КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ, ИНТЕРНЕТ И МУЛЬТИМЕДИА-ТЕХНОЛОГИИ

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью курса является формирование у будущего учителя информатики совокупности знаний и представлений о возможностях и принципах функционирования компьютерных сетей, организации в единое целое разнородной информации, представленной в различных форматах и возможности обеспечить активное воздействие человека на эти данные в реальном масштабе времени, а также об организации доступа к распределенным данным.

Достижение цели обучения обеспечивается решением следующих основных задач:

ü формирование знаний, умений и навыков в области сетевых стандартов представления информации и протоколов передачи данных и принципов их использования для объединения в единое целое разнородных информационных ресурсов;

ü овладение умениями и навыками по разработке мультимедийных сетевых информационных ресурсов;

ü формирование знаний, умений и навыков в области разработки простейших сетевых приложений, основанных на архитектуре клиент-сервер.

В рамках курса мультимедиа понимается как собирательное понятие для интерактивных компьютерных технологий, обеспечивающих работу с неподвижными изображениями, анимированной компьютерной графикой, видео, аудио (звуком), текстом, а также технология, позволяющая объединить подобную разнородную информацию в единое целое. Средства мультимедиа рассматриваются как оборудование, обеспечивающее воспроизведение и хранение мультимедийной информации (мультимедийный компьютер) или непосредственно сам носитель мультимедиа-информации (CD-ROM, DVD и тд ) Технология мультимедиа рассматривается как совокупность программных средств, позволяющих создавать мультимедийные приложения.

2. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

После изучения дисциплины студент должен знать:

ü принципы построения компьютерных сетей;

ü протоколы и технологии передачи данных в сетях;

ü состав и принципы функционирования Интернет-технологий;

ü принципы построения и использования информационных и интерактивных ресурсов Интернет;

ü принципы создания мультимедиа-продуктов и использования мультимедиа-технологий;

должен обладать навыками:

ü создания информационных и интерактивных Интернет-ресурсов;

ü обмена информацией средствами электронной почты;

ü использования мультимедиа-оболочек и технологий, создания мультимедиа-приложений.

3. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ

Вид учебной работы	Всего часов	Семестры
Общая трудоемкость	190	7,8
Аудиторные занятия	106
Лекции	36
Практические занятия (семинары)
Лабораторные работы	70
Самостоятельная работа	84
Курсовые работы/рефераты	X
Вид итогового контроля		экзамен

4.СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1. РАЗДЕЛЫ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ ЗАНЯТИЙ¹

' В скобках указано распределение часов по видам занятий, рекомендо ванное Учебно-методической комиссией по информатике УМО по специальностям педагогического образования

No			Практи-	Лабора-
п/п	Разделы дисциплины	Лекции	ческие занятия,	торные
				работы
	-		семинары
1	Компьютерные сети	Х(20)		Х(36)
2	Мультимедиа-технологии	Х(8)		Х(16)
3	Интернет-технологии	Х(8)		Х(18)

4.2. СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ

I. КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

Основы сетевых технологий. Сети в современной жизни. Использование глобальных сетей в сферах науки, образования, культуры и экономики. История возникновения и развития глобальной сети Internet. Текущая статистка использования сети Internet. Классификация ЭВМ по областям применения. Архитектура вычислительных систем, распределенные вычислительные системы, принципы работы вычислительной сети и основные проблемы ее построения. Стандартизация в области вычислительных сетей, эталонная семиуровневая модель ISO OSI, локальные и глобальные сети, требования, предъявляемые к современным вычислительным сетям.

Локальные вычислительные сети. Стандарты физического и канального уровня для локальных сетей. Структуризация локальных сетей. Структурированная кабельная система. Структурообразующее оборудование физического и канального уровня. Средства сетевого уровня стека TCP/IP, Novell, протоколы обмена маршрутной информацией, типовые структуры локальных сетей.

Структурообразующее оборудование компьютерных сетей. Коммуникационное оборудование в современных вычислительных системах. Протоколы и оборудование локальных сетей. Протоколы и оборудование глобальных сетей.

Программирование сетевых приложений. Технология распределенных вычислений. Приложения: несетевые, сетевые и специализированные. Технология клиент-сервер . Модель доступа к удаленным данным. Электронная почта. Модель сервера баз данных. Модель сервера приложений. Программирование для Интернет на основе TCP/IP, модели протоколов передачи файлов в Internet. Порты и гнезда.

Защита информации в сетях. Угрозы информации в телекоммуникационных системах. Цели защиты информации. Законодательное обеспечение защиты информации, защита от несанкционированного доступа к информации, службы и механизмы защиты информации в открытых системах. Криптографические методы защиты информации (криптология, криптография, криптоанализ), шифрование информации (стандарт шифрования данных DES, стандарт шифрования данных PGP), решение проблем аутентификации в телекоммуникационных системах. Сетевое администрирование: проектирование, настройка и сопровождение сети.

II. МУЛЬТИМЕДИА-ТЕХНОЛОГИИ

Мультимедиа-информация стандарты и средства представления и хранения. Оборудование для представления и подготовки мультимедиа-информации, основные приемы работы с ним:

ü CD-ROM приводы, устройство и принцип действия, основные технические характеристики, различные типы приводов их достоинства и недостатки;

ü акустические системы, устройство и принцип действия, основные технические характеристики, различные типы cистем их достоинства и недостатки;

ü видеоадаптеры, устройство и принцип действия, основные технические характеристики, различные типы адаптеров их достоинства и недостатки;

ü звуковые карты, устройство и принцип действия, основные технические характеристики, различные типы карт их достоинства и недостатки;

ü мониторы, устройство и принцип действия, основные технические характеристики, различные типы мониторов их достоинства и недостатки;

ü принтеры, устройство и принцип действия, основные технические характеристики, различные типы принтеров их достоинства и недостатки

ü сканеры, устройство и принцип действия, основные технические характеристики, различные типы сканеров их достоинства и недостатки;

ü устройства захвата видеоизображения, устройство и принцип действия, основные технические характеристики, различные типы устройств их достоинства и недостатки;

ü современные средства отображения информации, проекционное оборудование (эпископы, мультимедиа-проекгоры, LCD-панели), его устройство и принцип действия, основные технические характеристики, различные типы устройств их достоинства и недостатки.

Стандарты и средства компьютерного представления текстов Текст и его составные части; шрифт гарнитура, кегль, начертание, насыщенность, пропорциональность, кернинг, крекинг, типы шрифтов растровые, контурные, алгоритмические, формат True Type, Туре 1, абзац и формат страниц; создание текста вручную при помощи текстового редактора, использование лите ратурных источников и издательских материалов проблемы авторского права, использование баз данных, сканирование документов с последующим распознаванием изображения, кодировка символов стандарт ASCII, стандарт OEM, стандарт ANSI, стандарт UNICODE, текстовые редакторы, осуществляющие ра боту с символами в разном формате, режим WYSIWYG, RTF, DOC, ТЕХ, PostScript-форматы документов.

Стандарты и средства компьютерного представления аудиоинформации. Программное обеспечение для работы с аудио: аналоговая звукозапись, цифровая аудиозапись, система звучания, шумы, системы улучшения звука, звуковое разрешение, частота дискретизации, кодеки, стандартные кодеки, хранение звука, Wave-формат файла, MIDI-формат файла, MIDI-интерфейс, MIDI-команды, MIDI-трек, MIDI-канал, MIDI-синтезатор, MIDI-клавиатура, музыкальный синтезатор, основные системы синтеза звука, аналоговый способ записи звука, цифровой способ записи звука, программы-рекордеры, редактирование и монтаж звуковых фрагментов, фильтры и эффекты, программы-секвенсоры, программы-нотаторы, однотрековая/многотрековая за пись, хранение MIDI-данных, воспроизведение MIDI-данных, FM-синтез, Wave Table синтез, сэмплеры.

Стандарты и средства компьютерного представления видеоинформации (рисунки/анимация/видео). Программное обеспечение для работы с видеоинформацией. Понятие о компьютерной графике. Область применения и классификация. Обзор аппаратного обеспечения Обзор программного обеспечения. Основные понятия компьютерной графики Графические файлы и графические данные. Цветовые модели. Пиксели и точки. Хранение графических данных. Классификация графических форматов. Организация растровых файлов Организация векторных файлов Метафайлы. Сжатие графических данных. Обзор наиболее популярных растро вых форматов. Обзор наиболее популярных векторных форматов и метафайлов. Преобразование форматов. Обзор программного обеспечения. Восприятие движения. Анимация физических объектов, тайминг, обзор программного обеспечения. Видеосигналы. Видеостандарты. Видеоформаты. Сжатие видеоданных. Создание и редактирование видеоизображении. Хранение и воспроизведение видеоизображении. Обзор программного обеспечения

Стандарты и средства компьютерного представления сценари ев (скриптов) работы с мультимедиа-информацией. Элементы при кладной композиции. Использование авторских систем (authoring system) для разработки презентаций и обучающих курсов (HyperMethod, MacroMedia Director, Power Point, WebCT), языки описания сценариев.

Ill ИНТЕРНЕТ-ТЕХНОЛОГИИ

Сервисы и ресурсы Internet/Intranet. Стек протоколов TCP/IP. Интернет и связь с Интернет. Принципы адресации, IP-адресация и DNS-адресация. Электронная почта. Протокол/программы UUCP (UUPC) и mail (dml, bml). Средства синхронной коммуникации (MOO, MUD, IRC, chat, talk, WOO). Работа администратора почтового сервера (Postmaster'a). Протоколы/программа FTP и Telnet. Программа Finger. Доступ к сетевым файлам, эмуляция терминалов и удаленное управление, серверы баз данных и мониторы транзакций. WWW-сервер. Браузеры (Netscape, Mosaic, Explorer).

Представление информации в сетях, мультимедиа и Интернет. Язык HTML, как средство создания информационных ресурсов Интернет. Web-публикация и дизайн, визуальные и семантические критерии качества. Поиск мультимедийной информации в Интернет, библиотеки графических файлов. Элементы виртуальной реальности, язык VRML.Язык JavaScript/VBScript как средство создания интерактивных ресурсов. Формы. Установка и настройка серверов служб Интернет. Создание CGI-скриптов на основе Perl/C/C++ интерфейсов

4.3. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

1. Введение в сетевые технологии.

2. Стек протоколов TCP/IP.

3. Адресация и маршрутизация в Интернет.

4. Электронная почта.

5. Программирование на основе TCP/IP.

6. Информационные сервисы.

7. Мультимедиа-технологии.

8. Информационные ресурсы Интернет. Язык HTML.

9. Интерактивные Интернет-ресурсы. Объектно-ориентированное программирование и Web (Javascript/VBScript).

10. Объектно-ориентированное программирование и Web (CGI-скрипты).

11. Интегрированные распределенные обучающие среды.

5. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

5.1. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

ОСНОВНАЯ:

1. Дьяконов В. Популярная энциклопедия мультимедиа. М.: ABF, 1997.

2. Компьютерные сети. Учебный курс: Пер. с англ. М.: Издательский отдел Русская редакция , 1997.

3. Комягин В.Б. Программирование мультимедиа-приложений. М.: ЭКОМ, 1995.

4. Кулаков Ю.А., Луцкий Г.М. Компьютерные сети. Киев: Юниор, 1998.

5. Левин Дж., Бароди К. Секреты INTERNET. Киев: Диалектика, 1996.

6. Нечаев В.И. Элементы криптографии (основы теории защиты информации). М.: Высшая школа, 1999.

7. Петелин Р., Петелин Ю. Звуковая студия в PC. Киев: BHV, 1998.

8. Пономаренко С., Тайц A. Adobe Photoshop 4.0 в примерах. СПб.: BHV, 1997.

9. РулиДж. Сети Windows NT 4.0: Пер. с англ. - Киев: BHV, 1998.

10. Сагман С. Эффективная работа с Microsoft PowerPoint 97. СПб.: Питер, 1997.

11. Семенов Ю.А. Протоколы и ресурсы Интернет. М.: Радио и связь, 1996.

12. Фролов А.В., Фролов Г.В. Разработка приложений для Интернет. М.: Диалог-МИФИ, 1997.

13. Храмцов П.Г. Лабиринты INTERNET: Практическое руководство. М.: Электронинформ, 1996.

14. Шатт С. Мир компьютерных сетей. Киев: BHV, 1996.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ:

1. Блэк Ю. Сети ЭВМ: протоколы, стандарты, интерфейсы. М.:Мир, 1990.

2. БорзенкоА., Федоров А. Мультимедиа для всех. М.: Компьютер-Пресс, 1995.

3. Бэрри Нанс. Компьютерные сети: Пер. с англ. М.: БИНОМ, 1995.

4. Казаков С.И. Основы сетевых технологий. М.: Микроинформ, 1995.

5. Климов А.С. Форматы графических файлов: Киев: НИПФ Диа-Софт Лтд. , 1995.

6. Крол Э. Все об INTERNET. - Киев: BHV, 1995.

7. Раис Л. Эксперименты: с локальными сетями микроЭВМ. М.: Мир, 1990.

8. Щербко В.К. Стандарты по локальным вычислительным сетям. М.: Радио и связь, 1990.

5.2. СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

1. Антивирусы/Безопасность.

2. Интегрированные распределенные обучающие среды.

3. Интернет-серверы.

4. Мультимедийные компьютерные обучающие программы.

5. Мультимедийные пакеты (аудио, видео, графика, текст, интеграция).

6. Научное ПО.

7. Офисные пакеты.

8. Сетевые операционные системы.

9. Среды программирования.

10. СУБД/SQL.

11. Учебные и методические пособия (учебники, учебно-методические пособия, пособия для самостоятельной работы, сборники упражнений и др.).

6. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения дисциплины необходимы: специально оборудованные аудитории и компьютерные классы; персональные компьютеры (модели: 386, 486, Pentium); различные технические и аудиовизуальные средства обучения.

7. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. ПЕРЕЧЕНЬ ПРИМЕРНЫХ КОНТРОЛЬНЫХ ВОПРОСОВ И ЗАДАНИЙ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

1. Антивирусная защита информации.

2. Проблема надежности каналов связи при работе в глобальных сетях.

3. Основные возможности программ, обеспечивающих доступ к сервисам и информационным ресурсам Internet.

4. Настройка средств мультимедиа: выбор звуковых схем оформления оконного интерфейса.

5. Основные возможности программ обработки текста.

6. Сканирование изображений.

7. Основные возможности программ обработки растровых изображений.

8. Основные возможности программ обработки векторных изображений.

9. Основные возможности программ обработки видеоинформации.

10. Основные возможности программ обработку аудиоинформации.

7.2. ПРИМЕРНАЯ ТЕМАТИКА РЕФЕРАТОВ,
КУРСОВЫХ РАБОТ

1. Настройка и администрирование почтового сервиса.

2. Настройка и администрирование ftp-сервиса.

3. Настройка и администрирование telnet-сервиса.

4. Настройка и администрирование www-сервиса.

5. Прикладная композиция.

6. Цветоведение, теория цвета, системы управления цветом.

7.3. ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ К ЭКЗАМЕНУ

1. Сети в современной жизни. Использование сетей в сферах науки, образования, культуры и экономики.

2. Классификация ЭВМ по областям применения. Архитектура вычислительных систем, распределенные вычислительные системы, принципы работы вычислительной сети и основные проблемы ее построения.

3. Стандартизация в области вычислительных сетей, эталонная семиуровневая модель ISO OSI, требования, предъявляемые к современным вычислительным сетям.

4. Стандарты физического и канального уровня для локальных сетей. Структуризация локальных сетей. Структурированная кабельная система. Структурообразующее оборудование физического и канального уровня.

5. Средства сетевого уровня стека TCP/IP, Novell, протоколы обмена маршрутной информацией, типовые структуры локальных сетей.

6. Коммуникационное оборудование в современных вычислительных системах. Протоколы и оборудование локальных сетей.

7. Протоколы и оборудование глобальных сетей.

8. Технология распределенных вычислений. Приложения: несетевые, сетевые и специализированные. Технология клиент-сервер . Модель доступа к удаленным данным. Модель сервера баз данных. Модель сервера приложений.

9. Программирование для Интернет на основе TCP/IP, модели протоколов передачи файлов в Internet. Порты и гнезда.

10. Угрозы информации в телекоммуникационных системах. Цели защиты информации. Законодательное обеспечение защиты информации, защита от несанкционированного доступа к информации, службы и механизмы защиты информации в открытых системах.

11. Криптографические методы защиты информации (криптология, криптография, криптоанализ), шифрование информации (стандарт шифрования данных DES, стандарт шифрования данных PGP), решение проблем аутентификации в телекоммуникационных системах.

12. Сетевое администрирование: проектирование, настройка и сопровождение сети.

13. Оборудование для представления и подготовки мультимедиа-информации, основные приемы работы с ним: CD-ROM приводы, устройство и принцип действия, основные технические характеристики, различные типы приводов их достоинства и недостатки;

14. Оборудование для представления и подготовки мультимедиа информации, основные приемы работы с ним: акустические системы и звуковые карты, устройство и принцип действия, основные технические характеристики, различные типы систем их достоинства и недостатки.

15. Оборудование для представления и подготовки мультимедиа-информации, основные приемы работы с ним: видеоадаптеры, устройство и принцип действия, основные технические характеристики, различные типы адаптеров их достоинства и недостатки; мониторы, устройство и принцип действия, основные технические характеристики, различные типы мониторов их достоинства и недостатки; устройства захвата видеоизображения, устройство и принцип действия, основные технические характеристики, различные типы устройств их достоинства и недостатки; современные средства отображения информации, проекционное оборудование (эпископы, мультимедиа проекторы, LCD-панели), его устройство и принцип действия, основные технические характеристики, различные типы устройств их достоинства и недостатки.

16. Оборудование для представления и подготовки мультимедиа-информации, основные приемы работы с ним: принтеры, устройство и принцип действия, основные технические характеристики, различные типы принтеров их достоинства и недостатки; сканеры, устройство и принцип действия, основные технические характеристики, различные типы сканеров их достоинства и недостатки.

17. Стандарты и средства компьютерного представления текстов.

18. Стандарты и средства компьютерного представления аудиоинформации.

19. Стандарты и средства компьютерного представления видеоинформации (рисунки/анимация/видео).

20. Стандарты и средства компьютерного представления сценариев (скриптов) работы с мультимедиа-информацией.

21. Стек протоколов TCP/IP. Интернет и связь с Интернет.

22. Принципы адресации. IP-адресация и DNS-адресация.

23. Электронная почта. Протокол/программы UUCP (UUPC) и mail (dml, bml).

24. Средства синхронной коммуникации.

25. Протоколы/программа FTP и Telnet.

26. Доступ к сетевым файлам, эмуляция терминалов и удаленное управление, серверы баз данных и мониторы транзакций. WWW-сервер.

27. Браузеры (Netscape, Mosaic, Explorer). Язык HTML как средство создания информационных ресурсов Интернет.

28. Элементы виртуальной реальности, язык VRML.

29. Язык JavaScript/VBScript как средство создания интерактивных ресурсов.

30. Формы. Установка и настройка серверов служб Интернет.

31. Создание CGI-скриптов на основе Pегl/С/С++ интерфейсов.