Дисциплина: ОП.02 Архитектура аппаратных средств
Официальная тема: Раздел 2. Вычислительные приборы и устройства. Классы вычислительных машин (§2.2 с.8 программы)
Организация: ММКЦТ «Академия TOP»
Учебная группа: 1 курс / СПО
Продолжительность: 2 академических часа (основной регламент 90 минут / сокращенный 60 минут)
Дидактическое оснащение: Интерактивная презентация (15 слайдов), электронный конспект лекции, интерактивный рабочий лист студента (4 кейса), критериальная рубрика оценивания.
| Этап и время | Задачи этапа | Деятельность преподавателя | Деятельность студентов |
|---|---|---|---|
| 1. Организационный 00–05 мин (5 мин) |
Организация группы, фиксация явки, настройка рабочей атмосферы. | Приветствует студентов, отмечает присутствующих в журнале, озвучивает тему и регламент занятия, формулирует проблематику аппаратной специализации. | Приветствуют преподавателя, занимают рабочие места, открывают интерактивные материалы занятия в браузере. |
| 2. Актуализация знаний 05–15 мин (10 мин) |
Проверка базовых знаний по структуре ЭВМ и принципам фон Неймана. | Проводит фронтальный экспресс-опрос: «Что такое принцип хранимой программы? Какова роль системной шины? В чем ограничение единой памяти команд и данных?». | Отвечают на вопросы, вспоминают функции АЛУ, УУ и системных шин, фиксируют понятие «бутылочного горлышка фон Неймана». |
| 3. Изучение нового материала: Блок 1 15–35 мин (20 мин) |
Формирование знаний о микроконтроллерах, SoC, ПК и рабочих станциях. | Демонстрирует слайды 2–7 презентации. Объясняет различия фон-неймановской и гарвардской моделей. Анализирует назначение MCU, SoC, ПК и рабочих станций (ECC против non-ECC). | Слушают объяснение, конспектируют различия памяти команд и данных, фиксируют параметры шин PCIe и памяти с коррекцией ошибок ECC. |
| 4. Изучение нового материала: Блок 2 35–60 мин (25 мин) |
Освоение архитектуры корпоративных серверов, суперкомпьютеров TOP500 и мэйнфреймов. | Демонстрирует слайды 8–12 презентации. Раскрывает концепцию RAS мэйнфреймов (Lock-step, каналы SAP), архитектуру кластеров HPC (InfiniBand, RDMA, FLOPS). Проводит сравнительный анализ «Суперкомпьютер vs Мэйнфрейм». | Анализируют архитектурную матрицу, задают уточняющие вопросы по метрикам LINPACK, FLOPS и показателю доступности «семь девяток». |
| 5. Практическое закрепление 60–80 мин (20 мин) |
Формирование навыка архитектурного выбора под прикладные задачи. | Организует работу в интерактивном листе zanyatie.html. Распределяет студентов по 4 вариантам кейсов. Консультирует, контролирует обоснованность выбора и анализ ограничений. |
Заполняют интерактивный лист по своему варианту: формулируют класс ЭВМ, аппаратные параметры (память, интерконнект, резервирование) и анализируют риски. |
| 6. Подведение итогов и рефлексия 80–90 мин (10 мин) |
Обобщение темы, оценивание результатов, инструктаж по резервному заданию. | Проводит разбор типовых ошибок выбора классов ЭВМ, выставляет оценки по 4-балльной рубрике, информирует о статусе резервного домашнего задания. | Сохраняют данные в localStorage, формулируют выводы по критериям выбора классов ЭВМ, фиксируют критерии оценивания. |
| Этап и время | Задачи этапа | Деятельность преподавателя | Деятельность студентов |
|---|---|---|---|
| 1. Оргмомент 00–05 мин (5 мин) |
Быстрый старт, объявление темы и экспресс-регламента. | Фиксирует присутствующих, объявляет интенсивный план занятия и ключевую задачу урока. | Готовят рабочее место, открывают интерактивный лист занятия. |
| 2. Экспресс-лекция 05–30 мин (25 мин) |
Сжатая систематизация всех 6 классов вычислительных машин. | Излагает ключевые архитектурные различия с опорой на сравнительную матрицу (слайды 2, 8, 11, 12). Фокусирует внимание на граничных барьерах: Hard Real-Time, RAS, FLOPS. | Изучают классификационную матрицу, фиксируют базовые параметры каждого класса в конспекте. |
| 3. Практикум по кейсам 30–52 мин (22 мин) |
Индивидуальное выполнение архитектурного кейса. | Направляет самостоятельную работу студентов в zanyatie.html, оказывает точечные консультации по выявлению рисков выбранной конфигурации. |
Решают назначенный кейс, аргументируют выбор компонентов и аппаратные ограничения. |
| 4. Итоги и оценивание 52–60 мин (8 мин) |
Фиксация результатов, обратная связь. | Оценивает работы по критериальной рубрике, комментирует наиболее частые инженерные неточности. | Сохраняют результаты работы, задают итоговые вопросы. |
metodicheskiy_material.html — полное руководство преподавателя с педагогическими приемами.lekciya.html — фундаментальный конспект с классификационными схемами.prezentaciya.html — полноэкранная презентация из 15 слайдов с автономным мемом на слайде 15.konspekt.html — развернутый сценарий занятия с прямой речью педагога.domashnee_zadanie.html — резервное задание для дистанционной формы или отработки пропусков.zanyatie.html — интерактивный рабочий лист студента с 4 кейсами..rubrika.md — закрытая критериальная рубрика оценивания.