Главная Коллекция "Otherreferats" Педагогика Рассмотрение и выявление особенностей применения деловых игр при преподавании дисциплины "Архитектура ЭВМ"

Рассмотрение и выявление особенностей применения деловых игр при преподавании дисциплины "Архитектура ЭВМ"

Изучение структуры и описание особенностей преподавания дисциплины "Архитектура ЭВМ". Определение понятия и оценка психолого-педагогических принципов деловой игры. Анализ применения педагогом информационных технологий на занятиях по архитектуре ЭВМ.

Рубрика Педагогика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 19.09.2012
Размер файла 484,0 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему: «Рассмотрение и выявление особенностей применения деловых игр при преподавании дисциплины «Архитектура ЭВМ»»

Оглавление

Введение

Глава 1. Структура и особенности преподавания дисциплины «Архитектура ЭВМ»

1.1 Цели, задачи и содержание дисциплины

Глава 2. Понятие и применение на практике деловой игры

2.1 Понятие деловой игры

2.2 Признаки и структура деловой игры

2.3 Разработка деловой игры по дисциплине «Архитектура ЭВМ»

Глава 3. Практическая часть

3.1 Разработка календарно-тематического плана

3.2 Разработка плана-конспекта по дисциплине «Архитектура ЭВМ»

3.3 Проведение деловой игры «Пан или пропал»

Заключение

Библиографический список

Введение

Игра - это неотъемлемая часть человеческой жизни. Знаменитый ученый Йохан Хёйзинг даже написал книгу в 1938 году «Homo ludens» («Человек играющий»), в которой он размышляет о роли игры в жизни отдельного человека и в жизни всей человеческой цивилизации. Существует огромное разнообразие игр - спортивные, интеллектуальные, компьютерные и др[5].

Сравнительно недавно в нашу жизнь вошли деловые игры. Деловая игра имитирует реальную жизнь, реальную профессиональную деятельность. Это позволяет участникам игры экспериментировать, проверять разные способы поведения и даже совершать ошибки, которые в реальности нельзя себе позволить.

Многие преподаватели в наше время ищут разнообразные формы проведения уроков, новые построения учебных занятий, которые отличаются от стандартных. Ежедневно педагог сталкивается с различными ситуациями, в которых он не может быть только исполнителем, а в каждом конкретном случае должен принимать самостоятельные решения, быть творцом учебно-воспитательного процесса. Педагогическая деятельность всегда предполагает творчество. Среди различных активных методов, которые используются в учебной практике, хочется выделить деловую игру, так как именно она активизирует мыслительную деятельность студентов, развивает творческие способности будущих преподавателей.

В деловых играх на основе игрового замысла моделируются жизненные ситуации: игра представляет участнику возможность побывать в роли экскурсовода, учителя, судьи, директора и т.п. Использование деловых игр значительно укрепляет связь (ученик-учитель), раскрывает творческий потенциал каждого обучаемого. Опыт проведения деловой игры показал, что в ее процессе происходит более интенсивный обмен идеями, информацией, она побуждает участников к творческому процессу.

Актуальность выбранной нами темы мы видим в том, что, во-первых, деловая игра выступает как форма, в которой наиболее успешно могут осваиваться содержание новой деятельности, во-вторых, это эмоциональная опора личности, в-третьих, как элемент творческого самовыражения, проявления самостоятельности и активности в среде сверстников. Все это в совокупности дает толчок в самоутверждении и самореализации взрослеющего человека.

Разработкой и применением деловых игр для учащихся занимались Лихачев Б.Т., Выготский Л.С., Селевко Г.К., Платов В.Я. и другие.

В работах Абрамовой Г.С., Степановича В.А., Кулешовой И.В., Алапьевой В.Г. рассматривается идея о том, что деловая игра является как формой, так методом обучения учащихся, в которой моделируется предметный и социальный аспекты содержания профессиональной деятельности. Потому что именно форма активного обучения - это первый шаг к любознательности.

Выготскй Л.С., Платов В.Я., Эльконин Д.Б. и другие утверждали, что деловая игра выступает как педагогическое средство и активной формой обучения, которая формирует учебную деятельность и отрабатывает профессиональные умения и навыки.

Идею о том, что деловая игра является средством развития не только профессиональных умений и навыков, но и профессионального творческого мышления, в ходе, которой учащиеся приобретают способность анализировать специфические ситуации и решать для себя новые задачи, прослеживается в работе Хруцкого Е.А.

Целью исследования является рассмотрение и выявление особенностей применения деловых игр при преподавании дисциплины «Архитектура ЭВМ».

Исходя из поставленной цели, можно сформулировать следующие задачи:

- применения педагогом информационных технологий на занятиях по дисциплине «Архитектура ЭВМ».;

- дать понятие деловой игры;

- выяснить психолого-педагогические принципы организации деловой игры;

- изучение основы организации деятельности учащихся на занятиях по дисциплине «Архитектура ЭВМ» с использованием информационных технологий;

- применения педагогом информационных технологий на занятиях по дисциплине «Архитектура ЭВМ»;

- определить цели использования деловой игры в процессе обучения.

Объектом исследования является процесс преподавания дисциплины «Архитектура ЭВМ».

Предметом исследования является применение деловой игры на дисциплине «Архитектура ЭВМ».

Для решения поставленных задач использован комплекс методов исследования: теоретический (анализ психолого-педагогической и учебно-методической литературы) и эмпирические (личностно-ориентированный подход, при помощи которого создаётся основа для признания приоритета личности учащихся в образовательном процессе, и позволяет строить содержание образования с учётом его индивидуальных интересов и способностей; аналогия, моделирование).

Глава 1. Структура и особенности преподавания дисциплины «Архитектура ЭВМ»

1.1 Цели, задачи и содержание дисциплины

Данная дисциплина связана с изучением одного из разделов современной информатики и предназначен для формирования представлений об основных понятиях архитектуры вычислительных систем.

Курс “Архитектура ЭВМ ” является одним из базовых для изучения программного обеспечения ЭВМ и алгоритмических языков, поэтому большая роль отводится анализу архитектурных особенностей построения конкретных вычислительных систем.

Целью данной дисциплины является изучение теоретических основ и принципов построения вычислительных систем, их применении в ЭВМ, их функциональной и структурной организации, характеристик основных устройств ЭВМ и вычислительных систем, режимов работы ЭВМ и систем, организации вычислительного процесса, взаимодействия аппаратных и программных средств.

Задачами дисциплины “Архитектура ЭВМ ” являются:

- ознакомление с устройством и основными характеристиками, принципами функционирования вычислительных систем, в частности ЭВМ;

- раскрытие роли программного обеспечения и его взаимосвязи с аппаратными средствами;

- построение цифровых вычислительных систем и их архитектурные особенности;

- принципы работы основных логических блоков систем;

- классификацию вычислительных платформ и архитектур;

- основные конструктивные элементы средств вычислительной техники, функционирование, программно-аппаратная совместимость

Бурное развитие информационных технологий и применения в них всё новых мини компьютеров, сердцем которых являются вычислительные машины.

Поэтому будущих специалистов необходимо подготовить к работе со всеми элементами, которые будут необходимы для дальнейшего профессионального роста. Важность этих знаний в том, что они дают возможность осознанно осуществлять выбор направления развития, планировать развитие компьютерного центра и адаптировать свои знания для современных условий.

В результате изучения дисциплины студент должен знать:

- классификацию компьютеров;

- структурную и функциональную схему персонального компьютера;

- назначение, виды и характеристики центральных и внешних устройств ЭВМ;

- формы представления информации в ЭВМ;

- принципы Фон-Неймана и классическую архитектуру современного компьютера;

- понятие о языке ассемблера (макроассемблера);

- основные методы программирования на языке Ассемблера.

Студент должен уметь:

- выполнять разработку, ассемблирование и отладку простых программ;

- создавать простейшие ассемблерные программы по управлению внешними устройствами;

- создавать ассемблерные программы для работы под управлением операционной системы Windows;

- создавать и использовать библиотеки макрокоманд;

В ходе теоретического изучения и практического освоения дисциплины студент должен приобрести навыки по работе в средах отладки ассемблерных программ, применению сочетания языков высокого уровня с ассемблерными вставками, решению задач сопряжения нестандартных периферийных устройств через стандартные интерфейсы.

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

преподавание деловая игра архитектура информационная технология

Глава 2. Понятие и применение на практике деловой игры

2.1 Понятие деловой игры

Смысл феномена деловой игры в обобщенном виде зафиксирован в психологических словарях, например: «Деловая игра -- форма воссоздания предметного и социального содержания профессиональной деятельности, моделирования систем отношений, характерных для данного вида практики.

К этому определению необходимо добавить, что, являясь средством моделирования разнообразных условий профессиональной деятельности, аспектов человеческой активности и социального взаимодействия, деловая игра выступает и «методом поиска новых способов ее (деятельности - Т.К.) выполнения», и «методом эффективного обучения, поскольку снимает противоречия между абстрактным характером учебного предмета и реальным характером профессиональной деятельности».

Образовательная функция деловой игры очень значима, поскольку деловая игра позволяет задать в обучении предметный и социальный контексты будущей профессиональной деятельности и тем самым смоделировать более адекватное по сравнению с традиционным обучением условие формирования личности специалиста.

В деловой игре «обучение участников происходит в процессе совместной деятельности. При этом каждый решает свою отдельную задачу в соответствии со своей ролью и функцией. Общение в деловой игре -- это не просто общение в процессе совместного усвоения знаний, но первым делом -- общение, имитирующее, воспроизводящее общение людей в процессе реальной изучаемой деятельности. Деловая игра - это не просто совместное обучение, это обучение совместной деятельности, умениям и навыкам сотрудничества».

В последнее время деловые и имитационные игры находят все более широкое применение в самых разных областях: в основном в экономике и политике, а также в социологии, экологии, администрировании, образовании, городском планировании, истории. Имитационные игры используются для подготовки специалистов в соответствующих областях, а также для решения задач исследования, прогноза, апробирования намечаемых нововведений. Разрабатываются имитационные игры и как способ коммуникации между специалистами разных областей, как особый язык будущего.

При описании этого метода встречаются разные термины. Обычно, если игра проводится экономистами, то она называется деловой игрой (business game), реже - управленческой (management game) или операционной. В сфере политики, городского планирования, как правило, используется термин "имитационная игра" (simulation game). Наиболее распространенным и общим, пожалуй, на Западе является термин "имитационная игра", или "игровая имитация", хотя единого мнения по вопросам терминологии среди специалистов нет. Использование термина "имитационная игра" связано с выделением существенных характеристик этого метода. С одной стороны, имитация понимается очень широко как замена непосредственного экспериментирования созданием и манипулированием с моделями, макетами, замещающими реальный объект изучения. В социальных науках широкое распространение получила машинная имитация, реализующая формальную модель той или иной исследуемой системы. С другой стороны, существуют собственно игровые методы, в которых участники принимают на себя определенные роли, вступают в непосредственное взаимодействие друг с другом, стремясь достигнуть своих ролевых целей. Предполагается, что "игровая имитация" или "имитационная игра" объединяет эти два подхода. Она основывается на конкретных ситуациях, взятых из реальной жизни, и представляет собой динамическую модель упрощенной действительности. Таким образом, в основе деловой игры лежит имитационная модель, однако реализуется данная модель благодаря действиям участников игры. Они берут на себя роли административных работников или политических деятелей и разыгрывают заданную хозяйственную, управленческую или политическую ситуацию в зависимости от содержания игры. Традиционно также подчеркивание того факта, что деловые или имитационные игры являются "серьезными" играми для взрослых, а не развлечением, не отдыхом и т.п.

Следует специально отметить, что деловую или имитационную игру необходимо отличать от других активных методов обучения, с одной стороны, и от методов социально-психологического тренинга - с другой. Надо признать, что в этом вопросе существует большая путаница: термины употребляются небрежно и подчас такие разные методы как групповая дискуссия, ролевые игры (также сама по себе достаточно разнородная область) и деловые игры попадают в одну компанию и обозначаются общим понятием "деловая игра". Трудность заключается как в недостаточной теоретической рефлексии данных эмпирически сложившихся методов, так и в отсутствии тех теоретических критериев, на основе которых можно было бы проводить сравнение подобных практик и их классификацию. Существующие попытки классификации носят или сугубо эмпирический (перечисление разных методов как они исторически сложились в разных областях знания и практики) или квазитеоретический характер.

Как уже отмечалось выше, отличительным признаком собственно деловой или имитационной игры является наличие имитационной модели (ни в так называемых организационно-деятельностных, ни в ролевых играх имитационные модели не строятся). Является ли данный признак достаточно формальным или конституирующим моментом метода? Определяет ли наличие имитационной модели сущность игрового метода? Для того, чтобы ответить на этот вопрос, необходимо понять, что психологически "стоит" за понятием имитационной модели и какую роль она играет в организации деятельности человека в игре. Представляется, что с психологической точки зрения имитационная модель может быть рассмотрена как заданная в специфической материальной форме ориентировочная структура воспроизводимой деятельности. Действительно, создатель игры проделывает огромную работу по анализу норм, организующих ту или иную профессиональную деятельность. И только выявив скрытые механизмы, пружины, определяющие "законы" функционирования и развития той или иной деятельности, представив ту или иную подлежащую изучению область или проблему как самостоятельно функционирующую систему, разработчик может сконструировать деловую игру; часто для того чтобы создать имитационную модель, приходится провести серьезную исследовательскую работу. Организованная на основе, таким образом, выделенной имитационной модели игра и позволяет задать жесткую систему правил, учет которых приводит игрока к необходимости отражения игры как целого, т.е. к усвоению ориентировочной структуры воспроизводимой деятельности.

Если представлять себе игру как такую реальность и социальное пространство, в котором не испытывается "сопротивление" материала при реализации замысла и в котором поэтому все возможно, то знакомство с деловыми играми должно сильно поколебать такое убеждение. В отличие от распространенной точки зрения о том, что игра представляет собой царство неограниченной свободы, представленная выше структура, механизм деловой игры показывают, что она воспроизводит особую ситуацию не столько все возможности, сколько столкновения о жестко детерминированной жизненной реальностью (пожалуй, эта ситуация даже "жестче", чем реальная жизнь, ведь в так называемой реальной жизни часто можно уйти от решения той или иной проблемы, реально или психологически, можно прибегнуть к обману, игру же обмануть нельзя, нельзя отсрочить решение той или иной задачи).

2.2 Признаки и структура деловой игры

Характерные признаки деловой игры можно представить следующим перечнем:

- моделирование процесса труда (деятельности) руководящих работников и специалистов предприятий и организаций по выработке управленческих решений;

- реализация процесса «цепочки решений». Поскольку в деловой игре моделируемая система рассматривается как динамическая, это приводит к тому, что игра не ограничивается решением одной задачи, а требует «цепочки решений». Решение, принимаемое участниками игры на первом этапе, воздействует на модель и изменяет её исходное состояние. Изменение состояния поступает в игровой комплекс, и на основе полученной информации участники игры вырабатывают решение на втором этапе игры и т.д.;

- распределение ролей между участниками игры;

- различие ролевых целей при выработке решений, которые способствуют возникновению противоречий между участниками, конфликта интересов;

- наличие управляемого эмоционального напряжения;

- взаимодействие участников, исполняющих те или иные роли;

- наличие общей игровой цели у всего игрового коллектива;

- коллективная выработка решений участниками игры;

- многоальтернативность решений;

- наличие системы индивидуального или группового оценивания деятельности участников игры[5].

В соответствии с представлением об общей структуре методов активного обучения, ключевым, центральным элементом является имитационная модель объекта, поскольку только она позволяет реализовать цепочку решений. В качестве модели может выступать организация, профессиональная деятельность, совокупность законов или физических явлений и т. п. В сочетании со средой (внешним окружением имитационной модели), имитационная модель формирует проблемное содержание игры.

Действующими лицами в деловой игре являются участники, организуемые в команды, и выполняющие индивидуальные или командные роли. При этом и модель, и действующие лица находятся в игровой среде, представляющей профессиональный, социальный или общественный контекст имитируемой в игре деятельности специалистов. Сама игровая деятельность предстает в виде вариативного воздействия на имитационную модель, зависящего от её состояния и осуществляемого в процессе взаимодействия участников, регламентируемого правилами.

Систему воздействия участников на имитационную модель в процессе их взаимодействия можно рассматривать как модель управления. Все игровая деятельность происходит на фоне и в соответствии с дидактической моделью игры, включающей такие элементы, как игровую модель деятельности, систему оценивания, действия игротехника и все то, что служит обеспечением достижения учебных целей игры[3].

2.3 Разработка деловой игры по дисциплине «Архитектура ЭВМ»

Для разработки деловой игры принципиальными моментами являются также определение темы и целей. Так, например, в теме могут быть отражены: характер деятельности; масштаб управления; состав инстанций и условия обстановки.

При определении целей разработчику важно ответить на несколько принципиальных вопросов:

1) Для чего проводится данная деловая игра?

2) Для какой категории обучаемых?

3) Чему именно следует их обучать?

4) Какие результаты должны быть достигнуты (Примеры учебных целей: показать, как следует привлечь к выполнению конкретной задачи целый комплекс инструментов (рекламу, прессу, телевидение, деловое общение специалистов различных профилей и др.); проверить уровень подготовленности должностных лиц в определенном виде производственной деятельности и др.).

При постановке целей необходимо различать учебные цели игры (её ставит перед собой руководитель игры) и цели действий её участников, которые ставятся ими, исходя из игровых ролей.

Очень важным моментом является то, что в силу двуплановости игры как феномена (см. исследования, например, Д.Б. Эльконина, Л.С. Выготского) целеполагание реализуется в реальном и условном плане. В реальном плане -- это дидактические и воспитательные цели, в условном -- игровые. При чем «чисто игровые цели нужны не сами по себе, поскольку сам факт выигрыша или проигрыша ничего не добавляет к тем знаниям, умениям и навыкам, которыми должен овладеть специалист. Они нужны для создания мотивации к игре, соответствующего эмоционального фона… Такого рода цели… выполняют служебную роль, роль средства достижения педагогических целей» (формирования предметной и социальной компетентности специалиста).

Особенностью деловой игры является ее возможность, как указывалось выше, целеобразования самими студентами. Таким образом, деловая игра имеет достаточно сложную целевую систему.

В настоящее время выделяют следующие принципы конструирования деловой игры:

В деловой игре при ее конструировании и применении реализуются следующие психолого-педагогические принципы: принцип имитационного моделирования конкретных условий и динамики производства; принцип игрового моделирования содержания и форм профессиональной деятельности; принцип совместной деятельности; принцип диалогического общения; принцип двуплановости; принцип проблемности содержания имитационной модели и процесса его развертывания в игровой деятельности.

Основой разработки деловой игры является создание имитационной и игровой моделей, которые должны органически накладываться друг на друга, что и определяет структуру деловой игры.

Имитационная модель отражает выбранный фрагмент реальной действительности, который можно назвать прототипом модели или объектом имитации, задавая предметный контекст профессиональной деятельности специалиста в учебном процессе. Игровая модель является фактически описанием работы участников с имитационной моделью, что задает социальный контекст профессиональной деятельности специалиста.

Необходимо помнить, что залогом успеха игры является правильный выбор темы, определение проблемы и ее причинности, формирование служб, команд, выбор оппонентов с учетом индивидуальных способностей учащихся и микроклимата в группе, четкая разработка задания для самостоятельных заданий. Создание атмосферы соревнования обеспечивает творческий подход учащихся к решению поставленных задач.

Подготовку игры нельзя ограничить учебной литературой. Желательны посещения производства, встречи и беседы с «коллегами» по должности, изучение действующего оборудования и технологического процесса и их недостатков, организация работы по сбору и анализу технико-экономических данных.

Преподаватель в подготовительный период направляет работу учащихся, помогает ознакомиться с передовым опытом отрасли, рекомендует литературу, руководит изготовлением стендов, плакатов, слайдов, моделей, необходимых для организационно-технического обеспечения деловой игры.

Успех игры зависит от ряда факторов: организационных, методических, психологических, технических и других. Из обширного круга вопросов, влияющих на качество и результат игры, следует выделить следующие:

- правильный выбор темы с учетом ее актуальности, дискуссионных возможностей в рамках той цели, которую ставит преподаватель;

- подбор участников, распределение их на подгруппы, отделы, должности с учетом знаний учащихся, микроклимата в учебной группе;

- построение структурно-логической схемы игры, четкая разработка заданий каждой службе, отделу, подгруппе;

- глубокое изучение учащимися материалов разрабатываемой темы, отработка различных вариантов решений службами, отделами, подгруппами, оформление технической и технологической документации;

- подготовка сценария игры с учетом «запасных», усложненных ситуаций. Занятие по отработке игры (руководитель не открывает на нем до конца свои задания - экспромты);

- отработка каждой службой (назначенной группой) выступлений, внесения корректив в структурно-логическую схему игры, режиссура игры;

- проведение деловой игры с предварительным решением организационных и методических моментов;

- разбор результатов игры, ее оценка.

Необходимо отметить, что проведению деловой игры должна предшествовать серьезная работа по углублению знаний учащихся по производственным, технологическим и экономическим вопросам. Использование на занятиях конкретных производственных данных; уроки на производстве; продуманная организация производственной практики; организация практических конференций; работы кружков технического творчества; привлечение учащихся к рационализаторской работе, проведение предметных недель, встречи с передовиками и специалистами производства, выпускниками колледжа - применение всех этих форм и методов обучения подготавливает учащихся к деловой игре.

ТЕМА ИГРЫ. При ее выборе необходимо учитывать возможности учащихся группы, их способности, уровень и глубину знаний, трудолюбие, активность. Тема должна быть актуальна и проблемна, иметь варианты решений.

СОСТАВ ИГРАЮЩИХ. При подготовке игры преподаватель учитывает не только уровень знаний учащихся, но и психологический климат в группе, продумывает возможность создания равных по знаниям, активности, трудолюбию подгрупп, служб и т.д.

Не следует отбирать преимущественно сильных учащихся, отстраняя слабо подготовленных. Всем должна найтись «должность», место в службе. Это имеет большое воспитательное значение.

Иногда самим учащимся предоставляется возможность самим распределять роли. В этом случае преподаватель тактично вносит поправки, если его не удовлетворяет качественный состав группы. При формировании служб, назначении оппонентов учитываются взаимоотношения учащихся, их психологическая совместимость - это обеспечивает высокое качество игры, дух соревнования.

Подбор учащихся на должности осуществляется с учетом их знаний, организаторских возможностей, личностных качеств.

РАЗРАБОТКА И ВЫДАЧА ЗАДАНИЯ. Когда тема определена, глубоко изучена и выявлены ее дискуссионные возможности, руководитель игры производит примерную «наметку» служб, должностей, объема решаемых задач и хода игры, т.е. выстраивает структурно - логическую схему. В ней определены порядок выполнения работ на всех этапах, источники (отделы службы) для сбора информации, произведена систематизация работы учащихся над своими заданиями.

Благодаря блок-схеме легче наладить четкую работу служб и контроль за ними. Учащиеся знают, куда и к кому идти по интересующему их вопросу.

Задания строятся таким образом:

- выдача перечня вопросов для всех служб, участвующих в игре;

- сбор материалов службами по действующему процессу с выявлением недостатков;

- изучение вопроса по литературе, тематическим обзорам, знакомство с передовым опытом по данному вопросу;

- анализ предлагаемых вариантов совершенствования с их технико-экономическим обоснованием и сопоставлением между собой и по отношению к исходному.

ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП ИГРЫ. Когда определена тема, разработаны задания, оформлены службы, подгруппы, оппоненты, должности, наступает рабочий период.

При подборе и обработке материалов по действующему производственному процессу руководитель ставит задачу выверить основные данные производства.

Когда учащиеся полностью овладеют действующим процессом, необходимо направить их усилие на более глубокое знакомство с литературой и передовым опытом по интересующему вопросу.

СЦЕНАРИЙ ИГРЫ. Сценарий строится в зависимости от ее формы. Но какой бы она не была по форме, необходимо выступление должностных лиц, их оппонентов подать таким образом, чтобы игра набрала темп, шла по восходящей линии.

Преподаватель распределяет очередность сильных и слабых вариантов, предусматривает возможность контр вопросов, их место в игре. Следует помнить, что сильное решение должно следовать за слабым. В противном случае другой вариант не прозвучит, и дискуссия может закончиться.

В любых производственных отношениях задействованы люди тех или иных специальностей. Поэтому вводятся роли специалистов, например бухгалтера, строители, программиста и т.д. Для каждой характерной роли существует цели: что тот или иной специалист должен выполнять в процессе игры и чего добиться. В свою очередь, у всего игрового коллектива также есть цель. Рассмотри такой пример. В деловой игре имитируется работа фирмы по продаже компьютерной техники. Изучаемая тема - “Архитектура ЭВМ”. В игре присутствуют роли продавца и покупателя, и учащихся, выступающих в игре в качестве продавца и покупателя, есть цели, определяемые этими ролями: продавец стремится выгоднее продать тот или иной товар, а покупатель - как можно выгоднее купить этот товар. В то же время они остаются студентами, изучающими определенную тему курса, и у них есть единая цель - изучить архитектуру ЭВМ. В игре действующие лица порознь имеют игровые цели, а вместе они имеют общую дидактическую цель, которая отвечает цели всей игры. Это о двуплановости деловых игр: в них одновременно присутствуют и игровая, и дидактическая цели. Эти цели должны быть уравновешены: если предположить, что это не так, то при преобладании игровой цели деловая игра вырождается в салонную игру, где появляется стремление выиграть любой ценой, при преобладании дидактической цели игровой момент становится помехой учебной работе и игра исчезает. Различие между общей и личными целями порождает конфликтную ситуацию, которая разрешается в течение игрового этапа или всей игры.

ОТРАБОТКА ИГРЫ. Учащихся необходимо научить искусству общения, умению вести диалог. Основное назначение занятий по отработке игры - знакомство с ее ходом, опробование выступлений, обучению учащегося общению с партнером, культуре речи.

Проведение игры предусматривается в учебном кабинете. Столы, за которыми располагаются службы, руководитель игры обеспечивает счетной техникой, справочниками и т.д.

Столы обозначаются соответствующими табличками с названием служб.

В качестве ведущего выступает сам руководитель или хорошо подготовленный учащийся.

На расчетном этапе учащиеся уясняют и решают конкретные проблемы и задачи, поставленные перед каждым по данной должности, и принимают свое основательное решение

На заключительном этапе каждый участник деловой игры в дискуссионной форме защищает свои решения перед другими. При этом преподаватель должен четко оценивать качество выполнения задания, аргументированность предлагаемых решений и ответов оппонентов, а также другие показатели.

Каждый учащийся может продемонстрировать не только свою подготовку, но и проявить организаторские способности, умение находить альтернативные решения задач.

В заключении арбитры с участием преподавателя подводят итоги игры: анализируется активность работы отдельных участников, качество составленной документации, правильность выполнения расчетов. По сумме набранных баллов определяется победитель деловой игры.

Глава 3. Практическая часть

3.1 Разработка календарно-тематического плана

ЗАЦВЯРДЖАЮ

Нам. дырактара

па вучэбнай рабоце

«__» _____________ 20___г.

ЗАЦВЯРДЖАЮ

Нам. дырактара

па вучэбнай рабоце

«__» _____________ 20___г.

ЗАЦВЯРДЖАЮ

Нам. дырактара

па вучэбнай рабоце

«__» _____________ 20___г.

Каляндарна-тэматычны план па дысцыпліне Архитектура ЭВМ

Курс V.

выкладчык Суховер Владимир Анатольевич .

Колькасць гадзін па вучэбнаму плану 32.

Тэарэтычныя

Лабараторныя,практычныя

Курсавое праектаванне

Усяго

№№ груп

7381

7382

7383

7381

7382

7383

На дысцыпліну

28

28

28

4

4

4

32

У т.л. на семестры

28

28

28

4

4

4

32

Фактычная выканана

28

28

28

4

4

4

32

Складзены ў адпаведнасці з вучэбнай праграмай, зацверджанай (кім і калі).

Разгледжаны на пасяджэнні прадметнай (цыклавой) камісіі..

Пратакол № ___________________ ад ___________________ 20____ г.

Пратакол № ___________________ ад ___________________ 20____ г.

Пратакол № ___________________ ад ___________________ 20____ г.

Старшыня цыклавой (прадметнай) камісіі _______________________

Сетка гадзін

№ заняткаў

Назва скарочаных тэм

Да скарачэння

Пасля скарачэння

тэарэтычных

лабораторных, практычных

тэарэтычных

лабораторных, практычных

Используемая литература

№№ п/п

Назва

Аўтар

Выдавецтва, год выдання

1

Архитектура ЭВМ и вычислительных систем

Бройдо В.Л

БХВ-Петербург, 2008. - 250с.

2

Вычислительные системы, сети и телекоммуникации.

Максимов Н.В,

Партыка Т.Л

М.: ФОРУМ, 2010. - 168с.

3

Вычислительные системы, сети и телекоммуникации.

Пятибратов А.П, Гудыно П.П.

М:Финансы и статистика, 2009. - 434с.

Дадатковая

4

Теория и практика параллеьных вычислений

Гергель В.П.

Бином. Лаборатория знаний, 2007

5

Архитектура вычислительных систем

Хорошевсвкій В.Г.

Москва: МГТУ им. Баумана, 2008. - 307с.

№№ заняткаў

№№ групп

Назва раздзелаў, тэм па праграме,

тэм асобных заняткаў

Колькасць гадзін

Тып заняткаў

Вучэбна-метадычнае забяспячэнне

Заданне для навучэнцаў на дом

Заўвагі

7381

7382

7383

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Раздел 1. Функциональная и структурная организация ЭВМ и систем

1

7381

7382

7383

Введение

2

Получение новых знаний (лекция)

2

7381

7382

7383

1.1 Развитие вычислительной техники и основные характеристики ЭВМ

Предмет и содержание курса, взаимосвязь курса со смежными дисциплинами.

2

Получение новых знаний (лекция)

Учебник Цилькер, Б. Организация ЭВМ и систем / Б.Я. Цилькер, С.А. Орлов. стр 3-28

Чтение учебной литературы из учебника Архитектура ЭВМ, С. А. Пескова, А. В. Кузин с. 12-16

3

7381

7382

7383

1.2 Принципы построения ЭВМ и вычислительных систем

Обобщенная структурная схема ЭВМ. Состав устройств, их назначение и взаимодействие.

2

Комбинированное занятие (смешенный тип)

ПК, проектор, презентация, учебник Цилькер, Б. Организация ЭВМ и систем / Б.Я. Цилькер, С.А. Орлов. стр 30-58

Чтение учебной литературы и выполнение заданий из учебника Цилькер, Б. Организация ЭВМ и систем / Б.Я. Цилькер, С.А. Орлов. стр 30-60

4

7381

7382

7383

1.3 Информационно-логические основы ЭВМ

Этапы подготовки информации для обработки на ЭВМ.

2

Получение новых знаний (лекция)

Учебник Цилькер, Б. Организация ЭВМ и систем / Б.Я. Цилькер, С.А. Орлов. стр 61-88

Чтение учебной литературы из учебника Цилькер, Б. Организация ЭВМ и систем / Б.Я. Цилькер, С.А. Орлов. стр 61 - 90

5

7381

7382

7383

1.4 Составление наборов логических элементов и комбинационных схем.

2

Совершенствование знаний, умений, навыков (Практическая работа № 1)

Методические разработки (индивидуальные задания на карточках)

Чтение конспекта

6

7381

7382

7383

1.5 Элементы и узлы ЭВМ

Классификация элементов ЭВМ.

2

Получение новых знаний (лекция)

Учебник Цилькер, Б. Организация ЭВМ и систем / Б.Я. Цилькер, С.А. Орлов. стр 91-132

Чтение учебной литературы из учебника Цилькер, Б. Организация ЭВМ и систем / Б.Я. Цилькер, С.А. Орлов. стр 91-134

7

7381

7382

7383

1.6 Программное обеспечение ЭВМ и вычислительных систем.

Назначение и состав программного обеспечения.

2

Получение новых знаний (лекция)

Учебник Цилькер, Б. Организация ЭВМ и систем / Б.Я. Цилькер, С.А. Орлов. стр136- 173

Чтение учебной литературы из учебника Цилькер, Б. Организация ЭВМ и систем / Б.Я. Цилькер, С.А. Орлов. стр136- 176

Раздел 2. Логические основы ЭВМ и структура интерфейсов

8

7381

7382

7383

Базовые логические операции и схемы. Таблицы истинности. Схемные логические элементы ЭВМ: регистры, вентили, триггеры, полусумматоры и сумматоры. Таблицы истинности RS-, JK- и T-триггера.

2

Получение новых знаний (лекция)

Учебник Э. Таненбаум Архитектура компьютера.с 37-52

Чтение учебной литературы из учебника Э. Таненбаум Архитектура компьютера. С 37-52

9

7381

7382

7383

Логические узлы ЭВМ и их классификация. Сумматоры, дешифраторы, программируемые логические матрицы, их назначение и применение.

2

Комбинированное занятие (смешенный тип)

ПК, проектор, презентация, учебник Таненбаум Архитектура компьютера.с 53-63

Чтение учебной литературы и выполнение заданий из учебника Таненбаум Архитектура компьютера.с 53-63

10

7381

7382

7383

Работа логических узлов ЭВМ.

2

Совершенствование знаний, умений, навыков (Практическая работа № 2)

Методические разработки (индивидуальные задания на карточках)

Чтение конспекта

11

7381

7382

7383

Виды интерфейсов процессора

2

Получение новых знаний (лекция)

Учебник Э. Таненбаум Архитектура компьютера.с 66-83

Чтение учебной литературы из Учебник Э. Таненбаум Архитектура компьютера.с 66-83

12

7381

7382

7383

Кэш-память: назначение, структура, основные характеристики. Организация кэш-памяти: с прямым отображением, частично-ассоциативная и полностью ассоциативная кэш-память

2

Получение новых знаний (лекция)

Учебник Э. Таненбаум Архитектура компьютера.с 88-98

Чтение учебной литературы из учебника Учебник Э. Таненбаум Архитектура компьютера.с 88-98

13

7381

7382

7383

Основные модули памяти. Наращивание емкости памяти. Статическая память. Применение и принцип работы. Основные особенности. Разновидности статической памяти.

2

Получение новых знаний (лекция)

Учебник Э. Таненбаум Архитектура компьютера.с 95-110

Чтение учебной литературы из учебника Учебник Э. Таненбаум Архитектура компьютера.с 95-110

14

7381

7382

7383

Общая структура ПК с подсоединенными периферийными устройствами. Системная шина и ее параметры. Интерфейсные шины и связь с системной шиной. Системная плата: архитектура и основные разъемы.

2

Комбинированное занятие (смешенный тип)

Учебник Э. Таненбаум Архитектура компьютера.с 112-131

Чтение учебной литературы из учебника Э. Таненбаум Архитектура компьютера.с 112-131

15

7381

7382

7383

Последовательные и параллельные порты. Последовательный порт стандарта RS-232: назначение, структура кадра данных, структура разъемов. Параллельный порт ПК: назначение и структура разъемов. Назначение, характеристики, особенности внешних интерфейсов USB и IEEE 1394 (FireWire). Интерфейсстандарта 802.11 (Wi-Fi).

2

Получение новых знаний (лекция)

Учебник Э. Таненбаум Архитектура компьютера.с 133-158

Чтение учебной литературы из учебника Таненбаум Архитектура компьютера.с 133-158

Чтение конспекта

16

7381

7382

7383

Деловая игра "Пан или пропал"

2

Урок комплексного применения знаний и способов деятельности

3.2 Разработка плана-конспекта по дисциплине «Архитектура ЭВМ»

Конспект учебного занятия № 1

Тема занятия: Развитие вычислительной техники и основные характеристики ЭВМ

Цель занятия: формирование знаний об основных характеристиках ЭВМ

Основные задачи занятия:

Образовательные:

формирование знаний об основных характеристиках ЭВМ

объяснение принципов структуры ЭВМ

определение структуры ВС

Развивающие:

развитие зрительного и слухового восприятия;

развития умения логически структурировать воспринимаемый материал.

Воспитательные:

воспитание внимательности, ответственности.

Тип занятия: получение новых знаний

Форма проведения занятия: лекция

Оборудование:

ПК, проектор, презентация «Развитие вычислительной техники и основные характеристики ЭВМ»

План занятия:

1. Организационный момент.

2. Актуализация знаний

3. Введение в тему урока.

4. Основной этап

История развития вычислительной техники

Структуры вычислительных машин

Структура вычислительных систем

Классификация системы команд

Классификация по составу и сложности команд

1. Подведение итогов урока

2. Выдача домашнего задания

Ход урока:

1. Организационный момент.

Приветствие. Проверка присутствующих.

2. Введение в тему урока.

Сегодня на занятии мы рассмотрим историю развития вычислительных машин и узнаем несколько способов их классификации.

3. Актуализация знаний.

Ответьте на следующие вопросы:

1) Что такое ЭВМ?

2) В чём отличие ЭВМ от ВС?

3) По каким признакам можно разделить различные ЭВМ,

Приступим к занятию.

4. Основной этап.

Структуры вычислительных машин

В настоящее время примерно одинаковое распространение получили два способа построения вычислительных машин: с непосредственными связями и на основе шины.

Типичным представителем первого способа может служить классическая фон-неймановская ВМ. В ней между взаимодействующими устройствами (процессор, память, устройство ввода/вывода) имеются непосредственные связи. Особенности связей (число линий в шинах, пропускная способность и т. п.) определяются видом информации, характером и интенсивностью обмена. Достоинством архитектуры с непосредственными связями можно считать возможность развязки «узких мест» путем улучшения структуры и характеристик только определенных связей, что экономически может быть наиболее выгодным решением. У фон-неймановских ВМ таким «узким местом» является канал пересылки данных между ЦП и памятью, и «развязать» его достаточно непросто. Кроме того, ВМ с непосредственными связями плохо поддаются реконфигурации.

В варианте с общей шиной все устройства вычислительной машины подключены к магистральной шине, служащей единственным трактом для потоков команд, данных и управления. Наличие общей шины существенно упрощает реализацию ВМ, позволяет легко менять состав и конфигурацию машины. Благодаря этим свойствам шинная архитектура получила широкое распространение в мини и микро ЭВМ. Вместе с тем, именно с шиной связан и основной недостаток архитектуры: в каждый момент передавать информацию по шине может только одно устройство. Основную нагрузку на шину создают обмены между процессором и памятью, связанные с извлечением из памяти команд и данных и записью в память результатов вычислений. На операции ввода/вывода остается лишь часть пропускной способности шины. Практика показывает, что даже при достаточно быстрой шине для 90% приложений этих остаточных ресурсов обычно не хватает, особенно в случае ввода или вывода больших массивов данных.

В целом следует признать, что при сохранении фон-неймановской концепции последовательного выполнения команд программы шинная архитектура в чистом ее виде оказывается недостаточно эффективной. Более распространена архитектура с иерархией шин, где помимо магистральной шины имеется еще несколько дополнительных шин. Они могут обеспечивать непосредственную связь между устройствами с наиболее интенсивным обменом, например процессором и кэш-памятью. Другой вариант использования дополнительных шин -- объединение однотипных устройств ввода/вывода с последующим выходом с дополнительной шины на магистральную. Все эти меры позволяют снизить нагрузку на общую шину и более эффективно расходовать ее пропускную способность.

Структуры вычислительных систем

Понятие «вычислительная система» предполагает наличие множества процессоров или законченных вычислительных машин, при объединении которых используется один из двух подходов.

В вычислительных системах с общей памятью имеется общая основная память, совместно используемая всеми процессорами системы. Связь процессоров с памятью обеспечивается с помощью коммуникационной сети, чаще всего вырождающейся в общую шину. Таким образом, структура ВС с общей памятью аналогична рассмотренной выше архитектуре с общей шиной, в силу чего ей свойственны те же недостатки. Применительно к вычислительным системам данная схема имеет дополнительное достоинство: обмен информацией между процессорами не связан с дополнительными операциями и обеспечивается за счет доступа к общим областям памяти.

Альтернативный вариант организации -- распределенная система, где общая память вообще отсутствует, а каждый процессор обладает собственной локальной памятью. Часто такие системы объединяют отдельные ВМ. Обмен информацией между составляющими системы обеспечивается с помощью коммуникационной сети посредством обмена сообщениями.

Подобное построение ВС снимает ограничения, свойственные для общей шины, но приводит к дополнительным издержкам на пересылку сообщений между процессорами или машинами.

Классификация архитектур системы команд

Системой команд вычислительной машины называют полный перечень команд, которые способна выполнять данная ВМ. В свою очередь, под архитектурой системы команд (АСК) принято определять те средства вычислительной машины, которые видны и доступны программисту. АСК можно рассматривать как линию согласования нужд разработчиков программного обеспечения с возможностями создателей аппаратуры вычислительной машины.

В истории развития вычислительной техники как в зеркале отражаются изменения, происходившие во взглядах разработчиков на перспективность той или иной архитектуры системы команд. Сложившуюся на настоящий момент ситуацию в области АСК иллюстрирует рис. 2.3.

Среди мотивов, чаще всего предопределяющих переход к новому типу АСК, остановимся на двух наиболее существенных. Первый -- это состав операций, выполняемых вычислительной машиной, и их сложность. Второй -- место хранения операндов, что влияет на количество и длину адресов, указываемых в адресной части команд обработки данных. Именно эти моменты взяты в качестве критериев излагаемых ниже вариантов классификации архитектур системы команд.

Классификация по составу и сложности команд:

Современная технология программирования ориентирована на языки высокого уровня (ЯВУ), главная цель которых -- облегчить процесс программирования. Переход к ЯВУ, однако, породил серьезную проблему: сложные операторы, характерные для ЯВУ, существенно отличаются от простых машинных операций, реализуемых в большинстве вычислительных машин. Проблема получила название семантического разрыва, а ее следствием становится недостаточно эффективное выполнение программ на ВМ. Пытаясь преодолеть семантический разрыв, разработчики вычислительных машин в настоящее время выбирают один из трех подходов и, соответственно, один из трех типов АСК:

- архитектуру с полным набором команд: CISC (Complex Instruction Set Computer);

- архитектуру с сокращенным набором команд: RISC (Reduced Instruction Set Computer);

- архитектуру с командными словами сверхбольшой длины: VLIW (Very Long Instruction Word).

В вычислительных машинах типа CISC проблема семантического разрыва решается за счет расширения системы команд, дополнения ее сложными командами, семантически аналогичными операторам ЯВУ. Основоположником CISC-архитектуры считается компания IBM, которая начала применять данный подход с семейства машин IBM 360 и продолжает его в своих мощных современных универсальных ВМ, таких как IBM ES/9000. Аналогичный подход характерен и для компании Intel в ее микропроцессорах серии 8086 и Pentium.

Для CISC-архитектуры типичны:

- наличие в процессоре сравнительно небольшого числа регистров общего назначения;

- большое количество машинных команд, некоторые из них аппаратно реализуют сложные операторы ЯВУ;

- разнообразие способов адресации операндов;

- множество форматов команд различной разрядности;

- наличие команд, где обработка совмещается с обращением к памяти.

К типу CISC можно отнести практически все ВМ, выпускавшиеся до середины 1980-х годов, и значительную часть производящихся в настоящее время. Рассмотренный способ решения проблемы семантического разрыва вместе с тем ведет к усложнению аппаратуры ВМ, главным образом устройства управления, что, в свою очередь, негативно сказывается на производительности ВМ в целом. Это заставило более внимательно проанализировать программы, получаемые после компиляции с ЯВУ. Был предпринят комплекс исследований, в результате которых обнаружилось, что доля дополнительных команд, эквивалентных операторам ЯВУ, в общем объеме программ не превышает 10-20%, а для некоторых наиболее сложных команд даже 0,2%. В то же время объем аппаратных средств, требуемых для реализации дополнительных команд, возрастает весьма существенно. Так, емкость микропрограммной памяти при поддержании сложных команд может увеличиваться на 60%. Детальный анализ результатов упомянутых исследований привел к серьезному пересмотру традиционных решений, следствием чего стало появление RISC-архитектуры. Термин RISC впервые был использован Д. Паттерсоном и Д. Дитцелем в 1980 году. Идея заключается в ограничении списка команд ВМ наиболее часто используемыми простейшими командами, оперирующими данными, размещенными только в регистрах процессорах. Обращение к памяти допускается лишь с помощью специальных команд чтения и записи. Резко уменьшено количество форматов команд и способов указания адресов операндов. Сокращение числа форматов команд и их простота, использование ограниченного количества способов адресации, отделение операций обработки данных от операций обращения к памяти позволяет существенно упростить аппаратные средства ВМ и повысить их быстродействие. RISC-архитектура разрабатывалась таким образом, чтобы уменьшить TВИЧ за счет сокращения CPI и I/. Как следствие, реализация сложных команд за счет последовательности из простых, но быстрых RISC-команд оказывается не менее эффективной, чем аппаратный вариант сложных команд в CISC-архитектуре. Отметим, что в последних микропроцессорах фирмы Intel и AMD широко используются идеи, свойственные RISC-архитектуре, так что многие различия между CISC и RISC постепенно стираются.

Помимо CISC- и RISC-архитектур в общей классификации был упомянут еще один тип АСК -- архитектура с командными словами сверхбольшой длины (VLIW). Концепция VLIW базируется на RISC-архитектуре, где несколько простых RISC-команд объединяются в одну сверхдлинную команду и выполняются параллельно. В плане АСК архитектура VLIW сравнительно мало отличается от RISC. Появился лишь дополнительный уровень параллелизма вычислений, в силу чего архитектуру VLIW логичнее адресовать не к вычислительным машинам, а к вычислительным системам. Таблица 2.1 позволяет оценить наиболее существенные различия в архитектурах типа CISC, RISC и VLIW.

Таблица 1. Сравнительная оценка CISC-, RISC- и VLIW-архитектур

Характеристика

CISC

RISC

VLIW

Длина команды

Варьируется

Единая

Единая

Расположение нолей и команде

Варьируется

Неизменное

Неизменное

Количество регистров

Несколько (часто специализированных)

Много регистров общего назначения

Много регистров общего назначения

Доступ к памяти

Может выполняться как часть команд различных типов

Выполняется только специальными командами

Выполняется только специальными командами

1. Подведение итогов

Таким образом, сегодня мы рассмотрели историю развития не одного поколения ЭВМ и знаем классификацию по признакам.

Для закрепления пройденного материала, давайте ответим на следующие вопросы:

1.Расскажите структуру вычислительных машин.

2.В чём отличие от вычислительной системы?

3.Какие особенности машин CISC?

2. Выдача домашнего задания

Учебник Цилькер, Б. Организация ЭВМ и систем / Б.Я. Цилькер, С.А. Орлов. стр 3-28

3.3 Проведение деловой игры «Пан или пропал»

Конспект учебного занятия № 16

Тип урока: урок комплексного применения знаний и способов деятельности.

Форма организации работы: деловая игра

Раздел программы: «Информация и информационные процессы», «Архитектура компьютера», «Операционная система Windows».

Цель урока: систематизация и обобщение знаний по темам: «Информация и информационные процессы», «Архитектура компьютера», «Операционная система Windows».

Задачи урока:

- Образовательные:

- формирование целостной системы знаний по темам: «Информация и информационные процессы», «Архитектура компьютера», «Операционная система Windows»;

- Развивающие:

- развитие навыков:

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены