Примерная программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее – ФГОС) по специальности среднего профессионального образования (далее СПО) 230115 Программирование в компьютерных системах (базовой и углубленной подготовки).
Организация-разработчик: ФГУ «Федеральный институт развития образования»
Разработчики:
Учебно-методический центр СПО НИЯУ «МИФИ», начальник центра Мигунова Е.М.
1.Паспорт примерной ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Операционные системы
1.1. Область применения программы
Примерная программа учебной дисциплины «Операционные системы» является частью примерной основной профессиональной образовательной программы (далее ПОПОП) в соответствии с ФГОС по профессиям СПО, входящим в состав укрупненной группы 230000 «Информатика и вычислительная техника» профессии 230115 «Программирование в компьютерных системах».
Примерная программа учебной дисциплины может быть использована в дополнительном профессиональном образовании, в программах повышения квалификации и переподготовки, в профессиональной подготовке по профессии рабочих «Оператор ЭВМ» и в ПОПОП специальностей «Компьютерные сети», «Компьютерные системы и комплексы», «Информационные системы (по отраслям)», «Прикладная информатика».
1.2. Место дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы: дисциплина входит в общепрофессиональный цикл.
1.3. Цели и задачи дисциплины – требования к результатам освоения дисциплины:
В результате освоения дисциплины обучающийся должен уметь:
- управлять параметрами загрузки операционной системы;
- Выполнять конфигурирование аппаратных устройств;
- Управлять дисками и файловыми системами;
- Управлять учетными записями, настраивать параметры рабочей среды пользователя;
- Настраивать сетевые параметры, управлять разделением ресурсов в
локальной сети;
В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать:
- Основные понятия, функции, состав и принципы работы операционных систем;
- Архитектуры современных операционных систем;
- Особенности построения и функционирования семейств операционных систем Unix и Windows;
- Принципы управления ресурсами в операционной системе;
- Основные задачи администрирования и способы их выполнения в изучаемых операционных системах.
1.4. Рекомендуемое количество часов на освоение программы дисциплины:
максимальной учебной нагрузки обучающегося 135 часа, в том числе:
обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося 90 часов;
самостоятельной работы обучающегося 45 часа.
2.СТРУКТУРА И ПРИМЕРНОЕ СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
2.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы
|
Вид учебной работы |
Количество часов |
|
Максимальная учебная нагрузка (всего) |
135 |
|
Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего) |
90 |
|
в том числе: |
|
|
лабораторные занятия |
30 |
|
практические занятия |
10 |
|
контрольные работы |
2 |
|
Самостоятельная работа обучающегося (всего) |
45 |
|
в том числе: |
|
|
индивидуальное проектное задание |
25 |
|
тематика внеаудиторной самостоятельной работы |
20 |
|
Итоговая аттестация в форме экзамена |
|
2.2. Примерный тематический план и содержание учебной дисциплины «Операционные системы»
|
Наименование разделов и тем |
Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы, самостоятельная работа обучающихся |
Объем часов |
Уровень освоения |
|
Введение |
Введение в дисциплину «Операционные системы» |
2 |
1 |
|
Раздел 1. |
Основы теории операционных систем |
28 |
|
|
Тема 1. 1. Общие сведения об операционных системах |
Понятие операционной системы. Назначение и функции операционной системы. Типы операционных систем. Архитектура современных операционных систем, взаимодействие и принципы работы основных компонентов операционной системы. Аппаратная зависимость, переносимость, совместимость. Режимы работы операционной системы.
|
2 |
1 |
|
Тема 1.2. Интерфейс пользователя. |
Понятие программного интерфейса и его назначение. Виды интерфейсов. Взаимодействие пользователя с операционной системой. Стандартные сервисные программы поддержки интерфейса. Понятие операционного окружения состав и назначение. Выполнение системного вызова.
|
2 |
2 |
|
|
Лабораторное занятие |
2 |
|
|
Выполнение действий с компонентами интерфейса для пользователя |
|||
|
Тема 1.3. Планирование процессов |
Понятие задания, процесса, потока. Функции операционной системы по управлению процессами. Планирование, диспетчеризация, синхронизация процессов и потоков. Состояние процесса. Алгоритмы планирования процессов. Планирование в системах пакетной обработки. Планирование в системах реального времени. Планирование в интерактивных системах.
|
2 |
1 |
|
Тема 1.4. Файловая система компьютера |
Понятие файловой системы компьютера. Типы файлов. Иерархическая структура файловой системы. Логическая организация файловой системы. Физическая организация файловой системы. Примеры файловых систем: FAT, NTFS, UFS. Физическая организация данных в FAT. Файловые операции. Контроль доступа к файлам. Отказоустойчивость файловых и дисковых систем. Восстанавливаемость файловых систем. Дисковые подсистемы RAID.
|
2 |
2 |
|
|
Лабораторное занятие |
2 |
|
|
Создание логической структуры диска |
|||
|
Тема 1.5. Обработка прерываний |
Понятие прерывания. Последовательность действий при обработке прерывания. Классы прерываний. Приоритет прерывания. Векторный и опрашиваемый механизм обработки прерываний. Системная информация для обработки прерываний. |
2 |
1 |
|
Тема 1.6. Распределение ресурсов ПК |
Функции операционной системы по управлению ресурсами. Виды ресурсов. Системная информация для управления ресурсами. Понятие устройства ввода - вывода. Типы устройств. Организация взаимодействия устройства с операционной системой. Функции контроллера устройства. Понятие драйвера устройства. Виды драйверов. Программное обеспечение устройства ввода – вывода. Очередь запросов на ввод – вывод.
|
4 |
2 |
|
|
Практическое занятие |
2
2 |
|
|
Анализ вариантов конфигурирования внешних устройств ПК |
|||
|
Лабораторное занятие |
|||
|
Конфигурирование внешних устройств ПК |
|||
|
Тема 1.7. Управление оперативной памятью |
Структура оперативной памяти. Понятие виртуального ресурса, виртуальной памяти. Адресация памяти, типы адресов. Аппаратные и программные средства управления памятью. Алгоритмы распределения памяти: фиксированными, динамическими и перемещаемыми разделами. Страничная, сегментная, сегментно – страничная модель памяти. Кэширование данных. Организация кэш-памяти. Принципы работы кэш-памяти.
|
4 |
2 |
|
|
Контрольная работа по теме «Основы теории операционных систем» |
2 |
|
|
|
Самостоятельная работа при изучении раздела 1 Систематическая проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы (по вопросам к параграфам, главам учебных пособий, составленным преподавателем). Подготовка к лабораторно-практическим занятиям с использованием методических рекомендаций преподавателя, оформление лабораторно-практических занятий, отчетов и подготовка к их защите. Подготовка к контрольной работе
|
6 |
|
|
Раздел 2 |
Работа в операционных системах |
42 |
|
|
Тема 2.1. Семейство операционных систем Windows |
Появление и развитие семейства ОС Windows. Архитектура ОС Windows. Основные компоненты. Процесс загрузки. Состав ОС Windows. Файловая система NTFS. Структура диска, принципы размещения данных. Программа «Проводник». Командная строка. Основные технологические принципы. Меню «Пуск», панели инструментов, диалоговые окна, листы свойств. Действия с файлами и папками. Поиск данных. Программы «Файловые менеджеры», программы – архиваторы, программы – антивирусы. Работа с внешними устройствами. Технология Plug – and – Play. Мастер обслуживания дисков. Назначенные задания. Установка ОС Window‘s. Установка и удаление прикладного программного обеспечения. Установка новых устройств. Конфигурирование устройства. Установка драйвера. Мастер установки нового оборудования. Настройка рабочей среды пользователя. Реестр Window ‘s: назначение, структура, обновление. Разделы реестра. Информация реестра о настройках пользователя, зарегистрированных типах файлов, установленном ПО, аппаратуре.
|
10 |
|
|
|
Практическое занятие. |
2
2
2
2 2
2
|
|
|
Семинар по теме «Настройки ОС Windows» |
|||
|
Лабораторные занятия |
|||
|
|||
|
|||
|
|||
|
|||
|
|||
|
Тема 2.2. Операционная система LINUX. |
Появление и развитие семейства ОС Unix. А рхитектурные особенности ОС Linux. Основные понятия. Файловые системы UFS, EXT2, EXT3. Интерпретатор команд. Физическая организация данных ОС Linux. Типы файлов. Диалог пользователя. Формат команды. Процессы. Конвейеры. Переадресация ввода – вывода. Команды получения информации о файловой системе. Команды работы с файлами и каталогами. Команды фильтрации и поиска данных. Команды работы с текстовыми файлами. Программа «Файловый менеджер». Графический интерфейс. Основное меню. Выбор объектов. Настройка отображения информации в окне. Получение свойств объекта. Установка прав доступа. Внешние устройства ОС Linux. Монтирование файловых систем. Системные средства обслуживание дисков, получение свойств диска. Архивирование и сжатие файлов. Установка ОС Linux, установка внешних устройств.. Shell – сценарии: назначение и применение. Основные конструкции языка Shell: переменные, условные операторы, циклы. |
8 |
|
|
|
Лабораторные занятия |
2
2
2 2 2
2 |
|
|
Сравнительный анализ интерфейса пользователя ОС Windows и ОС Linux. |
|||
|
Выполнение поиска и фильтрации данных средствами ОС Linux. |
|||
|
Архивирование и сжатие данных средствами ОС Linux. |
|||
|
Монтирование файловых систем в ОС Linux. |
|||
|
Выполнение действий с использованием Shell – сценарии |
|||
|
Практическое занятие |
|||
|
«Shell – сценарии ОС Linux». |
|||
|
|
Самостоятельная работа при изучении раздела 2 Систематическая проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы (по вопросам к параграфам, главам учебных пособий, составленным преподавателем). Подготовка к лабораторно-практическим занятиям с использованием методических рекомендаций преподавателя, оформление лабораторно-практических занятий, отчетов и подготовка к их защите.
Выполнение индивидуального проектного задания. Часть 1 Примерные темы задания Настройка рабочей среды ОС Windows в соответствии с требованиями пользователя Настройка рабочей среды ОС Linux в соответствии с требованиями пользователя Установка прикладного ПО для конкретного класса задач. Настройка параметров приложения. Составление автоматического расписания для обслуживания ПК в конкретной среде
|
17 7
10 |
|
|
Раздел. 3. |
Сетевые операционные системы
|
18 |
|
|
Тема 3.1. Основы построения сетевых ОС |
Виды компьютерных сетей. Архитектура сетевой операционной системы. Модель работы «клиент – сервер». Понятие протокола. Базовые протоколы передачи данных в локальных сетях. Настройка параметров сетевых параметров.
|
4 |
|
|
Тема 3.2. Администрирование локальной сети |
Понятие администрирования сети. Обязанности администратора сети. Базовые технологии безопасности: шифрование, аутентификация, авторизация, аудит. Разделение ресурсов сети. Учетная запись пользователя. Разделение прав доступа к ресурсам сети.
|
4 |
|
|
|
Практическое занятие |
2
2 2 |
|
|
Возможности управление учетными записями пользователя |
|||
|
Лабораторные занятия |
|||
|
Настройка сетевых параметров, устройств сети |
|||
|
Управление учетными записями пользователя. |
|||
|
Тема 3.3. Тенденции развития операционных систем |
Состояние и перспективы развития современных операционных систем Window‘s, Linux, OS/2. Мультимедийные операционные системы. Особенности планирования процессов. |
2 |
|
|
|
Практическое занятие. Семинар по теме « Перспективы развития ОС» |
2 |
|
|
|
Самостоятельная работа при изучении раздела 3 Систематическая проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы (по вопросам к параграфам, главам учебных пособий, составленным преподавателем). Подготовка к лабораторно-практическим занятиям с использованием методических рекомендаций преподавателя, оформление лабораторно-практических занятий, отчетов и подготовка к их защите.
Выполнение индивидуального задания. Часть 2 Примерные темы задания Настройка сетевых параметров локальной сети в соответствии с требованиями заказчика Создание групп пользователей локальной сети в соответствии со структурой организации Распределение прав доступа к ресурсам сети в соответствии с выполняемыми функциями
|
22 7
15 |
|
3.Условия реализации программы дисциплины
3.1. Требования к минимальному материально-техническому обеспечению
Реализация программы дисциплины требует наличия учебного кабинета «Информационные технологии» и компьютерного класса.
Оборудование учебного кабинета:
- посадочные места по количеству обучающихся;
- рабочее место преподавателя;
- плакаты по дисциплине;
- компьютер,
- мультимедийный проектор.
Оборудование компьютерного класса:
- компьютеры по числу обучающихся,
- рабочее место преподавателя,
- методические материалы по организации и проведению практических и лабораторных занятий.
Технические средства обучения:
- компьютер с лицензионным программным обеспечением и мультимедиапроектор.
3.2. Информационное обеспечение обучения
Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы
Основная литература
- Партыка Т. Л., Попов И. И., Операционные системы, среды и оболочки, М., Форум-Инфра-М, 2007
Дополнительная литература
- А.В. Гордеев. Операционные системы. С – Пб, Питер, 2008 г., 416 с.
- Дм. Иртегов. Введение в операционные системы, Санкт-Петербург, БХВ -Петербург, 2006 г., 624 с.
- А. Андреев и др. “Windows XP professional”. Русская версия. Санкт-Петербург, БХВ - Петербург, 2006 г., 752 с.
- Д.Н. Колисниченко, Первые шаги в Windows 7, Санкт-Петербург, БХВ - Петербург, 20010 г., 416 с.
- О. Кокорев, Реестр Windows 7, Санкт-Петербург, БХВ-Петербург, 2008 г., 516 с.
- А. Чекмарев, Windows 7 для пользователей, БХВ-Петербург, 2006 г., 516 с.
- Д. Колисниченко, LINUX 2008, Питер, 2009 г., 272 с.
- Г.И. Курячий, К.А. Маслинский, Введение в ОС LINUX. Учебное пособие, 2-щу издание, М., ДМК – пресс, 2009 г.
Периодические издания
- Еженедельное издание «CWEEK», издатель ЗАО «СК Пресс».
- Журнал для ИТ – профессионалов «BYTE», издатель ЗАО «СК Пресс».
- Журнал «Intelligent», издатель ЗАО «СК Пресс».
4.Контроль и оценка результатов освоения Дисциплины
Контроль и оценка результатов освоения дисциплины осуществляется преподавателем в процессе проведения практических занятий и лабораторных работ, тестирования, а также выполнения обучающимися индивидуальных заданий, проектов, исследований.
|
Результаты обучения (освоенные умения, усвоенные знания) |
Формы и методы контроля и оценки результатов обучения |
|
1 |
2 |
|
Умения: |
|
|
управлять параметрами загрузки операционной системы
|
Защита лабораторных работ |
|
Выполнять конфигурирование аппаратных устройств
|
Защита лабораторных работ |
|
Управлять дисками и файловыми системами |
Защита практических работ, защита лабораторных работ
|
|
Управлять учетными записями, настраивать параметры рабочей среды пользователя |
Защита лабораторных работ |
|
Настраивать сетевые параметры, управлять разделением ресурсов в локальной сети
|
Защита практических работ, защита лабораторных работ
|
|
Знания: |
|
|
Основные понятия, функции, состав и принципы работы операционных систем
|
Экспертная оценка контрольной работы, выполнения домашней работы, фронтальный опрос |
|
Архитектуры современных операционных систем
|
Экспертная оценка контрольной работы, выполнения домашней работы |
|
Особенности построения и функционирования семейств операционных систем Unix и Windows
|
Экзамен, защита практических работ, обсуждение и оценивание выполнения индивидуальных проектных заданий, экспертное или совместно с обучающимися оценивание выполнения домашней работы |
|
Принципы управления ресурсами в операционной системе
|
Защита практических работ, защита лабораторных работ, экспертное оценивание или совместно с обучающимися выполнения домашней работы |
|
Основные задачи администрирования и способы их выполнения в изучаемых |
Защита практических работ, защита лабораторных работ, экспертное оценивание или совместно с обучающимися выполнения домашней работы |