Вычислительные машины, системы и сети телекоммуникаций: Рабочая программа

Алтайская академия экономики и права

Рабочая программа Кафедра Информационных технологий . (Наименование кафедры, обеспечивающей преподавание дисциплины) Шифр и наименование дисциплины Вычислительные машины, системы и сети телекоммуникаций (ОПД.Ф.01) (шифр с указанием цикла подготовки)

Статус дисциплины

Обязательная

.

(обязательная, элективная, факультативная)

Специальность

351400 (прикладная информатика по областям). (код специальности, направления)

Форма обучения

Дневная (дневная, вечерняя, заочная)

Объем дисциплины

54 (общий объем дисциплины в часах)

I

Вычислительные машины, системы и сети телекоммуникаций

17

-

17

Самостоятельная работа студента Число курсовых проектов, расчетных заданий Форма итоговой аттестации (зачет или экзамен)

Лабораторных работ Практических занятий

Всего

54 34

Лекций

Учебные занятия В том числе Аудиторные Из них

Предмет Общий объем

Номер семестра

Распределение по семестрам

20

-

Экзамен

Рабочая программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования на специальность Прикладная информатика (по областям применения) - 351400

Составитель: доцент

С.В. Бутаков

Федеральный компонент Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования Обязательный минимум содержания Физические основы вычислительных процессов. Основы построения и функционирования вычислительных машин: общие принципы построения и архитектуры вычислительных машин, информационнологические основы вычислительных машин, их функциональная и структурная организация, память, процессоры, каналы и интерфейсы ввода вывода, периферийные устройства, режим работы, программное обеспечение. Архитектурные особенности и организация функционирования вычислительных машин различных классов: многомашинные и многопроцессорные вычислительные системы, типовые вычислительные структуры и программное обеспечение, режимы работы. Классификация и архитектура вычислительных сетей, техническое, информационное и программное обеспечение сетей, структура и организация функционирования сетей (глобальных, региональных, локальных). Структура и характеристики систем телекоммуникаций: коммутация и маршрутизация телекоммуникационных систем, цифровые сети связи, электронная почта. Эффективность функционирования вычислительных машин, систем и сетей телекоммуникаций; пути ее повышения. Перспективы развития вычислительных средств. Технические средства человеко-машинного интерфейса.

Рабочая программа I. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ 1. Цели преподавания дисциплины. Цель преподавания дисциплины “Вычислительные машины, системы и сети телекоммуникаций” − сформировать понимание принципов функционирования аппаратного обеспечения персональных ЭВМ, современных сетевых средств. Выработать практические навыки работы с техническим обеспечением ПЭВМ.

2. Задачи изучения дисциплины Задачами изучения дисциплины являются: - изучение физических основ функционирования ЭВМ; - изучение логических основ построения ЭВМ; - получение знаний по составу аппаратного обеспечения ПЭВМ; - получение знаний по составу аппаратного обеспечения ЛВС; - приобретение практических навыков сборки ПЭВМ из комплектующих; - приобретение навыков построения ЛВС. 3. Перечень дисциплин, усвоение которых необходимо для изучения данной дисциплины - математика в рамках школьного курса; - элементы информатики и программирования; - элементы высшей математики; - информатика в рамках школьного курса; - английский язык в рамках школьного курса.

II. CОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ II. 1. ЛЕКЦИИ Лекция 1. Вводная (2 ч.) Основные этапы развития вычислительной техники. Архитектура фон Неймана. Программное обеспечение ЭВМ. Современные персональные ЭВМ (ПЭВМ) типа IBM PC. Правила работы с ПЭВМ [1, с. 15 — 38; 2, с. 119 — 129]. Лекция 2. Информационно – логические основы ЭВМ (2 ч.) Системы счисления. Правила перевода чисел между системами счисления. Связь двоичной, восьмеричной и шестнадцатеричной систем счисления. Операции с двоичными числами [1, с. 39 — 46; 2, с. 120 — 124]. Лекция 3. Информационно – логические основы ЭВМ (продолжение). (2 ч.) Представление информации в ЭВМ. Импульсное и потенциальное представление. Передача двоичной информации – последовательный и параллельный коды. Понятия высказывание, логическая операция,

логическая функция. Основные логические функции. Преобразование логических функций [1, с. 46 — 62; 2, с. 125 — 128]. Лекция 4. Функциональная и структурная организация ЭВМ (2 ч.) Общие принципы организации ЭВМ. Адресация памяти в ЭВМ. Состав и устройство основной памяти. Виртуальная память. Микропроцессор: его назначение и состав. Система команд микропроцессора [1, с. 96 – 99, 103 - 121; 2, с. 141 – 152]. Лекция 5. Функциональная и структурная организация ЭВМ. Продолжение (2 ч.) Внешние устройства. Прямой доступ к памяти. Назначение и состав системной шины. Локальные шины и шины расширений ПК. Последовательный и параллельный интерфейсы ПК [1, с. 122 - 138; 2, с. 135 – 140].

Лекция 6. Функциональная и структурная организация ЭВМ. Продолжение (2 ч.) Внешние накопители. Накопители на гибких и жестких магнитных дисках, их основные характеристики. Устройство и принцип действия дисковых магнитных накопителей. Современные бездисковые накопители. Обзор периферийных устройств ЭВМ. Общие характеристики ЭВМ – производительность, надежность[1, с. 178 — 191, 139 – 177; 2, с. 152 — 173]. Лекция 7. Вычислительные системы и вычислительные сети (2 ч.). Классификация и архитектура вычислительных систем. Понятие вычислительной сети. Архитектура и характеристики вычислительной сети. Понятие локальной вычислительной сети (ЛВС). Топология ЛВС. Протоколы передачи данных. [1, с. 213 — 261; 2, с. 203 — 234]. Лекция 8. Архитектура вычислительных сетей. (2 ч.) Технические средства построения ЛВС. Концентраторы и маршрутизаторы. Принципы построения глобальных сетей. Протоколы TCP/IP. [1, с. 261 — 285; 2, с. 207 — 241]. Лекция 9. Общие рекомендации по выбору обеспечения информационных систем (1 ч.)

технического

Защита информации в телекоммуникационных сетях. Основные подходы к выбору технического обеспечения информационной системы. [1, с. 192 — 207; 2, с. 174 — 177].

II.2. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ Практическое занятие 1. Устройство современного персонального компьютера типа IBM PC. Технические характеристики занятия Практическое занятие предусмотрено объемом 6 часов (4х и 2х часовой уроки в компьютерном классе). [1, с. 103 — 138; 2, с. 119 — 178]. Цели занятия Познакомиться с устройством и составом современного ПК. Приобрести первоначальные навыки сборки ПК из комплектующих. Задачи занятия - Изучить состав и назначение отдельных блоков ПК. - Научиться собирать ПК из комплектующих. - Ознакомиться с порядком загрузки и тестирования собранного ПК. Практическое занятие 2. Перевод целых и дробных чисел между различными системами счисления, выполнение арифметических операций над двоичными числами. Технические характеристики занятия Практическое занятие предусмотрено объемом 2 часа. Использование ПК на данном занятии не предусматривается. [1, 39 — 52; 2, с. 120 — 126]. Цели занятия Научиться выполнять перевод произвольных чисел между различными системами счисления. Освоить основные арифметические операции над двоичными числами. 2. Задачи занятия - Научиться выполнять перевод целых и дробных чисел между произвольными системами счисления. - Научиться выполнять операции сложения и вычитания двоичных чисел. - Проанализировать результаты операций поразрядного сдвига над двоичными числами.

Практическое занятие 3. Построение таблиц истинности логических функций Технические характеристики занятия Практическое занятие предусмотрено объемом 4 часа (4х часовой урок в компьютерном классе). [1, 54 — 62; 2, с. 124 — 126]. Цели занятия Разработать программу построения таблицы истинности логической функции с использованием языка программирования Turbo Pascal. Задачи занятия - Изучить основные формулы преобразования логических функций. - Научиться разрабатывать и отлаживать программу с использованием вложенных циклов. - Написать отчет по практической работе. Практическое занятие 4. Основы построения локальных вычислительных сетей (ЛВС). Технические характеристики занятия Практическое занятие предусмотрено объемом 5 часов (4х и 1о часовой уроки в компьютерном классе). [1, 286 — 319; 2, с. 226 —232]. Цели занятия Познакомиться с устройством и составом современного ПК. Приобрести первоначальные навыки сборки ПК из комплектующих. Задачи занятия - Повторить теоретические основы построения ЛВС. - Научиться устанавливать сетевую карту в ПК и отработать построение сети на базе двух ПК. - Научиться определять логическую структуру ЛВС. II. 5. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ Самостоятельная работа студента планируется лектором из расчета домашней проработки необходимых вопросов для подготовки к лекциям и практическим работам. (Смотри учебно-методическую карту дисциплины - раздел IV). III. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ А. Основная литература 1. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник / А.П. Пятибратов, Л.П. Гудынко, А.А. Кириченко; Под. ред. А.П. Пятибратова. – М.: Финансы и статистика, 1998. – 400 с: ил.

2. 3.

Информатика: Учебник / Под ред. проф. Н.В. Макаровой. – 2-е изд. – М.: Финансы и статистика, 1998. 768 с., ил. Острейковский В.А., Информатика: Учеб для ВУЗов. – М.: Высш. шк., 1999. – 511 с., ил.

Б. Дополнительная литература 4. Молчанова С.И. Основы программирования. Turbo Pascal 7.0. – М.: АСТ. – 224 с.: ил. 5. Мельников Д.А. Информационные процессы в компьютерных сетях. Протоколы, стандарты, интерфейсы, модели … - М: КУДИЦ-ОБРАЗ, 2000. – 256 с., ил. 6. Проектирование программного обеспечения экономических информационных систем: Учебник. – М.: Финансы и статистика, 2000. – 352 с., ил. III. 2. ПЕРЕЧЕНЬ ПОСОБИЙ, МЕТОДИЧЕСКИХ УКАЗАНИЙ И МАТЕРИАЛОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ 7 Электронное методическое пособие Информатика (части 1 и 2). 8 Методические указания к практическим занятиям по курсу "Вычислительные машины, системы и сети телекоммуникаций " для студентов специальности «Прикладная информатика». — Барнаул: Изд. ААЭП, 2002. IV. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ КАРТА дисциплины Вычислительные машины, системы и сети телекоммуникаций на I семестр График аудиторных занятий Наименование вида работ 1 Лекции

2

3

I семестр 2 2

4

5 2

6

7 2

Лабор. работы Практические (семинарские) занятия

Недели семестра 8 9 10 11 12 2

2

13

14

15 16

2

2

4

1

не предусмотрены I Семестр 4

4

4

Контр. работы

отсутствуют

Домашние задания Курс. проект

отсутствуют отсутствует

17 1

№ темы

1

-

2

-

3

-

4

-

5

-

6

-

7

-

8

-

9

№ недели

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

Общие рекомендации по выбору ТО ИС

-

Архитектура вычислительных сетей.

-

Вычислительные системы и вычислительные сети

-

Функциональная и структурная организация ЭВМ

-

Функциональная и структурная организация ЭВМ.

-

Функциональная и структурная организация ЭВМ

-

Информационно – логические основы ЭВМ

-

Информационно – логические основы ЭВМ

-

Вводная лекция

-

-

-

-

ПЗ № 4

-

-

-

-

-

-

ПЗ № 3

ПЗ № 4

-

-

-

-

-

Подготовка к зачету

Подготовка к ПЗ 4

-

Подготовка к ПЗ 3

-

-

-

-

ПЗ № 1, 2

-

-

-

-

-

-

-

-

Подготовка к ПЗ 2

-

-

-

Подготовка к ПЗ 1

-

ПЗ № 1

I семестр

Тематика аудиторных занятий и график самостоятельной работы студентов Занятия (номера) СРС Наименование вопросов, изучаемых на лекции Практич. Лаб. Содержан.

IV.УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ КАРТА (продолжение)

2

2

2

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

2

Часы

Зачет

-

Защита ПЗ

-

-

-

Защита ПЗ

-

Защита ПЗ

-

Защита ПЗ

-

-

-

-

-

-

Формы контроля

V. ПРОТОКОЛ СОГЛАСОВАНИЯ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ С ДРУГИМИ ДИСЦИПЛИНАМИ СПЕЦИАЛЬНОСТИ НА 200_____ / 200_____ УЧЕБНЫЙ ГОД Наименование дисциплин, изучение которых опирается на данную дисциплину

Кафедра

1

2

Предложения об Подпись изменениях в заведую пропорциях щего материала, порядка кафедро изложения и т.д. й 3 4

VI. ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ В РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЕ НА 200____ /200____ УЧЕБНЫЙ ГОД В рабочую программу вносят следующие изменения: _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ Разработчик _________________________________________________ должность, подпись, Ф.И.О.

Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры "____"____________ 20____ г. Заведующий кафедрой ________________________________________ подпись, Ф.И.О.

Внесение изменения утверждаю Проректор по учебной работе (декан) ________________________________________ подпись, Ф.И.О.

"____"______________ 20___ г.