Guía Docente De La Asignatura FUNDAMENTOS DE COMPUTADORAS Guía

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Guía docente de la asignatura FUNDAMENTOS DE COMPUTADORAS

Guía docente de la asignatura
Asignatura
FUNDAMENTOS DE COMPUTADORAS
Materia
FUNDAMENTOS BÁSICOS DE LA INFORMATICA
Módulo
Titulación
Grado en INGENIERÍA INFORMÁTICA
Grado en INGENIERÍA INFORMÁTICA DE SISTEMAS
Plan
463 / 464
Código
45186 / 45246
Periodo de impartición
2ºsemestre
Tipo/Carácter
FB
Nivel/Ciclo
Grado
Curso
1º
Créditos ECTS
6
Lengua en que se imparte
Castellano
Profesor/es responsable/s
Agustín de Dios Hernández / Javier Bastida Ibáñez
Datos de contacto (E-mail, teléfono…)
[email protected] / [email protected]
Horario de tutorías
http://www.uva.es/consultas/tutorias.php?cuatr=3&codigo_plan=463&ano_academico=1213
Departamento
Informática
1.
Situación / Sentido de la Asignatura
1.1
Contextualización
La materia Fundamentos de Computadoras es una materia introductoria y
autocontenida. Es decir, los contenidos desarrollados en ella sirven
de base para otras materias del bloque formativo, aunque por sí sola
ya da una idea de la tecnología de computadores y de la arquitectura
básica de un computador. Esta materia es clave ya que proporciona los
conocimientos básicos sobre el funcionamiento interno del computador,
tanto a nivel de representación de la información como de bloques
funcionales básicos.
1.2
Relación con otras materias
Prácticamente todas las asignaturas de la titulación mantienen algún
tipo de relación con Fundamentos de Computadoras. Pero en particular
entre las relaciones más fuertes podemos destacar la relación con
Arquitectura y Organización de Computadoras, Fundamentos de Sistemas
Operativos y Estructura de Sistemas Operativos, que se cursan con
posterioridad a nuestra asignatura. Entre las asignaturas que aportan
conocimientos básicos para Fundamentos de Computadoras, se encuentra
Sistemas Digitales.
1.3
Prerrequisitos
Se recomienda encarecidamente al alumno que curse esta asignatura que
tenga conocimientos sobre Sistemas Digitales.
2.
Competencias
2.1
Generales
G02
Conocimientos básicos de la profesión
G03
Capacidad de análisis y síntesis
G04
Capacidad de organizar y planificar
G05
Comunicación oral y escrita en la lengua propia
G07
Habilidades básicas en el manejo del ordenador
G08
Habilidades de gestión de la información
G09
Resolución de problemas
G11
Capacidad crítica y autocrítica
G12
Trabajo en equipo
2.2
Específicas
FB5
Conocimiento de la estructura, organización, funcionamiento e
interconexión de los sistemas informáticos, los fundamentos de su
programación, y su aplicación para la resolución de problemas propios
de la Ingeniería
3.
Objetivos
Los objetivos de la asignatura se materializan en conseguir los
siguientes resultados de aprendizaje:
FB5.1
Entender el papel de los niveles de organización de computadores en el
análisis funcional y estructural de sus componentes.
FB5.2
Aplicar los conocimientos sobre juego de instrucciones para escribir
programas simples en lenguaje máquina.
FB5.3
Ser capaz de analizar el funcionamiento de un computador sencillo.
FB5.4
Saber traducir datos numéricos y alfanuméricos al formato básico de
representación de un computador, evaluando los problemas derivados del
rango y precisión del sistema de representación y la propagación de
errores.
FB5.5
Comprender desde un punto de vista funcional y estructural los
diferentes niveles de las jerarquías de almacenamiento de los
computadores y ser capaz de analizar aspectos básicos del rendimiento
de las mismas.
4.
Tabla de dedicación del estudiante a la asignatura
ACTIVIDADES PRESENCIALES
HORAS
ACTIVIDADES NO PRESENCIALES
HORAS
Clases teórico-prácticas (T/M)
30
Estudio y trabajo autónomo individual
70
Clases prácticas de aula (A)
Estudio y trabajo autónomo grupal
20
Laboratorios (L)
14
Prácticas externas, clínicas o de campo
Seminarios (S)
12
Tutorías grupales (TG)
Evaluación
4
Total presencial
60
Total no presencial
90
5.
Bloques temáticos
Bloque 1:
Abstracciones y tecnología de los computadores
Carga de trabajo en créditos ECTS:
0,9
a.
Contextualización y justificación
En este bloque se introduce la asignatura y se presentan conceptos
generales que luego se utilizarán en los restantes bloques temáticos.
b.
Objetivos de aprendizaje
FB5.1: Entender el papel de los niveles de organización de
computadores en el análisis funcional y estructural de sus componentes
c.
Contenidos
Introducción. Niveles de abstracción. Descripción general del
computador. Rendimiento. Límites. Monoprocesadores y multiprocesadores
d.
Métodos docentes
Clases de teoría, seminarios y tutorías (ver descripción detallada en
la sección 8)
e.
Plan de trabajo
Para este bloque se estipulan 10 horas presenciales que se
distribuirán en 6 horas teóricas, 3 de seminario y 1 para efectuar la
evaluación. Se ha estimado el tiempo de dedicación no presencial del
alumno medio para este bloque temático en unas 15 horas.
f.
Evaluación
La evaluación de este bloque se efectuará mediante una prueba escrita
de 1 hora de duración. Los criterios de evaluación están descritos en
el apartado 7. Esta prueba se efectuará en el transcurso de la cuarta
semana.
g.
Bibliografía básica
Patterson, D.A & Hennessy, J.L.: Estructura y Diseño de Computadores.
La interfaz hardware/software.Versión española de la 4ª edición
original. Editorial Reverté, 2011.
ISBN 978-84-291-2620-4
h.
Bibliografía complementaria
Patterson, D.A & Hennessy, J.L.: Computer Organization and Design. The
hardware/software interface. 4ª edición. Morgan Kaufmann-Elsevier,
2009.
ISBN 978-0-12-374493-7
i.
Recursos necesarios
Libro de texto, presentaciones audiovisuales, recursos cooperativos de
visualización para el aprendizaje, resolución de problemas.
Bloque 2:
El lenguaje del computador
Carga de trabajo en créditos ECTS:
2,5
a.
Contextualización y justificación
En este bloque se presentan tanto la representación de la información
dentro del computador, como el lenguaje que éste emplea para
procesarla.
b.
Objetivos de aprendizaje
FB5.2: Aplicar los conocimientos sobre juego de instrucciones para
escribir programas simples en lenguaje máquina.
FB5.3: Ser capaz de analizar el funcionamiento de un computador
sencillo.
c.
Contenidos
Instrucciones. Operandos. Representaciones de los números.
Codificación de las instrucciones. Operaciones lógicas. Toma de
decisiones: bifurcaciones. Procedimientos. Operaciones con caracteres.
Modos de direccionamiento. Paralelismo y sincronización de
instrucciones. Fases para el tratamiento de un programa. Vectores y
apuntadores.
d.
Métodos docentes
Clases de teoría, clases prácticas, seminarios y tutorías (ver
descripción detallada en la sección 8)
e.
Plan de trabajo
Para este bloque se estipulan 25 horas presenciales que se
distribuirán en 9 horas teóricas, 3 de seminario, 12 de laboratorio y
1 para efectuar la evaluación. Se ha estimado el tiempo de dedicación
no presencial del alumno medio en unas 38 horas. Las prácticas de
laboratorio comenzarán la sexta semana.
f.
Evaluación
La evaluación de este bloque se efectuará mediante una prueba escrita
de 1 hora de duración. Los criterios de evaluación están descritos en
el apartado 7. La prueba referida a este bloque temático se efectuará
en el transcurso de la octava semana, salvo en lo referido a los
contenidos prácticos que se evaluarán en la prueba siguiente.
g.
Bibliografía básica
Patterson, D.A & Hennessy, J.L.: Estructura y Diseño de Computadores.
La interfaz hardware/software.Versión española de la 4ª edición
original. Editorial Reverté, 2011.
ISBN 978-84-291-2620-4
h.
Bibliografía complementaria
Patterson, D.A & Hennessy, J.L.: Computer Organization and Design. The
hardware/software interface. 4ª edición. Morgan Kaufmann-Elsevier,
2009.
ISBN 978-0-12-374493-7
i.
Recursos necesarios
Libro de texto, presentaciones audiovisuales, recursos cooperativos de
visualización para el aprendizaje, resolución de problemas.
Bloque 3:
Aritmética para computadores
Carga de trabajo en créditos ECTS:
1,2
a.
Contextualización y justificación
En este bloque temático se estudiará la representación de los números
dentro del computador, los algoritmos necesarios para efectuar las
operaciones aritméticas básicas. También se tratará el hardware
necesario para la ejecución de dichos algoritmos.
b.
Objetivos de aprendizaje
FB5.4: Saber traducir datos numéricos y alfanuméricos al formato
básico de representación de un computador, evaluando los problemas
derivados del rango y precisión del sistema de representación y la
propagación de errores.
c.
Contenidos
Introducción. Adición y substracción. Multiplicación. División.
Aritmética de punto flotante
d.
Métodos docentes
Clases de teoría, clases prácticas, seminarios y tutorías (ver
descripción detallada en la sección 8)
e.
Plan de trabajo
Para este bloque se estipulan 12 horas presenciales que se
distribuirán en 6 horas teóricas, 3 de seminario, 2 de laboratorio y 1
para efectuar la evaluación. Se ha estimado el tiempo de dedicación no
presencial del alumno medio a este bloque temático en unas 18 horas.
f.
Evaluación
La evaluación de este bloque temático se efectuará mediante una prueba
escrita de 1 hora de duración. Los criterios de evaluación están
descritos en el apartado 7. Esta prueba se llevará a cabo durante la
duodécima semana. En ella también se evaluarán los contenidos
prácticos de la asignatura.
g.
Bibliografía básica
Patterson, D.A & Hennessy, J.L.: Estructura y Diseño de Computadores.
La interfaz hardware/software.Versión española de la 4ª edición
original. Editorial Reverté, 2011.
ISBN 978-84-291-2620-4
h.
Bibliografía complementaria
Patterson, D.A & Hennessy, J.L.: Computer Organization and Design. The
hardware/software interface. 4ª edición. Morgan Kaufmann-Elsevier,
2009.
ISBN 978-0-12-374493-7
i.
Recursos necesarios
Libro de texto, presentaciones audiovisuales, recursos cooperativos de
visualización para el aprendizaje, resolución de problemas.
Bloque 4:
Jerarquías de memoria
Carga de trabajo en créditos ECTS:
1,4
a.
Contextualización y justificación
En este bloque temático se estudiarán la memoria con sus diferentes
jerarquías: Memoria caché, memoria principal y memoria virtual.
También se tratará la gestión de cada uno de los niveles.
b.
Objetivos de aprendizaje
FB5.5: Comprender desde un punto de vista funcional y estructural los
diferentes niveles de las jerarquías de almacenamiento de los
computadores y ser capaz de analizar aspectos básicos del rendimiento
de las mismas.
c.
Contenidos
Introducción. Memoria caché. Rendimiento. Memoria virtual. Visión
general.
d.
Métodos docentes
Clases de teoría, seminarios y tutorías (ver descripción detallada en
la sección 8)
e.
Plan de trabajo
Para este bloque se estipulan 13 horas presenciales que se
distribuirán en 9 horas teóricas, 3 de seminario y 1 para efectuar la
evaluación. Se ha estimado el tiempo de dedicación no presencial del
alumno medio para este bloque temático en unas 19 horas.
f.
Evaluación
La evaluación de este bloque se efectuará mediante una prueba escrita
de 1 hora de duración. Los criterios de evaluación están descritos en
el apartado 7. La prueba se efectuará durante la última semana del
curso.
g.
Bibliografía básica
Patterson, D.A & Hennessy, J.L.: Estructura y Diseño de Computadores.
La interfaz hardware/software.Versión española de la 4ª edición
original. Editorial Reverté, 2011.
ISBN 978-84-291-2620-4
h.
Bibliografía complementaria
Patterson, D.A & Hennessy, J.L.: Computer Organization and Design. The
hardware/software interface. 4ª edición. Morgan Kaufmann-Elsevier,
2009.
ISBN 978-0-12-374493-7
i.
Recursos necesarios
Libro de texto, presentaciones audiovisuales, recursos cooperativos de
visualización para el aprendizaje, resolución de problemas.
6.
Temporalización (por bloques temáticos)
En lo referido a enseñanzas teóricas, la temporización es la
siguiente:
BLOQUE TEMÁTICO
CARGA ECTS
PERIODO PREVISTO DE DESARROLLO
1.
Abstracciones y tecnología de los computadores
0,9
3 semanas
2.
El Lenguaje del computador
2,5
5 semanas
3.
Aritmética para computadores
1,2
3 semanas
4. Jerarquías de memoria
1,4
4 semanas
Las prácticas de laboratorio tendrán una duración total de 7 semanas,
de las cuales 6 se dedicarán a los contenidos del Bloque Temático 2 y
una de ellas a los del Bloque Temático 3. Las prácticas comenzarán la
sexta semana.
7.
Resumen de los instrumentos, procedimientos y sistemas de
evaluación/calificación
a.
Procedimientos de evaluación
Para superar la asignatura se pueden seguir estos dos procedimientos:
1.
Evaluación continua: a lo largo del curso se realizarán 4 pruebas
voluntarias de evaluación. Cada prueba aportará una puntuación de
10 puntos como máximo. Quienes al final del curso hayan obtenido
unas puntuaciones cuya suma sea mayor o igual a 25 puntos, tienen
superada la asignatura. La calificación final de la asignatura
será el resultado de dividir esa suma entre 4.
2.
Examen ordinario: se realizará un examen escrito de la asignatura
que constará de dos partes:
1ª parte:
Problemas cortos y cuestiones sobre los contenidos teóricos, a
desarrollar en 90 minutos. Valoración: 75%
2ª parte:
Cuestiones sobre lo tratado en las prácticas de laboratorio, a
desarrollar en 60 minutos. Valoración: 25%
Valoración total del examen final: 10 puntos. Para superar la
asignatura es necesario obtener una calificación mayor o igual que 5.0
puntos.
Quienes obtengan una puntuación inferior a 25 puntos en el
procedimiento de evaluación continua, deben presentarse al examen
final para superar la asignatura.
Para quienes no hayan seguido el procedimiento de evaluación continua,
o no la hayan superado, la calificación de la asignatura será la que
obtengan en el examen final.
Quienes hayan seguido el procedimiento de evaluación continua y hayan
obtenido una puntuación mayor o igual que 25 puntos, pueden
presentarse al examen final; en ese caso, la calificación final de la
asignatura será la mayor entre la obtenida con el procedimiento de
evaluación continua y la del examen final. En ningún caso la
presentación al examen final les supondrá una disminución en la nota
final respecto a la obtenida en el procedimiento de evaluación
continua.
3.
Examen extraordinario: tendrá las mismas características que el
examen ordinario.
b.
Criterios de evaluación
A la hora de calificar las pruebas se considerarán fundamentalmente
los siguientes aspectos:
*
Correcta utilización de los conceptos, definiciones y propiedades
relacionada con la naturaleza de la situación que se trata de
resolver.
*
Justificaciones teóricas que se aporten para el desarrollo de las
respuestas. La no justificación, ausencia de explicaciones o
explicaciones incorrectas serán penalizadas.
*
Claridad y coherencia en la exposición.
*
Precisión en los cálculos y en las notaciones. Los errores de
cálculo en razonamientos esencialmente correctos se penalizarán
disminuyendo en el 40% la valoración del apartado correspondiente.
*
Cada ejercicio se valorará de acuerdo a lo estipulado en los
enunciados del examen.
8.
Descripción de los métodos docente empleados en los diferentes bloques
temáticos
Actividad
Metodología
Clase de teoría
En estas sesiones, de forma motivadora y que mueva al alumno a su
implicación personal, se tratará de dirigir a éste hacia los conceptos
claves y se le iniciará en el planteamiento de los principales
problemas. En todo momento se tratará de utilizar un enfoque de
conocimiento de concepto orientado a la resolución de problemas
prácticos
Clase práctica
En las prácticas de laboratorio supervisadas se pretende que el alumno
realice un primer contacto directo con los conceptos abordados en la
materia tal como éstos aparecen en un entorno profesional. En las
sesiones prácticas se le plantearán al alumno casos concretos que debe
resolver haciendo uso de herramientas profesionales. Fundamentalmente
estarán orientadas a la familiarización con herramientas orientadas a
posibilitar la visualización y control del funcionamiento del
procesador al profesional de la ingeniería informática. Por ejemplo,
el simulador SPIM que muestra el funcionamiento del procesador MIPS,
que será uno de los abordados en la asignatura
Seminarios
En las sesiones de seminario se abordará el estudio detallado de casos
particulares, conceptos y problemas que por su propia naturaleza sean
susceptibles de un análisis especial y resolución más colaborativa.
Tutorías
En las sesiones de tutoría cada alumno podrá plantear personalmente al
profesor de la asignatura cuantas cuestiones le hayan surgido durante
su trabajo con la materia. Asimismo, el profesor dará a cada
estudiante los consejos que considere oportunos para ayudarle a
obtener un aprovechamiento óptimo en el proceso de adquisición de
competencias que corresponde a esta materia.
9.
Cronograma
Semana
Contenido
Actividades previstas
1
Bloque temático 1:
Tecnología informática y niveles de abstracción
Presentación de la asignatura y sesiones de teoría.
2
Bloque temático 1:
Tecnología informática y niveles de abstracción
Sesiones de teoría y seminarios.
3
Bloque temático 1:
Tecnología informática y niveles de abstracción
Sesiones de teoría y seminarios.
4
Bloque temático 1:
Tecnología informática y niveles de abstracción
Evaluación.
Bloque temático 2:
El lenguaje del computador
Sesiones de teoría y seminarios.
5
Bloque temático 2:
El lenguaje del computador
Sesiones de teoría y seminarios.
6
Bloque temático 2:
El lenguaje del computador
Sesiones de teoría y seminarios.
Descripción de la herramienta para el desarrollo de las prácticas
7
Bloque temático 2:
El lenguaje del computador
Sesiones de teoría y seminarios.
Primera práctica supervisada.
8
Bloque temático 2:
El lenguaje del computador
Evaluación de los contenidos teóricos.
Segunda práctica supervisada.
Bloque temático 3:
La aritmética del computador
Sesiones de teoría.
9
Bloque temático 3:
La aritmética del computador
Sesiones de teoría y seminarios.
Bloque temático 2:
El lenguaje del computador
Tercera práctica supervisada.
10
Bloque temático 3:
La aritmética del computador
Sesiones de teoría y seminarios.
Bloque temático 2:
El lenguaje del computador
Cuarta práctica supervisada.
11
Bloque temático 3:
La aritmética del computador
Sesiones de teoría y seminarios.
Bloque temático 2:
El lenguaje del computador
Quinta práctica supervisada.
12
Bloque temático 4:
Jerarquías de memoria
Sesiones de teoría y seminarios.
Bloque temático 3:
La aritmética del computador
Práctica supervisada y evaluación.
Bloque temático 2:
El lenguaje del computador
Evaluación de contenidos prácticos.
13
Bloque temático 4:
Jerarquías de memoria
Sesiones de teoría y seminarios.
14
Bloque temático 4:
Jerarquías de memoria
Sesiones de teoría y seminarios.
15
Bloque temático 4:
Jerarquías de memoria
Seminarios.
Evaluación.
10.
Consideraciones finales
A lo largo de la asignatura se insistirá a los alumnos que el trabajo
para adquirir las competencias previstas en esta asignatura deberá ser
realizado de forma continua, aprovechando todos los recursos
disponibles para este fin.

Universidad de Valladolid
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