1. Цели освоения дисциплины
| 1.1. | знакомство с основными понятиями архитектуры современного персонального компьютера (ПК), с устройством важнейших компонентов аппаратных средств ПК, механизмами пересылки и управления информацией, основными правилами логического проектирования. |
|---|
2. Место дисциплины в структуре ППСЗ
| Цикл (раздел) ППСЗ: ОПЦ |
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
| ОК 01. | Выбирать способы решения задач профессиональной деятельности применительно к различным контекстам; |
| ОК 02. | Использовать современные средства поиска, анализа и интерпретации информации и информационные технологии для выполнения задач профессиональной деятельности; |
| ОК 04. | Эффективно взаимодействовать и работать в коллективе и команде; |
| ОК 05. | Осуществлять устную и письменную коммуникацию на государственном языке Российской Федерации с учетом особенностей социального и культурного контекста; |
| ОК 09. | Пользоваться профессиональной документацией на государственном и иностранном языках. |
| ПК 5.2. | Разрабатывать проектную документацию на разработку информационной системы в соответствии с требованиями заказчика. |
| ПК 5.3. | Разрабатывать подсистемы безопасности информационной системы в соответствии с техническим заданием. |
| ПК 5.6. | Разрабатывать техническую документацию на эксплуатацию информационной системы. |
| ПК 5.7. | Производить оценку информационной системы для выявления возможности ее модернизации. |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | базовые понятия и основные принципы построения архитектур вычислительных си-стем; 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 |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | получать информацию о параметрах компьютерной системы; подключать дополнительное оборудование и настраивать связь между элементами компьютерной системы; производить инсталляцию и настройку программного обеспечения компьютерных систем |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | Не предусмотрено |
4. Структура и содержание дисциплины
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Понятие об архитектуре компьютера | ||||||
| 1.1. | Лекция-визуализация: Понятие об архитектуре компьютера | Лекции | 3 | 2 | ПК 5.7., ПК 5.6., ПК 5.3., ПК 5.2., ОК 09., ОК 05., ОК 04., ОК 02., ОК 01. | Л2.1, Л1.2, Л1.1 |
| 1.2. | Подготовка к тесту | Сам. работа | 3 | 2 | ПК 5.7., ПК 5.6., ПК 5.3., ПК 5.2., ОК 09., ОК 05., ОК 04., ОК 02., ОК 01. | Л2.1, Л1.2, Л1.1 |
| 1.3. | Тест по теме "Понятие об архитектуре компьютера" | Лабораторные | 3 | 2 | ПК 5.7., ПК 5.6., ПК 5.3., ПК 5.2., ОК 09., ОК 05., ОК 04., ОК 02., ОК 01. | Л2.1, Л1.2, Л1.1 |
| Раздел 2. Арифметические основы построения ЭВМ | ||||||
| 2.1. | Лекция-визуализация: Арифметические основы посроения ЭВМ | Лекции | 3 | 8 | ПК 5.7., ПК 5.6., ПК 5.3., ПК 5.2., ОК 09., ОК 05., ОК 04., ОК 02., ОК 01. | Л2.1, Л1.2, Л1.1 |
| 2.2. | Кейс-стади: Перевод чисел в разные системы счисления | Лабораторные | 3 | 4 | ПК 5.7., ПК 5.6., ПК 5.3., ПК 5.2., ОК 09., ОК 05., ОК 04., ОК 02., ОК 01. | Л2.1, Л1.2, Л1.1 |
| 2.3. | Кейс-стади: Арифметические операции в разных системах счисления | Лабораторные | 3 | 4 | ПК 5.7., ПК 5.6., ПК 5.3., ПК 5.2., ОК 09., ОК 05., ОК 04., ОК 02., ОК 01. | Л2.1, Л1.2, Л1.1 |
| 2.4. | Кейс-стади: Прямой, обратный и дополнительный код числа | Лабораторные | 3 | 4 | ПК 5.7., ПК 5.6., ПК 5.3., ПК 5.2., ОК 09., ОК 05., ОК 04., ОК 02., ОК 01. | Л2.1, Л1.2, Л1.1 |
| 2.5. | Кейс-стади: Выполнение арифметических операций над целыми числами в компьютере | Лабораторные | 3 | 4 | ПК 5.7., ПК 5.6., ПК 5.3., ПК 5.2., ОК 09., ОК 05., ОК 04., ОК 02., ОК 01. | Л2.1, Л1.2, Л1.1 |
| Раздел 3. Логические основы построения ЭВМ | ||||||
| 3.1. | Лекция-визуализация: Логические основы ЭВМ | Лекции | 3 | 10 | ПК 5.7., ПК 5.6., ПК 5.3., ПК 5.2., ОК 09., ОК 05., ОК 04., ОК 02., ОК 01. | Л2.1, Л1.2, Л1.1 |
| 3.2. | Кейс-стади: Построение таблиц истинности | Лабораторные | 3 | 4 | ПК 5.7., ПК 5.6., ПК 5.3., ПК 5.2., ОК 09., ОК 05., ОК 04., ОК 02., ОК 01. | Л2.1, Л1.2, Л1.1 |
| 3.3. | Кейс-стади: Схемные элементы | Лабораторные | 3 | 4 | ПК 5.7., ПК 5.6., ПК 5.3., ПК 5.2., ОК 09., ОК 05., ОК 04., ОК 02., ОК 01. | Л2.1, Л1.2, Л1.1 |
| 3.4. | Консультация | Консультации | 3 | 2 | ПК 5.7., ПК 5.6., ПК 5.3., ПК 5.2., ОК 09., ОК 05., ОК 04., ОК 02., ОК 01. | Л2.1, Л1.2, Л1.1 |
| 3.5. | Подготовка к экзамену | Сам. работа | 3 | 8 | ПК 5.7., ПК 5.6., ПК 5.3., ПК 5.2., ОК 09., ОК 05., ОК 04., ОК 02., ОК 01. | Л2.1, Л1.2, Л1.1 |
5. Фонд оценочных средств
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| Оценочные материалы для текущего контроля (лабораторные работы, индивидуальное задание, тесты) размещены в онлайн-курсе на образовательном портале https://portal.edu.asu.ru/course/view.php?id=6706 Контрольные вопросы и задания для проведения промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины Тестовые задания 1. Архитектура компьютера – это… a.совокупность функциональных элементов компьютера и связей между ними. b.вычислительная машина, построенная с использованием в качестве функциональных элементов электронных устройств вместо механических. c.описание элементарной операции, которую должен выполнить компьютер. 2. Основными функциями компьютера являются: a. хранение информации b.прием информации c.сбор информации d.уничтожение информации e.обработка информации f.передача информации g.кодирование информации 3. Часть процессора, выполняющая команды, сокращенно называется… a.УУ b.ЗУ c.АУ d.АЛУ 4. В основы построения большинства компьютеров, положены следующие принципы, сформулированные Джоном фон Нейманом: a.Принцип адресности. b.Принцип неоднородности памяти. c.Принцип выборки. d.Принцип программного управления. e.Принцип однородности памяти. 5. Структура компьютера – это… a.совокупность функциональных элементов компьютера и связей между ними. b.набор типов данных, операций и характеристик каждого отдельно взятого уровня. c.совокупность сведений об основных устройствах компьютера и их назначении, о способах представления программ и данных в машине, об особенностях ее организации и функционирования. d.описание компьютера на некотором общем уровне, включающее описание пользовательских возможностей программирования, системы команд, системы адресации, организации памяти и т.д. 6. Слово «байт» образовано от словосочетания… a.Binary term b.Binary digit c.Hexadecimal digit 7. Выберите неверное утверждение: a.Байт сохраняет все свойства бита. b.В байт нельзя записать любой новый код. c.Каждый из восьми битов байта может содержать любую из двоичных цифр независимо от остальных. d.Байт может сколь угодно долго хранить записанный в него двоичный код. 8. Каким образом в компьютере представляются положительные целые числа? a.Двоичным числом в однобайтовом, двухбайтовом и четырехбайтовом формате. b.В обратном и дополнительном коде. c.Двоичным числом в однобайтовом и двухбайтовом формате. 9. Как можно получить обратный код отрицательного числа? a.Вычитанием единицы из младшего разряда числа. b.Отрицательные числа в прямом, обратном и дополнительном кодах изображаются одинаково. c.Инвертированием всех цифр двоичного когда абсолютной величины числа, включая разряд знака. d.Прибавлением единицы к младшему разряду числа. 10. В каком минимально допустимом формате можно представить число -1711? a.в однобайтовом b.в двухбайтовом c.в четырехбайтовом 11. В чем заключается главное преимущество JK-триггера? a.JK-триггер не имеет запрещенных комбинаций. b.JK-триггер является универсальным. c.JK-триггер имеет дополнительные входы. 12. Какой регистр является последовательным? a.регистр хранения b.регистр сдвига 13. Как называется счетчик, содержимое которого с каждым поступившим на вход сигналом увеличивается? a.вычитающий счетчик b.увеличивающийся счетчик c.прибавляющий счетчик d.счетчик прямого счета e.счетчик обратного счета 14. Сколько существует этапов развития вычислительной техники? a.5 b.2 c.3 d.4 15. На основе каких функциональных элементов строились вычислительные устройства электромеханического этапа? a.интегральные схемы b.перфокарты c.транзисторы d.диоды и триоды Правильные ответы: 1-a 2-a,b,e,f 3-d 4-a,d,e 5-a 6-a 7-b 8-a 9-c 10-b 11-a 12-a 13-d 14-d 15-b |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| Не предусмотрено |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| Процедура проведения промежуточной аттестации: Оценка успеваемости студентов согласно положению о балльно-рейтинговой системе оценки успеваемости обучающихся по дисциплинам программ подготовки специалистов среднего звена профессионального образования (приказ №1594/н от 28.10.2022г.) осуществляется в ходе текущего и промежуточного контроля. Процедура проведения: предполагающем два блока оценивания: 1) блок на выявление практических навыков (проводится очно, на занятиях в течении учебного года). Представляет собой текущий рейтинг студента Rтек. 2) блок на проверку общих знаний, связанных с проверкой теоретического материала (тест множественного выбора). Выполняется студентом который претендует на более высокую отметку по сравнению с рекомендованной ему в качестве «автомата» за текущую успеваемость по дисциплине. Представляет собой экзаменационный рейтинг Rэкз. Пример оценочного средства Итоговое тестирование «Итоговый тест» https://portal.edu.asu.ru/mod/quiz/view.php?id=196728 Критерии оценивания: 1) за выполнение первого блока заданий, студент может получить максимум 100 баллов. Оценка за второй блок, представляет собой индивидуальную рейтинговую оценку студента по дисциплине (Rтек). Текущий рейтинг студента Rтек, вычисленное перед началом сессии, называется семестровым рейтингом студента и обозначается в технологической карте по дисциплине Rсем. Экзамен «автоматом» выставляется студенту при достижении им Rсем рейтинга 70 баллов и более. 2) за выполнение второго блока, с представляющего собой тест множественного выбора, состоящий из 15 вопросов, студент может получить максимум 15 первичных баллов (по 1 баллу за каждый правильный ответ). В тесте встречаются вопросы с выбором одного варианта ответа, выбором нескольких вариантов ответов и вопросы открытого типа. В вопросах с выбором одного ответа, студент либо выбирает правильный ответ и получает 1 балл, либо выбирает не правильный ответ и получает 0 баллов. В вопросах с выбором нескольких вариантов ответов, при выборе всех правильных ответов, студент получает 1 балл. Если выбирает не все правильные ответы, то начисленный балл рассчитывается исходя из процента указанных правильных ответов. Если же при выборе правильных ответов, будут выбраны и не правильный ответ, то за выбор неправильного ответа начисляется штраф 5%. В вопросах открытого типа, необходимо вписать правильный ответ (правильное понятие). В вопросах открытого типа, за правильный ответ студент может набрать 1 балл. За неправильный ответ 0 баллов. Всего в банке тестовых заданий 154 тестовых задания. На выполнение теста отводится 34 минут. При прохождении теста, студент может пропустить вопросы в случае возникновения трудностей. И вернуться в оставшееся время. Максимально за тест можно получить 100 баллов, согласно шкале перевода: 85-100 баллов (оценка «отлично») - 85-100% правильных ответов 70-84 баллов (оценка «хорошо») - 70-84% правильных ответов 50-69 баллов (оценка «удовлетворительно») - 50-69% правильных ответов 0-49 баллов (оценка «неудовлетворительно») - 0-49% правильных ответов Итоговый рейтинг складывается из выполнения 1-го и 2-го блоков заданий. Правило вычисления итогового рейтинга Rитог = Rсем + 0,2 ·Rэкз Общая суммарная оценка за весь курс составляет максимум 100 баллов. Таким образом, баллы, начисленные студенту за выполнение тестовой части (Блок 1) и заданий Блока 2 пересчитываются преподавателем по схеме: 5 (отлично) 85-100 баллов 4 (хорошо) 70-84 баллов 3 (удовлетворительно) 50-69 баллов 2 (неудовлетворительно) 0-49 баллов |
| Приложения |
|
Приложение 1.
Контроль_архитектура.docx
Приложение 2.
ФОС_Архитектура аппаратных средств.docx
|
6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | Новожилов, О. П. | Архитектура компьютерных систем в 2 ч. Часть 2: учебное пособие для среднего профессионального образования | Москва : Издательство Юрайт, 2022 | https://urait.ru/bcode/495227 |
| Л1.2 | Новожилов, О. П. | Архитектура компьютерных систем в 2 ч. Часть 1.: учебное пособие для среднего профессионального образования | Москва : Издательство Юрайт, 2022 | urait.ru |
| 6.1.2. Дополнительная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л2.1 | О. П. Новожилов | Информатика в 2 ч. Часть 1: учебник для СПО | Юрайт, 2018 | biblio-online.ru |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | Архитектура аппаратных средств | portal.edu.asu.ru | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| Операционная система Windows и/или AstraLinux Специализированное и общее ПО Open Office или Libreoffice 3D Canvas Blender Visual Studio Community Python c расширениями PIL, Py OpenGL FAR XnView 7-Zip AcrobatReader GIMP Inkscape Paint.net VBox Mozila FireFox Chrome Eclipse (PHP,C++, Phortran) VLC QTEPLOT Visual Studio Code https://code.visualstudio.com/License/ Notepad++ https://notepad-plus-plus.org/ | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
| Информационная справочная система: СПС КонсультантПлюс (инсталлированный ресурс АлтГУ или http://www.consultant.ru/) Профессиональные базы данных: 1. Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/); 2. Научная электронная библиотека elibrary (http://elibrary.ru) | ||||
7. Материально-техническое обеспечение дисциплины
| Аудитория | Назначение | Оборудование |
|---|---|---|
| 203Н | кабинет математики; кабинет математических дисциплин; кабинет статистики; кабинет математики и информатики; кабинет информационных систем в профессиональной деятельности – учебная аудитория для проведения занятий всех видов (дисциплинарной, междисциплинарной и модульной подготовки), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 54 посадочных места; рабочее место преподавателя; маркерная доска – 1 ед.; компьютер (модель: Aquarius) с доступом в информационно-телекоммуникационную сеть Интернет – 1 ед.; интерактивная доска (марка: Smart) – 1 ед.; проектор (марка: Smart) – 1 ед..; калькуляторы; чертежные принадлежности; модели геометрических тел; раздаточный дидактический материал; учебно-методические издания; таблицы. |
| 310Н | методический кабинет, помещение для хранения и профилактического обслуживания учебного оборудования | Рабочие места преподавателей; стеллаж; шкафы с бумагами и учебно-методической документацией. |
| 408Н | лаборатория технических средств информатизации; лаборатория архитектуры вычислительных систем – учебная аудитория для проведения занятий всех видов (дисциплинарной, междисциплинарной и модульной подготовки), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 5 посадочных мест; рабочее место преподавателя; компьютеры с доступом в информационно-телекоммуникационную сеть Интернет и электронную информационно-образовательную среду АлтГУ – 6 ед.; стеллажи |
| 410Н | лаборатория информационно-ком-муникационных технологий; лаборатория информационных систем в профессиональной деятельности; лаборатория учебная бухгалтерия; лаборатория информатики; лаборатория систем электронного документооборота; лаборатория информатики и информационно-коммуникационных технологий в профессиональной деятельности; лаборатория информационных технологий в профессиональной деятельности; лаборатория технических средств обучения - учебная аудитория для проведения занятий всех видов (дисциплинарной, междисциплинарной и модульной подготовки), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Автоматизированные рабочие места на 10 обучающихся; автоматизированное рабочее место преподавателя (ноутбук); компьютеры (марка: HP) с доступом в информационно-телекоммуникационную сеть Интернет и электронную информационно-образовательную среду АлтГУ; маркерная доска - 1 ед.; тематические плакаты. |
| 519М | электронный читальный зал с доступом к ресурсам «ПРЕЗИДЕНТСКОЙ БИБЛИОТЕКИ имени Б.Н. Ельцина» - помещение для самостоятельной работы | Учебная мебель на 46 посадочных мест; 1 Флипчарт; компьютеры; ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" и доступом в электронную информационно-образовательную среду; стационарный проектор: марка Panasonic, модель PT-ST10E; стационарный экран: марка Projecta, модель 10200123; система видеоконференцсвязи Cisco Telepresence C20; конгресс система Bosch DCN Next Generation; 8 ЖК-панелей |
| Учебная аудитория | для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик | Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска) |
8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины
| 2. Лабораторные работы предполагают выполнение предложенных заданий письменно или в электронном виде, в зависимости от типа задания. в каждом задании указывается форма его выполнения и способ предоставления на оценку. При подготовке лабораторным занятиям следует: использовать рекомендованные преподавателями учебники и учебные пособия - для закрепления теоретического материала; изучить лекционный материал по данной теме; разобрать, совместно с другими студентами, обсудить вопросы по теме занятия; уточнить особенности оформления заданий и предоставления их на оценку, если представленных на образовательном портале комментариев недостаточно. Необходимо помнить, что на лекции обычно рассматривается не весь материал, а только его часть. Остальная его часть восполняется в процессе самостоятельной работы. В связи с этим работа с рекомендованной литературой обязательна. Особое внимание при этом необходимо обратить на содержание основных положений и выводов, объяснение явлений и фактов, уяснение практического приложения рассматриваемых теоретических вопросов. В процессе этой работы студент должен стремиться понять и запомнить основные положения рассматриваемого материала, примеры, поясняющие его, а также разобраться в иллюстративном материале. Заканчивать подготовку следует составлением плана (конспекта) по изучаемому материалу (вопросу). Это позволяет составить концентрированное, сжатое представление по изучаемым вопросам. В процессе подготовки к занятиям рекомендуется взаимное обсуждение материала, во время которого закрепляются знания, а также приобретается практика в изложении и разъяснении полученных знаний, развивается речь. При необходимости следует обращаться за консультацией к преподавателю. Идя на консультацию, необходимо хорошо продумать вопросы, которые требуют разъяснения. Лабораторные работы также входят в балльную оценку по дисциплине и контролируется преподавателем 3. Самостоятельная работа студента является основным средством овладения учебным материалом во время, свободное от обязательных учебных занятий. Самостоятельная работа студента над усвоением учебного материала может выполняться в библиотеке, учебных кабинетах, компьютерных классах, а также в домашних условиях. Учебный материал самостоятельной работы выносится на итоговый контроль наряду с учебным материалом, который разрабатывался при проведении учебных занятий. Содержание самостоятельной работы студента определяется учебной программой дисциплины, методическими материалами, заданиями и указаниями преподавателя. Самостоятельная работа студентов осуществляется в аудиторной и внеаудиторной формах. Самостоятельная работа студентов в аудиторное время может включать: конспектирование (составление тезисов) лекций; выполнение контрольных работ; решение задач; работу со справочной и методической литературой; защиту выполненных работ; участие в тестировании и др. Самостоятельная работа студентов во внеаудиторное время может состоять из: повторение лекционного материала; подготовки к лабораторным занятиям; изучения учебной и научной литературы; решения задач, выданных на практических занятиях; подготовки к контрольным работам, тестированию и т.д.; подготовки рефератов, эссе и иных индивидуальных письменных работ по заданию преподавателя. Самостоятельная работа студентов также входят в балльную оценку по дисциплине и контролируется преподавателем. 4. Дифференцированный зачет по дисциплине К дифференцированному зачету допускаются студенты, которые выполнили все предусмотренные задания, контрольные и самостоятельные работы, коллоквиум и итоговый тест. Дифференцированный зачет проводится устно по билетам. Билет содержит один теоретический и один практический вопрос. Баллы, полученные за дифференцированный зачет, фиксируются в общем рейтинге и являются способом повышения текущей оценки, накопленной по результатам семестра (итог =рейтинг_семестра*0,7+ диф.зачет*0,3). Для подготовки к зачету следует воспользоваться рекомендованным преподавателем учебником, слайд-конспектом лекций, глоссарием, своими конспектами лекций и материалами лабораторных занятий, выполненными самостоятельными работами. При подготовке к промежуточной аттестации целесообразно: внимательно изучить перечень вопросов и определить, в каких источниках находятся сведения, необходимые для ответа на них; внимательно прочитать рекомендованную литературу; составить краткие конспекты ответов (планы ответов. При реализации междисциплинарного курса используются активные и интерактивные формы проведения занятий. При проведении лекционных занятий: лекция-беседа. При проведении практических занятий используется работа в малых группах, аналитическое задание. |