Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

профессионального образования «Сыктывкарский государственный университет»

Институт точных наук и информационных технологий

Кафедра информационной безопасности

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

Дисциплина: Б3.Б.2 Аппаратные средства вычислительной техники Цикл дисциплин: Б3.Б Профессиональный цикл. Базовая часть Направление: 090900 — Информационная безопасность.

Профиль: Комплексная защита объектов информатизации.

Квалификация: бакалавр.

Институт: институт точных наук и информационных технологий.

Форма обучения: очная Сыктывкар, 2011 Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального учреждения «Сыктывкарский государственный университет»

Институт точных наук и информационных технологий Кафедра информационной безопасности

УТВЕРЖДЕНО

на заседании учебно-методической комиссии института точных наук и информационных технологий «»_2011г.

Протокол № Председатель УМК _С.А. Хозяинов

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Дисциплина: Б3.Б.2 Аппаратные средства вычислительной техники Цикл дисциплин: Б3.Б. Профессиональный цикл. Базовая часть Направление: 090900 — Информационная безопасность.

Профиль: Комплексная защита объектов информатизации.

Квалификация: бакалавр.

Институт: институт точных наук и информационных технологий.

Форма обучения: очная.

Семестр: Общая трудоемкость дисциплины 3 зачетных единицы, 108 часов, в том числе:

Аудиторных — 36 часов, из них:

Лекции — 18 часов, Лабораторных — 18 часов;

КСР — 3 часа;

Самостоятельных — 33 часа;

Экзамен — 36 часов.

Итоговый контроль — Экзамен.

Сыктывкар,

ЛИСТ СОГЛАСОВАНИЯ И УТВЕРЖДЕНИЯ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ

Рабочая программа составлена на основании ФГОС ВПО 090900 — Информационная безопасность, рабочей программы по дисциплине «Аппаратные средства вычислительной техники» для специальности 090104 — Комплексная защита объектов информатизации, разработанной на кафедре защиты информации и учебного плана по направлению 090900 — Информационная безопасность.

Составитель рабочей программы:

Заведующий кафедрой информационной безопасности, к.ф.-м.н. _ Носов Леонид Сергеевич.

Сведения о рецензентах:

Директор института точных наук и информационных технологий, к.ф.-м.н. _ Миронов Владимир Валерьевич.

Заведующий кафедрой информационных систем Сыктывкарского лесного института, к.т.н. _ Лавреш Иван Иванович.

Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседении кафедры информационной безопасности. Протокол заседания № _ от «_»2011 г.

Заведующий кафедрой, к.ф.-м.н. Носов Леонид Сергеевич.

1. Цели и задачи дисциплины.

Дисциплина «Аппаратные средства вычислительной техники», как дисциплина профессионального цикла направлена на достижение следующих целей – является подготовка специалиста к деятельности, связанной с эксплуатацией и обслуживанием аппаратуры и оборудования, оснащенных современными средствами вычислительной техники.

Для решения поставленной цели сформулированы следующие задачи:

- овладение основами вычислительной техники;

- изучение принципов построения средств вычислительной техники (СВТ) и основных особенностей различных классов ЭВМ;

- освоение принципов работы микропроцессорных систем, архитектуры и принципов работы ПЭВМ;

- овладение аппаратно-программными средствами диагностики ПЭВМ;

- ознакомление с перспективными направлениями развития СВТ.

Дисциплина «Аппаратные средства вычислительной техники» является базовой дисциплиной профессионального цикла. Дисциплина является вводной в проблематику аппаратных средств. Взаимосвязь данной дисциплины через компетенции отражена в рабочем учебном плане и матрице компетенций. Дисциплине предшествуют дисциплина «Информатика», которая должна быть освоена полностью и студенты должны владеть навыками работы на ПЭВМ в любой современной операционной системе.

Дисциплина является предшествующей для таких дисциплин профессионального цикла как «Программно-аппаратные средства защиты информации», «Криптографические методы защиты информации», «Техническая защита информации», а так же для учебной и производственной практики и итоговой государственной аттестации. Изучение данной дисциплины позволяет приобрести первичные навыки, необходимые для изучения технической защиты информации.

3. Требования к результатам освоения дисциплины.

Изучение дисциплины направлено на формирование следующих компетенций:

общекультурные компетенции (ОК):

способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения, владеть культурой мышления (ОК-8);

профессиональных компетенций (ПК):

способностью понимать сущность и значение информации в развитии современного общества, применять достижения информатики и вычислительной техники, перерабатывать большие объемы информации проводить целенаправленный поиск в различных источниках информации по профилю деятельности, в том числе в глобальных компьютерных системах (ПК-2);

способностью принимать участие в эксплуатации подсистем управления информационной безопасностью предприятия (ПК-9);

способностью выполнять работы по установке, настройке и обслуживанию технических и программно-аппаратных средств защиты информации (ПК-11);

В результате освоения дисциплины студент должен:

историю развития, состояние и тенденции развития вычислительной техники;

- классификацию вычислительных машин и основные характеристики различных классов ЭВМ;

- архитектуру, принципы построения и работы ЭВМ и их основных узлов;

- архитектуру и возможности микропроцессорных комплектов;

- принципы построения и работы ПЭВМ;

- аппаратно-программные средства диагностики ПЭВМ.

- формализовать поставленную задачу;

- применять полученные знания в различных предметных областях;

- определять направления использования ЭВМ для решения служебных задач;

- ориентироваться в особенностях применяемых микропроцессорных комплектов;

- использовать стандартные диагностические средства ПЭВМ.

- навыками работы с компьютером, а также с программной и технической документацией ПЭВМ.

№ Наименование разделов, тем Количество часов по учебному плану РАЗДЕЛ 1 Арифметические и логические основы цифровых машин История развития вычислительной техники, поколения ЭВМ. Системы счисления, перевод чисел из одной системы счисления в другую. Представление информации в ЭВМ, методы кодирования информации. Основные логические элементы ЭВМ. Основы алгебры логики.

Синтез логических схем.

РАЗДЕЛ 2 Элементы и узлы ЭВМ Структура ЭВМ и назначение ее элементов. Общая структура центрального процессора.

Назначение и основные элементы центрального процессора. Организация и структура памяти. Элементы памяти, их назначение, возможности и принцип работы. Структура памяти ПЭВМ. Системы прерываний. Назначение, принцип работы и организация системы прерываний ЭВМ. Системы ввода-вывода. Назначение и возможности интерфейсов, основные интерфейсы ЭВМ.

РАЗДЕЛ 3 Периферийные устройства ЭВМ Назначение, состав и технические характеристики периферийного оборудования ЭВМ.

Периферийное оборудование ПЭВМ. Средства ввода информации в ЭВМ. Клавиатура и графический манипулятор. Назначение, возможности и принцип работы. Средства отображения информации. Видеомонитор. Назначение, принцип работы и их технические характеристики. НГМД. Назначение, принцип работы и их технические характеристики.

НЖМД. Назначение, принцип работы и его технические характеристики. Принтер. Назначение, принцип работы и его технические характеристики. Устройство ввода информации CD-ROM. Назначение, принцип работы и его технические характеристики.

РАЗДЕЛ 4 Микропроцессоры Понятие микропроцессора (МП); виды технологии производства МП, поколения МП и их основные характеристики; обобщенная структура МП; основные промышленные линии микропроцессоров; перспективные МП ПЭВМ. Микропроцессорные комплекты.

РАЗДЕЛ 5 Архитектура и принцип работы ПЭВМ ПЭВМ. Архитектура современных ПЭВМ. Системная плата, ее назначение, основные элементы и их взаимодействие в системе. Системная магистраль. Основные стандарты системных магистралей (шин). Буферизация шин. Управление системной магистралью.

Адаптеры внешних устройств (платы расширения).

РАЗДЕЛ 6 ПЭВМ, рабочие станции и серверы Использование ПЭВМ в системе обработки информации. ПЭВМ, АРМ, средства обработки сигналов на базе ПЭВМ, архитектура рабочих станций и серверов. Итоги изучения дисциплины.

В преподавании дисциплины используются преимущественно традиционные образовательные технологии:

•лекции, •лабораторный практикум в компьютерном классе.

Лабораторный практикум предусмотрен по всем темам. Лабораторный практикум является интерактивной формой проведения занятий, поскольку во время таких занятий происходит постоянное взаимодействие по каналам педагогических коммуникаций преподаватель студент и студент студент.

В образовательном по дисциплине выделяется два вида самостоятельной работы:

внеаудиторная.

Аудиторная самостоятельная работа по дисциплине выполняется на учебных занятиях под непосредственным руководством преподавателя и по его заданию. Формами аудиторной самостоятельной работы являются:

•работа в малых группах при проведении лабораторных занятий — мозговой штурм для выполнения задания;

•поиск информации в системе документации для выполнения задания.

Внеаудиторная самостоятельная работа выполняется студентом по заданию преподавателя, но без его непосредственного участия. Формой внеаудиторной самостоятельной работы являются самостоятельное изучение ряда вопросов, освещенных на лекционных занятиях и выполнение домашних заданий.

Виды контроля самостоятельной работы: самоконтроль, проведение блиц-опроса в начале лекции, проверка правильности выполнения домашних заданий.

8. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.

Первая контрольная работа содержит ряд заданий на следующие темы:

1. Перевод чисел из десятичной системы с счисления в любую другую.

2. Перевод чисел из произвольной системы счислении в десятичную систему счисления.

3. Перевод из одной системы счисления в другую, при условии, что обе системы счисления являются степенью одного и того же числа.

4. Выполнение операции сложения над числами в произвольной системе счисления.

5. Выполнение операции вычитания над числами в произвольной системе счисления.

6. Выполнение операции умножения над числами в произвольной системе счисления.

7. Выполнение операции деления над числами в произвольной системе счисления.

Проводится в форме подготовки научных докладов по темам, согласованных с преподавателем. Темы докладов должны быть связаны с периферийными устройствами, их устройствам и принципами работы.

Экзамен проводится в традиционной форме по билетам. В билет включается два вопроса из списка вопросов, представленных ниже. Для получения допуска к экзамену студент должен сдать обе контрольные работы на положительные оценки (Контрольная работа № 1 — зачет, Контрольная работа № 2 — не ниже «удовлетворительно»). Итоговая оценка по дисциплине выставляется как средняя между оценками за Контрольную работу № 2 и первый и второй вопрос билета. Для получения оценки «отлично» при ответе на вопрос билета необходимо дать развернутый ответ на вопрос и положительные ответы на дополнительные вопросы преподавателя. Допускается не давать ответ на один дополнительный вопрос.

Оценка «хорошо» при ответе на вопрос билета ставится в случае, если ответ на вопрос не полный либо на два дополнительных вопроса не даны ответы. Оценка «удовлетворительно» при ответе на вопрос билета ставится в случае, если ответ на вопрос не полный и на три и более дополнительных вопроса не даны ответы.

Оценка «неудовлетворительно» при ответе на вопрос билета ставится в случае, если: 1) ответ на вопрос отсутствует, 2) ответ не соответствует вопросу.

1. Системы счисления. Переход от одной системы к другой.

2. Форматы представления данных и кодирование информации.

3. Выполнение арифметических операций. Реализация на логических схемах.

4. История развития ЭВМ.

5. Элементы и узлы ЭВМ.

6. Структура центрального процессора. Архитектура процессора.

7. Организация и структура памяти.

8. Системы прерывания.

9. Системы ввода-вывода.

10. Периферийные устройства.

11. Микропроцессорная техника. Понятие микропроцессора (МП).

12. Виды технологии производства МП, поколения МП и их основные характеристики.

13. Классификация ЭВМ. ПЭВМ, рабочие станции и серверы.

14. Архитектура ПЭВМ, рабочих станций и серверов.

15. Системная магистраль (системная шина). Материнская плата.

16. Шины компьютера. Буферизация шин.

17. Управление системной магистралью, подключение дополнительных и интерфейсных схем.

18. Режимы работы микропроцессора.

9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины.

Основная литература 1. Таненбаум Э. Архитектура компьютера. 5-е изд. (+CD). — СПб.: Питер, 2007.

2. Гук М.Ю.Аппаратные средства IBM PC. Энциклопедия. 3-е изд. – Спб.: Питер, Дополнительная литература 1. Мураховский В.И. Железо ПК. Новые возможности. — СПб.: Питер, 2005.

2. Байджелоу С. Железо ПК. Хитрости. — СПб.: Питер, 2006.

3. Мюллер С. Модернизация и ремонт ПК, 15 е юбилейное издание. Пер. с англ. -- М.:

Издательский дом "Вильямс", 2004.

10. Материально-техническое обеспечение дисциплины.

Лекционные занятия проходят в аудитории, оборудованной мультимедийным проектором, ноутбуком и экраном.

Лабораторные занятия проходят в компьютерном классе, оборудованном мультимедийным проектором.

11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины.

Дисциплина «Аппаратные средства вычислительной техники» призвана повысить понимание студентов архитектуры ПК, принципов, лежащих в основе их проектирования, а также внутренних механизмов, реализующих основные задачи ПК.

В данном курсе в основном подаётся теоретический материал, практические занятия призваны лишь его проиллюстрировать и закрепить. Практические занятия проводятся в специально оборудованных аудиториях, в которых имеется возможность более подробно изучить отдельные части ПК.

Для освоения дисциплины особая предварительная подготовка не требуется, однако навыки сборки/разборки ПК и сравнительно обширные познания в истории развития вычислительной техники и современных тенденций её развития позволят студенту более эффективно воспринимать новую информацию.

Курс «Аппаратные средства вычислительной техники» предлагает как теоретические основы архитектуры современных ПК, вычислительных систем и их отдельных подсистем, так и возможность познакомиться на практике с некоторыми вариантами их реализации.

КАРТА ОБЕСПЕЧЕННОСТИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫМИ РЕСУРСАМИ.

Дисциплина Б3.Б.2 «Аппаратные средства вычислительной техники»

Цикл дисциплин: Б3.Б Профессиональный цикл. Базовая часть Направление: 090900 — Информационная безопасность.

Профиль: Комплексная защита объектов информатизации.

Квалификация: бакалавр.

Институт: институт точных наук и информационных технологий.

Форма обучения: очная.

Составитель, преподаватель Дурягин Александр Максимович Зав. кафедрой Носов Леонид Сергеевич Дата составления карты «_»_2011 г.

СОГЛАСОВАНО:

Представитель библиотеки СыктГУ_ «_»2011 г.