Технологическая карта занятия: Нестандартные периферийные устройства

Дисциплина: ОП.02 Архитектура аппаратных средств (Занятие 16)

Официальная тема (§2.2 с.9 программы): Раздел 7. Нестандартные периферийные устройства. Нестандартные периферийные устройства

Учебное заведение: ММКЦТ «Академия TOP»

Продолжительность: 2 академических часа (основной регламент 90 минут, сокращенный регламент 60 минут)

Оснащение и программные средства: персональные компьютеры обучающихся, локальный веб-браузер, интерактивные материалы занятия (prezentaciya.html, zanyatie.html, lekciya.html).

1. Поминутный план занятия: Основной регламент (90 минут)

Структура занятия построена на строгом балансе: 45 минут отводится на изучение официальной темы (нестандартная периферия), 35 минут — на сквозное повторение тем 01–12 к дифференцированному зачету, 10 минут — на организационные моменты и подведение итогов.

Этап и время Содержание этапа Деятельность преподавателя Деятельность студентов
00–05 мин
(5 мин)		 Организационный момент и вводный инструктаж Приветствует обучающихся, отмечает присутствующих, анонсирует сдвоенный формат пары: 45 минут теория нестандартной периферии + 35 минут генеральный повтор курса перед зачетом. Готовят рабочие места, открывают интерактивную презентацию и конспект лекции в браузере.
05–20 мин
(15 мин)		 Официальная тема. Блок 1: Аддитивные системы и ЧПУ Демонстрирует слайды 3–5 презентации. Объясняет архитектуру платы управления 3D-принтера, кинематику CoreXY vs Cartesian, расчет шагов ШД NEMA 17, All-metal термобарьер и язык G-code. Следят за объяснением, фиксируют кинематические формулы CoreXY, рассчитывают разрешающую способность шага (мкм/шаг).
20–35 мин
(15 мин)		 Официальная тема. Блок 2: VR/AR комплексы и иммерсивный вывод Демонстрирует слайды 6–7. Разбирает трекинг 6DoF, оптический Inside-Out SLAM, IMU 1000 Гц, бюджет задержки Motion-to-Photon (≤20 мс), расчет полосы 2x 4K@120Hz и компрессию DSC 1.2a. Анализируют тракт задержки MTP, рассчитывают битрейт видеосигнала DisplayPort 1.4 HBR3 vs DP 2.1 UHBR.
35–45 мин
(10 мин)		 Официальная тема. Блок 3: Платы DAQ и шины автоматизации Демонстрирует слайды 8–9. Разбирает аналоговый тракт DAQ, 24-бит Сигма-Дельта АЦП, токовую петлю 4–20 мА («живой ноль»), дифференциальную линию RS-485 Modbus с терминаторами 120 Ом. Фиксируют схему подавления синфазной помехи, разбирают назначение гальванической развязки на оптопарах.
45–65 мин
(20 мин)		 Повторение к зачету. Блок 1: Архитектура, логика и процессоры Демонстрирует слайды 10–11. Проводит фронтальный опрос по темам 01–08: фон Нейман vs Гарвард, вентили (AND, OR, NOT, XOR), полусумматор, конвейер CPU, предсказание ветвлений. Отвечают на проблемные вопросы, работают со сводной шпаргалкой в конспекте, устраняют пробелы в логических схемах.
65–80 мин
(15 мин)		 Повторение к зачету. Блок 2: Память, шины, критерии зачета Демонстрирует слайды 12–13. Разбирает иерархию памяти (SRAM, DRAM, NVMe), шину PCIe, прерывания и DMA. Оглашает официальные критерии и 10-балльную структуру билета зачета. Записывают критерии оценивания зачета, разбирают типовые задачи на расчет полосы шины PCIe и видеопотоков.
80–85 мин
(5 мин)		 Индивидуальный экспресс-практикум Инструктирует группу по выбору 1 из 4 вариантов в рабочем листе zanyatie.html, контролирует ход самостоятельных инженерных расчетов. Заполняют поля ФИО и группы, выполняют аналитический расчет своего варианта в интерактивном листе.
85–90 мин
(5 мин)		 Подведение итогов, рефлексия, выдача ДЗ Оценивает вовлеченность группы, отвечает на уточняющие вопросы, поясняет статус резервного дистанционного задания (domashnee_zadanie.html). Сохраняют данные в локальном хранилище браузера (localStorage), фиксируют темы для самостоятельного повторения дома.

2. Поминутный план занятия: Сокращенный регламент (60 минут)

При сокращенном регламенте соотношение этапов сохраняется: 30 минут теория нестандартной периферии + 22 минут интенсивное повторение тем 01–12 + 8 минут организационная часть и экспресс-практикум.

Этап и время Содержание этапа Деятельность преподавателя Деятельность студентов
00–04 мин
(4 мин)		 Организационный вход и целеполагание Оперативная фиксация явки, демонстрация слайда с таймингом: 30 мин темы + 22 мин повтор + 4 мин практика. Быстрое включение, запуск презентации и рабочего листа.
04–30 мин
(26 мин)		 Интенсивная теория нестандартной периферии Тезисное изложение ключевых концепций в темпе: 9 мин 3D-печать (CoreXY, G-code); 9 мин VR/AR (6DoF, IMU, DP/DSC); 8 мин DAQ и RS-485 Modbus. Конспектируют опорные формулы (Steps/mm, полоса видеопотока, дифференциальный сигнал).
30–52 мин
(22 мин)		 Экспресс-повторение курса к зачету Блиц-разбор фундаментальных узлов по шпаргалке: 12 минут архитектура CPU и логика (темы 01–08), 10 минут память и шины (темы 09–12). Показ матрицы зачета. Активно отвечают с мест, фиксируют свои слабые темы для повторения перед занятием 18.
52–56 мин
(4 мин)		 Мини-практикум в рабочем листе Контролирует выполнение ключевого расчетного пункта в рабочем листе. Выполняют расчет параметров оборудования в zanyatie.html.
56–60 мин
(4 мин)		 Итоги, сохранение результатов Подводит краткие итоги, дает напутствие по подготовке к практической подготовке (занятие 17) и зачету. Сохраняют форму в localStorage, проверяют автосохранение.

3. Материально-техническое и учебно-методическое обеспечение