Методика формирования результирующей оценки итогового

Министерство экономического развития и торговли
Российской Федерации
Государственный университет – Высшая школа экономики
Программа дисциплины
Вычислительные системы и телекоммуникации
для направления 080700.62 Бизнес-информатика
подготовки бакалавра
Автор Сериков А.П.
Рекомендована секцией УМС
“Бизнес-информатика”
Председатель
Г.А. Левочкина
«___» ____________ 2006 г.
Утверждена УС факультета
Бизнес-Информатики
Учёный секретарь
А.И. Олейник
«___» ___________ 2006 г.
Одобрена на заседании
кафедры Управления
информационными ресурсами
предприятия
Зав. кафедрой
А.П. Сериков
«___» сентября 2006 г.
I. Обязательный минимум содержания дисциплины по ГОС
Физические основы вычислительных процессов. Основы построения и
функционирования вычислительных машин: общие принципы построения и архитектуры
вычислительных машин, информационно-логические 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 человекомашинного интерфейса.
II. Пояснительная записка
Автор программы: кандидат технических наук, доцент Сериков А.П.
Требования к студентам:
Приступая к изучению данной дисциплины, студент должен обладать знаниями
информатики в объеме средней школы и прослушать курс «Информатика и
программирование» учебного плана подготовки бакалавра по направлению 080700 «Бизнесинформатика».
Аннотация:
Дисциплина «Вычислительные системы и телекоммуникации» относится к циклу
общепрофессиональных дисциплин.
Целью данной дисциплины является изучение теоретических основ и принципов
построения вычислительных машин, сетей и систем телекоммуникаций, их функциональной
и структурной организации, характеристик основных устройств, режимов работы.
Содержание программы дисциплины "Вычислительные системы телекоммуникации"
должно обеспечить базовую подготовку студентов в процессе формирования устойчивых
знаний и практических навыков использования вычислительных систем в дальнейшей
учебной и научной деятельности.
Дисциплина состоит из 11-ти тем, изучаемых в 5-ом модуле 1-го курса.
Дисциплина рассчитана на 42 часа аудиторных занятий (из них 26 часов лекций и 16
часов практических занятий) и 66 часов самостоятельной работы.
Учебная задача дисциплины:
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать:
-принципы построения и архитектуру ЭВМ;
-функциональную и структурную организацию ЭВМ;
-способы организации и типы вычислительных сетей;
уметь:
-оценивать технико-эксплуатационные возможности средств
вычислительной техники при обработке экономической информации и
эффективность использования различных режимов работы ЭВМ и
телекоммуникационных систем.
иметь представление:
-о перспективах развития вычислительной техники;
-о принципах построения и функционировании высокопроизводительных
вычислительных систем;
-о структуре и принципах построения глобальных вычислительных
сетей;
-об устройствах ЭВМ и современном диапазоне их основных
технических параметров.
III. Тематический план учебной дисциплины
№
п/п
Наименование
№
разделов и тем (с
разбивкой по
модулям)
1
Введение
2
3
Лекции
Аудиторные часы
Сем.или практ.
занятия
1
2
Тема 1. Общие
принципы
построения
и
архитектуры
ЭВМ.
3
Тема
2.
Функциональная и
структурная
организация ЭВМ.
1
2
3
5
9
2
2
2
4
6
10
4
2
6
6
12
4
8
12
4
6
10
4
8
12
4
4
8
3
Тема 3.
ЭВМ.
5
Тема
Процессоры.
6
Тема 5. Каналы и
интерфейсы
ввода-вывода.
2
7
Тема 6.
Периферийные
устройства
4
2
8
Тема 7.
Архитектурные
особенности и
организация
функционировани
я вычислительных
систем.
4.
Всего часов
Всего
Самостоятельная
работа
3
4
Память
Формы текущего
Вконтроля
4
2
2
5
4
№
п/п
9
10
11
12
Наименование
№
разделов и тем (с
разбивкой по
модулям)
Лекции
Аудиторные часы
Сем.или практ.
занятия
Формы текущего
Вконтроля
Всего часов
Всего
Самостоятельная
работа
2
4
6
4
8
6
10
2
6
8
44
64
108
Тема
8.
Классификация и
архитектура
вычислительных
сетей.
2
Тема 9. Структура
и
организация
функционировани
я сетей
2
2
4
Тема
10.
Телекоммуникаци
онные системы.
2
2
4
Тема
11.
Эффективность
функционировани
я вычислительных
машин, сетей и
телекоммуникаци
онных систем и
пути
ее
повышения.
2
Всего
30
14
Домашнее
задание
IV. Формы текущего контроля знаний студентов и структура
итоговой оценки
Формы контроля:
текущий контроль: одно домашнее задание и одна контрольная работа;
итоговый контроль: экзамен.
Структура итоговой оценки по учебной дисциплине:
Формы работы
Вклад в итоговую
оценку (%)
Работа семинарских
занятиях
20
Домашнее задание
30
Зачет
50
V. Литература
Базовый учебник
1. Компьютерные сети. Учебный курс. Официальное пособие Microsoft для
самостоятельной подготовки. Пер. с англ. Второе изд. испр. и доп. – М.: "Русская
редакция", 1999 г.
Основная
1. Пятибратов А.П. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. –М.: Финансы
и статистика, 2001.
Дополнительная
1. Бройдо В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. –СПб.: Питер,
2002.
2. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы.–
СПб.: Питер, 2001.
VI. Содержание программы
Раздел 1. ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН.
Введение.
Предмет и содержание курса, взаимосвязь курса со смежными дисциплинами. Место
и роль вычислительной техники в информатике. Краткая история развития ЭВМ. Поколения
ЭВМ. Основные области и формы использования ЭВМ.
Тема 1. Общие принципы построения и архитектуры ЭВМ.
Классификация средств вычислительной техники. Принципы построения
современных ЭВМ. Обобщенная структурная схема ЭВМ. Состав устройств, их назначение и
взаимодействие. Принцип программного управления. Особенности ЭВМ архитектуры фонНеймана. Понятие о программном обеспечении ЭВМ. Примеры архитектур ЭВМ.
Тема 2. Функциональная и структурная организация ЭВМ.
Общие принципы функциональной и структурной организации современных ЭВМ.
Организация функционирования ЭВМ с магистральной архитектурой. Основные
характеристики центральных и периферийных устройств, интерфейса системной шины.
Классификация периферийных устройств. Технология взаимодействия центральных и
периферийных устройств. Структурная организация и взаимодействие узлов и устройств
ЭВМ при выполнении основных команд. Системы адресации. Технология выполнения
основных команд ЭВМ. Однопрограммный и многопрограммный режимы работы.
Тема 3. Память ЭВМ.
Запоминающие
устройства
(ЗУ),
назначение,
основные
характеристики.
Классификация ЗУ. Иерархическая структура ЗУ. Сверхоперативная память: регистровая
память, стековая память, кеш-память. Оперативная память (ОП), ее назначение, способы
записи и считывания информации. Адресуемая единица информации. Запись и чтение
различных информационных единиц (байта, полуслова, слова, двойного слова).
Особенности адресации при линейной и сегментной организации ОП. Постоянная память, ее
назначение, принципы перезаписи информации. Понятие ассоциативной памяти.
Динамическое распределение памяти. Виртуальная память. Страничная и сегментная
организация памяти.
Тема 4. Процессоры.
Назначение и структура центрального процессора (ЦП), состав устройств.
Центральное устройство управления (ЦУУ). Классификация ЦУУ. Обобщенные
структурные схемы ЦУУ. Микропрограммный и аппаратный способы управления ЭВМ.
Арифметико-логическое устройство (АЛУ): назначение, основные характеристики,
обобщенная структурная схема. Взаимодействие блоков АЛУ при выполнении различных
арифметических и логических операций.
Структура базового микропроцессора (МП) современных моделей компьютеров,
взаимодействие его узлов и блоков. Скалярная и мультискалярная архитектура МП. Работа
МП при выполнении команд. Конвеер команд, прогнозирование переходов. RISC- и CISCпроцессоры.
Тема 5. Каналы и интерфейсы ввода-вывода.
Системные и локальные шины. Основные закономерности подключения внешних
устройств к системной магистрали. Контроллеры внешних устройств: состав и выполняемые
функции. Интерфейсы системной магистрали и внешнего устройства. Организация и
принцип работы портов ввода-вывода информации. Общие требования к аппаратной
совместимости портов и интерфейсов системной магистрали и контроллеров.
Тема 6. Периферийные устройства.
Устройства ввода-вывода: назначение, классификация и основные характеристики,
типы. Внешние запоминающие устройства (ВЗУ), их основные параметры. Магнитные
носители информации. Способы кодирования, записи и считывания данных на магнитных
носителях. Накопители на магнитных дисках. Дисковые массивы. Накопители на магнитных
лентах. Оптические запоминающие устройства, конструктивные особенности построения,
принципы записи и считывания информации, основные характеристики.
Тема 7. Архитектурные особенности и организация
функционирования вычислительных систем.
Вычислительные системы. Классификация вычислительных систем по способу
построения. Сосредоточенные системы. Распределение системы. Технические средства
вычислительных систем. Программное обеспечение. Функционирование вычислительных
систем. Характеристики и параметры. Производительность вычислительных систем.
Нормальная, комплексная, системная производительность. Характеристики надежности
вычислительных систем. Стоимость. Режимы обработки данных. Мультипрограммная
обработка. Оперативная и пакетная обработка данных. Обработка в реальном масштабе
времени.
Раздел 2. АРХИТЕКТУРА И ОРГАНИЗАЦИЯ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ
Тема 8. Классификация и архитектура вычислительных сетей.
Понятие вычислительной сети. Архитектуры вычислительных сетей. Структурные
элементы сети ЭВМ. Эффективность обработки данных в вычислительной сети. Параметры
вычислительной сети: операционные возможности сети, производительность сети, время
доставки сообщений, цена обработки данных.
Структура программных и аппаратных средств в сети ЭВМ. Способы и средства
коммутации и передачи данных. Примеры иерархических протоколов. Методы описания
протоколов.
Тема 9. Структура и организация функционирования сетей
Internet Назначение и функции сети. Состав протоколов. Аппаратные средства.
Адресация и маршрутизация. Информационный и вычислительный сервис сети. Структура и
функции локальных вычислительных сетей. Системы связи. Функционирование ЛВС.
Компоненты ЛВС. Типы топологии вычислительных сетей. Методы доступа в ЛВС.
Реализация ЛВС.
Тема 10. Телекоммуникационные системы.
Понятие телекоммуникационных систем (ТКС). Структура ТКС. Каналы связи: типы,
основные характеристики. Коммутация каналов, коммутация сообщений, коммутация
пакетов. Адресация. Маршрутизация.
Тема 11. Эффективность функционирования вычислительных
машин, сетей и телекоммуникационных систем и пути ее повышения.
Основные понятия и определения. Показатели эффективности. Пути повышения
эффективности средств вычислительной техники. Эффективность эргономического
обеспечения вычислительных систем и сетей. Перспективы развития ЭВМ и ТВС
VII. Вопросы для оценки качества освоения дисциплины
Принципы построения современных ЭВМ.
Обобщенная структурная схема ЭВМ.
Состав устройств, их назначение и взаимодействие.
Особенности ЭВМ архитектуры фон-Неймана.
Общие принципы функциональной и структурной организации
современных ЭВМ.
6. Основные характеристики центральных и периферийных устройств,
интерфейса системной шины.
7. Технология взаимодействия центральных и периферийных устройств.
8. Классификация ЗУ.
9. Оперативная память (ОП), ее назначение, способы записи и считывания
информации.
10. Системы адресации.
11. Динамическое распределение памяти.
12. Виртуальная память.
13. Страничная и сегментная организация памяти.
14. Назначение и структура центрального процессора (ЦП), состав устройств.
15. Скалярная и мультискалярная архитектура МП.
16. Конвеер команд, прогнозирование переходов.
17. RISC- и CISC-процессоры.
18. Основные закономерности подключения внешних устройств к системной
магистрали.
19. Контроллеры внешних устройств: состав и выполняемые функции.
20. Организация и принцип работы портов ввода-вывода информации.
21. Классификация и основные характеристики.
22. Способы кодирования, записи и считывания данных на магнитных
носителях.
23. Оптические запоминающие устройства.
24. Однопрограммный и многопрограммный режимы работы.
25. Система прерываний и приоритетов, их назначение.
26. Реальный и защищенный режимы работы.
27. Классификация вычислительных систем по способу построения.
28. Сосредоточенные системы. Распределенные системы.
29. Понятие вычислительной сети.
30. Параметры вычислительной сети: операционные возможности сети,
производительность сети, время доставки сообщений, цена обработки
данных.
31. Структура программных и аппаратных средств в сети ЭВМ.
32. Способы и средства коммутации и передачи данных.
33. Протоколы высокого уровня.
34. Назначение и функции Internet.
35. Информационный и вычислительный сервис сети.
1.
2.
3.
4.
5.
36. Структура и функции локальных вычислительных сетей (ЛВС).
37. Компоненты ЛВС.
38. Типы топологии вычислительных сетей.
39. Методы доступа в ЛВС.
40. Коммутация каналов, коммутация сообщений, коммутация пакетов.
41. Адресация: иерархическое кодирование, распределение адресов,
отображение адресов.
42. Маршрутизация: простая, фиксированная, адаптивная.
43. Показатели эффективности.
44. Пути повышения эффективности средств вычислительной техники.
Принципы построения современных ЭВМ.
45. Обобщенная структурная схема ЭВМ.
46. Состав устройств, их назначение и взаимодействие.
47. Особенности ЭВМ архитектуры фон-Неймана.
48. Общие принципы функциональной и структурной организации
современных ЭВМ.
49. Основные характеристики центральных и периферийных устройств,
интерфейса системной шины.
50. Технология взаимодействия центральных и периферийных устройств.
51. Классификация ЗУ.
52. Оперативная память (ОП), ее назначение, способы записи и считывания
информации.
53. Системы адресации.
54. Динамическое распределение памяти.
55. Виртуальная память.
56. Страничная и сегментная организация памяти.
57. Назначение и структура центрального процессора (ЦП), состав устройств.
VIII. Тематика заданий по различным формам текущего контроля
тематика домашнего задания:
общие принципы построения и архитектуры ЭВМ;
функциональная и структурная организация;
процессоры;
периферийные устройства;
архитектурные особенности и организация функционирования
вычислительных систем;
классификация и архитектура вычислительных сетей;
телекоммуникационные системы.
Автор программы: _____________________________/А.П.Сериков /
Подпись обязательна.
Приложение 1.
Методика формирования результирующей оценки итогового контроля
1. Все формы текущего контроля (домашнее задание) оцениваются в 10-балльной шкале: Oi.
2. Для оценки относительной важности отдельных видов текущего контроля и итогового
теста промежуточного контроля вводятся их веса Wi таким образом, чтобы  Wi=1.
i
Относительная важность активности на занятиях – 0,2, относительная важность
домашнего задания –0,3, относительная важность итогового контроля – 0,5.
3. Находится средневзвешенная оценка отдельных форм текущего контроля и итогового
контроля: Oср=  WiOi.
i
4. Для получения дифференцированной оценки результирующей оценки итогового
контроля вводится решающее правило:
 если Оср ≥ 8,
то О = «отлично» (5);
 если 6 ≤ Оср ≤ 7, то О = «хорошо» (4);
 если 4≤ Оср ≤ 5,
то О = «удовлетворительно» (3);
 если Оср < 4,
то О = «неудовлетворительно» (2).