Главная страница Случайная лекция Мы поможем в написании ваших работ! Порталы: БиологияВойнаГеографияИнформатикаИскусствоИсторияКультураЛингвистикаМатематикаМедицинаОхрана трудаПолитикаПравоПсихологияРелигияТехникаФизикаФилософияЭкономика Мы поможем в написании ваших работ! |
Педагогический университет», 2011
Содержание
1. Цель изучения дисциплины В настоящее время без компьютерной техники и мультимедийных информационных технологий нельзя представить практически ни одну из отраслей человеческой деятельности. Знание информатики и основ вычислительной техники, компьютерная грамотность должны являться неотъемлемой частью системы знаний любого современного образованного человека. Сейчас при изучении информатики и основ вычислительной техники большее внимание уделяется первой части данного курса. В некоторых случаях это выливается в рецептурный пользовательский подход, когда компьютер рассматривается как некий инструмент, умение обращаться с которым определяется знанием определенного количества инструкций. Данный подход в большинстве случаев является оправданным, но для будущих специалистов-учителей, которые сами будут учить школьников, знание того, как работает современный компьютер, как он устроен, не менее важно, чем просто умение работать с вычислительной техникой. Часть курса информатики и основ вычислительной техники, связанная с изучением внутреннего устройства ЭВМ, фундаментальными принципами функционирования отдельных узлов компьютера является одной из наиболее трудных. Это, в первую очередь, связано с тем, что сведения по указанной теме хотя и есть практически в каждом учебнике информатики, но они поверхностны и невелики по объему. Нередки и случаи, когда авторы используют описания, существенно отличающиеся от реального устройства вычислительной техники. Данный курс направлен на формирование у студентов знаний и практических умений, связанных с фундаментальными основами вычислительной техники, необходимых для будущих квалифицированных специалистов. Основные цели дисциплины «Основы вычислительной техники»: изложить основы функционирования вычислительной техники; дать представление об устройстве компьютера и основных функциональных блоках ЭВМ, их характеристиках; познакомить с наиболее фундаментальными принципами работы вычислительной техники; показать тесную взаимосвязь аппаратной и программной частей у современного компьютера.
2. Место дисциплины в структуре ООП: Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла (Б3.В.ОД.1. по учебному плану ООП). Для освоения дисциплины «Основы вычислительной техники» студенты используют знания, умения, навыки, сформированные в процессе изучения информатики и основ вычислительной техники в общеобразовательной школе. Освоение курса «Основы вычислительной техники» является необходимой основой для изучения последующих дисциплин, связанных с вычислительной техникой и современными информационными технологиями. Данный курс тесно взаимосвязан с курсом «Архитектура ЭВМ». 3. Требования к результатам освоения дисциплины:
3.1. Принятая структура компетенций Дисциплина способствует формированию общекультурных компетенций ОК-8, ОК-9, ОК-12, предусмотренных ФГОС по направлению подготовки ВПО 050100 «Педагогическое образование».
Наименование компетенций дисциплины «Основы вычислительной техники»
В результате изучения дисциплины студент должен знать: · об истории развития вычислительной техники (от средств ручного счета до современных электронных вычислительных машин); · о двоичной системе счисления, о представлении информации в ЭВМ; · о логических основах функционирования вычислительной техники; · о наиболее фундаментальных основах функционирования компьютера (принципы Джона фон Неймана); · об архитектуре ЭВМ (классическая и магистральная); · об отдельных функциональных узлах компьютера (процессор, память и т.д.), их основных характеристиках, принципах функционирования и особенностях технической реализации; · о единстве аппаратной (hardware) и программной (software) частей современного компьютера; · об учебных моделях компьютера, существующих в настоящее время, об их достоинствах и недостатках.
уметь: · грамотно и на высоком профессиональном уровне излагать об основах функционирования вычислительной техники; · хорошо ориентироваться в быстроменяющемся мире компьютерной техники и информационных технологий и, соответственно, быстро адаптировать учебный материал к требованиям времени; · определять причину возникновения простых неисправностей компьютера и, по возможности, устранять их; · решать учебные задачи с использованием одного из современных учебных моделей компьютера (на примере модели микрокомпьютера Е-97)
владеть: · базовыми знаниями по основам вычислительной техники; · практическими умениями и навыками в области использования и обслуживания компьютерной техники.
3.2. Матрица соотнесения разделов учебной дисциплины и формируемых компетенций (коды указываются в соответствии с принятой структурой компетенций п. 3.1)
4. Объем дисциплины
4.1. Объем дисциплины и виды учебной работы
4.2. Распределение часов по темам и видам учебной работы
Содержание дисциплины
5.1. Программа дисциплины
Раздел 1. Основы вычислительной техники
Тема 1. История развития вычислительной техники (лекции – 2 часа) Основные (ключевые) понятия: средства инструментального счета, арифмометры, электромеханические машины, ЭВМ, поколения ЭВМ, элементная база ЭВМ (электронная лампа, транзистор, микросхема, микропроцессор). Содержание темы: история развития вычислительной техники; ручной инструментальный счет (абак, палочки Непера, механические арифмометры и т.д.); автоматизация счета (Чарльз Бэббидж – пионер автоматизации вычислений, разностная и аналитическая машины); электронные вычислительные машины (4 поколения ЭВМ); персоналии, внесшие значительный вклад в развитие ВТ (Паскаль, Ада Августа Лавлейс – первый программист, Жаккард, Джон фон Нейман и другие).
Тема 2. Основные функциональные блоки ЭВМ (лекции – 6 часа) Основные (ключевые) понятия: процессор, разрядность, тактовая частота, память, устройства ввода-вывода, драйвер. Содержание темы: основные функциональные узлы ЭВМ: центральный процессор (арифметико-логическое устройство и устройство управления), память (ПЗУ, ОЗУ, ППЗУ), видеоОЗУ, внешняя память, устройства ввода и вывода. Центральный процессор. Идея создания ЦП, развитие процессорной техники. Устройство и основные характеристики (разрядность и быстродействие). Кэш-память. Основной алгоритм работы процессора. Система (RISC и CISC) и структура (трех-, двух-, одноадресные) команд процессора. Элементная база процессоров. Оперативная память. Характеристики. Организация памяти и способы технической реализации. Виды памяти. Динамическое и статическое ОЗУ. Способы адресации данных в ЭВМ. Внешняя память. Совершенствование устройств внешней памяти, физические принципы хранения информации на внешних носителях. Понятие файловой системы. Устройства ввода и вывода. Виды устройств ввода и вывода. Организация ввода и вывода. Порты данных и состояния. Понятие прерываний. Драйверы. Единство аппаратной и программной частей у современного компьютера. Типы программного обеспечения: прикладное, системное, системы программирования. Операционная система и ее функции. Программы для тестирования устройств ЭВМ.
Раздел 2. Учебные модели компьютеров
Тема 3. Учебные модель ЭВМ Е-97 (лекции – 6 часа) Основные (ключевые) понятия: учебная модель ЭВМ, регистры, команды процессора, способы адресации, порт. Содержание темы: Учебные модели ЭВМ. Целесообразность изучения устройства компьютера на моделях. Обзор существующих учебных моделей компьютера, их достоинства и недостатки. Учебная модель микрокомпьютера Е-97. Структура Е-97 и его процессора. Регистры. Виды памяти. Система команд Е-97. Коды операций (двух- и одноадресные команды). Модификатор. Организация переходов в Е-97. Команды с короткой константой. Способы адресации данных в Е-97. Обработка текстовой информации. Стек. Работа с внешними устройствами в Е-97. Порты клавиатуры и дисплея.
5.2. Содержание лабораторных занятий
Дата добавления: 2014-12-09; просмотров: 376; Нарушение авторских прав Мы поможем в написании ваших работ! |