PROCESO DE MEJORAMIENTO Y ACTUALIZACIÓN CURRICULAR 2015

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- Prerrequisitos, precedencias y correquisitos

La asignatura de Arquitectura de Máquinas Computadoras II forma parte de las cinco asignaturas que conforman la disciplina de Arquitectura de Máquinas Computadoras. Como muestra la malla curricular, tiene como prerrequisito formal, la asignatura de Arquitectura de Máquinas Computadoras I, y por transitividad, la cadena de prerrequisitos de ésta. No tiene establecidos ni correquisitos ni precedencias. Es prerrequisito de Arquitectura de Máquinas Computadoras III.

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Figura 1. Sección de la malla curricular de la disciplina de arquitectura de máquinas computadoras.

De Arquitectura de Máquinas Computadoras I, requiere conocimiento de la funcionalidad básica de un microprocesador y microcontrolador, así como conocimiento práctico y habilidades de programación en lenguaje ensamblador. Asimismo, requiere conocimientos previos de Hardware Reparación y Mantenimiento en cuanto al conocimiento funcional de la computadora, su configuración física, identificación de los componentes, y principios de funcionamiento. De Sistemas Digitales, requiere conocimientos previos en lo referente al diseño lógico, dispositivos combinatorios como sumadores y multiplexores así como elementos secuenciales como flip-flops; y a su vez de Matemáticas Discretas, los principios de lógica y teoría de grafos.

Por su cuenta, continúa la secuencia lógica que inicia Arquitectura de Máquinas Computadoras I y establece premisas para la asignatura de Arquitectura de Máquinas Computadoras III, que estudia las mejoras de diseño empleadas para la implementación de arquitecturas avanzadas, para lo cual requiere los conocimientos básicos de arquitectura.

Asimismo, la asignatura se relaciona además con las asignaturas de la disciplina de algoritmos y lenguajes de programación, en cuanto a que estudia los principios de diseño de los procesadores y sus conjuntos de instrucciones. Se relaciona además con Arquitectura de Sistemas Operativos, en cuanto a que proporciona conocimientos del funcionamiento del sistema, conjunto de instrucciones de los procesadores, organización del sistema de memoria y dispositivos de entrada/salida.

- Integración de los componentes formativos de la asignatura

Esta asignatura, por su naturaleza, permite incorporar todos los componentes formativos (TICs, Extensión, Responsabilidad Ambiental, Espíritu Emprendedor e Investigación) en el proceso de enseñanza y aprendizaje con los estudiantes de cuarto año de la carrera de Ingeniería en Computación.

TIC: La enseñanza y el aprendizaje de la asignatura requieren un uso intensivo de las TICs, tanto a nivel de la adquisición del conocimiento, como para el desarrollo de habilidades prácticas, mediante diferentes medios audiovisuales, uso y creación de software de aplicación, y uso de software y hardware combinados para el desarrollo de soluciones de computación física. Se utilizan las TIC en el proceso de aprendizaje para la elaboración, transmisión y almacenamiento de documentos, procesar datos e información, generar modelos, elaborar programas y simular arquitecturas.

En la siguiente tabla se indica los niveles y herramientas concretas:

Nivel

Herramienta

Teórico

Presentaciones, folletos guía de estudio, papers y artículos, tutoriales, videos, software de diseño (elementos gráficos de Word, Visio, Dia, Paint.net, etc.), Software de organización del conocimiento (Mind map, CMap Tools, FreeMind, etc), Sitios web estáticos e interactivos.

Práctico

Simuladores de Arquitectura, Ensambladores, Tutoriales hands on, Emuladores y Simuladores de electrónica (Proteus), Software para desarrollo, Plataforma Arduino (Tarjetas Uno, Nano y compatibles), Componentes electrónicos y Breadbords.

Investigación: Para el logro de los objetivos de aprendizaje, la asignatura requiere el uso de diversas estrategias de enseñanza y aprendizaje, la mayoría de las cuales incluyen la investigación como base. Como estrategia de enseñanza, se integra la investigación en los seminarios, asignaciones investigativas, laboratorios y proyectos cooperativos. Como estrategia de aprendizaje se integra desde la indagación de datos e información, el pensamiento y la lectura crítica, el diagnóstico, análisis y síntesis de resultados para arribar a conclusiones.

De forma concreta, la investigación, se aplica en la Unidad 1 en la asignación investigativa de la Arquitectura Secuencial de Programa Almacenado, en la cual los estudiantes deben investigar los elementos que conforman dicha arquitectura, realizar un análisis de las unidades funcionales descritas, y sintetizar lo investigado en un organizador gráfico.

En la unidad 2 se emplea en la asignación investigativa de la organización del procesador en los diferentes estilos arquitecturales. Los estudiantes realizan investigación de las diferentes arquitecturas históricas, analizando las características de cada una de ellas y estableciendo las similitudes y diferencias. Los resultados de esta investigación se aplican en la definición de modelos arquitecturales y como base previa para el laboratorio No. 1.

En la unidad 3 se orienta la investigación hacia el estudio del conjunto de instrucciones de diferentes arquitecturas, el tipo de formato de instrucción y técnicas de codificación del mismo, así como de los modos de direccionamiento que se emplea.

En la Unidad 4 y 5 se emplea de forma similar, en investigación de los principios de funcionamiento de las unidades Ejecución y Control de la computadora, Finalmente, en la unidad 7 se emplea mediante una asignación investigativa y proyectos cooperativos en lo relacionado a la computación física, la plataforma Arduino, diferentes transductores, tanto sensores como actuadores, Sistemas en Chip (SoC) y el Internet de las Cosas (IoT).

Extensión: La vinculación de los contenidos de la asignatura con la realidad práctica la establecen los estudiantes, principalmente en la unidad 7, en la que se estudia la interacción de la computadora con el entorno, se introduce el concepto de computación física y se realizan diferentes proyectos en este campo sobre plataforma Arduino. La estrategia de enseñanza que entraña los procesos de extensión son los proyectos cooperativos, en los cuales los estudiantes, desde una perspectiva colectiva, proponen