Закреплена за кафедрой | Кафедра информатики |
---|---|
Направление подготовки | 09.03.03. Прикладная информатика |
Форма обучения | Очная |
Общая трудоемкость | 3 ЗЕТ |
Учебный план | 09_03_03_ПИ-4-2019 |
|
|
Распределение часов по семестрам
Курс (семестр) | 1 (2) | Итого | ||
---|---|---|---|---|
Недель | 19 | |||
Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
Лекции | 18 | 18 | 18 | 18 |
Лабораторные | 24 | 24 | 24 | 24 |
Сам. работа | 66 | 66 | 66 | 66 |
Итого | 108 | 108 | 108 | 108 |
Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году
Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2019-2020 учебном году на заседании
кафедры
Кафедра информатики
Протокол от 22.06.2019 г. № 8
Заведующий кафедрой к.ф.-м.н., доцент Жариков А.В.
1.1. | Цель изучения дисциплины – формирование у будущих специалистов теоретических знаний и практических навыков по использованию современных компьютеров и программного обеспечения для решения широкого спектра задач в различных областях, а именно: ознакомить студентов с основами архитектуры ЭВМ; привить навыки работы с языками программирования низкого уровня для создания прикладных программ; изложить основные принципы проектирования и устройства современных ЭВМ. |
---|
Цикл (раздел) ООП: Б1.В |
ПК-22 | способностью анализировать рынок программно-технических средств, информационных продуктов и услуг для создания и модификации информационных систем |
В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
3.1. | Знать: |
---|---|
3.1.1. | - основные принципы работы современных ЭВМ и вычислительных систем. - на уровне представлений:основных этапов развития многопроцессорной вычислительной техники; - на уровне воспроизведения: построения и работа различных видов многопроцессорных систем; - на уровне понимания: определение классов вычислительных задач, в которых целесообразно использовать системы многоядерной и многопроцессорной архитектуры. |
3.2. | Уметь: |
3.2.1. | теоретические умения: ставить задачи в области вычислительной математики, формализация её с применением теории алгоритмов с учетом оптимальной для данной задачи архитектуры вычислительной системы; практические умения: умение создавать программный код на основе разработанных алгоритмов, проведение вычислительного эксперимента на многопроцессорной системе. |
3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
3.3.1. | Навыки работы с современными системами разработки программ на языках низкого уровня для различных аппаратных платформ. Способность использования вычислительной техники с многопроцессорной архитектурой в своей профессиональной деятельности. |
Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
---|---|---|---|---|---|---|
Раздел 1. Первый раздел | ||||||
1.1. | Архитектура ЭВМ и системное программное обеспечение | Лекции | 2 | 1 | ПК-22 | Л1.1, Л2.1 |
1.2. | Разработка программы решения простого математического выражения на языке ассемблера. | Лабораторные | 2 | 2 | ПК-22 | Л1.1, Л2.1 |
1.3. | Этапы развития персональных ЭВМ. Архитектуры микропроцессоров CISC, RISC, MISC. | Лекции | 2 | 2 | ПК-22 | Л1.1, Л2.1 |
1.4. | Аппаратные средства и программное обеспечение. Семейство процессоров фирмы Intel. | Лекции | 2 | 2 | ПК-22 | Л1.1, Л2.1 |
1.5. | Разработка программы решения математического уравнения на языке ассемблера. | Лабораторные | 2 | 2 | ПК-22 | Л1.1, Л2.1 |
1.6. | Разработка программ с использованием условного перехода. | Лабораторные | 2 | 2 | ПК-22 | Л1.1, Л2.1 |
1.7. | Изучение теоретического материала. Рзработка программ. Решение задач. | Сам. работа | 2 | 8 | ПК-22 | Л1.1, Л2.1 |
1.8. | Математический сопроцессор. Режим реальной адресации, защищенный режим, режим виртуальной адресации 186. Распределение адресного пространства: ПЗУ и ОЗУ. | Лекции | 2 | 1 | ПК-22 | Л1.1, Л2.1 |
1.9. | Разработка программ с использованием циклов. | Лабораторные | 2 | 2 | ПК-22 | Л1.1, Л2.1 |
1.10. | Изучение теоретического материала. Рзработка программ. Решение задач. | Сам. работа | 2 | 4 | ПК-22 | Л1.1, Л2.1 |
1.11. | Типы памяти: обычная, верхняя, расширенная и дополнительная. Управление внутренними ресурсами ПЭВМ. Платы расширения. | Лекции | 2 | 1 | ПК-22 | Л1.1, Л2.1 |
1.12. | Разработка программ с использованием подпрограмм. | Лабораторные | 2 | 2 | ПК-22 | Л1.1, Л2.1 |
1.13. | Изучение теоретического материала. Рзработка программ. Решение задач. | Сам. работа | 2 | 4 | ПК-22 | Л1.1, Л2.1 |
1.14. | Аппаратные и программные прерывания, порты ввода/вывода. Организация прямого доступа к памяти (DМА). | Лекции | 2 | 1 | ПК-22 | Л1.1, Л2.1 |
1.15. | Разработка программ с использованием флагов. | Лабораторные | 2 | 2 | ПК-22 | Л1.1, Л2.1 |
1.16. | Структура RОМ ВIOS. Области данных BIOS и DOS. | Лекции | 2 | 1 | ПК-22 | Л1.1, Л2.1 |
1.17. | Изучение теоретического материала. Рзработка программ. Решение задач. | Сам. работа | 2 | 4 | ПК-22 | Л1.1, Л2.1 |
1.18. | Изучение теоретического материала. Рзработка программ. Решение задач. | Сам. работа | 2 | 4 | ПК-22 | Л1.1, Л2.1 |
1.19. | Разработка программ вода вывода значений. | Лабораторные | 2 | 2 | ПК-22 | Л1.1, Л2.1 |
1.20. | Изучение теоретического материала. Рзработка программ. Решение задач. | Сам. работа | 2 | 6 | ПК-22 | Л1.1, Л2.1 |
1.21. | Дополнительная RОМ: видеоадаптеры, сетевые карты, модемы. Стартовые программы в RОМ, процедуры POST. | Лекции | 2 | 1 | ПК-22 | Л1.1, Л2.1 |
1.22. | Рзработка программ рекурсивного перехода. | Лабораторные | 2 | 2 | ПК-22 | Л1.1, Л2.1 |
Раздел 2. Второй раздел | ||||||
2.1. | Особенности загрузки в локальных сетях. Основные сведения о видеосистемах. | Лекции | 2 | 1 | ПК-22 | Л1.1, Л2.1 |
2.2. | Изучение теоретического материала. Рзработка программ. Решение задач. | Сам. работа | 2 | 6 | ПК-22 | Л1.1, Л2.1 |
2.3. | Последовательные и параллельные каналы ввода/вывода, асинхронная и синхронная связь. Модемы, факс-модемы и сетевые карты.. Структура многомашинных и многопроцессорных вычислительных комплексов: ЦП, каналы обмена, выполнение команд, прерывания, параллельность, векторные и матричные ЭВМ, сверхоперативная память, ассоциативный доступ конвейер команд и данных, оценка производительности. | Лекции | 2 | 1 | ПК-22 | Л1.1, Л2.1 |
2.4. | Рзработка программ работы с различными регистрами процессора. | Лабораторные | 2 | 2 | ПК-22 | Л1.1, Л2.1 |
2.5. | Основные функции ОС: буферизация ввода/вывода, мультипрограммирование, организация распределения оперативной памяти, виртуальная память, защита информации, приоритеты, планирование , статистика, место ОС среди программного обеспечения. | Лекции | 2 | 1 | ПК-22 | Л1.1, Л2.1 |
2.6. | Рзработка программ буфферизации ввода/вывода. | Лабораторные | 2 | 2 | ПК-22 | Л1.1, Л2.1 |
2.7. | Изучение теоретического материала. Рзработка программ. Решение задач. | Сам. работа | 2 | 6 | ПК-22 | Л1.1, Л2.1 |
2.8. | Изучение теоретического материала. Рзработка программ. Решение задач. | Сам. работа | 2 | 6 | ПК-22 | Л1.1, Л2.1 |
2.9. | Типичная структура ОС: супервизор, прерывания, функциональные блоки, планировщик, подкачка, состояние задачи. Технология установки ОС: способы настройки, встроенные программы, начальная раскрутка, макрогенерация. Взаимодействие процессов: семафоры и критические участки, разделяемые ресурсы, передача сообщений, рандеву, порты. | Лекции | 2 | 1 | ПК-22 | Л1.1, Л2.1 |
2.10. | Тенденции развития системного обеспечения: развитие интерфейсов, развитие ОС и систем программирования, автоматизация прохождения задач, мобильность, объектный подход, параллельность, модель среды работы ОС. | Лекции | 2 | 3 | ПК-22 | Л1.1, Л2.1 |
2.11. | Разработка программ с разделяемыми ресурсами. | Лабораторные | 2 | 2 | ПК-22 | Л1.1, Л2.1 |
2.12. | Изучение теоретического материала. Рзработка программ. Решение задач. | Сам. работа | 2 | 6 | ПК-22 | Л1.1, Л2.1 |
2.13. | Изучение теоретического материала. Рзработка программ. Решение задач. | Сам. работа | 2 | 6 | ПК-22 | Л1.1, Л2.1 |
2.14. | Архивно - файловые системы: идентификация, структуры каталогов, оптимизация поиска, ссылочный и табличный способы организации хранения информации, стопоры ошибок, копирование, абстрактные типы данных, пути развития файловой системы. | Лекции | 2 | 1 | ПК-22 | Л1.1, Л2.1 |
2.15. | Рзработка программ с использованием файлов ОС. | Лабораторные | 2 | 2 | ПК-22 | Л1.1, Л2.1 |
2.16. | Изучение теоретического материала. Рзработка программ. Решение задач. | Сам. работа | 2 | 6 | ПК-22 | Л1.1, Л2.1 |
5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
в приложении |
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
в приложении |
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
в приложении |
6.1. Рекомендуемая литература | ||||
6.1.1. Основная литература | ||||
Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
Л1.1 | Бройдо В.Л., Ильина О.П. | Архитектура ЭВМ и систем: учеб. для вузов | СПб.: Питер, 2006 | booksee.org |
6.1.2. Дополнительная литература | ||||
Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
Л2.1 | Новожилов О. П. | АРХИТЕКТУРА ЭВМ И СИСТЕМ: Учебное пособие для академического бакалавриата | М. : Издательство Юрайт, 2018 | biblio-online.ru |
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
Название | Эл. адрес | |||
Э1 | Программирование на ассемблере для начинающих и не только | www.asmworld.ru | ||
6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
Microsoft Windows Microsoft Office 7-Zip AcrobatReader | ||||
6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
Информационная справочная система: СПС КонсультантПлюс (инсталлированный ресурс АлтГУ или http://www.consultant.ru/). Профессиональные базы данных: 1. Электронная база данных «Scopus» (http://www.scopus.com); 2. Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/); 3. Научная электронная библиотека elibrary (http://elibrary.ru) |
Аудитория | Назначение | Оборудование |
---|---|---|
204Л | лаборатория информационных технологий - компьютерный класс - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 14 посадочных мест; компьютеры: марка DEPO модель Neos 260 - 14 единиц; Интерактивная доска Smart board 680 IV со встроенным проектором v25 |
205Л | лаборатория информационных технологий - компьютерный класс - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 9 посадочных мест; компьютеры: марка КламаС Офис, мониторы: марка ACER модель V223HQL - 8 единиц; доска интерактивная Triumph MULTI TOUCH 78 + проектор NEC UM280X в комплекте |
206Л | лаборатория информационных технологий - компьютерный класс - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 14 посадочных мест; компьютеры: марка DEPO модель Neos 260, мониторы: марка Philips модель 227E3LHSU - 14 единиц |
207Л | лаборатория информационных технологий - компьютерный класс - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 14 посадочных мест; компьютеры: марка DEPO модель Neos 260, мониторы: марка Philips модель 227E3LHSU - 14 единиц |
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 |
203Л | лаборатория информационных технологий - компьютерный класс - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 14 посадочных мест; компьютеры: марка ASUS модель i5-6500 - 14 единиц |
202Л | лаборатория информационных технологий - компьютерный класс - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 14 посадочных мест; компьютеры: марка HP - 14 единиц; мониторы: марка ASUS модель VS197DE - 14 единиц |
108М | лаборатория информационных технологий - компьютерный класс – учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 13 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска магнитно-маркерная; интерактивная доска: SMART Board – 1 ед.; персональные компьютеры: NAIO Corp Z520 – 13 ед. |
110М | лаборатория информационных технологий - компьютерный класс – учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 14 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска магнитно-маркерная 1 шт.; компьютеры: марка NAIO Corp Z520 - 14 ед. |
107Л | лаборатория информационных технологий - компьютерный класс - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 18 посадочных мест; компьютеры: марка HP, модель ProOne 400 - 18 единиц; проектор: марка SMART, модель UF70 - 1 единица; интерактивная доска: марка SMART Board модель SMB680 - 1 единица |
106Л | помещение для хранения и профилактического обслуживания учебного оборудования | Стеллажи – 3 шт. осциллограф, паяльная станция, источник тока, переносные ноутбуки |
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) |
На лекционных занятиях необходимо конспектировать изучаемый материал. - Для систематизации лекционного материала, который будет полезен при подготовке к итоговому контролю знаний, записывайте на каждой лекции тему, вопросы для изучения, рекомендуемую литературу. - В каждом вопросе выделяйте главное, обязательно запишите ключевые моменты (определение, факты, законы, правила и т.д.), подчеркните их. - Если по содержанию материала возникают вопросы, не нужно выкрикивать, запишите их и задайте по окончании лекции . - Перед следующей лекцией обязательно прочитайте предыдущую, чтобы актуализировать знания и осознанно приступить к освоению нового содержания Лабораторные работы, где студенты максимально активно участвуют в практическом приложении изучаемого материала дисциплины. - Самостоятельную подготовку к занятию необходимо начинать с изучения понятийного аппарата темы. Рекомендуем использовать справочную литературу (словари, справочники, энциклопедии), целесообразно создать и вести свой словарь терминов. - Важно запомнить, что любой источник должен нести достоверную информацию, особенно это относится к Internet-ресурсам. При использовании Internet - ресурсов в процессе подготовки не нужно их автоматически «скачивать», они должны быть проанализированы. Не нужно «скачивать» готовые рефераты, так как их однообразие преподаватель сразу выявляет, кроме того, они могут быть сомнительного качества. - В процессе изучения темы анализируйте несколько источников. Используйте периодическую печать - специальные журналы. - Полезным будет работа с электронными учебниками и учебными пособиями в Internet-библиотеках. Зарегистрируйтесь в них: университетская библиотека Онлайн (http://www.biblioclub.ru/) и электронно-библиотечная система «Лань» (http://e.lanbook.com/). - В процессе подготовки и построения решения, поставленных задач, не просто читайте текст учебника, но и выражайте свою личностно-профессиональную оценку прочитанного. - Задания практического характера: продумайте план их выполнения или решения . - При возникновении трудностей в процессе работы взаимодействуйте с преподавателем, консультируйтесь по самостоятельному изучению темы. Самостоятельная работа. - При изучении дисциплины не все вопросы рассматриваются на занятиях, часть вопросов рекомендуется преподавателем для самостоятельного изучения. - Поиск ответов на вопросы и выполнение заданий для самостоятельной работы позволит вам расширить и углубить свои знания по курсу, применить теоретические знания в решении задач практического содержания, закрепить изученное ранее. - Эти задания следует выполнять не «наскоком», а постепенно, планомерно, следуя порядку изучения тем курса. - При возникновении вопросов обратитесь к преподавателю в день консультаций на кафедру. - Выполнив их, проанализируйте качество их выполнения. Это поможет вам развивать умения самоконтроля и оценочные компетенции. Итоговый контроль. - Для подготовки к зачету возьмите перечень примерных вопросов у преподавателя. - В списке вопросов выделите те, которые были рассмотрены на занятиях. Обратитесь к своим записям, выделите существенное. Для более детального изучения изучите рекомендуемую литературу. - Если в списке вопросов есть те, которые не рассматривались на занятии, изучите их самостоятельно. Для получения зачёта по дисциплине необходимы знания по основным принципам работы современных ЭВМ и вычислительных систем: - на уровне представлений:основных этапов развития многопроцессорной вычислительной техники; - на уровне воспроизведения:построения и работа различных видов многопроцессорных систем; - на уровне понимания:определение классов вычислительных задач, в которых целесообразно использовать системы многоядерной и многопроцессорной архитектуры. Теоретические умения: поставка задачи в области вычислительной математики, формализация её с применением теории алгоритмов с учетом оптимальной для данной задачи архитектуры вычислительной системы; Практические: построение программного кода на основе разработанных алгоритмов, проведение вычислительного эксперимента на многопроцессорной системе. Успешная демонстрация выше указанного на защите решений практических заданий. Изучение дисциплины завершается зачетом. Успешное изучение дисциплины требует посещения лекций, активной работы на лабораторных работах, выполнения всех практических заданий преподавателя, ознакомления с основной и дополнительной литературой. Во время лекции студент должен вести краткий конспект. При этом обучающийся должен стараться найти ответы на затруднительные вопросы, используя рекомендуемую литературу или общедоступные ресурсы. Если ему самостоятельно не удалось разобраться в материале, необходимо сформулировать вопросы и обратится за помощью к преподавателю на консультации или ближайшей лекции. Выполнение студентами практических заданий направлено на: - обобщение, систематизацию, углубление, закрепление полученных теоретических знаний по конкретным темам дисциплин; - формирование необходимых профессиональных умений и навыков. Помимо собственно выполнения практических заданий для каждого задания предусмотрена процедура защиты, в ходе которой преподаватель проводит устный или письменный опрос студентов для контроля понимания выполненных ими действий по теме занятия. При подготовке к зачету в дополнение к изучению конспектов лекций, учебно-методических материалов и слайдов, необходимо пользоваться учебной литературой, рекомендованной настоящей программой. При подготовке к экзамену нужно изучить определения всех понятий и теоретические подходы до состояния понимания материала, а также выполнить все практические задания в курсе. |