Разработка учебно-методического обеспечения МДК 01.01. «Организация, принципы построения и функционирования компьютерных сетей» на примере темы «Введение в локальные сети»

Еретнов А.Е. 1

1ЮУрГГПУ

Работа в формате PDF

0.9 MB

Сертификат участника

Комментарии

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Важной составляющей в образовании является заинтересованность учащегося в изучаемой специальности. Для того, чтобы удовлетворять заинтересованность, нужно полноценно отдавать накопленные знания по конкретным дисциплинам. В случае, если учащийся желает осваивать совершенно незнакомую дисциплину самостоятельно, как в случае заочной или дистанционной формы обучения, он будет метаться из стороны в сторону не зная с какой стороны взяться за материал, и какой конкретно материал лучше всего подойдет, так как в современном мире имеет место перегруженность информацией в связи с бурным развитием информационных технологий.

Эту задачу можно решать путем создания учебно-методических комплексов по дисциплинам.

УМК учебной дисциплины является одним из элементов организации образовательной деятельности по очной, заочной и очно-заочной форм обучения. УМК должен разрабатываться для студентов по всем учебным дисциплинам с учетом необходимости повышения качества усвоения содержания учебного материала на уровне требований ГОС ВПО.

Учебно-методический комплекс совокупность учебно-методических материалов, способствующих эффективному освоению студентами учебной дисциплины.

Разработка и использование УМК в учебном процессе нацелены на решение следующих основных задач:

· четкое определение места и роли учебной дисциплины в образовательной программе;

· фиксация и конкретизация на этой основе учебных целей и задач дисциплины;

· отражение в содержании учебной дисциплины современных достижений науки, культуры и других сфер общественной практики, связанных с данной учебной дисциплиной;

· последовательная реализация внутри и междисциплинарных логических связей, согласование содержания и устранение дублирования изучаемого материала с другими дисциплинами образовательной программы;

· рациональное распределение учебного времени по разделам курса и видам учебных занятий;

· распределение учебного материала между аудиторными занятиями и самостоятельной работой студентов;

· планирование и организация самостоятельной работы студентов с учетом рационального использования времени, отведенного на самостоятельную работу;

· определение круга источников, учебной, методической и научной литературы, необходимых для освоения дисциплины, и формирование библиографического списка;

· разработка оптимальной системы текущего и итогового контроля знаний студентов.

От наличия и качества учебно-методических комплексов по всем дисциплинам учебного плана профессиональной образовательной программы во многом зависит качество образования выпускников, их конкурентоспособность. А это, в свою очередь, определяет место вуза на рынке образования, его авторитетность и привлекательность для абитуриентов, что особенно важно в современных экономических условиях.

УМК адресован прежде всего студенту. Для него это своеобразный компас, помогающий ориентироваться в содержании учебной дисциплины, последовательности ее изучения, разделах и требованиях к уровню ее освоения. УМК дает возможность студенту оптимально организовать работу над курсом, обеспечивая учебной, методической и научной литературой.

Использование УМК в учебном процессе позволяет освободить аудиторное время от рассмотрения многих организационных вопросов, перечисления рекомендуемых учебников, ознакомления студентов с тематическим планом курса, распределения учебных часов между лекциями и семинарами, разработки текущего и итогового контроля и т. п.[2]

В последнее время применение учебных электронных изданий как средства обучения привлекает внимание разработчиков и педагогов и становится обсуждаемой и востребованной на государственном уровне. Таким образом, развитие информационных технологий дает широкую возможность для разработки новых методик обучения и тем самым повышения его качества.

Таким образом, возникло противоречие между необходимостью применения электронных учебно-методических комплексов и отсутствием их в образовательном процессе учреждений среднего профессионального образования (СПО), в частности, междисциплинарного курса «Организация, принципы построения и функционирования компьютерных сетей».

Данное противоречие говорит об актуальности выбранной темы курсовой работы.

Проблема исследования заключается в необходимости разработки учебно-методического комплекса междисциплинарного курса «Организация, принципы построения и функционирования компьютерных сетей» для специальности 09.02.02 «Компьютерные сети».

Целью исследования является разработка учебно - методического комплекса для преподавания междисциплинарного курса «Организация, принципы построения и функционирования компьютерных сетей» в учреждениях среднего профессионального образования на основе федерального государственного образовательного стандарта специальности 09.02.02 «Компьютерные сети».

Объект исследования: учебно-методический комплекс профессионального модуля в условиях проблемного обучения.

Предмет исследования: структура и содержание учебно- методического комплекса для преподавания междисциплинарного курса «Организация, принципы построения и функционирования компьютерных сетей» в учебных заведениях среднего профессионального образования.

Гипотеза исследования: эффективность обучения студентов по междисциплинарному курсу «Организация, принципы построения и функционирования компьютерных сетей» повысится, если:

разработать структуру учебно-методического комплекса;

создать учебно-методический комплекс междисциплинарного курса «Организация, принципы построения и функционирования компьютерных сетей»;

В соответствии с проблемой, объектом, предметом, целью и гипотезой исследования были поставлены следующие задачи:

проанализировать специализированную литературу и периодические издания по проблеме исследования;

раскрыть понятие, структуру и характеристики учебно- методического комплекса в профессиональном образовании;

рассмотреть методические особенности разработки и применения учебно-методического комплекса в профессиональном образовании;

изучить особенности междисциплинарного курса «Организация, принципы построения и функционирования компьютерных сетей» как основу проектирования э учебно-методического комплекса

разработать учебно-методический комплекс междисциплинарного курса «Организация, принципы построения и функционирования компьютерных сетей» на примере темы «Введение в компьютерные сети»

Методологической основой исследования явились труды ученых, раскрывающие фундаментальные проблемы профессионального образования (С.Я. Батышев, А.Н. Лейбович, И.П. Смирнов и др.) [10, 36, 67], теория учебной деятельности (Л.С. Выготский, И.Я. Лернер, А.К. Маркова, и др.) [1, 38,], по проблеме разработки учебно-методического комплекса (В.П. Беспалько, Л.М. Фридман, М.А. Н.В. Чекалева и др.) [11, 73, 77].

В настоящее время в педагогической науке проблеме разработки учебно-методических комплексов посвящены многие исследования (С.С. Борисов, Л.Е. Солянкина, И.П. Хорошева и др.) [13, 70, 76].

В ходе работы применялись следующие методы исследования: изучение и анализ теоретической и методической литературы по проблеме исследования, нормативной, учебной документации для учебных заведений системы среднего образования; обобщение опыта работы по созданию электронных учебно - методических комплексов для студентов среднего профессионального образования, педагогический эксперимент, статистическая обработка результатов эксперимента.

База исследования: методические разработки педагогов профессионального обучения, учебно-методические комплексы по дисциплинам профессионального цикла учебных заведений среднего профессионального образования г. Челябинска.

Структура работы: курсовая работа состоит из введения, двух глав, заключения, библиографический список и приложения.

ГЛАВА 1. РАЗРАБОТКА И ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОННОГО УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАК ТЕОРЕТИКО-МЕТОДИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА

1.1. Понятие, значение и структурная характеристика учебно-методического обеспечения в условиях профессионального обучения

В настоящее время существует довольно большое многообразие электронных учебных пособий и электронных учебно-методических комплексов по различным учебным дисциплинам и курсам. Как правило, они представлены на сайтах учебных заведений в сети Интернет и в локальных сетях учреждений, а также распространяются на электронных носителях (в основном на компакт-дисках).

В теории учебно-методический комплекс (далее по тексту УМК) рассматривается как сложная подсистема, обусловленная целями, программой, содержанием учебного предмета, методами и средствами обучения и педагогическим процессом, а также взаимодействием со средой.

С УМК в своей повседневной практике сталкиваются все. Известны и различные определения УМК. Например: УМК – это своеобразный «сценарий учебного процесса», или «модель реализации системы обучения» [13]. Эти определения не являются исчерпывающими, так как УМК – не только сценарий учебного процесса, но и своеобразный справочник для обучающихся, организатор процесса формирования их умений и навыков.

В.П. Демкин, Г.В. Можаева относят электронный УМК (ЭУМК) к группе образовательных электронных изданий, классифицируя последние по критерию организации текста [18]. Эти авторы утверждают, что "каждый УМК предназначен для оказания помощи в изучении и систематизации теоретических знаний, формирования практических навыков работы, как в предметной области, так и в системе дистанционного образования или в традиционной образовательной системе с использованием информационных технологий. УМК содержит не только теоретический материал, но и практические задания, тесты, дающие возможность осуществления самоконтроля, и т.п." [18].

По определению Д.Д. Зуева: «Учебный комплекс представляет собой систему дидактических средств обучения по конкретному предмету (при ведущей роли учебника), создаваемую в целях наиболее полной реализации воспитательных и образовательных задач, сформулированных программами по этому предмету и служащих всестороннему развитию личности учащихся» [30, c. 215].

Д.Д. Зуев проводит важное, различение между понятиями учебно - методического комплекса и комплекта: «Мы вводим термин учебный (учебно-методический) комплекс, – пишет Д.Д. Зуев, – для обозначения открытой системы дидактических средств в отличие от термина комплект, который означает полный набор: комплект учебников такого-то класса, т.е. закрытую систему» [29, c. 215]. Таким образом, «УМК как система средств обучения имеет непреходящее значение – это инвариант самых различных модификаций и вариантов УМК, что необходимо учитывать при их разработке» [29, c. 8].

Конституция Российской Федерации [Электронный ресурс]. – http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_28399/

Закон Российской Федерации «Об образовании» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://zakon-ob-obrazovanii.ru/

Распоряжение Правительством РФ 31.01.2013 «Основные направления деятельности правительства российской федерации на период до 2018 года» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_141585/

Но при всем возможном многообразии, функционально УМК представляет модельное описание педагогической системы.

УМК выступает в качестве инструмента системно-методического обеспечения учебного процесса по конкретной дисциплине, его предварительного проектирования. В этом его главная функция.

УМК объединяет в единое целое различные дидактические средства обучения, подчиняя их целям обучения и воспитания.

УМК не только фиксирует, но и раскрывает (развертывает) требования к содержанию изучаемой дисциплины, к умениям и навыкам выпускников, содержащиеся в образовательном стандарте, и тем самым способствует его реализации.

УМК служит накоплению новых знаний, новаторских идей и разработок, стимулирует развитие творческого потенциала педагогов [68].

На наш взгляд, веско утверждение Д. П. Зуева о том, что «УМК есть необходимое средство реализации цели, принципов, содержания и методов обучения» [29, с. 57]. Если к этому прибавить, что цели, принципы, содержания и методы обучения реализует преподаватель, то становится ясным, что именно УМК выступает в качестве средства, способного наиболее полно реализовать функции преподавателя в их совокупности. Реализация не одной, а, в той или иной мере, всех функций в их взаимосвязи и является особенностью УМК. Если учебное пособие способствует решению частной задачи и реализует одну, две функции преподавателя, то УМК необходим для решения глобальных задач. Реализуя, в той или иной мере, все функции преподавателя в их взаимосвязи, он объединяет в единое целое цели, принципы, содержание и методы обучения.

С одной стороны, УМК является для подавляющей массы обучающихся важнейшим источником знаний, носителем содержания образования. В нем формируются и раскрываются основные научные понятия, предусмотренные программой, определяется объем учебного материала – знаний, предназначенных для изучения. С другой стороны, УМК – средство обучения. И как средство обучения он должен способствовать усвоению конкретных знаний, выработке в процессе усвоения умений и навыков, опыта самостоятельной творческой деятельности, умения ориентироваться в предмете, искать и находить необходимую информацию.

«УМК - это завершенный, самодостаточный комплекс учебно- методических материалов, обеспечивающих качественное освоение обучающимися содержания учебной дисциплины, являющейся частью основной образовательной программы» [35, c. 64].

Каждый УМК предназначен для оказания помощи в изучении и систематизации теоретических знаний, формирования практических навыков работы, как в предметной области, так и в системе дистанционного образования или в традиционной образовательной системе с использованием информационных технологий. УМК содержит не только теоретический материал, но и практические задания, тесты, дающие возможность осуществления самоконтроля, и т.п. [9].

УМК всегда составляется в соответствии с программой обучения. Расположение материала в любом УМК должно подчиняться определенным правилам, то есть УМК должен обладать структурой.

Структура современного УМК состоит из двух составляющих: текстов и нетекстовых компонентов. В УМК по различным предметам различают несколько видов текстов: основных, дополнительных, пояснительных.

Основные тексты играют ведущую роль в УМК. Это может быть текст литературного произведения или изложение конкретных исторических событий. Это то, что обучающемуся надо знать, запомнить, выучить.

Для того чтобы материал был убедительным, доказательным, лучше запомнился, авторы УМК прибегают к дополнительным текстам. Это документы, хрестоматийные материалы, ссылки на ярлыки, примеры, материалы для необязательного изучения.

Пояснительные тексты – примечания, разъяснения, словари, алфавиты, пояснения к картам и схемам являются важным средством организации самостоятельной учебной деятельности обучающегося, заставляют его думать о прочитанном тексте.

Нетекстовые компоненты – это аппарат организации усвоения, т.е., все то, что призвано помочь учащимся в усвоении обязательного объема знаний: вопросы, задания, памятки, таблицы, подписи под иллюстрациями и т.д.

В любом УМК есть аппарат ориентировки: оглавление, сигналы- символы, библиография, указатели всего того, что позволяет научить обучающегося ориентироваться в дополнительном учебном материале и в материалах средств массовой информации.

Внешняя структура УМК должна отражать его концептуальную структуру, что может проявляться в следующем:

обоснованное название УМК, отражающее понятийный и ситуативный авторский замысел;

четкое представление его содержания, развернутое оглавление, методический аппарат, формулировка заданий, комментарии и ясное структурное членение УМК по тематике, поурочной, сюжетной, блочной основе;

соотношение разных видов и типов упражнений и иллюстраций;

современный дизайн, несущий эстетическую функцию.

Структурные составляющие учебно-методического комплекса

Если говорить о самых общих подходах к возможным структурным составляющим средств обучения УМК, то последние могут быть представлены следующим образом:

бумажные издания;

сетевые электронные учебные издания (электронный учебник);

компьютерные обучающие системы в гипертекстовом и мультимедийном вариантах;

аудио учебно-информационные материалы;

видео учебно-информационные материалы;

лабораторные практикумы (в том числе и лабораторные практикумы удаленного доступа);

тренажеры, т.е. тренинговые учебно-тренировочные упражнения (в том числе и с удаленным доступом);

информационные базы данных и знаний с удаленным доступом;

электронные библиотеки с удаленным (сетевым) доступом;

средства обучения на основе компьютерных образовательных сред;

средства обучения на основе виртуальной реальности (ВР);

средства обучения на основе геоинформационных систем (ГИС) [28, с. 110-112].

Бумажные (печатные) издания – это твердые копии на бумажных носителях учебников, учебных пособий, методических указаний, словарей, справочников и т.п. Доля традиционных учебников, учебно-методических и учебно-практических пособий, рабочих тетрадей и др. весьма велика даже в зарубежных образовательных системах, где технический уровень оснащения образовательного процесса высок (например, в США - 85%, в Германии - 95%).

В случае изучения естественнонаучных дисциплин в состав УМК включаются задания и материалы для выполнения лабораторного практикума, а также комплекты лабораторных работ.

УМК должен охватывать все компоненты содержания обучения:

предметы, темы, проблемы, ситуации общения;

процессуальный аспект содержания обучения, который включает организацию деятельности общения: а) ориентировку, б) подготовку к деятельности;

исполнение деятельности на продуктивном уровне (проговаривание, письмо);

контроль, самоконтроль;

интеграцию страноведческого и социокультурного аспекта во все компоненты содержания обучения;

языковой материал (лексический, грамматический и фонетический) специально отобранный и организованный с учетом его функции в различных видах речевой деятельности и в разных формах общения; а также правила оперирования этим языковым материалом;

речевой материал: образцы устной и письменной речи разной протяженности (от речевого образца до текста);

систему упражнений и задания к ним;

социокультурную информацию [51, c. 30].

В УМК должен быть реализован зрительный ряд: фотографии, рисунки, схемы и др.

Итак, с одной стороны, УМК – хранитель знаний, накопленных современной наукой, средство трансляции этих знаний, с другой - комплекс познавательных материалов, заданий, упражнений, стимулирующих учащихся к дальнейшему приобретению знаний, формированию учебно-познавательной компетентности. УМК можно рассматривать как «средство, с помощью которого моделируется основные свойства методической системы» [59, c. 43], а затем, в соответствии с этой системой, реализуется определенный учебный процесс. Поэтому любой УМК есть носитель определенного содержания образования и, одновременно, организатор процесса усвоения этого содержания учащимися.

Структура учебно-методического комплекса

ЭУМК состоит, как правило, из нескольких элементов, а теоретический материал его электронного учебника или пособия состоит из нескольких учебных модулей (далее по тексту УМ), соответствующих основным разделам конкретного предметного курса [62, c. 58].

Логика выделения учебных модулей соответствует логике преподавания учебного курса. При этом учитываются временные затраты студента на проработку и усвоение раздела.

Учебные модули и ЭУМК могут компоноваться в новые ЭУМК, в том числе поли- и междисциплинарные, или входить составными частями в другие ЭУМК.

Блоки учебного модуля включают: нормативный, целевой, содержательный, процессуальный, методический, контрольно-оценочный блоки. Распишем компоненты каждого из блоков.

Нормативный блок содержит фрагменты ФГОС, РПД, КТП по модулю, дисциплине.

Целевой (компетенции и их элементы по каждой теме), например

Содержательный блок (лекции) Оформляем по структуре

Тема №_ название темы

План изучения

1. Название 1 вопроса

Конспект (текст конспекта)

Название 2 вопроса

конспект

Процессуальный блок (планы-конспекты комбинированных уроков, практических работ)

Методический блок (памятки, рекомендации, инструкционные карты, листы рабочей тетради)

Контрольно-оценочный блок (тестовые задания на основе целевого блока по этой теме, вопросы для устного опроса по этой теме (тоже на основе целевого блока), вопросы для зачета, экзаменационное задание по этой теме.

Ядром учебно-методических комплексов выступает учебный модуль, т.е. пособие, содержащее необходимую и достаточную информацию для управления самостоятельной учебной деятельностью студента.

Описание структуры учебного модуля

а) предварительные замечания

Данное описание представляет динамическую модель разработки и использования УМ.

В его структуру входят элементы, необходимые и достаточные для организации и осуществления учебного процесса, и дополнительные элементы, как правило, используемые для подачи той информации, которую трудно или невозможно предъявлять в текстовой форме. Структура учебного модуля представлена на рис. 1.

Рисунок 1 ‑ Структура учебного модуля

Главная составляющая учебного модуля ─ академический текст ─ по содержанию соответствует части (разделу, главе и т.п.) предметного курса и излагает необходимую информацию, которой должны овладеть студенты.

Зачастую объем информации в учебном модуле бывает меньше объема, предлагаемого студентам при традиционной (лекционной) форме преподавания, если материал курса преподносится в строго структурированном и обобщенном виде, но без ущерба для содержания.

Каждый учебный модуль в целях организации познавательной деятельности студентов, может содержать в своем составе следующие структурные единицы: введение, информационный текстовый модуль, приложения и др. Каждая из этих структурных единиц, кроме непосредственно учебной информации, снабжена особыми дидактическими элементами, например: указаниями на последовательность материала, советами по технологии ДО, различными заданиями и тестами [62, c, 62].

б) введение в модуль

Введение содержит сведения, призванные оптимизировать деятельность студентов при работе с учебной информацией: от советов по “навигации” в содержании модуля до четких рекомендаций, как эффективно с его помощью учиться.

Введение адресуется только студентам и может содержать:

четко обозначенную тематику учебного модуля (возможны указания на ее связи с тематикой предыдущего и последующего модулей, а также учебных пособий по смежным дисциплинам);

однозначные, краткие и доступные пониманию обучающихся формулировки учебных целей модуля, которые позволяют сделать явным для обучающегося ожидаемый от него результат образовательной деятельности;

тематику его отдельных параграфов с рекомендуемыми затратами времени на их изучение;

соглашения о символах, «расшифровка» аббревиатур;

графическое представление (блок-схема, логическая схема, таблица и т.п.) содержания модуля, отражающее «архитектуру» строения, логические, иерархические и прочие связи его элементов (например, указывать стрелками на параграфы модуля, логически связанные между собой);

указания на тренировочные, контрольные и творческие задания и тесты;

календарь промежуточных и итоговых контрольных работ, тестов, зачетов и экзаменов, сведения о том, как можно получить консультацию преподавателя;

информацию о дополнительных учебных материалах к данному учебному модулю или к используемым совместно с ним средствам обучения (справочники, словари и т. п., а также аудио-, видео-, электронные и другие обучающие средства);

список терминов с указанием их местонахождения в учебном тексте и / или словарь терминов;

аннотированный список литературы;

оглавление, которое четко и однозначно отражает содержание всего учебного модуля (его глав, параграфов и т. п.) [70, c. 214];

сведения об авторах модуля.

в) программа модуля

На наш взгляд, учебный модуль обязательно должен содержать текст учебной программы, поскольку студенту, порой не имеющему должных навыков самостоятельной работы, трудно ориентироваться в научной информации, предлагаемой ему. В электронных пособиях пункты программы могут быть связаны ссылками с соответствующими частями академического текста.

г) академический текст и его дидактические параметры

Академический текст ─ неотъемлемый элемент учебного модуля ─ излагает необходимую информацию, которой должны овладеть студенты.

Академический текст организуется так, чтобы информация осваивалась студентом без непосредственного участия преподавателя. Разумеется, это предполагает особую дидактическую форму преподнесения и структурирования учебного знания, составляющего содержание академического текста.

Он сопровождается дополнительными дидактическими элементами, поскольку в условиях самостоятельной работы средства обучения играют решающую роль.

В качестве таких элементов могут выступать:

демонстрация правильных мыслительных и практических действий;

промежуточные учебные задания для самоконтроля, в том числе и с ответами;

комментарии и пометки, ориентирующие студентов в цепочке логического развертывания учебного материала, например: объект ─ понятие ─ дефиниция ─ экскурс в предшествующие или смежные сферы ─ гипотеза ─ тезис ─ решение ─ обобщение и т. п.;

содержательные элементы: ключевые слова фрагмента текста, проблемный вопрос, на который этот фрагмент отвечает, указание или вопрос для акцентирования внимания студентов на том или ином аспекте содержания и др.

«предтекстовые» вопросы, задания или минитексты, позволяющие актуализировать необходимые знания, предупредить студентов от возможных ошибок, обозначить роль нового материала в контексте уже изученного;

тексты и другой материал, способствующий развитию интереса к изучаемой дисциплине;

резюме фрагментов учебного текста (глав, параграфов и т. п.) [70].

Академический текст(АТ)должен также содержать элементы психолого-педагогической поддержки студентов, обучающихся самостоятельно, например, указания на ожидаемые от него действия, акцентирование внимания на наличных знаниях и опыте.

При самостоятельном освоении содержания психолого - педагогические элементы в академическом тексте должны поддерживать у студента ощущение успешности его учебной деятельности, уверенности в собственном развитии. Такую роль могут играть повторение, закрепление и обобщение материала для фиксации в сознании студента, что именно он усвоил, к чему необходимо вновь обратиться, насколько он продвинулся в данном предмете и т.д. Действенными в этом плане могут оказаться учебные промежуточные задания и тесты, близкие по содержанию зачетным и экзаменационным.

д) контролирующий блок

Средства обучения должны брать на себя не только информативную, но и контролирующую функцию. Причем, как представляется, ее значимость должна быть достаточно высока, чтобы обеспечивать целостный контроль результатов самостоятельной учебной деятельности в рамках всего содержания АТ. Отчасти эту функцию выполняют сопровождающие АТ элементы для самоконтроля, однако они не пригодны для объективного итогового контроля. В целом же средства УМК (УМ) должны контролировать не только степень усвоения студентами содержания дисциплины, но одновременно предоставлять им возможность реализовывать свой творческий, исследовательский потенциал.

Таким образом, контролирующий блок УМ должен служить, по крайней мере, двум целям:

определению качества полученных студентами знаний;

развитию самостоятельного творческого, исследовательского и проектного мышления [34, c. 40].

Выполняя одни задания из контрольного блока, студент должен продемонстрировать степень усвоения знаний, выполняя другие, ─ сформировать собственную позицию по отношению к дискуссионным проблемам осваиваемой области знаний.

Контролирующие задания должны касаться всех узловых проблем изучаемой дисциплины, ориентировать студентов на самостоятельное изучение важнейших фрагментов классических, программных образцов научной литературы (при этом нужно помнить о проблеме учебной перегрузки студентов).

е) приложения

В приложениях к УМ должны содержаться ответы к учебным заданиям и образцы их решений, необходимые комментарии к ним. Кроме того, приложения могут включать фрагменты текстов первоисточников, другие учебные и иллюстративные материалы.

ж) дополнительные средства поддержки учебного модуля

Весьма продуктивным представляется поддержка печатных информационных текстовых модулей дополнительными средствами обучения: аудио- и видеозаписями, а также обучающими программами и технологиями обучения на основе использования возможностей компьютерных сетей.

Печатные и иные структурные элементы УМК должны дополнять друг друга, причем возможности аудио-, видео- и компьютерных средств обучения должны выполнять те функции, которые с трудом реализуются в печатном виде или не могут быть реализованы на бумажных носителях вовсе.

Аудионосители (аудиокассеты, звуковые компьютерные файлы) могут сопровождать УМ и выступать как инструмент поддержки печатных материалов. На аудионосителях содержатся разъяснения основной проблематики курса, тексты важнейших лекций или их фрагменты и т. п.

Видеоносители (видеокассеты, компьютерные видеофайлы) могут содержать учебные фильмы (в том числе и анимационные), выполняющие функцию визуализации и/или сопровождения печатных материалов. Это особенно актуально для демонстрации лабораторных опытов и представления процессов и явлений, актуальных для изучения, но эмпирическое наблюдение которых недоступно или невозможно.

Перспективным представляется создание и использование учебных материалов на электронных носителях. Прежде всего, это могут быть электронные версии печатных материалов. Несмотря на критику, этот путь представляется достаточно перспективным, тем более что электронные аналоги печатных материалов могут быть структурированы сообразно дидактическим задачам, гипертекстуализированы и снабжены системами поиска информации.

Более эффективными являются мультимедийные средства обучения, которые, объединяя тексты, графические материалы, звук и видео позволяют полнее представить изучаемые явления и процессы.

1.2. Разработка и применение электронного учебно-методического обеспечения в процессе профессионального обучения

Одним из основных направлений совершенствования учебного процесса является широкое использование интенсивных методов обучения, основанных на внедрении современных информационных и инновационных технологий. Это порождает проблему поиска новых форм организации учебного процесса, среди которых важное место занимает создание электронных учебно-методических комплексов, позволяющих использовать компьютерные мультимедийные технологии для повышения эффективности как самого процесса обучения, так и контроля полученных знаний. В связи с этим в настоящее время появилось понятие «электронного обучения» как комплекса интеллектуальных учебных пособий и систем тестирования, позволяющего использовать новейшие достижения в области информационных технологий в учебном процессе независимо от формы обучения.

Преимущества использования электронных УМК (ЭУМК) по сравнению с традиционными:

сокращается время на создание учебных материалов на электронных носителях по сравнению с бумажными, возможна быстрая их модернизация;

интегрируются значительные объемы информации на одном носителе;

технология мультимедиа позволяет ярко и наглядно представить учебный материал;

обеспечивается модульная структура учебной дисциплины, позволяющая регулировать степень детализации материала, а также интеграцию его в другие курсы;

гипертекстовая технология предоставляет возможность индивидуальной схемы обучения;

предоставляется возможность самопроверки полученных знаний;

ускоряется процесс тестирования и проверки знаний и навыков, отслеживание и направление траектории обучения [21, c. 2].

Поскольку создание электронных учебно-методических комплексов является достаточно длительным и трудоемким процессом, то при его проектировании и разработке должны быть обязательно учтены фундаментальные принципы педагогики, дидактики, методики, психологии, эргономики, информатики и других наук.

К таким принципам следует отнести: целостность, организованность, многофункциональность, целеустремленность, воспроизводимость, приспособляемость, технологичность, эволюционность, динамичность, самодостаточность.

С учетом специфики процесса очного обучения в средних учебных заведениях при создании УМК целесообразно дополнительно учитывать такие принципы как: проблемность, открытость и цикличность. Раскроем сущность перечисленных принципов.

Из всей совокупности перечисленных принципов объединяющим является целостность УМК.

Данный принцип обеспечивает оформление единого дизайна информационно - образовательной среды, в которой собраны все компоненты учебно - познавательной деятельности (объекты и процессы, способы взаимодействия и мотивации, методы обучения, способы контроля и самоконтроля, программные инструменты и т.п.). Целостность также предполагает такое структурирование учебного материала, при котором его содержание сохраняет строгую логику внутренних связей между изучаемыми объектами, явлениями и процессами.

Организованность предполагает учет и использование основных закономерностей и организационных форм обучения:

интегрированная компьютерная система обучения, сформированная из учебного материала по базовым дисциплинам с использованием концепции «гипертекста» с внутренними взаимными ссылками, позволяющими обучаемому переходить от одной темы к другим, логически связанным с ней;

тренинг знаний как совокупность заданий, задач и упражнений для усвоения учебного материала на одном из нескольких уровней (уровне воспроизведения, уровне стандартного применения, уровне творческого применения);

лабораторный практикум;

система тестирования и контроля;

задания и методические указания на курсовую работу или проект.

Многофункциональность должна обеспечить выполнение в различных режимах работы следующих функций УМК: обучение, выдача справочной информации, диагностика, демонстрация, контроль, мониторинг, моделирование и т.п.

Целеустремленность предполагает гарантированное достижение основных дидактических целей данного комплекса: высокую активность студентов, самостоятельность в приобретении знаний, формирование умений, навыков обобщения и систематизации учебного материала, приобретение опыта творческой работы в исследовании изучаемых объектов, явлений и процессов, формирование личностной рефлексии.

Воспроизводимость должна обеспечить возможность установки УМК в любом образовательном учреждении при достаточно небольших затратах временных, материальных и людских ресурсов.

Приспособляемость предполагает возможность адаптации УМК как к личности педагога, так и к возрастным, психофизическим и другим индивидуальным особенностям обучающихся.

Принцип технологичности предполагает системное применение современных технологических методов обучения, рассчитанных на научно обоснованную интеллектуально-эмоциональную деятельность участников образовательного процесса.

Динамичность должна обеспечить соответствие расчетной длительности учебных заданий естественным физиологическим циклам деятельности человеческого мозга.

Данный принцип предполагает также наличие в УМК таких временных показателей результатов деятельности, как: ограниченность времени, выделяемого на выполнение каждого задания; периодическое напоминание об остатке выделенного времени; возможность выбора пользователями различного темпа работы и т.д.

Принцип самодостаточности УМК предполагает полное удовлетворение потребности образовательного учреждения по подготовке специалистов по данной дисциплине.

Принцип проблемности должен предъявить в учебно-методическом комплексе объект познания через последовательное решение проблем, связанных с изучением отдельных его аспектов.

Данный принцип позволяет организовать учебно-познавательную деятельность на следующих уровнях: понять–знать–уметь–исследовать. Такая организация обучения формирует положительную мотивацию процесса познания.

Цикличность дает возможность проработать учебный материал при необходимости несколько раз, причем с разной степенью детализации.

Внедрение в учебный процесс электронных УМК, созданных на основе современных мультимедийных технологий, должно, по сравнению с классическими функциями, обеспечить следующие:

более глубокую дифференциацию профильного обучения;

индивидуализацию обучения, то есть создание индивидуального пути достижения учебных целей с учетом потребностей обучающихся;

активизацию учебно-поисковой работы по решению поставленных преподавателем учебных проблем;

расширение рамок самостоятельной научно-исследовательской деятельности обучающихся [21, c. 190].

В основу всех мультимедиа-средств заложена концепция «гипертекста».

Под гипертекстом понимают структурированную информацию с внутренними взаимными ссылками, позволяющими пользователю переходить от одной темы к другим, логически связанным с ней [57, c. 160]. Гипертекст используется для динамического объединения в интерактивном режиме не только текстовой информации, но и рисунков, звуков, анимации, видеоизображений и других файлов, содержащих различные данные. Современные мультимедиа-технологии позволяют преобразовать систему гипертекста Интернета из статических страниц в динамическую среду звука, графики и анимации. Средства гипертекста позволяют создавать мультимедиа-документы, которые пользователь может просматривать и изучать в любом желаемом ему порядке, а также управлять ими.

Обучающие комплексы снабжены средствами составления предметного указателя, хронологии работы с УМК, встроенным справочным руководством с полным описанием всех возможностей системы, а также эффективными средствами оценки и контроля процесса обучения.

Компьютерные технологии позволяют добиться более высокого уровня наглядности изучаемого материала, значительно расширяют возможности использования различного рода заданий и упражнений, оживляют учебный процесс, делая его более динамичным и разнообразным.

На сегодняшний день в мире создано уже более 70 готовых программных оболочек для создания УМК по различным дисциплинам. Среди наиболее распространенных можно выделить программы, мультимедиа-технологии и средства программирования для сети Интернет компаний Macromedia и Sun Microsystems.

При создании УМК с использованием современных информационных технологий можно выделить такой компонент, как электронная обучающая система, представляющий собой компьютерное приложение, реализованное с помощью тех или иных программных средств. Анализ опыта разработки электронной обучающей системы позволяет выделить следующие подходы:

разработка базового приложения с унифицированным интерфейсом с использованием универсального языка программирования;

разработка гипертекстового документа с использованием HTML-технологии (HTML-документа) [33, с. 180].

Рассмотрим примеры реализации этих подходов при разработке электронной обучающей системы.

Примеры реализации электронных обучающих систем

а) электронная обучающая система на основе базового приложения.

Для разработки интерфейса такой системы требуется визуальная среда программирования C++ Builder или Delphi, для последующего использования — текстовый процессор MS Word.

Требуемый раздел электронной обучающей системы выбирается пользователем путем нажатия на кнопку с номером.

Содержание каждого из разделов хранится в отдельном файле типа doc.

Достоинства: для подготовки разделов требуется только текстовый процессор Word; разработчику содержательной части не требуется специальных знаний по программированию.

Недостатки: отсутствие содержания разделов (единственной информацией о назначении раздела является его номер); изменение интерфейса требует длительного времени и привлечения специалиста по программированию; данная система предусматривает использование ее только на локальном компьютере, что исключает возможность использования ее при дистанционном обучении.

б) электронная обучающая система на основе HTML-документа.

В настоящее время широко используются два типа редакторов HTML:

Редакторы типа «что видишь, то и получишь» (Netscape Navigator Gold, Microsoft FrontPage).

Пользователь не видит «внутренностей» документа, с которым он работает, точно так же, как при работе с текстовым процессором типа Microsoft Word или Word Perfect.

Редакторы собственно HTML-текстов (HotDog, Ken Nesbitt Web Editor и многие другие).

В процессе работы пользователь видит внутреннее содержание HTML-файла и может изменять его либо вручную, либо вызывая команды u1084 меню для вставки определенных элементов HTML.

Широкое применение нашел HTML-редактор Microsoft FrontPage. Он позволяет разрабатывать HTML-документы и управлять ими. FrontPage состоит из трех основных компонентов:

FrontPage Explorer (Проводник) обеспечивает создание структуры документов Web, и предоставляет мастера и шаблоны, которые позволяют это сделать всего за несколько минут;

FrontPage Editor (Редактор) позволяет создавать отдельные HTML-страницы или редактировать ранее введенные страницы в режиме «что видите, то и получаете»;

FrontPage Personal Web Server (Персональный сервер Web) обеспечивает проверку всех аспектов работы данной Web-страницы и его обслуживание в Internet.

Эти компоненты как раз и составляют то, что считается законченной средой разработки HTML-документа.

Рассмотрим достоинства и недостатки электронной обучающей системы на основе HTML-документа.

Достоинства: наличие содержания разделов; возможность использования электронной обучающей системы при дистанционном обучении, в том числе и через Интернет; наличие широкого спектра средств разработки и дизайнерского оформления HTML-документов.

Недостатки: разработка электронной обучающей системы требует длительного времени; разработчик должен обладать начальными навыками создания и обработки HTML-документов.

Для содержательного наполнения создаваемых УМК должен быть подготовлен в электронном виде необходимый материал лекций, практических занятий, обучающих программ, компьютерных лабораторных работ, а также тестирующих комплексов по предметам обучения.

После создания прототипа разрабатываемой системы обучения производиться наполнение ее подготовленными материалами.

Пути активизации учебного процесса с использованием УМК

Учебный материал на экране компьютера должен отображаться небольшими группами, чтобы исключить явление замещения, а так же нужно помнить об ограниченном объеме кратковременной памяти человека. Процесс перевода учебной информации из кратковременной в долговременную память требует дополнительного осмысления и структурирования нового учебного материала, связывания его с уже имеющимися в долговременной памяти данными в изучаемой области. Поэтому при организации практикума на ПК должна быть предусмотрена система самоконтроля (контроля) из продуманных и четко сформулированных вопросов, ответы на которые могут быть найдены в процессе тщательного изучения материала. Причем известно, что информация в памяти хранится дольше и точнее воспроизводится, если данные вопросы заранее сформулированы по сравнению с вопросами, заданными после изучения материала [44, c. 280].

Следует особо выделить значение электронных УМК в области повышения квалификации специалистов в любой сфере деятельности. Большое внимание обучению взрослых вызвано следующими причинами:

постоянное накопление объема научных и технических знаний, на освоение которых требуется много времени (по данным из периодической печати в год объем человеческих знаний увеличивается на 60%);

высокая скорость появления новых знаний и малый период воплощения их в конкретные технологические решения;

повышение значения уровня интеллекта и профессиональных знаний в процессах управления.

С учетом перечисленных причин в современном мире считается, что специалист, работающий в любой сфере деятельности, обязан повышать свою квалификацию каждые 1,5 года, так как за этот период полученные ранее профессиональные знания устаревают. Применение электронных УМК в данной сфере образования позволит значительно сократить сроки курсов переподготовки и повышения квалификации специалистов, не снижая их эффективность и качество.

Быстрое распространение информационных и коммуникативных технологий открывает для педагогов, психологов, физиологов, социологов и других специалистов уникальную возможность исследования процессов познания, моделирования представления знаний, индивидуальной и коллективной познавательной деятельности, взаимодействия людей со всемирной системой информации, знаний и культуры. Это позволит качественно усовершенствовать образовательную систему, в которой современные технологии будут взвешенно и разумно сочетаться с традиционными достижениями педагогики; предоставит преподавателям и обучающимся новые возможности.

Выводы по главе I

Проанализировав различные подходы к понятию учебно-методического комплекса, мы пришли к выводу, что наиболее доказательно утверждение Д.Д. Зуева о том, что «УМК как система средств обучения имеет непреходящее значение – это инвариант самых различных модификаций и вариантов УМК, что необходимо учитывать при их разработке» [30].

Разработка и применение УМК – это путь к созданию единого образовательного пространства, необходимость которого ощущается все сильнее с расширением мировых интеграционных процессов.

В процессе обучения студентов осуществляется несколько очень важных учебно-образовательных и воспитательных задач: осуществление междпредметных связей, организация самостоятельной работы, повышение мотивации к обучению, формирование основных профессиональных компетенций, апробирование новых приемов и методов работы, нравственное объединение студентов и преподавателей. Учитывая, что цели, принципы, содержание и методы обучения реализует преподаватель, становится ясным, что именно учебно-методический комплекс выступает в качестве средства, способного наиболее полно реализовать функции преподавателя в их совокупности. Если учебное пособие способствует решению частной задачи и реализует одну, две функции преподавателя, то учебно-методический комплекс нужен для решения глобальных задач. Реализуя в той или иной мере все функции преподавателя в их взаимосвязи, он объединяет в единое целое цели, принципы, содержания и методы обучения.

Поскольку создание учебно-методических комплексов является достаточно длительным и трудоемким процессом, то при их проектировании и разработке должны быть обязательно учтены фундаментальные принципы педагогики, дидактики, методики, психологии, эргономики, информатики и других наук.

При создании УМК применяя технологии проблемного обучения, студенты учатся мыслить логично, научно, диалектически, творчески; способствует переходу знаний в убеждения; вызывает у них глубокие интеллектуальные чувства, в том числе чувства удовлетворения и уверенности в своих возможностях и силах; формирует интерес к научному знанию. Установлено, что самостоятельно “открытые” истины, закономерности не так легко забываются, а в случае забывания их быстрее можно восстановить.

Постоянная постановка перед студентами проблемных задач, проблемных ситуаций приводит к тому, что студент не “пасует” перед проблемами, а стремиться их разрешить. Ведь проблема – это всегда препятствие. Преодоление препятствий – движение, неизменный спутник развития. Воистину верны слова Льва Толстого о том, что “знания только тогда знания, когда они приобретаются усилиями своей мысли, а не одной лишь памятью”.

В наших же руках есть огромная возможность создать такой процесс обучения, при котором каждый студент не просто усваивал бы поток информации, полученный от педагога, а научился самостоятельно хотеть учиться, находить правильные решения поставленных проблемных задач, таким образом, разработка УМК направлена на создание системы эффективного образовательного процесса, расширенного воспроизводства знаний как основы социально-экономического, научно-образовательного, культурного развития страны, совершенствования личности.

ГЛАВА II. Разработка учебно-методического комплекса МДК 01.01 «Организация, принципы построения и функционирования компьютерных сетей» на примере темы «Введение в локальные сети»

2.1. Структура и содержание учебно-методического комплекса МДК 01.01 «Организация, принципы построения и функционирования компьютерных сетей» на примере темы «Введение в локальные сети»

НОРМАТИВНЫЙ БЛОК

Данный междисциплинарный курс «Организация, принципы построения и функционирования компьютерных сетей» входит в профессиональный модуль «Участие в проектировании сетевой инфраструктуры» предназначена для специальности 09.02.02 «Компьютерные сети» и изучается в два семестра на втором курсе, по окончанию МДК сдается экзамен.

Выписка из государственного образовательного стандарта СПО

Индекс

Наименование циклов, разделов, модулей, требования к знаниям, умениям, практическому опыту

Всего максимальной учебной нагрузки обучающегося

В т.ч. часов обязательных учебных занятий

Индекс и наименование дисциплин, междисциплинарных курсов (МДК)

Коды формируемых компетенций

ПМ. 00 Профессиональный модуль

ПМ 01.

Участие в проектировании сетевой инфраструктуры

иметь практический опыт:

проектирования архитектуры локальной сети в соответствии с поставленной задачей; установки и настройки сетевых протоколов и сетевого оборудование в соответствии с конкретной задачей;

выбора технологии, инструментальных средств при организации процесса исследования объектов сетевой инфраструктуры;

обеспечения целостности резервирования информации, использования VPN;

установки и обновления сетевого программного обеспечения; мониторинга производительности сервера и протоколирования системных и сетевых событий;

использования специального программного обеспечения для моделирования, проектирования и тестирования компьютерных сетей;

оформления технической документации;

уметь:

проектировать локальную сеть;

выбирать сетевые топологии;

рассчитывать основные параметры локальной сети;

читать техническую и проектную документацию по организации сегментов сети;

применять алгоритмы поиска кратчайшего пути;

планировать структуру сети с помощью графа с оптимальным расположением узлов;

использовать математический аппарат теории графов;

контролировать соответствие разрабатываемого проекта нормативно-технической документации;

настраивать протокол TCP/IP и использовать встроенные утилиты операционной системы для диагностики работоспособности сети;

использовать многофункциональные приборы и программные средства мониторинга;

программно-аппаратные средства технического контроля;

использовать техническую литературу и информационно-справочные системы для замены (поиска аналогов) устаревшего оборудования;

знать:

общие принципы построения сетей;

сетевые топологии;

многослойную модель OSI;

требования к компьютерным сетям;

архитектуру протоколов;

стандартизацию сетей;

этапы проектирования сетевой инфраструктуры;

требования к сетевой безопасности;

организацию работ по вводу в эксплуатацию объектов и сегментов компьютерных сетей;

вероятностные и стохастические процессы, элементы теории массового обслуживания, основные соотношения теории очередей, основные понятия теории графов;

алгоритмы поиска кратчайшего пути;

основные проблемы синтеза графов атак;

построение адекватной модели;

системы топологического анализа защищённости компьютерной сети;

архитектуру сканера безопасности;

экспертные системы;

базовые протоколы и технологии локальных сетей;

- принципы построения высокоскоростных локальных сетей;

основы проектирования локальных сетей, беспроводные локальные сети;

стандарты кабелей, основные виды коммуникационных устройств, тер-мины, понятия, стандарты и типовые элементы структурированной ка-бельной системы: монтаж, тестирование;

средства тестирования и анализа;

программно-аппаратные средства технического контроля;

диагностику жестких дисков;

резервное копирование информации, RAID технологии, хранилища данных.

180

120

МДК 01.01 Организация, принципы построения и функционирования компьютерных сетей

МДК 01.02. Математический аппарат для построения компьютерных сетей.

ОК 1 – 10

ПК 1.1-1.5

Общее количество часов по дисциплине составляет 180 часа, из них на лекции отводится 48 часов, на лабораторные работы - 72 часов, и на самостоятельную работу студентов - 60 часов.

ЦЕЛЕВОЙ БЛОК

В соответствии с ФГОС по специальности 09.02.02 «Компьютерные сети» выделим основные профессиональные компетенции, формируемые путем изучения междисциплинарный курс «Организация, принципы построения и функционирования компьютерных сетей»:

Код Наименование результата обучения

ПК 1.1. Выполнять проектирование кабельной структуры компьютерной сети.

ПК 1.2. Осуществлять выбор технологии, инструментальных средств и средств вычислительной техники при организации процесса разработки и исследования объектов профессиональной деятельности.

ПК 1.3. Обеспечивать защиту информации в сети с использованием программно-аппаратных средств.

ПК 1.4. Принимать участие в приёмо-сдаточных испытаниях компьютерных сетей и сетевого оборудования различного уровня и в оценке качества и экономической эффективности сетевой топологии.

ПК 1.5. Выполнять требования нормативно – технической документации, иметь опыт оформления проектной документации.

Основными общекультурными компетенциями при этом являются:

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6. Работать в коллективе и в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), за результат выполнения заданий.

ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.

ОК 10. Исполнять воинскую обязанность, в том числе с применением полученных профессиональных знаний (для юношей).

Междисциплинарного курса «Организация, принципы построения и функционирования компьютерных сетей» является одной из основных в системе подготовки специалистов по направлению «Компьютерные сети». Освоению данного профессионального модуля предшествует освоение программ общепрофессиональных дисциплин:

ОП 01. Основы теории информации;

ОП 02. Технологии физического уровня передачи данных;

ОП 03. Архитектура аппаратных средств;

ОП 05. Основы программирования и баз данных;

ОП 06. Электротехнические основы источников питания;

ОП 07. Технические средства информатизации;

ОП 08. Инженерная компьютерная графика

Изучение междисциплинарного курса «Организация, принципы построения и функционирования компьютерных сетей» преследует несколько взаимосвязанных целей:

Выполнять проектирование кабельной структуры компьютерной сети.

Осуществлять выбор технологии, инструментальных средств и средств вычислительной техники при организации процесса разработки и исследования объектов профессиональной деятельности.

Обеспечивать защиту информации в сети с использованием программно-аппаратных средств.

Принимать участие в приемо-сдаточных испытаниях компьютерных сетей и сетевого оборудования различного уровня и в оценке качества и экономической эффективности сетевой топологии.

Выполнять требования нормативно-технической документации, иметь опыт оформления проектной документации.

Междисциплинарного курса «Организация, принципы построения и функционирования компьютерных сетей» подготовки специалистов по специальности «Компьютерные сети» состоит из 8 разделов:

Раздел 1. Введение в локальные сети

Раздел 2. Передача информации в сети.

Раздел 3. Модель OSI.

Раздел 4. Стандарты, протоколы, требования к сетям.

Раздел 5. Различные виды сетей.

Раздел 6. Проектирование сети.

Раздел 7. Аппаратная часть сети, монтаж сети.

Раздел 8. Проверка работоспособности сети.

В соответствии со структурой содержания междисциплинарного курса «Организация, принципы построения и функционирования компьютерных сетей» тема обозначена как «Введение в локальные сети» в соответствии с учебно-тематическим планом на изучение данного раздела отводится 22 часов, в том числе 6 часов самостоятельной работа.

Извлечение из учебно-тематического плана междисциплинарного курса «Организация, принципы построения и функционирования компьютерных сетей» представлено в таблице 2.

Наименование разделов и тем курса		Количество часов
	Всего	Аудиторная работа			Самостоятельная (внеаудиторная) работа
	Всего	Лекции	Лабораторные	Практические	Самостоятельная (внеаудиторная) работа
МДК 01.01 «Организация, принципы построения и функционирования компьютерных сетей»
Раздел 1.Введение в локальные сети	22	6	4	6	6

Таблица 2 - Выдержка из учебно-тематического плана МДК 01.01 «Организация, принципы построения и функционирования компьютерных сетей»

Исходя из учебно-тематического плана междисциплинарного курса «Организация, принципы построения и функционирования компьютерных сетей» следует, что на изучение раздела «Введение в локальные сети» дается следующее количество часов на лекционные занятия - 6, лабораторные работы - 4, практические работы – 6, самостоятельная работа – 6 часов представлено в таблице 3.

Таблица 3 - Содержание обучения по профессиональному модулю

Наименование разделов профессионального модуля (ПМ), междисциплинарных курсов (МДК) и тем	Содержание учебного материала, лабораторные работы и практические занятия, самостоятельная работа обучающихся, курсовая работ (проект)		Объем часов	Уровень освоения
Раздел ПМ 1. Изучение организаций и принципов построения компьютерных сетей			120
МДК 01.01 Организация, принципы построения и функционирования компьютерных сетей			120
Раздел 1. Введение в локальные сети	Содержание тем		22
	1.	Понятие компьютерных сетей. Типы локальных сетей	6	2
	2.	Эталонная модель OSI
	3.	Телекоммуникационные технологии
	Лабораторные работы		4	3
	1	Работа в локальной вычислительной сети.
	2	Работа топологии сети.
	Практические занятия		6
	1	Подключение компьютеров к сети.
	2	Работа по созданию одноранговой сети.
	3	Работа по настройке одноранговой сети.
	Самостоятельная работа		6	3

Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы.

Основные источники:

Новожилов Е.О. Компьютерные сети. – М.: Академия, 2013

Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: учеб. для вузов. 4-е изд. – Спб.: Издательский дом «Питер», 2011.

Спирина М.С., Спирин П.А. Дискретная математика. – М.: Академия, 2013.

Таненбаум Э. Компьютерные сети. - СПб.: Питер, 2013.

Дополнительные источники:

Берлин А.Н. Коммутация в системах и сетях связи. - М.: Эко-Тренд, 2006.

Ватаманюк А. Создание, обслуживание и администрирование сетей на 100%. СПб.: Питер, 2010.

Колисниченко Д. Linux. От новичка к профессионалу. – Спб.: БХВ-Петербург, 2011.

Кришнамурти Б., Рексфорд Дж. We,-протоколы. Теория и практика. – М.: Бином, 2010.

Курячий Г.В., Маслинский К.А. Операционная система Linux. Курс лекций: учеб. пособие. – 2-е изд. – М.: Интернет-университет информационных технологий, 2008.

Макаров С.Б., Певцов Н.В., Попов Е.А., Сивернс М.А. Телекоммуникационные технологии: учебное пособие для вузов. М.: Академия, 2006

Станек Уильям Р. Командная строка Microsoft Windows. Справочник администратора – Спб.: БХВ-петербург, 2009.

Хокинс С. Администрирование web-сервера АРАСНЕ и руководство по электронной коммерции. – М.: Вильями, 2001.

Интернет-ресурсы:

М6435 Проектирование сетевой инфраструктуры на базе Windows Server 2008: видеокурс <Электронный ресурс>. – Режим доступа: http://soft-wins.net/video-lessons/4495-video-kurs-m6435-proektirovanie-setevoy-infrastruktury-na-baze-windjws-server-2008.html.

Необходимое оборудование для изучения профессионального модуля

Оборудование учебного кабинета: автоматизированные рабочие места по количеству обучающихся; автоматизированное рабочее место преподавателя; специализированная мебель; комплект нормативных документов; комплект учебно-методической литературы.

Технические средства обучения: проектор; экран; сканер; принтер; программное обеспечение общего и профессионального назначения.

Оборудование лаборатории: автоматизированные рабочие места по количеству обучающихся; автоматизированное рабочее место преподавателя; специализированная мебель; комплект нормативных документов; комплект учебно-методической литературы.

Технические средства обучения: проектор; экран; сканер; принтер; терминальные сервер; серверный шкаф со стойками; тонкие клиенты; комплект сетевого оборудования (сетевые адаптеры; повторители, сетевые коммутаторы, модули множественного доступа, концентраторы, мосты, маршрутизаторы, мосты-маршрутизаторы, шлюзы); соединительные патч-коды; программное обеспечение общего и профессионального назначения.

В конце изучения темы предполагается самостоятельное выполнение лабораторных работ на оценку.

Вопросы из пройденной темы находят свое отображение в материале для экзамена по изучению междисциплинарного курса «Организация, принципы построения и функционирования компьютерных сетей».

2.2. Методические рекомендации по разработке учебно-методического комплекса МДК 01.01 «Организация, принципы построения и функционирования компьютерных сетей» на примере темы «Введение в локальные сети»

СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ БЛОК

Тема 1.1 «Понятие компьютерных сетей. Типы локальных сетей»

Цели преподавания по теме урока:

Обучающая – формирование знаний о таких понятиях как компьютерная сеть, основные характеристики каналов связи, как классифицируются компьютерные сети, топологию локальных сетей.

Развивающая – развитие внимания, памяти, речи, логического мышления, познавательной активности; развитие навыков самостоятельной работы учащихся;

Воспитательная – формирование интереса к изучаемому материалу, активности, дисциплинированности, формирование способностей к высказыванию личного мнения.

Цели учения в рамках темы урока (когнитивные цели):

Освоить основные понятия из области сетевых технологий;

Познакомиться с возможностями и преимуществами сетевых технологий в современном обществе;

Узнать особенности построения локальных сетей;

Познакомиться с топологией локальных сетей.

Тип урока: изучение новой темы

Вид занятия: комбинированный урок

Методы преподавания:

Словесные методы обучения (объяснение, диалог);

Наглядные методы (показ, демонстрация);

Методы изучения теоретических положений (рассуждение, сравнительная характеристика);

Метод повторения;

Метод проверки и оценки знаний (опрос).

Методы учения:

Методы приобретения знаний (работа на лекции, конспектирование);

Методика закрепления знаний учащимися (вопросы на закрепление знаний);

Методы запоминания (ответы на вопросы);

Методы осмысления (анализ, систематизация).

Учебно-методическое обеспечение: учебник по МДК 01.01. «Организация, принципы построения и функционирования компьютерных сетей»

Дидактические материалы: слайды по теме урока.

Материально-техническое оснащение: кабинет, компьютер, проектор, экран, доска, мел, мебель, тетрадь, ручка.

Основные понятия, подлежащие усвоению (перечень учебных элементов):

Что такое компьютерная сеть;

Основные характеристики каналов связи;

Как классифицируются компьютерные сети;

Топологию локальных сетей.

Программное обеспечение: Программа Microsoft PowerPoint, презентация “Передача информации. Компьютерные сети”.

Ход урока

Организация начала занятия

Педагог приветствует учащихся, проверяет состав группы и отмечает отсутствующих, проверяет готовность кабинета (чистота доски, наличие мела, проверяет работоспособность компьютера, проектора).

2. Актуализация знаний.

В настоящее время персональные компьютеры, находящиеся чуть ли не в каждом доме и практически в каждой организации, достигли огромных мощностей в переработке информации. Но вся эта мощь в наше время сводится на нет без наличия современных средств коммуникации, то есть связи.

И сегодня каждый день множество людей открывает для себя существование глобальных компьютерных сетей, объединяющих компьютеры во всем мире в едином информационном пространстве, имя которому - Интернет.

И мы с вами с сегодняшнего урока начнем постигать премудрости работы в этой сети.

ПРОЦЕССУАЛЬНЫЙ БЛОК

Изложение нового материала

Тема «Понятие компьютерных сетей. Типы локальных сетей»

План

Основные характеристики каналов связи

Что такое компьютерная сеть

Классификация компьютерные сети

Топологию локальных сетей

Основные характеристики каналов связи

(Слайд 2)

Для эффективной и совместной работы нескольких компьютеров им необходим обмен информацией. Компьютеры могут обмениваться информацией с использованием каналов различной природы: кабельных, радиоканалов, оптоволоконных.

(Слайд 3)

При работе на ПК в автономном режиме пользователи могут обмениваться информацией (программами, документами и т. д.), лишь копируя ее на носители информации (флэш-память, CD- или DVD-диски и др.). Однако перемещение носителя информации между компьютерами не всегда возможно и может занимать достаточно продолжительное время!

Создание компьютерных сетей вызвано практической потребностью совместного использования информации пользователями, работающими на удаленных друг от друга компьютерах.

Что такое компьютерная сеть

(Слайд 4)

Компьютерная сеть – это совокупность компьютеров и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети без использования каких-либо промежуточных носителей информации.

Два компьютера можно соединить друг с другом через стандартнее компьютерные порты, без каких-либо сетевых адаптеров. Для передачи информации по такому соединению требуются только специальные программы, которые входят обычно в состав операционных систем. Такое соединение двух компьютеров называют псевдосетью.

(Слайд 5)

Основные преимущества компьютерной сети:

быстрый обмен информацией

совместное использование периферийных устройств (принтер, сканер, модем и пр.)

одновременная работа с документами

Классификация компьютерные сети

(Слайд 6)

Реальные сети можно классифицировать по территориальной распространенности, принадлежности, скорости передачи, типу канала связи, топологии.

(Слайд 7)

По территориальной распространенности сети можно разделить на:

локальные компьютерные сети (объединяют компьютеры на небольшой территории – внутри одного помещения или здания);

региональные компьютерные сети (объединяют компьютеры на территории населенного пункта, региона, страны);

корпоративные компьютерные сети (сети организаций, защищенные от несанкционированного доступа, охватывающие тысячи и десятки тысяч компьютеров, размещенных в различных странах и городах);

глобальная компьютерная сеть (охватывает значительные географические территории и связывает между собой компьютеры и сети компьютеров, расположенные в разных городах и странах).

Небольшая территория позволяет прокладывать дорогие кабельные каналы связи, обладающие высокой скоростью передачи информации. Таким образом, через локальную сеть можно комфортно (без задержек) работать с данными, расположенными на другом компьютере.

Прокладка дорогих скоростных каналов связи не всегда экономически оправданна, особенно на больших расстояниях. Для связи между компьютерами часто используют телефонные линии и спутниковую радиосвязь.

Обычной является ситуация, когда локальная сеть входит в состав глобальной.

(Слайд 8)

Вопрос:К какой сети принадлежит компьютер школьной сети, которая не подключена к Интернету?

Ответ:Это компьютер локальной сети.

Вопрос:К какой сети принадлежит домашний компьютер, который подключен к Интернету?

Ответ:Это компьютер глобальной сети.

(Слайд 9)

По принадлежности сети можно разделить на частные (домовые), ведомственные сети (организаций, предприятий), государственные сети, международные сети.

(Слайд 10)

По скорости передачи информации сети разделяют на:

низкоскоростные (до 10 Мбит/с);

среднескоростные (до 100 Мбит/с);

высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с).

В качестве быстродействия сети указывают скорость передачи данных по каналам связи и измеряют ее в килобитах в секунду и более крупных единицах: килобайтах в секунду, мегабитах в секунду, гигабитах в секунду и даже терабитах в секунду.

(Слайд 11)

Вопрос:Сколько времени потребуется для передачи файла объемом 125 Кбайт по каналу с пропускной способностью 100 Мбит/с?

Ответ:10 сек

Вопрос:Какое количество байтов будет передаваться за 1 секунду по каналу с пропускной способностью 100 Мбит/с?

Ответ:12,5 Мбайт/с

(Слайд 12)

Каналы связи:

Проводные (передача по коаксиальному кабелю, витой паре, оптоволоконному кабелю, телефонным проводам, проводам бытовых электросетей).

Телефонная сеть – самый популярный канал связи для подсоединения к серверу глобальной сети. Скорость передачи данных зависит от типа модема, качества телефонной линии от телефонной розетки пользователя до узла АТС (Автоматической Телефонной Станции) и от типа самой АТС. Скорость передачи аналогового модема находится в пределах от 14 Кбит/с до 56 Кбит/с, скорость передачи цифрового модема достигает нескольких Мбит/с.

Коаксиальный кабель устроен так же, как телевизионный кабель: в центре – медная жила, затем изоляция, затем металлическая оплетка, наконец – внешний слой изоляции. Коаксиальный кабель обеспечивает скорость передачи данных в 10 Мбит/с.

Витая пара представляет собой от 2 до 4 пар проводов в изоляции, свитых между собой для уменьшения помех и помещенных в общую изоляционную оболочку. Витая пара обеспечивает скорость передачи данных до 1000 Мбит/с.

Оптоволоконный кабель похож на коаксиальный кабель, только вместо центрального медного провода здесь используется тонкое (диаметром порядка 1-10 мкм) стекловолокно, а вместо внутренней изоляции – стеклянная или пластиковая оболочка, не позволяющая свету выходить за пределы стекловолокна. Информация по оптоволоконному кабелю передается не электрическим сигналом, а световым. Главный его элемент – прозрачное стекловолокно, по которому свет проходит на огромные расстояния (до десятков километров) с незначительным ослаблением. Скорость передачи данных по оптоволоконному кабелю составляет 10 Гбит/с, но может быть и больше.

Беспроводные (передача в диапазоне радиоволн или инфракрасном диапазоне).

Спутниковый радиоканал связи обеспечивает передачу данных со скоростью до 5 Мбит/с.

Технология Wi-Fi (“беспроводная точность воспроизведения”). Скорость передачи данных составляет от 10 до 50 Мбит/с.

Технология Bluetooth (дословно с английского – “синий зуб”). Обеспечивает низкое по стоимости и энергопотреблению, надежное, защищенное сетевое соединение для передачи данных со скоростью до 1Мбит/с, в радиусе 10 метров (появляются устройства, работающие на расстоянии до 100 метров). Сегодня эта технология популярна для создания локальных сетей в пределах дома, офиса, а также для беспроводной коммуникации различных устройств.

Топологию локальных сетей

(Слайд 13)

Общая схема соединения компьютеров в сети называетсятопологией сети.

Локальные сети обычно строят на базе топологий: общая шина, звезда, кольцо, дерево.

Для глобальных сетей характерна ячеистая топология.

(Слайд 14)

При соединении общая шина все компьютеры подсоединяются к общему кабелю.

Сигнал от одного сетевого узла (рабочей станции или сервера) передается по общему кабелю, и его “слышат” все другие узлы. Передачу узел начинает лишь тогда, когда в сети “тихо” - мешать чужой передаче запрещено.

Сети, имеющие топологию общая шина, требуют небольшого количества кабеля, но труднее поддаются диагностике и ремонту.

(Слайд 15)

Кольцо – топология, в которой каждый узел сети соединен с двумя другими узлами, образуя кольцо. Данные передаются от одного узла к другому в одном направлении (по кольцу). Каждый компьютер работает как повторитель, ретранслируя сообщение к следующему компьютеру.

(Слайд 16)

При построении сети по схеме звезда все рабочие станции сети и сервер подсоединяются к портам (разъемам) специального устройства под названием хаб (от англ. hub – концентратор) или свич (от англ. swich – коммутатор).

Поступающий на порт хаба или свича пакет транслируется на все остальные его порты.

Сети с топологией звезда надежны, ведь разрыв кабеля на отдельном узле никак не влияет на работу остальной части сети.

(Слайд 17)

Дерево – иерархическое соединение узлов, исходящее из общего узла-корня. Между двумя любыми узлами в такой сети существует только один маршрут. Корневой hubили swichобъединяет подсети подразделений одного предприятия.

(Слайд 18)

Ячеистая сеть – топология, которая более характерна для глобальных сетей. Ее отличительный признак: между парой узлов существует более одного маршрута. Для выбора оптимального пути применяются специальные устройства – маршрутизаторы.

Ячеистые сети – это сети, в которых пакеты целенаправленно “проталкиваются” от узла к узлу по направлению к пункту назначения. За продвижением пакетов в такой сети отвечают маршрутизаторы. Маршрутизатор – сетевое устройство, которое соединяет узлы сети в том случае, когда это необходимо для передачи пакета. Маршрутизатор способен выбирать из разных вариантов наиболее рациональный маршрут для продвижения пакета к пункту назначения.

(Слайд 19)

Вопрос:Какую топологию целесообразно использовать в локальной сети компьютерного класса?

Ответ:Топологию типа звезда.

Вопрос:Какую топологию целесообразно использовать в локальной сети учебного заведения (школы)?

Ответ:Топологию типа дерево (иерархическую).

(Слайд 20)

Виды локальных сетей.

В небольших локальных сетях все компьютеры обычно равноправны, то есть пользователи самостоятельно решают, какие ресурсы своего компьютера (диски, каталоги, файлы) сделать общедоступными по сети. Такие сети называются одноранговыми.

Если к локальной сети подключено более 10 компьютеров, одноранговая сеть может оказаться недостаточно производительной. Для увеличения производительности, а также в целях обеспечения большей надежности при хранении информации в сети некоторые компьютеры специально выделяются для хранения файлов и программных приложений. Такие компьютеры называются серверами, а локальная сеть – сетью на основе сервера.

(Слайд 21)

Аппаратное обеспечение сети.

Каждый компьютер, подключенный к локальной сети, должен иметь специальную плату – сетевой адаптер. Основной функцией сетевого адаптера является передача и прием информации из сети. В настоящее время наиболее часто используются сетевые адаптеры типа EtherNet, которые могут объединять в сеть компьютеры различных аппаратных и программных платформ (IBM-совместимые, Macintosh, Unix-компьютеры).

Соединение компьютеров (сетевых адаптеров) между собой производится с помощью кабелей различных типов (коаксиального, витой пары, оптоволоконного). Для подключения к локальной сети портативных компьютеров часто используется беспроводное подключение, при котором передача данных осуществляется с помощью электромагнитных волн.

Важнейшей характеристикой локальных сетей, которая определяется типом используемых сетевых адаптеров и кабелей, является скорость передачи информации по сети. Скорость передачи информации по локальной сети обычно находится в диапазоне от 10 до 100 Мбит/с.

4. Практическая работа

Выполнение практической работы “Настройка компьютера для работы с локальной сетью”.

Шаг 1. Открытие доступа к компьютеру:

создать папку на рабочем столе с именем Общая папка;

в контекстном меню выбрать Свойства;

выделить вкладку Доступ;

задать параметр Открыть общий доступ к данной папке;

не разрешать изменение файлов в сети.

Шаг 2. Операции с файлами:

в текстовом процессоре WORD создать документ под именем “Имя компьютера” и поместить в данную папку (Пуск – Панель управления – Система – Имя компьютера);

поместить свой файл в папки своих соседей при помощи объекта Сетевое окружение;

проверить содержимое своей папки;

запустить файл, помещенный в своей папке, внести изменения и сохранить;

запустить аналогичный файл на соседних компьютерах через Сетевое окружение и выполнить аналогичные действия;

записать в тетради различия в работе с заданными объектами;

удалить с рабочего стола свою Общую папку.

Подведение итогов урока

Учащиеся совместно с педагогом обсуждают и анализируют занятие, высказывают свое мнение. Педагог подводит итог прошедшего занятия, оценивает эффективность работы учащихся.

Домашнее задание:

Педагог выдает учащимся домашнее задание:

Знать, что такое компьютерная сеть, виды компьютерных сетей, способы адресации в Интернет.

Учащимся, имеющим компьютеры дома, продолжить осваивать «слепой десятипальцевый метод печати».
Дополнительное задание: на домашнем компьютере установить бесплатный браузер Опера и сравнить его с Internet Explorer. Оперу можно скачать по адресу http://www.opera.com/download/.

Определить скорость передачи данных сетевого адаптера (сетевой карты) домашнего компьютера.

Заполнить листы рабочей тетради.

При подготовке к выполнению домашнего задания учащийся систематизирует и анализирует полученную от преподавателя информацию. Самостоятельно изучает новую информацию и соотносит ее с уже изученной. При этом у учащегося формируются навыки самостоятельного поиска и анализа информации.

Вопросы учеников.

Ответы на вопросы учащихся.

Итог урока.

Подведение итога урока. Выставление оценок. На уроке мы познакомились с компьютерными сетями, научились просматривать веб-страницы, используя специальные программы – браузеры.

Тема 1.2 «Эталонная модель OSI»

Цели преподавания по теме урока:

Обучающая – формирование знаний о таких понятиях как «стек протокола TCP/IP» «семи уровневая модель OSI», уровни модели: прикладной, представительный, сеансовый, транспортный, сетевой, канальный, физический;

Цели учения в рамках темы урока (когнитивные цели):

Знание учащимися основных понятий по теме урока;

Умение классифицировать модель OSI;

Понимание учащимися процесс передачи данных;

Знание учащимися основных характеристик эталонной модели.

Тип урока: изучение новой темы

Вид занятия: комбинированный урок

Методы преподавания:

Словесные методы обучения (объяснение, диалог);

Наглядные методы (показ, демонстрация);

Методы изучения теоретических положений (рассуждение, сравнительная характеристика);

Метод повторения;

Метод проверки и оценки знаний (опрос).

Методы учения:

Методы приобретения знаний (работа на лекции, конспектирование);

Методика закрепления знаний учащимися (вопросы на закрепление знаний);

Методы запоминания (ответы на вопросы);

Методы осмысления (анализ, систематизация).

Учебно-методическое обеспечение: учебник по МДК 01.01 «Организация, принципы построения и функционирования компьютерных сетей»

Дидактические материалы: слайды по теме урока.

Материально-техническое оснащение: кабинет, компьютер, проектор, экран, доска, мел, мебель, тетрадь, ручка.

Основные понятия, подлежащие усвоению (перечень учебных элементов):

Что такое стек протокола TCP/IP;

Эталонная модель OSI;

Уровни модели OSI.

Ход урока

Организация начала занятия

Проверка домашнего задания

Педагог проверяет выполнение домашние задание по теме: «Понятие компьютерных сетей. Типы локальных сетей», проводит опрос:

Дайте определение компьютерным сетям?

В чем отличие между региональными, глобальными и локальными сетями?

Перечислите виды топологий сети.

Проверка домашней практической работы.

Педагог спрашивает у учащихся: Какие трудности возникли при выполнении домашнего задания? Кто не справился с домашним заданием?

Подготовка учащихся к усвоению нового материала

Педагог проверяет домашнее задание и проводит связь между пройденным материалом и новой темой. Педагог рассказывает об уровнях модели OSI. Педагог акцентирует внимание учащихся на необходимость знания эталонной модели OSI. Далее педагог с помощью компьютера и проектора знакомит учащихся с основными понятиями по теме урока.

Изучение нового материала

План-конспект урока по теме:

«Эталонная модель OSI»

План:

(Педагог выводит на экран первый слайд с темой и планом урока. Учащиеся записывают в тетрадь дату, тему и план)

Эталонная модель взаимодействия открытых систем

Распределенные системы обработки данных

Уровни модели OSI

Эталонная модель взаимодействия открытых систем

(слайд 3)

Стек протоколов TCP/IP (англ. Transmission Control Protocol/Internet Protocol) — набор сетевых протоколов разных уровней модели сетевого взаимодействия DOD, используемых в сетях. Протоколы работают друг с другом в стеке (англ. stack, стопка) — это означает, что протокол, располагающийся на уровне выше, работает «поверх» нижнего, используя механизмы инкапсуляции. Например, протокол TCP работает поверх протокола IP.

Стек протоколов TCP/IP основан на модели сетевого взаимодействия DOD и включает в себя протоколы четырёх уровней:

прикладного (application),

транспортного (transport),

сетевого (internet),

уровня доступа к среде (network access).

Протоколы этих уровней полностью реализуют функциональные возможности модели OSI. На стеке протоколов TCP/IP построено всё взаимодействие пользователей в IP-сетях. Стек является независимым от физической среды передачи данных.

(слайд 4)

Рисунок 1 - Эталонная модель OSI

Базовая эталонная модель OSI является концептуальной основой, определяющей характеристики и средства открытых систем. Она определяет взаимодействие открытых систем, обеспечивающее работу в одной сети систем, выпускаемых различными производителями, и координирует:

• взаимодействие прикладных процессов;

• формы представления данных;

• единообразное хранение данных;

• управление сетевыми ресурсами;

• безопасность данных и защиту информации;

• диагностику программ и технических средств.

Распределенные системы обработки данных

(слайд 5)

Модель разработана международной организацией стандартов (МОС) - ISO и широко используется во всем мире как основа концепций информационных сетей и их ассоциации. На базе этой модели задаются правила и процедуры передачи данных между открытыми системами. Рассматриваемая модель так же описывает структуру открытой системы и комплексы стандартов, которым она должна удовлетворять. Основными элементами модели являются уровни, объекты, соединения, физические средства соединения.

В модели OSI средства взаимодействия делятся на семь уровней:

прикладной,

представительный,

сеансовый,

транспортный,

сетевой,

канальный,

физический.

Каждый уровень имеет дело с одним определенным аспектом взаимодействия сетевых устройств.

Модель OSI описывает только системные средства взаимодействия, реализуемые ОС, системными утилитами, системными аппаратными средствами. Модель не включает в себя средства взаимодействия приложений конечных пользователей. Свои собственные протоколы взаимодействия приложения реализуют, обращаясь к системным средствам. Поэтому нужно различать уровень взаимодействия приложений и прикладной уровень.

Необходимо также иметь в виду, что приложение может взять на себя функции некоторых верхних уровней модели OSI. Например, некоторые СУБД имеют встроенные средства удаленного доступа к файлам. В этом случае приложение, выполняя доступ к удаленным ресурсам, не использует системную файловую службу. Оно обходит верхние уровни модели OSI и обращается напрямую к системным средствам, ответственным за транспортировку сообщений по сети, которые располагаются на нижних уровнях модели.

Пусть приложение обращается с запросом к прикладному уровню, например к файловой службе. На основании этого запроса ПО прикладного уровня формирует сообщение стандартного формата. Обычное сообщение состоит из заголовка и поля данных. Заголовок содержит служебную информацию, которую необходимо передать через сеть прикладному уровню машины-адресата, чтобы сообщить ему, какую работу надо выполнить. В нашем примере заголовок, очевидно, должен содержать информацию о месте нахождения файла и о типе операции, которую необходимо над ним выполнить. Поле данных сообщения может быть пустым или содержать какие-либо данные, например те, которые необходимо записать в удаленный файл. Для того, чтобы доставить эту информацию по назначению, предстоит решить еще много задач, ответственность за которые несут нижележащие уровни модели OSI.

После формирования сообщения прикладной уровень направляет его вниз по стеку представительному уровню. Протокол представительного уровня на основании информации, полученной из заголовка прикладного уровня, выполняет требуемые действия и добавляет к сообщению собственную служебную информацию - заголовок представительного уровня, в котором содержатся указания для протокола представительного уровня машины-адресата. Полученное в результате сообщение передается вниз сеансовому уровню, который, в свою очередь, добавляет свой заголовок, и т. д.

В модели OSI различаются два основных типа протоколов:

• с установлением соединения (connection-oriented);

• без предварительного установления соединения (connectionless).

В протоколах с установлением соединения перед обменом данными отправитель и получатель должны сначала установить соединение и, возможно, выбрать некоторые параметры протокола, которые они будут использовать при обмене данными. После завершения диалога они должны разорвать это соединение.

Протоколы без предварительного установления соединения называют также дейтаграммными протоколами. Отправитель просто передает сообщение, когда оно готово. Опускание письма в почтовый ящик является примером связи без предварительного установления соединения. При взаимодействии ЭВМ в РСОД используют протоколы обоих типов.

Уровни модели OSI

(слайд 6)

Модель OSI имеет семь уровней. Появление именно семи уровней было обусловлено следующими принципами.

Уровень должен создаваться по мере необходимости отдельного уровня абстракции.

Каждый уровень должен выполнять строго определенную функцию.

Выбор функций для каждого уровня должен выбираться с учетом создания стандартизированных международных протоколов.

Границы между уровнями должны выбираться так, чтобы поток данных между интерфейсами был минимальным.

Количество уровней должно быть достаточно большим, чтобы различные функции не объединялись в одном уровне без необходимости, но не слишком высоким, чтобы архитектура не становилась громоздкой.

Ниже мы обсудим каждый уровень модели, начиная с нижнего уровня. Обратите внимание, что модель OSI не является сетевой архитектурой, поскольку она не описывает службы и протоколы, используемые на каждом уровне. Она просто определяет, что должен делать каждый уровень. Тем не менее ISO также разработала стандарты для каждого уровня, хотя эти стандарты не входят в саму эталонную модель. Каждый из них был опубликован как отдельный международный стандарт.

Физический уровень

Физический уровень занимается передачей необработанных ("сырых") двоичных разрядов по каналу связи. При разработке сети необходимо убедиться, что когда одна сторона передает единицу, то принимающая сторона получает также единицу, а не ноль. Типичным вопросом здесь является, какое напряжение должно использоваться для отображения единицы, а какое для нуля; сколько микросекунд длится бит; может ли передача производиться одновременно в двух направлениях; как устанавливается начальная связь и как она прекращается, когда обе стороны закончили свои задачи; из какого количества проводов должен состоять кабель и какова функция каждого провода. Вопросы разработки в основном связаны с механическими, электрическими и процедурными интерфейсами, а также с физическим носителем, лежащим ниже физического уровня.

Уровень передачи данных

Основная задача уровня передачи данных - преобразовать способность передачи "сырых" данных физического уровня в надежную линию связи, свободную от необнаруженных ошибок с точки зрения вышестоящего сетевого уровня. Уровень выполняет эту задачу при помощи разбиения входных данных на кадры, обычно размером от нескольких сот до нескольких тысяч байтов. Кадры данных передаются последовательно с обработкой кадров подтверждения, посылаемых обратно получателем. Поскольку физический уровень просто принимает и передает поток бит, невзирая на их значение или структуру, задача создания и распознавания границ кадров возложена на уровень передачи данных. Эта задача может быть выполнена при помощи добавления особых последовательностей битов к началу и концу кадра. Если подобные последовательности могут встречаться в данных, то следует предпринять специальные меры, чтобы гарантировать, что эти данные не были неправильно интерпретированы как разделители кадров. Обычно применяются специальные коды, гарантирующие, что такие последовательности в перекодированных данных не встретятся.

Шум на линии может полностью разрушить кадр. В данном случае уровень передачи данных может переслать кадр повторно. Однако многократные посылки одного и того же кадра могут привести к размножению кадров. Кадр может быть послан повторно, например, в случае потери кадра подтверждения из-за шумов. Все проблемы, связанные с поврежденными, потерянными и дублированными кадрами, уровень передачи данных должен решать самостоятельно. Уровень передачи данных может предоставлять сетевому уровню услуги различного класса, с разным качеством и по разной цене.

Еще одна проблема, возникающая на уровне передачи данных (а также и на большей части более высоких уровней), - как не допустить ситуации, когда быстрый передатчик заваливает приемник данными. Должен быть предусмотрен некий механизм регуляции, который информировал бы передатчик о наличии свободного места в буфере приемника на текущий момент. Часто подобное управление объединяется с механизмом обработки ошибок.

Если линия может использоваться для передачи данных в обоих направлениях, возникают дополнительные проблемы, которые должен разрешать уровень передачи данных. Проблема возникает из-за того, что кадры подтверждений вступают в противоречие с двигающимися им навстречу кадрами данных, борясь за общую линию связи. Для разрешения данной проблемы имеется остроумное решение - совмещать передачу прямых и обратных пакетов (piggybacking), о чем будет рассказано подробнее ниже.

В широковещательных сетях существует еще одна проблема уровня передачи данных: как управлять доступом к совместно используемому каналу. Эта проблема разрешается введением специального дополнительного подуровня уровня передачи данных - подуровня доступа к носителю

Сетевой уровень

Сетевой уровень занимается управлением операциями подсети. Важнейшим моментом здесь является определение маршрутов пересылки пакетов от источника к пункту назначения. Маршруты могут быть жестко заданы в виде таблиц и редко меняться. Кроме того, они могут задаваться в начале каждого соединения, например терминальной сессии. Наконец, они могут быть в высокой степени динамическими, то есть вычисляемыми заново для каждого пакета, с учетом текущей загруженности сети.

Если в подсети одновременно присутствует слишком большое количество пакетов, то они могут закрыть дорогу друг другу, образуя заторы в узких местах. Недопущение подобной закупорки также является задачей сетевого уровня.

Поскольку использование подсетей обычно бывает не бесплатным, в сетевой уровень также встраиваются различные функции учета. Как минимум, программа должна учитывать количество пакетов или бит, переданных каждому клиенту, чтобы вычислить сумму, которую он должен будет заплатить оператору подсети за ее использование. При пересечении пакетом межгосударственных границ с различными тарифами по разные стороны такой подсчет может значительно усложниться.

При путешествии пакета из одной сети в другую также может возникнуть ряд проблем. Так, способ адресации, применяемый в одной сети, может отличаться от принятого в другой; могут различаться протоколы и т. д. Именно сетевой уровень должен разрешать все эти проблемы, позволяя объединять разнородные сети.

В широковещательных сетях проблема маршрутизации очень проста, поэтому в них сетевой уровень очень примитивный или вообще отсутствует.

Транспортный уровень

Основная функция транспортного уровня - принять данные от сеансового уровня, разбить их при необходимости на небольшие части, передать их сетевому уровню и гарантировать, что эти части в правильном виде прибудут по назначению Кроме того, все это должно быть сделано эффективно и таким образом, чтобы изолировать более высокие уровни от каких-либо изменений в аппаратной технологии.

Обычно транспортный уровень создает отдельное сетевое соединение для каждого транспортного соединения, требуемого сеансовому уровню. Однако если транспортное соединение требует высокой пропускной способности, транспортный уровень может создать несколько сетевых соединений, разделяя поток данных между ними. С другой стороны, если создание или поддерживание сетевого соединения дорого, транспортный уровень может объединить несколько транспортных соединений в одном сетевом соединении для уменьшения цены отдельного соединение. Во всех случаях транспортный уровень делает подобное объединение или разделение соединений прозрачным для сеансового уровня.

Транспортный уровень также определяет тип службы, предоставляемой сеансовому уровню и в конечном счете пользователям сети. Наиболее популярной разновидностью транспортного соединения является защищенный от ошибок канал между двумя точками, поставляющий сообщения или байты в том порядке, в каком они были отправлены. Однако транспортный уровень может предоставлять и другие типы служб, например пересылку отдельных сообщений, без гарантии соблюдения порядка их доставки, или одновременную отправку сообщения различным адресатам по принципу широковещания. Тип службы определяется при установке соединения.

Транспортный уровень является настоящим сквозным уровнем, то есть доставляющим сообщения от источника до адресата. Другими словами, программа на машине-источнике поддерживает связь с подобной программой на другой машине при помощи заголовков сообщений и управляющих сообщений. На более низких уровнях для поддержки этого соединения устанавливаются соединения между всеми соседними машинами, через которые проходит маршрут сообщений. Различие между уровнями с 1-го по 3-й, действующих по принципу звеньев цепи, и уровнями с 4-го по 7-й, являющимися сквозными, проиллюстрировано на рис. 1.

Большая часть хостов является многозадачными, это означает, что каждый хост может одновременно поддерживать несколько входящих и несколько исходящих соединений. При этом необходимо каким-то образом определять, к какому соединению относится каждое сообщение. Одним из возможных мест размещения этой информации является транспортный заголовок.

Помимо объединения нескольких потоков сообщений в один канал, транспортный уровень может также следить за созданием и удалением сетевых соединений. Для этого требуется механизм именований, так чтобы процесс на одной машине имел способ описать, с кем он хочет общаться. Кроме того, должен существовать способ управления потоком информации, чтобы быстрый хост не затопил потоком информации медленного собеседника. Такой механизм, называемый управлением потоком, играет ключевую роль в транспортном уровне (а также и на других уровнях). Управление потоками между хостами отличается от управления потоками между маршрутизаторами, хотя позднее мы увидим, что в обоих случаях применимы сходные принципы.

(слайд 7)

Сеансовый уровень

Сеансовый уровень позволяет пользователям различных компьютеров устанавливать сеансы связи друг с другом. Кроме обычной доставки данных, которую обеспечивает также и транспортный уровень, сеанс может предоставлять еще и расширенный набор услуг, полезный для некоторых приложений. Сеанс может применяться для регистрации пользователя в системе разделения времени или для переноса файла с одного компьютера на другой.

Одной из служб, предоставляемых сеансовым уровнем, является управление маркерами. Для некоторых протоколов бывает существенно, чтобы две стороны не пытались выполнить одновременно одну и ту же операцию. Для управления подобной активностью сеансовый уровень выпускает маркеры, которыми обмениваются участники сети. Критичную операцию может выполнить только компьютер, владеющий маркером.

Еще одной службой, предоставляемой сеансовым уровнем, является синхронизация. Представим себе проблему, возникающую при передаче длинного файла, для полного переноса которого требуется два часа, при этом приблизительно раз в час по какой-нибудь причине связь прерывается. При прерывании связи передача файла прекращается и начинается снова с начала файла, а примерно через час прерывается снова. Для устранения этой проблемы сеансовый уровень сохраняет контрольные точки потока данных, так что после восстановления связи передача возобновляется с момента последней контрольной точки, то есть уже успешно переданные блоки данных повторно не передаются.

Уровень представления

В отличие от более низких уровней, задача которых - достоверная передача бит и байтов, уровень представления занимается по большей части синтаксисом и семантикой передаваемой информации.

Типичный пример служб уровня представления - кодирование передаваемых данных определенным стандартным образом. Большинство программ обменивается не двоичными блоками данных, а именами людей, датами, денежными суммами и счетами на товары. Подобная информация состоит из текстовых строк, целых чисел, чисел с плавающей точкой и структур данных, состоящих из более простых элементов. На различных компьютерах могут использоваться различные формы представления строковых данных (например, ASCII и Unicode), целых чисел (например, дополнительный и обратный код) и т. д. Чтобы общение компьютеров с различным представлением данных было возможным, необходимо преобразовывать различные форматы данных друг в друга, передавая их по сети в неком стандартизированном виде. Эти преобразования и осуществляет уровень представления.

Прикладной уровень

Прикладной уровень содержит набор популярных протоколов. Так, в мире существуют сотни несовместимых друг с другом типов терминалов. Представьте себе проблему полноэкранного текстового редактора, который должен работать по сети одновременно с большим количеством различных терминалов, у каждого из которых различная разметка экрана, управляющие ESC-последовательности для вставки и удаления текста, перемещения курсора и т. д.

Один из способов решить эту проблему - определить абстрактный виртуальный сетевой терминал, для работы с которым могут быть написаны редактор и другие программы. Для поддержки каждого типа терминала может быть написан специальная программа отображения функций виртуального сетевого терминал на реальный терминал. Например, когда редактор перемещает курсор виртуального терминала в левый верхний угол экрана, данная программа должна выдавать соответствующую управляющую последовательность для реального терминала, чтобы его курсор также переместился в то же место. Все программное обеспечение, занятое поддержкой реальных терминалов, располагается в прикладном уровне.

Еще одной функцией прикладного уровня является перенос файлов. В различных файловых системах используются различные соглашения об именах файлов, различные способы представления текстовых строк и т. д. Для переноса файлов необходимо решать проблемы, связанные с подобными несоответствиями. Кроме того, прикладной уровень занимается также электронной почтой, дистанционным вводом заданий, поиском файлов в каталогах, а также различными другими функциями как общего, так и специального назначения.

Закрепление знаний

Педагог предлагает учащимся ответить на вопросы по изученному материалу, причем акцент делается на ответ «своими словами» без использования конспекта. Опрос происходит в виде диалога.

Вопросы:

Что такое стек протокола TCP/IP?

Назовите основную задачу уровня передачи данных.

Что такое модель OSI и для чего она предназначена?

Назовите за что ответственный каждый уровень модели OSI.

Педагог опрашивает группу. В процессе опроса корректирует ошибочные ответы. Учащиеся отвечают на вопросы.

В результате учащиеся закрепляют полученные знания. Педагог проверяет уровень усвоения знаний учащимися, оценивает свою работу.

Подведение итогов занятия

Выдача и объяснение домашнего задания

Педагог выдает учащимся домашнее задание:

выучить конспект лекции;

заполнить листы рабочей тетради;

составь схему передачи данных в соответствие с уровнями.

Проверка домашнего задания проводится в виде опроса, обсуждения о самостоятельном изучении материала, корректировка неточной информации. Оценка зависит от правильности и полноты выполнения домашнего задания.

Тема 1.3 «Телекоммуникационные технологии»

Цели преподавания по теме урока:

Обучающая – формирование знаний о таких понятиях как «телекоммуникационные технологии», протоколы: X.25, TCP/IP, ISDN, FRAME RELAY, ATM, SMDS;

Цели учения в рамках темы урока (когнитивные цели):

Знание учащимися основных понятий по теме урока;

Умение классифицировать сетевые протоколы;

Понимание учащимися процесс передачи данных;

Знание учащимися основных характеристик протоколов;

Тип урока: изучение новой темы

Вид занятия: традиционный урок

Методы преподавания:

Словесные методы обучения (объяснение, диалог);

Наглядные методы (показ, демонстрация);

Методы изучения теоретических положений (рассуждение, сравнительная характеристика);

Метод повторения;

Метод проверки и оценки знаний (опрос).

Методы учения:

Методы приобретения знаний (работа на лекции, конспектирование);

Методика закрепления знаний учащимися (вопросы на закрепление знаний);

Методы запоминания (ответы на вопросы);

Методы осмысления (анализ, систематизация).

Учебно-методическое обеспечение: учебник по предмету «Информационные технологии в профессиональной деятельности».

Дидактические материалы: слайды по теме урока.

Материально-техническое оснащение: кабинет, компьютер, проектор, экран, доска, мел, мебель, тетрадь, ручка.

Основные понятия, подлежащие усвоению (перечень учебных элементов):

Что такое телекоммуникационные технологии;

Этапы развития телекоммуникационных технологий;

Основные направления эволюции телекоммуникационных технологий

Характеристики и область применения сетевых протоколов.

Ход урока

Организация начала занятия

Проверка домашнего задания

Педагог проверяет выполнение домашние задание по теме: «Эталонная модель OSI», проводит опрос:

Дайте определение протокола TCP/IP?

Перечислите уровни модели OSI?

Проверка домашней практической работы.

Подготовка учащихся к усвоению нового материала

Педагог проверяет домашнее задание и проводит связь между пройденным материалом и новой темой. Педагог рассказывает о телекоммуникационных технологиях. Педагог акцентирует внимание учащихся на необходимость знания сетевых протоколов. Далее педагог с помощью компьютера и проектора знакомит учащихся с основными понятиями по теме урока.

Изучение нового материала

План-конспект урока по теме:

«Эталонная модель OSI»

План:

Телекоммуникационные технологии

Этапы развития телекоммуникационных технологий

Тенденции развития сетевых информационных технологий.

Основные направления эволюции телекоммуникационных технологий

Наиболее перспективные телекоммуникационные и информационные технологии

Телекоммуникационные технологии развиваются столь стремительно, что неизбежно вторгаются во все области электроники. Знания, которые еще вчера были уделом узких специалистов, становятся необходимыми практически любому работнику радиоэлектронной отрасли. Поэтому, думаем, нашим читателям будет интересен обзор, в котором рассматривается состояние дел, наиболее важные этапы развития и достижения в области телекоммуникаций.

Телекоммуникационные технологии

Телекоммуникационные технологии – это наборы методов и средств, поддерживающих этапы реализации нововведения.

Приближающийся XXI век можно смело назвать веком “информационного сообщества”.

К важнейшим факторам, оказывающим политическое воздействие на процесс формирования информационного сообщества, следует отнести:

разработку проектов создания глобальной международной информационной инфраструктуры Комиссиями Европейского Сообщества и Совещаниями глав правительств — членов большой семерки;

широкомасштабную европейскую инициативу European Information Technology Observatory (EITO), задача которой — выработка всеобъемлющего взгляда на европейский рынок информационных технологий и оказание услуг, предоставляемых данной индустрией как отдельным пользователям, так и общественным организациям;

общеевропейскую исследовательскую программу по созданию развитых коммуникационных технологий R&D in Advanced Communications Technologies in Europe (RACE);

программу создания национальной информационной инфраструктуры США National Infrastructure Plan (1993 год) и Закон США о телекоммуникациях 1996 года;

программу развития средств связи и информатики Министерства связи России, проекты Ростелекома (Центральный и Южный), Межведомственную программу РАН, Министерства науки, Госкомвуза и РФФИ “Создание национальной сети компьютерных телекоммуникаций для науки и высшей школы”.

Ключевую роль в формировании информационного общества играют телекоммуникационные технологии, которые определяют темпы и качество его построения. Понятие “телекоммуникационные технологии построения сетей передачи информации” возникло лишь в середине XX века, но уже к концу его мы наблюдаем проникновение этих технологий во все сферы человеческой деятельности. Сети передачи информации совершили колоссальный скачок от телеграфных и телефонных сетей первой трети ХХ века к интегральным цифровым сетям передачи всех видов информации (речь, данные, видео). К факторам, определившим прогресс в этой сфере, в первую очередь следует отнести развитие микроэлектронной индустрии и вычислительной техники, а также последние успехи в технологии световодных систем. Телекоммуникационные технологии развивались параллельно и взаимоувязано с возможностями каналов связи (от аналоговых к высокоскоростным цифровым волоконно-оптическим линиям связи) и компьютеризацией общества.

Этапы развития телекоммуникационных технологий

(слайд 2, 3)

В числе основных этапов развития телекоммуникационных технологий следует назвать:

телеграфные и телефонные сети (докомпьютерная эпоха);

передача данных между отдельными абонентами по выделенным и коммутируемым каналам с использованием модемов;

сети передачи данных с коммутацией пакетов: дейтаграммные или использующие виртуальные соединения (типа Х.25);

локальные вычислительные сети (наиболее распространенные — Ethernet, Token Ring);

цифровые сети интегрального обслуживания (ISDN) — узкополосные, а затем широкополосные;

высокоскоростные локальные сети — Fast Ethernet, FDDI, FDDI II (развитие FDDI для синхронной передачи речевой и видеоинформации);

высокоскоростные распределенные сети Frame Relay, SMDS, АТМ;

информационные супермагистрали.

Наиболее впечатляющие успехи телекоммуникационных технологий наблюдаются в последние 15 лет. В их числе можно назвать следующие технологии.

(слайд 5)

Х.25. Долгое время наиболее распространенным в технологии передачи данных был подход, основанный на идеологии пространственно-временной коммутации пакетов данных, определяемой рекомендациями МККТТ Х.25. Характерные черты данной технологии — организация передачи пакетов по временно создаваемым виртуальным каналам, а также достаточно сложные функции управления процессом передачи, возлагаемые на сеть с целью повышения надежности доставки информации пользователю. Подвергавшаяся многочисленным исследованиям и усовершенствованиям, она и по сей день является основой широкого класса телекоммуникационных сетей. Одна из причин этого — удовлетворительное функционирование в условиях использования каналов связи низкого и среднего качества, а также хорошо отработанные за многие годы аппаратные и программные средства.

Области применения:

каналы низкого и среднего качества;

передача данных на низких и средних скоростях (1,2—128 Кбит/с);

простое пользовательское оборудование;

подключение абонента по коммутируемым каналам.

Особенности:

виртуальные соединения;

альтернативная маршрутизация;

обнаружение и исправление ошибок в каждом узле.

(слайд 6)

TCP/IP. Передача данных в соответствии с протоколами TCP/IP основана на дейтаграммном методе коммутации, характерная черта которого — независимая маршрутизация пакетов. Исторически ряд специальных сетей, например сеть Министерства обороны США ARPANET, были организованы с использованием данной технологии, которая сохраняет актуальность и успешно конкурирует с методом виртуальных соединений. Об этом свидетельствует широкое использование TCP/IP в сети Internet.

Области применения:

каналы низкого, среднего и высокого качества;

широкий диапазон скоростей передачи данных (от 1,2 Кбит/с до десятков Мбит/с.);

возможность использования как в распределенных, так и в локальных сетях.

Особенности:

пакетная коммутация в дейтаграммном режиме;

высокий уровень адаптации к нарушениям в сети благодаря возможности изменения;

маршрута в каждом узле сети;

обнаружение и исправление ошибок оконечным оборудованием пользователя.

(слайд 7)

ISDN. В связи с необходимостью повышения качества и расширения спектра услуг, предоставляемых сетью, и совершенствованием средств передачи цифровой информации с середины 80-х годов во многих странах начали активно развиваться цифровые сети интегрального обслуживания (ЦСИО, ISDN), вначале узкополосные (У-ЦСИО, N-ISDN), а в последующем и широкополосные (Ш-ЦСИО, В-ISDN). Главная задача ISDN — передача разнородной информации с высокой скоростью, включая передачу речи, телетекста, видеотекста, электронной почты для В-ISDN-телеконференции, передача ТВ-изображений, распределенная обработка информации.

Один из ключевых вопросов, относящихся к В-ISDN, — выбор метода коммутации: коммутация каналов (аналогичная традиционной системе в обычной телефонной сети, при которой для каждого соединения устанавливается физический канал между корреспондирующей парой абонентов) или некая разновидность пакетной коммутации (при которой сеть передает информацию, организованную специальным образом в пакеты данных, снабженные адресом, куда они должны быть доставлены).

Метод пакетной коммутации — более гибкий с точки зрения скорости передачи и оптимален для передачи разнородного трафика.

(слайд 8)

Frame Relay (FR). Данная технология является разновидностью метода пакетной коммутации. Она возникла и развивалась как технология, ориентированная на передачу данных, однако все шире используется для организации обмена речевой и даже видеоинформацией. Характерная особенность технологии — частичный отказ от сложных процедур обнаружения и исправления ошибок при передаче информации по каналам связи. Благодаря этому достигается максимально полное использование пропускной способности каналов и ресурсов коммутационного оборудования.

Технология FR представляет собой эффективное средство соединения локальных сетей. Наряду с этим за счет мощных механизмов мультиплексирования и управления потоками она обладает высоким потенциалом интеграции и повышения производительности глобальных и национальных сетей, особенно в условиях большого разнообразия протоколов передачи информации в сеть.

Области применения:

каналы среднего и высокого качества;

передача данных со скоростями от 56 Кбит/с до 2048 Кбит/с;

передача голосовой и факсимильной информации;

интеллектуальное пользовательское оборудование;

LAN-to-LAN;

LAN-to-WAN.

Особенности:

постоянные и коммутируемые виртуальные соединения;

стирание искаженных кадров (фреймов) на узлах сети;

обнаружение и исправление ошибок оконечным оборудованием пользователя.

(слайд 9)

АТМ. В последние годы национальные и международные организации по стандартам заметно продвинулись в определении основ технологии для передачи разнородной информации. Они рекомендуют для этого стандартизованную технологию передачи, мультиплексирования и коммутации, называемую методом асинхронной передачи (Asynchronous Transfer Mode, АТМ) (рис.6).

АТМ является разновидностью метода пакетной коммутации с виртуальными каналами и в определенной мере соединяет преимущества методов коммутации каналов и коммутации пакетов. В основе АТМ — единый цифровой формат и единые правила транспортировки и коммутации всех видов информации, в том числе служебной.

Области применения:

широкополосные цифровые сети интегрального обслуживания;

каналы высокого качества;

высокоскоростная передача данных, речевой и видеоинформации, включая ТВ высокой четкости;

хорошие линии привязки пользователей.

Особенности:

постоянные и коммутируемые виртуальные соединения;

контроль целостности информации на узлах сети;

обнаружение и исправление ошибок оконечным оборудованием пользователя;

заказ услуг.

(слайд 10)

SMDS. Switched Multimegabit Data Service — это высокоскоростная коммутационная служба передачи данных, по своим свойствам подобная АТМ, но в отличие от нее использующая дейтаграммный метод коммутации. Текущая спецификация SMDS предлагает пользователям доступ по выделенной линии со скоростями DS1 (1,544 Мбит/с) и DS3 (45 Мбит/с).

(слайд 11)

10BASE-T. Хотя технология Ethernet появилась сравнительно давно, ее массовое применение в конце 80-х годов обеспечил стандарт 10base-T, разработанный комитетом IEEE 802.3. Стандарт, который определял построение Ethernet с использованием неэкранированной витой пары, изменил саму природу ЛВС. Он специфицировал использование топологии типа «звезда» и концентраторов, что сделало сети более надежными и удобными для управления. Как только промышленность признала 10Base-T в качестве основного способа построения сетей Ethernet, цена на концентраторы и сетевые интерфейсные карты резко упала, что обеспечило еще большее распространение данной технологии.

(слайд 12)

Коммутация в ЛВС. Появление коммутации означало большой скачок вперед в развитии технологий ЛВС. В отличие от технологий разделяемых ЛВС, где фиксированная пропускная способность делится между подключенными к ЛВС устройствами, коммутаторы дали возможность выделять каждому порту канал с пропускной способностью до 10 Мбит/с, резко повысив пропускную способность ЛВС и улучшив ее характеристики. Дополнительный импульс развитию коммутации в ЛВС дала технология АТМ. В отличие от других технологий коммутируемых ЛВС, АТМ поддерживает передачу речи, данных и видеоинформации со скоростью сотен мегабит в секунду. Возможно, АТМ станет первой технологией, используемой и в локальных и в территориальных сетях.

Тенденции развития сетевых информационных технологий.

(слайд 13)

Телекоммуникационные сети, использующие в качестве технологии передачи данных Х.25, Frame Relay, АТМ, выработали свои способы организации инфраструктуры сети, управления, организации услуг и т.д. Однако сети, построенные на перспективных элементах, потребуют новых организационных подходов.

(слайд 14)

Распределенные сети на оптоволокне. Использование оптоволокна в распределенных сетях обеспечивает практически неограниченные скорости передачи информации, высокое качество и надежность. Компании — владельцы сетей дальней связи используют технологию цифровой связи на оптоволокне, чтобы перестроить свои сети снизу доверху. В этот процесс включились и российские телекоммуникационные компании. Широкое использование оптоволокна потребовало разработки новых технологий цифровой передачи сигналов. Наиболее удачной оказалась технология синхронной цифровой иерархии — SDH/SONET, которая задает стандарты для передачи данных на скоростях до 2,4 Гбит/с с возможным увеличением до 10 Гбит/с.

Беспроводные сети мобильных абонентов. Достижения последнего десятилетия в области мобильных и беспроводных систем связи (особенно спутниковых и сотовых) обеспечивают доступ пользователей к сетям передачи данных из любой точки, в том числе и во время движения. Наибольшее распространение получили технологии, использующие стандарты МPT, NMT-450, AMPS, GSM. Технологии продолжают активно совершенствоваться. Одно из перспективных направлений — внедрение метода CDMA — кодового разделения частотного канала в соответствии с документом IS-95, позволяющего наиболее полно и рационально использовать радиочастотный спектр канала.

Internet. Наиболее мощной и динамично развивающейся телекоммуникационной сетью современности можно смело назвать Internet (рис.9). За сравнительно короткое время эта сеть сделала скачок от ведомственной сети к всемирной информационно-телекоммуникационной инфраструктуре. К Internet уже имеют доступ 75 стран мира. Еще 77 стран через систему электронной почты получили возможность подключаться к всемирной службе новостей Usenet, которая позволяет абонентам обмениваться информацией по различным специальным техническим проблемам.

По данным газеты Financial Times, сегодня в сети Internet работает приблизительно 40 миллионов пользователей, объединенных более чем в 40 тыс. сетей. Каждые 30 минут к ней присоединяется новая сеть и каждый месяц прибавляется 1 млн. новых пользователей. К 2000 году, по всей видимости, число пользователей Internet превысит 100 млн. человек. Сеть Internet возникла в результате проекта DARPA (Defence Advanced Research Projects Agency), который был начат в середине 70-х годов и возглавлялся агентством Министерства обороны США. К реализации проекта были привлечены научные и технологические ресурсы университетских, промышленных и правительственных лабораторий США. Соразработчиками телекоммуникационной инфраструктуры стали Национальный научный фонд (NSF), Министерство энергетики, Министерство обороны, Агентство здравоохранения и гуманитарных услуг и Национальное аэрокосмическое агентство (NASA). Созданную в результате интерсеть называют Connected Internet, DARPA/NFS Internet, TCP/IP Internet или просто Internet.

Сегодня Internet представляет собой транснациональную инфраструктуру, которая объединяет большое число различных компьютерных сетей, работающих по самым разнообразным протоколам, связывающих компьютеры различных типов и обеспечивающих передачу данных в различных физических средах: телефонных кабелях, оптоволокне, радио- и спутниковых каналах.

Основные условия вхождения компьютера в сеть: использование протокола TCP/IP для межмашинного обмена, подключение к какой-либо глобальной сети и выполнение определенных правил адресования и маршрутизации. Internet не имеет единого административного органа, управляющего всей его инфраструктурой. Существует только ряд достаточно авторитетных образований (называемых комитетами), действующих на общественных началах и вырабатывающих общие рекомендации по принципам функционирования сети.

Основные направления эволюции телекоммуникационных технологий

(слайд 15)

В дальнейшем основными направлениями эволюции телекоммуникационных технологий, по-видимому, станут:

увеличение скорости передачи информации, обусловленное возрастающими возможностями широкополосных линий и всеобщим использованием оптических каналов;

интеллектуализация сетей передачи информации;

резкий рост числа и мобильности пользователей в связи с удешевлением и миниатюризацией оконечных средств и применением техники беспроводной связи.

Скорость. Высокие скорости необходимы для передачи изображений, в том числе телевизионных, а также для интеграции различных видов информации в контексте мультимедиа, взаимосвязи локальных, городских, территориальных и глобальных сетей.

Интеллектуальность. Интеллектуальность сетей, позволяющая увеличить их гибкость, возможности и надежность, а также упростить управление глобальными сетями даже в неоднородных средах, растет благодаря использованию микроэлектроники и применению программного обеспечения в каждом сетевом устройстве. Интеллектуальная сеть предполагает большое число служб как для пользователя, так и для администратора. Один из ключевых аспектов состоит в том, что сеть предоставляет легкую и динамичную систему заказов и конфигурацию в соответствии с изменяющимися потребностями пользователя. Происходит радикальное изменение роли пользователя от пассивного потребителя до активного клиента.

Увеличение числа и мобильности пользователей. Беспроводные средства и миниатюризация способствуют широкому распространению и мобильности оконечных устройств и терминалов, а тем самым глобальной мобильности и повсеместности их использования систем.

Наиболее перспективные телекоммуникационные и информационные технологии

(слайд 16)

В числе технологий, которые в ближайшее время будут оказывать решающее воздействие на развитие телекоммуникаций, следует назвать:

оптические технологии (SDH/SONET), обеспечивающие увеличение скорости, удешевление доступа к сети и, следовательно, увеличение числа пользователей;

широкополосные каналы (В-ISDN), позволяющие передавать разнородную информацию по одному и тому же каналу и, как следствие, повышающие быстродействие и интеллектуальность сети;

единую технологию мультиплексирования и коммутации (АТМ), повышающую интеллектуальности сети;

методы кодирования и сжатия информации, которым предстоит сыграть ключевую роль в эволюции широкополосных сетей, резко (на несколько порядков) увеличив передаваемые информационные потоки и тем самым обеспечив возможность передачи с высоким качеством мультимедийной, телевизионной и другой информации (наиболее значимые стандарты сжатия: рекомендации МККТТ серии Н, стандарты JPEG и группа стандартов MPEG-1, 2, 3, 4);

коммутируемые ЛВС (Fast Ethernet, FDDl FDDI II, АТМ), увеличивающие производительность и интеллектуальность сети;

цифровую беспроводную связь, способствующую росту числа и мобильности пользователей;

интероперабельность сетей (Java);

универсальный доступ к услугам Internet (WWW).

5. Закрепление знаний

Вопросы:

Что такое телекоммуникационные технологии;

Этапы развития телекоммуникационных технологий;

Характеристики и область применения сетевых протоколов.

Педагог опрашивает группу. В процессе опроса корректирует ошибочные ответы. Учащиеся отвечают на вопросы.

Подведение итогов занятия

Выдача и объяснение домашнего задания

Педагог выдает учащимся домашнее задание:

выучить конспект лекции;

заполнить листы рабочей тетради;

проанализировать состояние развития средств связи и сетевых телекоммуникационных технологий в России.

составить презентацию по теме «Основные направления эволюции телекоммуникационных технологии».

Лабораторная работа № 1

Тема: Работа пользователей в локальных компьютерных сетях

Цель:

Ознакомление с аппаратным обеспечение локальной компьютерной сети;

Получение навыков работы в локальной компьютерной сети;

Научиться устанавливать права доступа к сетевым ресурсам, работать с информацией, расположенной на компьютерах локальной сети.

Оборудование и ПО: ПК, ОС Windows 7

Теоретический материал:

Компьютерная сеть – объединение двух или более компьютеров с помощью телекоммуникационного оборудования.

Для создания компьютерной сети необходимо специальное аппаратное и программное обеспечение.

Назначение компьютерных сетей – обеспечение совместного доступа к общим ресурсам (аппаратным, программным и информационным).

Под аппаратным ресурсом понимается устройства ПК, которые можно использовать совместно, например принтер, жёсткий диск и т.д.

Программный ресурс – совокупность программного обеспечения, которое можно использовать совместно.

Информационный ресурс – совокупность данных, хранящихся на удалённых компьютерах, доступ к которым возможен пользователям сети.

Разделение ведётся по территориальному признаку локальные сети более компактные. Это могут быть сети одного помещения, здания. Глобальные сети могут объединять как отдельные компьютеры, так и локальные сети.

Для того обеспечения совместимости компьютеров в сети действуют специальные стандарты, которые называются протоколами.

Протоколы бывают аппаратные (определяют взаимодействие компонентов сети) и программные (определяют взаимодействие программ и данных).

В локальных сетях обычно используется одинаковый набор протоколов, в глобальных – разный.

Основные понятия локальных компьютерных сетей

Локальные компьютерные сети бывают двух типов:

одноранговые;

с выделенным сервером.

Одноранговые сети – сети, в которых все компьютеры имеют равные права.

В сетях с выделенным файловым сервером один из компьютеров предназначен для совместной эксплуатации другими участниками локальной сети.

Группа участников, работающих над одним проектом называется рабочей группой. Участники одной рабочей группы могут иметь разные права доступа к ресурсам сети. В одной локальной сети может быть несколько рабочих групп.

Совокупность приёмов разделения и ограничения прав участников компьютерной сети называется политикой сети.

Управление сетевыми политиками называется администрированием сети. Человек, который отвечает за организацию работы в локальной сети каждого участника называется системным администратором.

IP адрес - уникальный сетевой адрес узла в компьютерной сети, построенной попротоколу IP. В сети Интернет требуется глобальная уникальность адреса; в случае работы в локальной сети требуется уникальность адреса в пределах сети.

IP - адрес записывается в виде четырёх десятичных чисел (от 0 до 255), разделённых точками, например, 192.168.0.1 или 10.32.123.46. Когда речь идет о сетевом адресе, обычно имеется в виду IP – адрес.

IP – адрес бывает статическим и динамическим.

IP-адрес называют динамическим (непостоянным, изменяемым), если он назначается автоматически при подключении устройства к сети и используется в течение ограниченного промежутка времени, указанного в сервисе назначавшего IP-адрес.

IP-адрес называют статическим (постоянным, неизменяемым), если он назначается пользователем в настройках устройства, либо если назначается автоматически при подключении устройства к сети и не может быть присвоен другому устройству.

Задания:

Отобразить ярлык Сеть в Главном меню (ПК на кнопке Пуск  Настроить  Сеть)

Рисунок 1 – Настройка меню «Пуск»

Ознакомиться с содержимым локальной компьютерной сети (открыть папку Сеть). Найдите в вашей сети сетевой адаптер, концентратор (HUB или Switch), модем, волоконно- оптический приёмопередатчик, Wi-Fi-роутер, интернет-сервер, файловый сервер, выделенный сервер, рабочую станцию (покажите преподавателю, что вы нашли). Скриншот окна разместить в документе Word

На диске D: создать папку с вашей фамилией и поместить в неё 2 любых файла.

На диске D: задать общий доступ для вашей папки

Задание общего доступа папке:

ПК на папке  Свойства  Доступ  Общий доступ  из списка пользователей выбрать Все  Добавить настроить доступ Чтение и запись  Общий доступ

Рисунок 3 – Настройка доступа

Проверить доступ к папке. Для этого открыть папку D:\ ваша папка на любом другом компьютере, входящем в вашу рабочую группу. Поместить скриншот содержимого вашей папки в документ Word.

Прерывание общего доступа папке:

ПК на папке  Общий доступ  Никому из пользователей

Определите IP адрес вашего персонального компьютера.

Для определения IP адреса воспользуемся командной строкой. Для этого ЛК на кнопке Пуск и в поле Поиск ввести в поле команду cmd. Далее ввести команду ipconfig и найти свой IP адрес.

Скрин разместить в отчёте

ЛК на индикаторе Сеть  Центр управления сетями и общим доступом

Рисунок 4 - Центр управления сетями и общим доступом

Скрин окон (как в методичке) разместить в отчёте. Вырезать часть экрана с помощью инструмента Ножницы и пером отметить IP адрес.

Создать сетевой диск из папки Преподаватель, расположенной на ПК SERVER37.

Пуск  ПК на ярлыке Сеть  Подключить сетевой диск  Обзор  выбрать ПК и выбрать папку  ОК .

Рисунок 5 – Обзор папок

Просмотреть как отображается сетевой диск в папке Мой компьютер

Скопировать скриншот окна Мой компьютер в отчёт.

Отправить отчёт по локальной сети в папку Преподаватель.

Найдите в сети Интернет информацию о назначении сетевого диска и выпишите в тетрадь.

Отключите сетевой диск Преподаватель.

Контрольные вопросы

Что такое компьютерная сети и её назначение

Классификация сетей по территориальному признаку

Основные понятия локальной компьютерной сети

Что такое IP адрес и для чего он предназначен

Как просмотреть свой IP адрес

Как назначить папке общий доступ? Как отключить общий доступ?

Что такое сетевой диск и как его подключить.

В чём отличие сетевого диска от папки с общим доступом

МЕТОДИЧЕСКИЙ БЛОК

Выдержка из рабочей тетради

Тема 1.1 «Понятие компьютерных сетей»

Дайте определение компьютерным сетям

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Как можно соединить два компьютера?

________________________________________________________________________________________________________________________________

Что такое Интернет?________________________________________

________________________________________________________________

В каком году Федеральный сетевой совет одобрил резолюцию определяющею термин «Интернет»?_______________________________

Перечислите основные преимущества компьютерных сетей.

________________________________________________________________________________________________________________________________

Перечислите и охарактеризуйте компьютерные сети по территориальному распределению.

а._______________________________________________________________________________________________________________________________ б._______________________________________________________________________________________________________________________________ в._______________________________________________________________________________________________________________________________

г._______________________________________________________________________________________________________________________________

7. Перечислите компьютерные сети по принадлежности

1.____________________________________2._________________________ 3.____________________________________4._________________________

8. По скорости передачи информации сети разделяются на:

1._______________________________________________________________ 2._______________________________________________________________ 3._______________________________________________________________

9. Дайте определение понятию канал связи. И перечислите характеристику.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

10. Заполните схему, охарактеризовав каждый пункт:

Канал связи

11. Что такое топология сети? ________________________________________________________________________________________________________________________________

12. Перечислите и охарактеризуйте топологии сети

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

13. Что такое сервер? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

14. Как называется специальная плата для подключения компьютера к локальной сети?___________________________________________________________

Тема 1.2. «Эталонная модель OSI»

Дайте определение понятию стек протоколов TCP/IP.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________;

__________________________________________________.

Перечислите уровни модели OSI

__________________________________________________;

__________________________________________________.

Охарактеризуйте каждый уровень модели OSI

1._______________________________________________________________________________________________________________________________ 2._______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3._______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4._______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5._______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6._______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 7._______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Перечислите принципы появления семи уровней модели OSI.

6. Дайте определение понятию кадр.

________________________________________________________________________________________________________________________________

Тема 1.3 «Телекоммуникационные технологии»

Дайте определение понятию телекоммуникационные технологии

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Перечислите этапы развития телекоммуникационных технологий

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Перечислите особенности и области применения следующих протоколов:

Х.25____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

TCP/IP__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ISDN____________________________________________________________________________________________________________________________

FRAME RELAY ___________________________________________________

ATM____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

SMDS10BASE-T ________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Охарактеризуйте основные направления эволюции телекоммуникационных технологий

5.Перечислите перспективы телекоммуникационных и информационных технологий

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6.Дайте определения понятию «Информационные технологии»

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Проверочный тест

на тему «Телекоммуникационные технологии»

Вариант №1

Дайте определение понятию «Телекоммуникационные технологии»

________________________________________________________________________________________________________________________________

Перечислите основные этапы развития телекоммуникационных технологий

________________________________________________________________________________________________________________________________

Опишите направления эволюции телекоммуникационных технологий

________________________________________________________________________________________________________________________________

Заполните таблицу протоколов

Протокол	Область применения	Особенности
Х.25.
TCP/IP.
ISDN.
Frame Relay (FR).
АТМ.
SMDS.
10BASE-T.
Коммутация в ЛВС.

КОНТРОЛЬНО-ОЦЕНОЧНЫЙ БЛОК

Вопросы к зачету поМДК 01.01 «Организация, принципы построения и функционирования компьютерных сетей» раздела «Введение в компьютерные сети»

Что такое компьютерные сети, каков их состав и назначение?

В чем заключаются преимущества объединения компьютеров в вычислительные сети?

Как вы понимаете принцип взаимодействия компьютеров в сети «клиент-сервер»? Каковы отличия компьютеров-серверов и компьютеров-клиентов?

Какие вы знаете виды сетей и способы передачи информации в них?

Каково назначение различных уровней модели сетевого взаимодействия?

Зачем при передаче файлов по сети нужны протоколы?

Опишите отличия между методами передачи данных в компьютерных сетях: симплексный, полудуплексный и дуплексный.

Что такое топология компьютерной сети?

Чем отличаются топологии типа «звезда», «кольцо» и «шина»?

Что такое Fast Ethernet?

Каковы особенности технологий передачи данных FiberChannel, ISDN?

Каковы отличия различных сред передачи данных: витая пара, коаксиальный кабель, оптический кабель?

В чем заключаются особенности беспроводных технологий передачи данных в компьютерных сетях?

Каково назначение сетевых карт?

Зачем нужны повторители при передаче данных?

Каково назначение концентраторов и коммутаторов? В чем их различие?

Каково назначение сетевой операционной системы?

Чем различаются основные подходы к организации управления ресурсами сети: таблицы объектов, домены и служба DNS?

Структура и типы сетевых систем.

Какие вы знаете информационные системы?

Привести примеры сетевых протоколов.

Проверочный тест на тему «Компьютерные коммуникации»

Вариант №1

Выберите правильный ответ

Вопрос 1. Комплекс аппаратных и программных средств, позволяющих компьютерам обмениваться данными:

Интерфейс

Магистраль

компьютерная сеть

адаптеры

Вопрос 2. Группа компьютеров, связанных каналами передачи информации и находящимися в пределах здания называется:

глобальной компьютерной сетью

информационной системой с гиперсвязями

локальной компьютерной сетью

электронной почтой

Вопрос 3. Глобальная компьютерная сеть – это:

информационная система с гиперсвязями

группа компьютеров, связанных каналами передачи информации и находящимися в пределах здания

система обмена информацией на определенную тему

совокупность локальных сетей и компьютеров, расположенных на больших расстояниях и соединенных в единую систему

Вопрос 4. Для хранения файлов, предназначенных для общего доступа пользователей сети, используется:

файл-сервер

рабочая станция

клиент-сервер

коммутатор

Вопрос 5. Компьютер, подключенный к Интернету, обязательно имеет:

IP-адрес

WEB-страницу

доменное имя

URL-адрес

Вопрос 6. Модем обеспечивает:

преобразование двоичного кода в аналоговый сигнал и обратно

преобразование двоичного кода в аналоговый сигнал

преобразование аналогового сигнала в двоичный код

усиление аналогового сигнала

Вопрос 7. Телеконференция – это:

обмен письмами в глобальных сетях

информационная система в гиперсвязях

система обмена информацией между абонентами компьютерной сети

процесс создания, приема, передачи WEB-страниц

Вопрос 8. Компьютер, предоставляющий свои ресурсы в пользование другим компьютерам при совместной работе, называется:

адаптером

коммутатором

станцией

сервером

Вопрос 9. Электронная почта позволяет передавать:

только сообщения

только файлы

сообщения и приложенные файлы

видеоизображение

Вопрос 10. Задан адрес электронной почты в сети Интернет: [email protected]; каково имя владельца этого электронного адреса?

mtu-net.ru

user_name

mtu-net

Вопрос 11. Браузеры (например, Microsoft Internet Explorer) являются:

сетевыми вирусами

антивирусными программами

трансляторами языка программирования

средством просмотра Web-страниц

Вопрос 12. Серверы Интернет, содержащие файловые архивы, позволяют:

скачивать необходимые файлы

получать электронную почту

участвовать в телеконференциях

проводить видеоконференции

Вопрос 13. Модем – это:

почтовая программа

сетевой протокол

. сервер Интернет

техническое устройство

Вопрос 14. Задан адрес электронной почты в сети Интернет: [email protected]; каково имя сервера?

ru;

mtu-net.ru;

user_name;

mtu-net

Вопрос 15.Гипертекст – это:

очень большой текст

текст, в котором могут осуществляться переходы по выделенным ссылкам

текст, набранный на компьютере

текст, в котором используется шрифт большого размера

Выводы по главе II

Для разработки учебно-методического комплекса необходим предварительный анализ содержания учебного предмета. Нужно проанализировать федеральный государственный образовательный стандарт, с указанием учебных элементов и уровней их усвоения по всем темам предмета. Основные учебные элементы следует определить для того, чтобы проверялся наиболее важный, необходимый для усвоения материал. Известно, что не все понятия учащийся должен усвоить на одном и том же уровне.

Уровни необходимо учитывать как в процессе преподавания при выборе методов и методических приемов обучения, так и при разработке учебно-методического обеспечения, где описаны основные возможности усвоения междисциплинарного курса «Организация, принципы построения и функционирования компьютерных сетей».

В структуру разработанного УМК по МДК 01.01 «Организация, принципы построения и функционирования компьютерных сетей» раздела «Введение в локальные сети» входит следующий материал:

Выдержка из ФГОС по 09.02.02 «Компьютерные сети»

Рабочая программа дисциплины;

Листы рабочей тетради по разделу;

Вопросы к зачету по разделу;

Итоговый контрольный тест по разделу «Компьютерные сети и телекоммуникационные технологии».

Учебно-методическое обеспечение разработано в соответствии с требованиями валидности (соответствия уровня контроля изучения учебного материала, содержания задания – выявляемому уровню усвоения). Задания типичны для предмета и профессии; объем задания (по содержанию, структуре, времени выполнения) обеспечивает выполнение практической работы за определенное время. Формулировки содержания заданий с исчерпывающей полнотой раскрывают поставленную перед учащимися задачу: что именно он должен сделать, какие условия выполнить, каких результатов достичь. Задания составлены с учетом выделенных уровней усвоения материала по данной теме.

Таким образом, под разработкой учебно-методического обеспечения мы понимаем – процесс сбора, систематизации, унификации и проверки информации, включающий в себя наиболее полный и всесторонний анализ литературы по какой-либо теме и последующую организацию комплекса согласно всем правилам данной процедуры.

Разработанное учебно-методическое обеспечение рекомендуется для междисциплинарного курса «Организация, принципы построения и функционирования компьютерных сетей» раздела «Введение в локальные сети» для студентов СПО.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Нормативно-правовые акты

Конституция Российской Федерации [Электронный ресурс]. – http://mon.gov.ru/dok/konst/4003/

Закон Российской Федерации «Об образовании» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://mon.gov.ru/dok/fz/obr/3986/

Распоряжение Правительства РФ от 17 ноября 2008 г. N 1663-р «Основные направления деятельности Правительства Российской Федерации на период до 2012 года» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http : // www.garant.ru.

Список литературы

Архангельский А.Я. Приемы программирования в Delphi. Версии 5-7 [Текст] / А.Я. Архангельский. – М.: ЗАО "Издательство БИНОМ", 2003. - 784 с.

Бабанский Ю.К. Педагогика [Текст] / Ю.К. Бабанский. – М.: Просвещение, 1998.

Бабанский Ю.К. Оптимизация процесса обучения (общедидактический аспект) [Текст] / Бабанский Ю.К. - М.: Педагогика, 1997.

Бабушкина И.А., Бушмелева, Н.А., Окулов С.М., Черных С.Ю. Практикум по Турбо Паскалю [Текст] / И.А. Бабушкина, Н.А. Бушмелева; Учебное пособие по курсам “Информатика и вычислительная техника”, “Основы программирования”– Москва, АБФ, 2008 – 384с.

Балыкина Е.Н., Бузун, Д.Н. Проектирование концептуальной модели электронного учебно-методического комплекса "тестология" / Е.Н. Балыкина, Д.Н. Бузун, Конгресс конференций: Информационные технологии в образовании, - [Электронный ресурс] // 2004 г. Режим доступа: http://ito.edu.ru/2004/Moscow/VI/VI-0-3937.html.

Балыкина Е.Н., Бузун Д.Н. Электронный учебно-методический комплекс по социально-гуманитарным дисциплинам для многоступенчатой системы университетского образования // Многоступенчатое университетское образование: от эффективного преподавания к эффективному учению: Сборник научн. трудов. - Минск, 2003. С.162-173.

Батышев С.Я. История профессионального образования в России / Под ред. С.Я. Батышева. – М., 2003.

Беспалько В.П. Педагогика и прогрессивные технологии обучения. - М., 1995

Бобровский С. Delphi 7 [Текст] / С. Бобровский. Учебный курс. - СПб.: Питер, 2002. – 736 с

Борисов С.С. Проектирование учебно-методического комплекса в системе профессионального образования менеджеров туризма. (На примере дисциплины «Введение в туризм») [Текст] / С.С. Борисов. Дис. канд. пед. наук. -М., 2002. – 187 с.

Выготский Л.С. Педагогическая психология [Текст] / Л.С. Выготский. – М.: Педагогика-пресс, 1996. – 536 с.

Гегель Г. Энциклопедия философских наук [Текст] / Г. Гегель. - М., 1974.-Т. 1, – 400 с.

Глазунов А.Т. Творческое развитие педагога профлицея [Текст] / А.Т. Глазунов. — М.; АПО, 2000. – 115 с.

Демкин В.П., Можаева Г.В. Классификация образовательных электронных изданий: основные принципы и критерии. Методическое пособие для преподавателей / В.П. Демкин, Г.В. Можаева, - [Электронный ресурс] // Томск: Томский государственный университет. – 2003 г. Режим доступа: http://ido.tsu.ru/ss/?unit=214&page=622

Ерецкий М.Н., Чекулаев М.А. Система методических комплексов [Текст] / М.Н. Ерецкий, М.А. Чекулаев. Среднее специальное образование, - 1984, - № 7.— С. 12-17.

Загвязинский В.И. Теория обучения: современная интерпретация: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений. — 2-е изд., испр. / В.И. Загвязинский — М.: Издательский центр «Академия», 2004. — 192 с.

Захарова И.Г. Информационные технологии в образовании: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений. / И.Г. Захарова— М.: Издательский центр «Академия», 2003. — 192 с.

Зеер Э.Ф. Психология профессионального образования [Текст] / Э.Ф. Зеер. Учеб. пособие. - Екатеринбург: Изд-во урал. гос, проф,-пед. ун-та, 2000. - 397 с.

Зимина О.В., Кириллов А.И. Рекомендации по созданию электронного учебника / О.В. Зимина, А.И. Кириллов, - [Электронный ресурс] // М.: 2002. Режим доступа: http://www.academiaxxi.ru/Meth_Papers/AO_ recom_t.htm

Зимняя И.А. Педагогическая психология [Текст] / И.А. Зимняя. Учеб. Пособие. — Ростов-на-Дону: Феникс, 1997.-480 с.

Зинченко Т.П. Память в экспериментальной и когнитивной психологии / Т.П. Зинченко — Пб.: Питер, 2002. — 320 с.

Зубов В.С. Программирование на языке Turbo Pascal (версии 6.0 и 7.0). — М.: Информационно-издательский дом "Филинъ", 1997. — 320 с.

Зуев В.М., Новиков, П.Н. Образование и занятость: взаимодействие и социальное партнерство [Текст] / В.М. Зуев, П.Н. Новиков. Профессиональное образование. — 2000. № 6 — С.3-4.

Зуев Д. Д. Школьный учебник. / Д.Д. Зуев. - М.: Педагогика, 1983. — 167 с.

Зуев Д.Д. Концепция типового проектирования и конструирования учебных изданий: реальность, проблемы, перспективы. //Проблемы учебника. Вып. 18. М.: Просвещение, 1988. С. 319.

Зуев Д.Д. Повышение эффективности учебно-методического комплекса как средства интенсификации учебного процесса. //Проблемы учебника. М.: Просвещение, 2007.

Кедрова Е.М. Воспитание интеллектуально зрелой личности студента // Высшая школа. — 2004. — № 6. — С. 57-63.

Кирсанов Д.В. Веб-дизайн. / Д.В. Кирсанов — Спб.: Символ-плюс, 2001. — 234 с.

Колмогоров Л.С. Опыт создания электронных УМК по психологии для студентов [Текст] / Л.С. Колмогоров. Организационно-управленческие инновации в системе педагогического образования. Барнаул, 1999. — С. 36-40.

Кочетов С.И. Комплексное методическое обеспечение учебного процесса средствами обучения [Текст] / С.И. Кочетов. - М: Высш. шк,, 1986.-61 с.

Лейбович А.Н. Структура и содержание государственного стандарта профессионального образования. - М., 1994.

Леонтьев А.Н. Деятельность, сознание, личность [Текст] / А.Н. Леонтьев. - М.: Политиздат, 1975.-304 с.

Лернер И .Я. Дидактические основы методов обучения [Текст] / И.Я. Лернер. - М.: Педагогика, 1981,-180 с,

Лында А.С. Дидактические основы формирования самоконтроля в процессе самостоятельной работы учащихся [Текст] / А.С. Лында. — М.; Высш. шк., 1979. — 159 с.

Макаров А.В. Учебно-методический комплекс: модульная технология разработки: Учебно-методич. пособие / А.В. Макаров, З.П. Трофимова, В.С. Вязовкин, Ю.Ю. Гафарова – Мн. РИВШ БГУ, 2001. — 118 с.

Марченко А.И., Марченко Л.А. Программирование в среде Turbo Pascal 7.0. / Под ред. Тарасенко В.П. — К,: ВЕК+, М.: Бином Универсал, 1998. — 496 с.

– 6-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2007. – 256 с.

Немов Р.С. Психология: Учеб. пособие для учащихся пед. ин-тов и работников системы подготовки, повышения квалификации и переподготовки пед. Кадров [Текст] / Р.С. Немов — М.: Просвещение, 1990. — 301 с.

Ненашева Л.А., Семушина Л.Г, Моделирование профессиональной деятельности в учебном процессе [Текст] / Л.А. Ненашева, Л.Г. Семушина. — М.: Педагогика, 1989. - 150 с

Новиков A.M. Научно-экспериментальная работа в образовательном учреждении (деловые советы) [Текст] / А.М. Новиков. М., 1996. - 131 с,

Образцов П.И. Психолого-педагогические аспекты разработки и применения в вузе информационных технологий обучения: Монография [Электронный ресурс] / П.И. Образцов. ‑ Орел, 2000. ‑ Режим доступа:http://www.pavelobraztsov.narod.ru/text/9.htm

Общероссийский классификатор продукции. Ред. 24.05.2000. Введ. 01.07.1994. Комитет РФ по стандартизации, метрологии и сертификации.

Окулов С.М. Основы программирования. / С.М. Окулов— М.: ЮНИМЕДИАСТАЙЛ, 2002. — 424 с.

Отчет о проекте "Информатизация учебного процесса БГУ" (прикладное исследование) / Белорусский государственный университет. Центр проблем развития образования. — Мн., 2002. — С. 11—22.)

Пальчевский Б.В. Фридман Л.C. Учебно-методический комплекс как средство обучения [Текст] / Б.Ф. Пальчевский, Л.С.Фридман. Советская педагогика.- 1991. - №6.-С. 26-32.

Пидкаситый П.И. Педагогика [Текст] / П.И. Пидкаситый. – М., 2002.

Пильщиков В.Н. Сборник упражнений по языку Pascal / В.Н. Пильщиков — М.: Наука, 1989.

Полат Е. С. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования: Учеб. пособие для студ. пед. вузов и системы повыш. квалиф. пед. кадров /ЕС. Полат, М.Ю. Вухаркина, MB. Моисеева, А.Е. Петров. - М.: Издательский центр «Академия», 2002. - 272 с.

Положение об электронном учебно-методическом комплексе дисциплины / Сибирский государственный технологический университет, - [Электронный ресурс] // Красноярск. - 2004 г. Режим доступа: http://vk.sibstu. kts.ru/p_elumkd.html.

Прохоренко Д.М. Разработка и использование мультимедийных обучающих гиперкурсов в учебном процессе: Учеб. пособие / Д.М. Прохоренко — Мн.: РИВШ, 2004. — 212 с.

Сахашик Т. Контейнер с сюрпризами [Текст] / Т. Сахашик, Л. Фридман. Мир образования.1996.-№3.-С.б4-65.

Селевко Г.К. Современные образовательные технологии [Текст] / Г.К. Селевко; Учебное пособие. - М: Народное образование, 1998.

Семакин И.Г. Основы программирования: Учебник / И.Г. Семакин, А.П. Шестаков — М.: Мастерство, НМЦ СПО; Высшая школа, 2004. — 432 с.

Семушина Л.Г. Содержание и технологии обучения в средних специальных учебных заведениях [Текст] / Л.Г. Семушина, Н.Г. Ярошенко; Учебное пособие для преп. учреждений сред. проф. образования. — М,: Мастерство» 2001. — 272 с.

Ситнев В.А. Методические документы, регламентирующие образовательный процесс в системе модульной технологии обучения [Текст] / В.А. Ситнев, Л.Г. Истомин; Учебно-методическое пособие. Новосибирск: НГИ, 2001.-63 с.

Скакун В.А. Методическое пособие для преподавателей специальных и общетехнических предметом учебных заведений [Текст] / В.А. Скакун. - М.: ИРПО, 1998.— 88 с.

Скаткин М.Н. Методология и методика педагогических исследований [Текст] / М.Н. Скаткин. - М,-1986.-273с.

Скибицкий Э.Г. Дидактическое обеспечение процесса дистанционного обучения / Э.Г. Скибицкий // Дистанционное образование. — 2000. — № 1. — С. 21-25.

Сластенин В.А. Педагогика [Текст] / В.А. Сластенин. – М.: Академия, 2004.

Смирнов И.П. Профобразование России. Итоги XX века и прогнозы. (В 2-х томах) [Текст] / И.П. Смирнов, 1999.

Сможенкова М.С. Дидактические основы разработки учебно- методического комплекса для профессиональной подготовки специалистов в сфере туризма [Текст] / М.С. Сможенкова. канд. пед, наук, - Схолия, 2001. - 196 с.

Советский энциклопедический словарь. – М.: Энциклопедия, 1995. – 1630 с.

Солянкина Л.Е. Учебно-методический комплекс как средство профессионального саморазвития студента [Текст] / Л.Е. Солянкина; Дис. канд. пед. наук. — Волгоград, 1999.-217с,

Трофимцев Ю.И. Структура учебника как отражение требований к подготовке специалиста //Материалы научно-практической конференции «Модель специалиста и XXI век» / Ю.И. Трофимцев - Якутск: Изд-во ЯГУ, 2003.

Уваров А.Ю. Электронный учебник: теория и практика. / А.Ю. Уваров – М.: Изд-во УРАО, 1999. – 220 с.

Фридман Л.М. Наглядность и моделирование в обучении / Л.М. Фридман. ‑ М.: Знание, 1984. — 80 с.

Харламов И.Ф. Педагогика [Текст] / И.Ф. Харламов. – Минск, 2002.

Хозяинов Г.И. Средства обучения как компонент педагогического процесса [Текст] / Г.И. Хозяинов; Юбилейный сборник трудов ученых РГАФК, посвященный 90-летию академии. - М.: 2007 - т. 5. С. 130-136

Чекалева Н.В. Теоретические основы учебно-методического обеспечения процесса изучения педагогических дисциплин в педагогическом вузе : Монография: Науч. изд-е / Н. В. Чекалева ; Омск. гос. пед. ун-т. - Омск : Изд-во ОмГПУ, 1998. - 167 с. - Шаталов, В.Ф. Точка опоры. Организационные основы экспериментальных исследований [Текст] / В.Ф. Шаталов. -М.: Университетское, 1990 – 224 с.

Энциклопедия профессионального образования [Текст] / ред. С.Я. Батышсв ; В 3-х т./Под -М-: АПО, 1998. -568с, ил. ТЛ.-А-Л-1998.

Просмотров работы: 192

Код для цитирования:

XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

1.2. Разработка и применение электронного учебно-методического обеспечения в процессе профессионального обучения

МЕТОДИЧЕСКИЙ БЛОК

Выдержка из рабочей тетради

Выводы по главе II

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Студенческий научный форум - 2019
XI Международная студенческая научная конференция