Технологическая карта занятия: Обзор структурной схемы. Центральная и периферийная части компьютера

Сценарий и дидактическая структура учебного занятия. Хронометраж: базовый (80 минут) и сокращённый (60 минут).

1. Паспорт учебного занятия

Тема занятия Обзор структурной схемы. Центральная и периферийная части компьютера
Дидактическая цель Формирование у обучающихся систематизированных знаний об архитектуре фон Неймана, разграничении центральных и периферийных узлов ЭВМ, структуре системной магистрали и способах преодоления узкого горлышка шины памяти
Задачи занятия Обучающие: изучить принципы фон Неймана; усвоить состав центральной (ЦП, ОЗУ, ПЗУ) и периферийной подсистем; определить функции шин адреса, данных и управления.
Развивающие: развить навыки функционально-структурного анализа ЭВМ; сформировать умение трассировать машинный цикл команды; развить критическое мышление при выявлении узких мест магистрали.
Воспитательные: воспитать профессиональную аккуратность при составлении инженерно-технических протоколов и уважение к академической дисциплине.
Оценочная точка Индивидуальный продукт: проверочный протокол в zanyatie.html на 4 балла (корректность классификации 2 б., объяснение потока данных 1 б., критический анализ узкого горлышка 1 б.). Все оцениваемые задания выполняются очно на занятии как при 80-минутном, так и при 60-минутном сценарии.
Оборудование ПК преподавателя, мультимедийный проектор, экран, персональные компьютеры обучающихся с веб-браузером, локальный методический комплект файлов

2. Поэтапный сценарий учебного занятия (80 минут / 60 минут)

Этап и время (80 / 60 мин) Дидактическая задача Деятельность преподавателя Деятельность обучающихся Контроль и фиксация результата
1. Вводный этап
5 мин / 5 мин
Организация внимания, мотивация, актуализация опорных понятий Приветствует обучающихся, формулирует противоречие кабельных соединений «точка-точка» в ранних ЭВМ, объявляет тему и цель занятия Включаются в диалог, вспоминают базовые логические узлы (регистры, сумматоры), осмысливают проблему масштабируемости Устные ответы на вводные проблемные вопросы
2. Изложение нового материала
25 мин / 18 мин
Формирование системы понятий об архитектуре фон Неймана, центральной/периферийной частях и системной шине Объясняет принципы фон Неймана (хранимая программа, однородность, адресность); структурирует центральную (ЦП, ОЗУ, ПЗУ) и периферийную части; раскрывает физическую роль ША, ШД, ШУ Конспектируют базовые понятия, анализируют структурную схему, сопоставляют направленность и разрядность шин Фронтальные проверочные микровопросы по ходу лекции
3. Демонстрационный показ
15 мин / 10 мин
Наглядный разбор машинного цикла и механизма прямого доступа к памяти Демонстрирует пошаговую трассировку команды ADD R1, [0x04F0] (Fetch ➔ Decode ➔ Execute ➔ Writeback) на слайдах и разъясняет работу контроллера DMA Следят за движением сигналов по шинам, фиксируют состояния регистров PC, IR, флагов FLAGS, формулируют проблему разделяемой шины Анализ студенческих реплик о причине задержек шины
4. Самостоятельное действие
20 мин / 15 мин
Первичное закрепление знаний и формирование индивидуального продукта (все 3 оцениваемых задания выполняются очно) Инструктирует по выполнению работы в zanyatie.html, контролирует очное выполнение всех 3 оцениваемых заданий обучающимися, консультирует по оформлению протокола Самостоятельно очно выполняют полный комплект оцениваемых заданий: классифицируют 6 компонентов, составляют пошаговую трассировку выполнения команды и анализируют «узкое горлышко» фон Неймана Индивидуальные электронные формы с автосохранением и очной фиксацией всех заданий
5. Обратная связь
10 мин / 7 мин
Устранение типичных заблуждений и коррекция понимания Разбирает типичные ошибки: ошибочное отнесение NVMe SSD к оперативной памяти, неверную направленность шины адреса, ошибки в логике DMA Сопоставляют свои решения с эталоном, вносят корректировки в аргументацию, задают уточняющие вопросы Коррекция записей в проверочных протоколах
6. Итог и рефлексия
5 мин / 5 мин
Оценка достижения цели, подведение итогов, выдача инструктажа Подводит итоги, соотносит результаты с целью пары, фиксирует 4-балльную шкалу, разъясняет регламент резервной работы в domashnee_zadanie.html Оценивают степень достижения цели занятия, экспортируют результат работы в PDF/печать для сдачи Фиксация 4-балльной оценки в журнале

3. Обеспечение и методические указания к сценариям 80 и 60 минут