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Doble Grado en Ingeniería Informática del Software / Grado en Matemáticas

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Fundamentos de Computadores y Redes

Código asignatura
2GIISMAT-2-010
Curso
Segundo
Temporalidad
Segundo Semestre
Carácter
Formación Básica
Créditos
6
Pertenece al itinerario Bilingüe
Yes
Actividades
  • Clases Expositivas (21 Hours)
  • Prácticas de Laboratorio (28 Hours)
  • Tutorías Grupales (2 Hours)
  • Prácticas de Aula/Semina (7 Hours)
Guía docente

La asignatura de “Fundamentos de Computadores y Redes” pertenece a la materia “Soporte Físico y Hardware” y está encuadrada dentro del módulo correspondiente al bloque común a la rama de informática. Las competencias adquiridas le permitirán al estudiante conocer el funcionamiento fundamental de los elementos hardware de los computadores: CPU, memoria y dispositivos de Entrada/Salida, además de entender cómo se representa la información en el computador y los elementos básicos para interconectar computadores formando redes.

“Fundamentos de Computadores y Redes” utilizará parte de las capacidades adquiridas por el estudiante en las asignaturas de “Fundamentos de Informática” e “Introducción a la programación”, impartidas durante el primer semestre del curso.

Las capacidades adquiridas en “Fundamentos de Computadores y Redes” proporcionarán al estudiante la base para adquirir capacidades más avanzadas en otras asignaturas de la carrera. Las más directamente afectadas por esta asignatura serán “Arquitectura de Computadores”, que profundiza en el funcionamiento de los computadores, y “Administración de Sistemas y Redes”, que requiere los conocimientos fundamentales adquiridos en esta asignatura en relación con las redes. Estos conocimientos también serán necesarios en las asignaturas de “Software y Estándares para la Web” y “Sistemas Distribuidos e Internet”.

Las competencias adquiridas en esta asignatura le permitirán al estudiante comprender mejor los conceptos de otras asignaturas como “Introducción a la Programación” y “Metodología de la Programación”, ya que en esta asignatura se aprende cómo los computadores ejecutan los programas que el estudiante aprende a realizar en las asignaturas citadas.

Adicionalmente, las competencias adquiridas relativas a la representación de datos numéricos serán utilizadas en la asignatura “Computación Numérica” en segundo curso.

El carácter fundamental de los conocimientos adquiridos en esta asignatura será determinante para proporcionar al estudiante la capacidad de actualizar sus conocimientos con nuevas tecnologías durante el desarrollo de su vida profesional.

Esta asignatura requiere que el alumno haya cursado la asignatura Fundamentos de Informática, impartida en el primer semestre.

Esta asignatura proporciona al estudiante conocimientos 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.

 Un profesional en el campo de las tecnologías de la información nunca debe percibir al computador como una caja negra. Las competencias que va a adquirir el alumno en Fundamentos de Computadores y Redes le permitirán tener una compresión del funcionamiento de los componentes de un computador, sus características, su rendimiento y sus interacciones. Las competencias de la asignatura Fundamentos de Computadores y Redes son fundamentales para diseñar e implementar programas y los lenguajes de programación en los que se escriben. Además, la asignatura permite adquirir las competencias básicas que se requieren para interconectar computadores formando redes.

 De acuerdo con la Memoria de Verificación del título de Grado en Ingeniería del Software de la Universidad de Oviedo, las competencias generales que el alumno debe adquirir al cursar la asignatura Fundamentos de Computadores y Redes son las siguientes (la columna de la izquierda en las siguientes tablas indica la notación con la que aparece cada competencia en la Memoria de Verificación del Título):

CG.5

Competencia para el análisis, selección y utilización de herramientas informáticas básicas y de apoyo (Tipo: Instrumental, destrezas tecnológicas)

CG.10

Destreza en la comunicación oral y escrita en inglés (Tipo: Instrumental, destrezas lingüísticas)

CG.26

Habilidad para aprender y trabajar de forma autónoma (Tipo: Competencias sistémicas)

Las competencias específicas de formación básica son las que se muestran a continuación:

Bas.4

Conocimientos básicos sobre el uso y programación de los ordenadores, sistemas operativos, bases de datos y programas informáticos con aplicación en ingeniería

Bas.5

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

 Y las competencias específicas comunes a la rama de informática son las siguientes:

Com.8

Capacidad para analizar, diseñar, construir y mantener aplicaciones de forma robusta, segura y eficiente, eligiendo el paradigma y los lenguajes de programación más adecuados

Com.9

Capacidad de conocer, comprender y evaluar la estructura y arquitectura de los computadores, así como los componentes básicos que los conforman

Com.11

Conocimiento y aplicación de las características, funcionalidades y estructura de los Sistemas  distribuidos,  las Redes de Computadores e Internet y diseñar e implementar aplicaciones basadas en ellas

El alumno que curse esta asignatura alcanzará los siguientes resultados de aprendizaje de los asignados por la Memoria de Verificación a las competencias mencionadas anteriormente (la columna de la izquierda en la siguiente tabla indica la notación con la que aparece resultado de aprendizaje en la Memoria de Verificación del Título):

RA.SFH-2(1)

Conocer los distintos tipos de organización arquitectónica de las computadoras

RA.SFH-5(2)

Comprender la influencia de la arquitectura en la programación, especialmente en arquitecturas paralelas

RA.SFH-7

Analizar ejemplos de arquitecturas reales

RA.SFH-8

Conocer la estructura básica de un computador, los componentes que lo forman y cómo se interrelacionan entre ellos.

RA.SFH-9

Ser capaz de desarrollar pequeñas aplicaciones en lenguaje ensamblador y conocer cómo dar soporte a los lenguajes de alto nivel

RA.SFH-10

Conocer los principios básicos de cómo conectar computadores formando redes de computadores

(1)Este resultado de aprendizaje se cubre parcialmente en la asignatura. En otras asignaturas de la titulación se estudiarán más tipo de organizaciones arquitectónicas de computadoras.

(2)Este resultado de aprendizaje se cubre parcialmente en la asignatura. La influencia de la programación en arquitecturas paralelas se estudiará en otras asignaturas de la titulación.

Contenidos teóricos:

Parte I: Fundamentos

  Tema 1. La información digital

    1.1. Concepto de computador e información digital

    1.2. Códigos binarios

    1.3. Datos lógicos

    1.4. El sistema posicional

    1.5. Números naturales

    1.6. Números enteros

    1.7. Números reales

    1.8. Caracteres

  Tema 2. Sistemas digitales

    2.1. Concepto de sistema digital

    2.2. Sistemas digitales combinacionales

    2.3. Sistemas digitales secuenciales

Parte II: Computadores

  Tema 3: Organización de computadores

    3.1. Computador de programa almacenado

    3.2. Diseño del computador

    3.3. El Computador Teórico

  Tema 4: El lenguaje de la máquina

    4.1. Instrucciones

    4.2. Operandos

    4.3. Sentencias de asignación

    4.4. Sentencias aritméticas y lógicas

    4.5. Sentencias condicionales

    4.6. Bucles

    4.7. Procedimientos

    4.8. El lenguaje de la arquitectura x86-32

  Tema 5: El procesador

    5.1. Procesador y programa

    5.2. Estudio a nivel de máquina convencional

    5.3. Estudio a nivel de micromáquina

    5.4. La unidad de control

  Tema 6: El sistema de memoria

    6.1. Espacio de direcciones

    6.2. Dispositivos de memoria

    6.3. Mapa de memoria

    6.4. Construcción del mapa de memoria

  Tema 7: Entrada/Salida

    7.1. Conexión de periféricos al computador

    7.2. Interfaces de dispositivos periféricos

    7.3. Sincronización mediante muestreo periódico

    7.4. Sincronización mediante interrupciones

Parte III: Redes de computadores

  Tema 8: Redes y protocolos

    8.1. Concepto de red de computadores

    8.2. Arquitecturas de protocolos

  Tema 9: Redes de área local

    9.1. Capa física

    9.2. Capa de enlace

  Tema 10: Internet

    10.1. Capa de red

    10.2. Capa de transporte

    10.3. Capa de aplicación

Contenidos prácticos:

Bloque 1. La información digital

Bloque 2. Sistemas digitales

Bloque 3. El lenguaje de la máquina

Bloque 4. El procesador

Bloque 5. El sistema de entrada/salida

Bloque 6. Redes de computadores

La asignatura utilizará la siguiente tipología de modalidades organizativas:

  • Clases expositivas: en ellas se desarrollarán los principales conceptos de cada uno de los temas.
  • Seminarios: en ellos se realizarán problemas y se aclararán dudas sobre teoría, problemas, ejercicios, programas u otras tareas.
  • Prácticas de laboratorio: se realizarán prácticas en un ordenador para ilustrar y consolidar los conocimientos sobre la materia y poner en práctica las habilidades y destrezas que se deben adquirir respecto al manejo de herramientas. Estas serán programas de diseño de sistemas digitales, simuladores de CPU, ensambladores y analizadores de protocolos.
  • Tutorías grupales: actividades realizadas en grupos muy reducidos, en las que el profesor resolverá las dudas planteadas por los alumnos, indicándoles en qué aspectos de la asignatura deberán mejorar y la mejor forma para que lo hagan. Adicionalmente, durante las tutorías grupales se podrán realizar otro tipo de actividades si el profesor así lo considera, como, por ejemplo, la organización y seguimiento del trabajo en grupo.
  • Trabajo autónomo: trabajo del alumno para realizar trabajos tanto en grupo como individuales, además del estudio de la materia. Se calcula que cada hora de clase expositiva o de prácticas lleva aparejada las horas del trabajo autónomo del alumno mostradas en la tabla siguiente para adquirir las destrezas básicas relativas a esa materia.
  • TRABAJO PRESENCIAL

    TRABAJO NO

    PRESENCIAL

    Temas

    Horas totales

    Clase Expositiva

    Prácticas de aula /Seminarios/ Talleres

    Prácticas de laboratorio

    Tutorías grupales

    Sesiones de Evaluación

    Total

    Trabajo en grupo

    Trabajo autónomo

    Total

    1

    14

    2

    1

    2

    5

    9

    9

    2

    16

    2

    1

    4

    7

    9

    9

    3

    2

    1

    0

    0

    1

    1

    1

    4

    21

    4

    1

    4

    9

    12

    12

    5

    23

    3

    1

    7

    11

    12

    12

    6

    7

    1

    1

    0

    2

    5

    5

    7

    17

    3

    1

    3

    7

    10

    10

    8

    10

    1

    0

    3

    4

    6

    6

    9

    13.5

    2

    0.5

    2

    4.5

    9

    9

    10

    14.5

    2

    0.5

    3

    5.5

    9

    9

    *

    12

    2

    2

    4

    8

    8

    Total

    150

    21

    7

    28

    2

    2

    60

    8

    82

    90

    (*) Horas asignadas a todos los temas. La distribución no es exacta pues depende, por ejemplo en el trabajo en grupo, de la temática elegida por los estudiantes.

    MODALIDADES

    Horas

    %

    Totales

    Presencial

    Clases Expositivas

    21

    14%

    60

    Práctica de aula / Seminarios / Talleres

    7

    5%

    Prácticas de laboratorio / campo / aula de informática / aula de idiomas

    28

    19%

    Prácticas clínicas hospitalarias

    0

    0%

    Tutorías grupales

    2

    1%

    Prácticas Externas

    0

    0%

    Sesiones de evaluación

    2

    1%

    No presencial

    Trabajo en Grupo

    8

    5%

    90

    Trabajo Individual

    82

    55%

    Total

    150

                    

De forma excepcional, si las condiciones sanitarias lo requieren, se podrían incluir actividades de docencia no presencial, en cuyo caso se informará al estudiantado de los cambios efectuados.

La evaluación de la asignatura se realizará considerando diversos aspectos que se condensarán en tres apartados: evaluación del trabajo del alumno en la parte teórica, evaluación  del trabajo del alumno en la parte práctica y evaluación de un trabajo en grupo.

Si la suma del peso sobre la calificación global de las pruebas de evaluación en las que participa un estudiante en una convocatoria no es al menos de un 50%, será calificado como No presentado.

Para aprobar la asignatura, la suma de los tres apartados de evaluación debe ser igual o superior a 5 puntos sobre 10, teniendo en cuenta las consideraciones que se establecen a continuación.

Evaluación continua de la parte teórica:

Durante el curso se realizarán tres controles de aprendizaje de la parte teórica de la asignatura mediante prueba(s) objetiva(s). A esta nota se la denomina NTeo y su valor puede ir desde 0 hasta 5.

Evaluación continua de la parte práctica:

Durante el curso se realizarán tres exámenes prácticos mediante la realización de ejercicios similares a las prácticas realizadas. A esta nota se la denomina NPrac y su valor puede ir desde 0 hasta 4.

Evaluación del trabajo en grupo:

A lo largo del curso se planteará un trabajo en grupo que se realizará entre varios alumnos para desarrollar competencias transversales tales como la capacidad de análisis, síntesis y organización de la información, trabajo colaborativo, coordinación y planificación. El trabajo en grupo será planteado y supervisado en las tutorías grupales de la asignatura. Por tanto, cada grupo debe estar formado por alumnos del mismo grupo de prácticas de laboratorio. El trabajo se valorará con una nota total entre 0 y 1. La nota asignada a cada miembro del grupo puede variar en caso de que el profesor así lo considere, siempre basándose en la aportación del trabajo realizado por cada miembro del grupo. A la nota obtenida por la realización del trabajo en grupo se la denomina NTra.

Nota final en convocatoria ordinaria

La nota en la convocatoria ordinaria coincidirá con la nota obtenida en la evaluación continua, teniendo en cuenta que la nota de prácticas queda supeditada a que el estudiante iguale o supere el 80% de asistencias activas a las clases de prácticas de laboratorio y tutorías grupales. Se considerará una asistencia activa cuando el estudiante acuda a una clase presencial y durante el tiempo asignado sea capaz de realizar las tareas requeridas. El profesor o profesora se encargará de evaluar la actividad del estudiante al final de la clase de prácticas. En caso de que el estudiante no alcance un 80% de asistencia activa se otorgará a NPrac un valor de 0. La nota final se calculará tal y como se muestra a continuación:

Si AsistenciasActivas >= 80% entonces NotaConvOrdinaria = NPrac + NTeo + NTra
Si no NotaConvOrdinaria = NTeo + NTra

Nota final en convocatoria extraordinaria

Todos los estudiantes que se presenten a la convocatoria extraordinaria deberán realizar un examen final de teoría, valorado entre 0 y 5 puntos al que se le denominará NExTeo. Solo aquellos estudiantes que obtengan en dicho examen una nota igual o superior a 2,5 podrán aprobar la asignatura en esta convocatoria.

Los estudiantes que tuviesen menos de 2 en las prácticas durante el curso (NPrac) y obtengan más de 2,5 en NExTeo deberán presentarse a un examen de prácticas extraordinario del que obtendrán una nota entre 0 y 4 puntos, denominada NExPrac. Los estudiantes que tuviesen más de 2 en las prácticas durante el curso (NPrac) y obtengan más de 2,5 en NExTeo pueden conservar la nota de prácticas durante el curso sin necesidad de hacer el examen extraordinario de prácticas; en este caso, NExPrac será igual a NPrac.

No habrá una nueva evaluación para el trabajo en grupo, por lo que se conservará la nota que el estudiante haya obtenido durante el curso (NTra).

La nota final se calculará tal y como se muestra a continuación:

Si NExTeo > 2,5, entonces NotaConvExtraordinaria = NExTeo + NExPrac + NTra

Si no NotaConvExtraordinaria = minimo(NExTeo + NTra + NPrac, 4.5)

Nota final en convocatoria extraordinaria adelantada:

Se regirá por las mismas normas que la extraordinaria, excepto que no se conservará en ningún caso la nota de prácticas durante el curso, por lo que será obligatorio realizar el examen de prácticas.

Evaluación diferenciada

Los estudiantes acogidos al método de evaluación diferenciada de acuerdo con el artículo 7 del Reglamento de evaluación de los resultados de aprendizaje y las competencias adquiridas por el alumnado, según Acuerdo del Consejo de Gobierno de la Universidad de Oviedo, de 17 de junio (Boletín Oficial del Principado de Asturias de 26 de julio de 2013), serán sometidos a una evaluación que consistirá, en cualquier convocatoria del curso, en un examen final de teoría, valorado entre 0 y 5 puntos al que se denominará NDifTeo, y en un examen final de prácticas, valorado entre 0 y 5 puntos al que se denominará NDifPrac. Solo los estudiantes que obtengan una nota NDifTeo igual o superior a 2,5 puntos podrán presentarse al examen práctico. En caso de que el estudiante obtenga una nota inferior a 2,5 en el examen de teoría, al no poder presentarse al examen de prácticas se considerará NDifPrac igual a 0. La nota final siguiendo el método de evaluación diferenciada se calculará, en todas las convocatorias del curso, tal y como se muestra a continuación:

NotaEvDiferenciada = NDifTeo + NDifPrac

En cada convocatoria se llevarán a cabo nuevas evaluaciones sin tener en cuenta las notas de exámenes de teoría y de prácticas obtenidas en convocatorias previas.

Para todas las convocatorias:

De forma excepcional, si las condiciones sanitarias lo requieren, se podrán incluir métodos de evaluación no presencial, en cuyo caso se informará al estudiantado de los cambios efectuados.

Uso de materiales o medios ilícitos:

La realización fraudulenta de cualquier prueba de evaluación implicará la calificación de 0−Suspenso en la convocatoria correspondiente, invalidando el resto de calificaciones obtenidas. Todo ello con independencia de otras posibles sanciones que se pudieran determinar.

Bibliografía Básica:

  • J. Entrialgo, J.C. Granda, J.M. López, J. Molleda, J.R. Arias, R. Usamentiaga, M. García y J.L. Díaz. Computadores y Redes. Servicio de Publicaciones de la Universidad de Oviedo, 2016, ISBN: 978-84-16664-37-5

Bibliografía Complementaria:

  • R. Usamentiaga, J. Entrialgo y J. Molleda. Ejercicios de ensamblador para la arquitectura x86-32. España: Ediuno. Ediciones de la Universidad de Oviedo, 2008, págs. 1-166. ISBN: 84-8317-661-D
  • J. García, M. García, J.L. Díaz, J.R. Arias, F.J. Suárez y D.F. García. Ejercicios de fundamentos de computadores y periféricos. Universidad de Oviedo, 2006. ISBN: 8483175614
  • V.C. Hamacher, Z.G. Vranesic, S.G. Zaky, M.L.F. García y G.Q. Vieyra. Organización de computadoras. McGraw-Hill, 1987. ISBN: 9684220588 [4]
  • D.A. Patterson y J.L. Hennessy. Estructura y diseño de computadores. Reverté, 2000. ISBN: 8429126163
  • W. Stallings. Comunicaciones y redes de computadores. Prentice Hall, 2004
  • Pedro De Miguel. Fundamentos de los Computadores. Paraninfo, 2004
  • J.M. Angulo. Introducción a los computadores. Paraninfo, 2001
  • W. Stallings y A.C. Vargas. Organización y arquitectura de computadores: diseño para optimizar prestaciones. Prentice Hall, 2001. ISBN: 978-8420529936
  • Intel. 80386 Guía del programador y Manual de referencia. Anaya, 1989. ISBN: 84-7614- 193-9