Geum.ru

Программа курса по выбору для учащихся учреждений, обеспечивающих получение

Вид материалаПрограмма курса

Содержание


Пояснительная записка
Устройство современного персонального компьютера
Системная плата.
Периферийные устройства
Внешняя память.
Коммуникационные средства
Подобный материал:

Министерство образования Республики Беларусь

Национальный институт образования


архитектура и программное обеспечение компьютера


Программа

курса по выбору для учащихся

учреждений, обеспечивающих получение

общего среднего образования

с 12-летним сроком обучения


Минск, 2007

Авторы-составители: Бейда Анатолий Алексеевич — кандидат физико-математических наук, заведующий кафедрой прикладной математики и информатики БГПУ; Климович Анна Федоровна — кандидат педагогических наук, доцент кафедры прикладной математики и информатики БГПУ.


Данный курс по выбору позволяет расширить представления учащихся о ряде технических специальностей. Изучение курса предусматривает знакомство с архитектурой и структурой современного компьютера, его программным обеспечением, способствует выявлению и развитию технических способностей школьников, формированию их интеллектуальной и познавательной культуры.


^ Пояснительная записка

Курс по выбору «Архитектура и программное обеспечение компьютера» рекомендуется учащимся 11 классов. Программа курса рассчитана на 34 часа (1 час в неделю). По усмотрению учителя сроки изучения данного курса могут быть передвинуты.

Знание архитектуры и структуры компьютера необходимо каждому человеку, интересующемуся вопросами сборки и модернизации современных компьютеров.

В архитектуре современных компьютеров и компьютерных сетей программное обеспечение является наиболее гибким компонентом, обеспечивающим функционирование аппаратных средств и пользовательского интерфейса. Поэтому знакомство с программным обеспечением должно вестись на протяжении всего обучения и являться основополагающим этапом в его изучении.

В вопросах, связанных с программным обеспечением, особое внимание уделяется классу системных программ. При этом необходимо сделать упор на операционные системы (ОС).

Основой для изучения являются ОС семейства Windows. Теоретические вопросы «файловая система», «защищенный режим работы ОС» необходимо дополнять практическими навыками работы по диагностике и профилактике функционирования ОС (установка и загрузка ОС, очистка диска, проверка на логические и физические ошибки диска, дефрагментация диска). В качестве альтернативы желательно показывать ОС семейства UNIX.

Необходимо также рассмотреть сервисные программы (антивирусы, архиваторы, тестирующие программы, программы обслуживания жестких дисков и т.д.), которые помогут пользователю настроить и эффективно использовать все возможности современного компьютера.

Цели курса: обеспечить предпрофессиональную подготовку учащихся к последующему освоению ряда технических специальностей; сформировать знание архитектуры и структуры компьютера, компьютерных сетей; сформировать целостное представление о ПО, механизмах и общих принципах его функционирования; дать понимание основополагающей роли системного программного обеспечения для эффективной работы компьютера.

Задачи курса:
  • формирование знаний об архитектуре компьютера;
  • формирование знаний о структуре компьютера;
  • формирование умений использования системного программного обеспечения компьютера.

В результате изучения материала учащиеся должны знать понятия «архитектура» и «структура» компьютера, принципы функционирования и устройство современного персонального компьютера; периферийные устройства современного ПК; классификацию программного обеспечения; архитектуру локальных и глобальных сетей.

Учащиеся должны уметь изображать структурную схему ЭВМ; классифицировать компьютеры по принципу действия, по элементной базе и этапам создания, по назначению, по функциональным возможностям; переводить числа из одной системы счисления в другую и выполнять арифметические действия в них; пользоваться периферийными устройствами ПК; выполнять инсталляцию программных и аппаратных средств; пользоваться сервисными программами для оптимизации работы компьютера.

Рекомендуемые формы и методы проведения занятий

При изучении данного курса осуществляется повторение ранее изученного материала и его углубление в рамках профессиональной направленности, приобретение новых знаний и их закрепление и др.

Занятия могут быть организованы в форме лекций, семинаров и лабораторно-практических работ. Материалы к занятиям учащиеся могут подготовить заранее (индивидуально и в группах) под руководством учителя по предложенному плану и представить в виде докладов.

Для реализации данной программы необходимо иметь набор аппаратных средств (системная плата, процессор, платы расширения, память, жесткий диск, шлейфы и т.д.) для демонстрации составляющих компонентов современного компьютера и процесса его сборки.

На занятиях целесообразно применять современные компьютерные технологии для подготовки материалов по всем темам. В частности использовать Интернет для подбора материала к докладам; видео и анимационные ролики, демонстрирующие соответствующие процессы (например, технологии охлаждения процессоров, сборки компьютера и др.).

Содержание

Общие сведения о компьютере

Классификация ЭВМ. Понятие об архитектуре, структуре и принципах функционирования компьютера. Структурная схема простейшего компьютера. Гарвардская и фон-неймановская архитектуры. Архитектура компьютеров параллельной обработки. Системы счисления. Кодирование и декодирование информации в ЭВМ. Прямой, обратный и дополнительный коды. Числа с плавающей запятой.

^ Устройство современного персонального компьютера

Корпус и блок питания. Классификация и основные характеристики. Стандарты. Типовые конфигурации компьютеров. Опасности и проблемы при сборке компьютера. Источники питания.

^ Системная плата. Компоненты и их размещение. Основные принципы работы. Шины расширения (ISA, PCI, AGP). Сокеты. Слоты. Интерфейсы внешних устройств. Настройка системной платы. Микросхемы поддержки.

Процессор. История создания. Технологии производства. Структурная схема микропроцессора: арифметико-логическое устройство (АЛУ), регистры микропроцессора, аккумулятор, счетчик команд, регистр адреса памяти, регистр команд, регистр состояния, буферные регистры АЛУ, регистры общего назначения (РОН). Схемы управления. Внутренняя шина данных микропроцессора. Производительность микропроцессора. Процессоры Intel. 8-, 16-, 32-разрядные микропроцессоры (архитектура и принципы работы). Процессоры Pentium и их поколения. Совместимость, идентификация и сравнение производительности процессоров. Охлаждение процессоров.

Память. Виды памяти. Основные принципы работы. Быстродействие и производительность. Кэш, статическая, динамическая память. Жесткий диск.

BIOS. Инициализация, ресурсы, распределение памяти. Программа POST. Загрузка операционной системы. Настройка BIOS. Стандартная конфигурация. Форматирование винчестера.

Интерфейсы. Параллельный и последовательный интерфейсы, USB, Ultra DMA, Serial ATA, радиоинтерфейс Bluetooth (сигналы, управление потоком данных, распределение ресурсов, скорость, электрические параметры). Сравнение интерфейсов РС.

^ Периферийные устройства

Устройства ввода-вывода. Клавиатура (раскладка, кодировка, скан-коды, конструкции). Манипулятор «мышь» (конструкция, подключение, настройка параметров). Эволюция «мыши». Оптическая мышь. Беспроводная мышь. Графические планшеты. Джойстики. Игровая клавиатура. Рули. Сканеры.

Видеоадаптеры и мониторы. Режимы работы. Глубина цвета и разрешение. Принципы построения изображения. Характеристики видеоадаптеров. TV-тюнеры. Основные характеристики мониторов.

^ Внешняя память. Принципы записи информации. Гибкие диски. Накопители Zip, стримеры. Оптические диски (CD, DVD). Скорость передачи данных, методы записи. Приводы. Магнитооптические диски. Программы записи дисков.

Звук. Канал звука и его использование. Звуковые карты. MIDI-клавиатуры и синтезаторы. Акустические системы. Микрофоны и наушники.

Принтеры. Матричные, струйные и лазерные принтеры. Принципы работы.

^ Коммуникационные средства

Сетевые карты. Маршрутизаторы. Модемы. (устройство, скорость передачи данных, настройка, подключение).

Программное обеспечение компьютера

Характеристика ПО: назначение, классификация. Тенденции развития программного обеспечения (ПО как товар). Стандартизация. Коммерческие разновидности программ.

Системное ПО: назначение и классификация. Операционная система (MS DOS, Windows, Linux): принципы работы, файловая система, форматирование дисков. Драйверы. Сервисные программные средства: программы диагностики, программы оптимизации дисков (Power Quest Partition Magic) и др. Программы-оболочки. Утилиты: программы-архиваторы (Winzip, Winrar), антивирусные программы (Антивирус Касперского, Dr.Web) и др.


Ожидаемые результаты

В результате изучения курса по выбору у учащихся будут сформированы представления:
  • об основных понятиях, связанных с архитектурой и структурой современного компьютера;
  • о технологиях производства и принципах работы всех систем современного компьютера;
  • об особенностях использования системного и сервисного программного обеспечения современного компьютера.


 Учащиеся овладеют следующими способами деятельности:
  • использовать основные приемы монтажа аппаратных средств компьютера при его сборке;
  • использовать системное и сервисное программное обеспечение для настройки и оптимизации работы компьютера;
  • применять полученные знания в практической жизни.


Изучение данного курса по выбору предполагает:
  • повышение интереса учащихся к микрокомпьютерным системам посредством выполнения практических заданий и применения полученных знаний;
  • выявление и развитие технических и конструкторских способностей школьников;
  • развитие познавательных способностей учащихся;
  • формирование опыта творческой и исследовательской деятельности.

Рекомендуемая литература

  1. Ваш принтер. — М.: Знание, 1991. — 48 с. — (Новое в жизни, науке, технике. Сер. «Вычислительная техника и ее применение» № 12).
  2. Динман, М. Сборка компьютера. Легкий старт / М. И. Динман. — СПб.: Питер, 2005. — 112 с.
  3. Куроуз, Дж. Ф. Компьютерные сети: Многоуровневая архитектура Интернета / Дж. Ф. Куроуз, К. В. Росс; пер. с англ. — 2-е изд. — СПб.: Питер, 2004. — 765 с.
  4. Колесниченко, О. В. Аппаратные средства РС / О. В. Колесниченко, И. В. Шишигин. — 4-е изд. — СПб.: БХВ-Петербург, 2000. — 205 с.
  5. Лагутенко, О. И. Модемы. Справочник пользователя. / О. И. Лагутенко. — СПб.: БХВ-Петербург, 1997. — 100 с.
  6. Мураховский, В. И. Компьютер своими руками: Полное руководство начинающего мастера / В. И. Мураховский — М.: АСТ-ПРЕСС КНИГА, 2003. — 350 с.
  7. Олифер, В. Г. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы / В. Г. Олифер, Н. А. Олифер. — СПб.: Питер, 2001. — 182 с.
  8. Пупцев, А. Е. Изучение операционных систем и оболочек персональных компьютеров: Учеб. пособие / А. Е. Пупцев, А. Ф. Климович. — Минск: БГПУ, 2002. — 66 с.
  9. Соломенчук, В. Г. Аппаратные средства персональных компьютеров / В. Г. Соломенчук. — СПб.: БХВ-Петербург, 2003. — 512 с.
  10. Хоган, Т. Аппаратные и программные средства персональных компьютеров: Справ. В 2-х кн. Кн.1 / Т. Хоган; пер. с англ. В. К. Щербо; под ред. М. Е. Неиенмана. — М.: Радио и связь, 1995. — 384 с.
  11. Хоган, Т. Аппаратные и программные средства персональных компьютеров: Справ. В 2-х кн. Кн.2 / Т. Хоган; пер. с англ. В. К. Щербо; под ред. М. Е. Неиенмана. — М.: Радио и связь, 1995. — 376 с.
  12. Чемберс, М. Л. Как собрать ПК для «чайников» / М. Л. Чемберс; пер. с англ. — 3-е изд. — М.: Диалектика, 2003. — 312 с.: ил.
  13. Шпунт, Я. Б. Сканирование: лучшие программы, полезные советы / Я. Б. Шпунт — М.: ДМК, 2000. — 432 с.
  14. Фролов, И. Компьютерное «железо». Справ. пособие / И. Фролов. — М.: Познавательная книга плюс, 2000. — 416 с.
  15. Энциклопедия персонального компьютера и Интернета Кирилла и Мефодия [Электронный ресурс]. — М.: Кирилл и Мефодий, 2003. — 7 электон. опт. дисков. — ([Знания обо всем]). — Систем. требования: IBM PC; MS Windows и выше; процессор Celeron / Pentium III; 32 Мбайт ОЗУ; 32-скоростной CD-ROM; SVGA-карта (800х600, 65536 цветов); MS Windows совместимая мышь; MS Internet Explorer 5.0 — Загл. с контейнера.