (воспроизведение)
«4»
Знает: факты, принципы, процессы, общие понятия в пределах области исследования;
Умеет: диапазон практических умений, требуемых для решения определенных проблем в области исследования;
Владеет: берет ответственность за завершение задач в исследовании, приспосабливает свое поведение к обстоятельствам в решении проблем
Высокий (компетентность)
«5»
max балл
Знает: фактическое и теоретическое знание в пределах области исследования с пониманием границ применимости;
Умеет: диапазон практических умений, требуемых для развития творческих решений, абстрагирования проблем;
Владеет: контролирует работу, проводит оценку, совершенствует действия работы
Таблица 6. Показатели и критерии оценивания
Максимальное количество баллов по каждому оценочному средству соответствует вербальному критерию «высокий».