Реферат: Історичний аспект створення та використання комп`ютерних мереж у навчанні

Розглянемо історичний аспект створення комп’ютерних мереж, провідні ідеї, що були покладені в основу глобальної комп’ютерної мережі Інтернет та локальних комп’ютерних мереж, що надасть можливість встановити форми та методи використання мережних технологій у навчанні, визначити загальні тенденції розвитку мережних технологій в освіті.

Процес перетворення комп’ютерних мереж у засіб навчання був досить складним і тривалим. Отже, розробка методики навчання мережних технологій потребує, з одного боку, науково-історичної оцінки форм і видів комп’ютерних мереж на різних етапах розвитку, а з іншого боку – аналізу під певним кутом зору ролі комп’ютерних мереж у навчанні, а також перспектив їх використання.

Історичний підхід до вивчення шляхів і форм використання комп’ютерних мереж має велике значення для комплексної розробки проблеми дослідження. При цьому необхідно порівняти особливості розвитку теорії та практики застосування комп’ютерних мереж. У наш час для дидактики, педагогічної психології і методики знову стає серйозною проблемою реалізація принципу наочності. Чимало сил і часу викладачі витрачають на пошук та виготовлення наочних посібників. Використання комп’ютерних мереж повинно значно полегшити вибір, пошук та використання наочності різного виду.

Як наголошує професор Н.Г. Салміна [6], знаки і символи оточують людину. Потрібно навчитися розуміти й оперувати знаками різного роду. Навчання, трудова та професійна діяльність широко використовують знаки і символи та потребують розвитку семіотичної функції людини. Використання комп’ютерних мереж перш за все базується на оперуванні різного роду знаками та символами. Ця проблема також має бути розв’язана у контексті використання мережних технологій.

Аналіз практики вищих навчальних закладів показує, що на сьогодні відсутня цілісна методика професійно спрямованого викладання дисциплін, пов’язаних із вивченням комп’ютерних мереж та мережних технологій з урахуванням сучасного етапу розвитку інформатики.

Проблемою нашого розгляду є історичний аспект створення комп’ютерних мереж та методів використання мережних технологій у навчанні.

Мета дослідження полягає у визначенні методів використання мережних технологій у навчанні та тенденцій розвитку мережних технологій в освіті.

За останнє десятиліття обчислювальна техніка і форми її використання набули значних змін. Цей процес викликаний як появою нової елементної бази, що дозволяє робити високошвидкісні та відносно дешеві персональні комп’ютери, так і зближенням обчислювальної техніки і техніки зв'язку. Така ситуація забезпечує можливість створення систем, в яких збереження, оброблення і передавання інформації пов’язані настільки тісно, що стає неможливим здійснити адекватний поділ на складові такої інтегрованої системи, як комп’ютерна мережа. Як це нерідко відбувається з напрямками, що виникають на стику різних галузей техніки, комп’ютерні мережі зазнають період інтенсивного розвитку як з погляду практичного застосування, так і в плані розробки теоретичних питань.

Динамічний розвиток цієї галузі техніки знайшов своє відображення й у зміні значення, вкладеного у поняття комп’ютерної мережі. У середині 60-х років, коли комп’ютерні мережі почали вперше згадуватися у науковій літературі, ця назва була пов'язана в основному з використанням обчислювальних машин (як правило, універсальних ЕОМ) як комутаційних вузлів у мережах цифрового передавання даних. У процесі включення в такі мережі як кінцевих пристроїв комп’ютерів, що здійснюють інформаційний обчислювальний сервіс, під комп’ютерними мережами почали розуміти весь комплекс технічних засобів, програмного забезпечення й організаційної структури, що забезпечує можливість спільної роботи всіх елементів системи та їх експлуатацію географічно розподіленими користувачами [1, 3].

З розвитком комп’ютерних мереж змінювалася й мета, яку ставили перед собою розробники. Не виправдалися міркування про те, що головна перевага комп’ютерних мереж полягає у можливості перерозподілу і вирівнювання обчислювального навантаження між комп’ютерами, підключеними до мережі. У той же час можливість спеціалізації обчислювальних центрів і, як наслідок, поділ праці, що здавався спочатку несуттєвим побічним ефектом, виявився, принаймні на даний період часу, одним із найбільш значних результатів використання комп’ютерних мереж. Можливість спеціалізації обчислювальних центрів дуже важлива у процесі навчання, зокрема технічних дисциплін, пов’язаних з використанням комп’ютерної техніки, а саме комп’ютерних мереж. Це вимагає поділу навчальної комп’ютерної мережі на окремі класи, та використання класу як окремої лабораторії.

Незважаючи на невідповідність початкової мети і досягнутих результатів, функціонування комп'ютерних мереж довело їх технічну життєздатність, економічну доцільність і педагогічну перспективність. Уключення комп’ютерів у мережі дозволило суттєво підвищити ефективність їх використання у різних галузях промисловості та науки. Навчальним закладам це дало змогу поліпшити наукову та методичну співпрацю між окремими кафедрами, факультетами та навчальними закладами взагалі.

Проблема перенесення та сумісності програмного забезпечення, що є досить складним процесом у галузі масового застосування обчислювальної техніки, набула іншої форми – можливості доступу через комп’ютерну мережу до різних комп’ютерів і програм, а спеціалізація обчислювальних центрів призвела до підвищення продуктивності праці програмістів.

Така проблема також виникає та розв’язується у комп’ютерних методиках навчання. Існує багато видів та форм педагогічних програмних засобів, що ускладнює роботу педагога. Багато вчених висловлюють думки про необхідність стандартизації педагогічного програмного забезпечення. Це стосується їх зовнішнього вигляду, призначення, структури та змісту допомоги, вмонтованої у програмний засіб та ін.

Характерною властивістю створення й експлуатації комп’ютерних мереж є комплексність виникаючих проблем. Коло завдань, що підлягають розв’язанню, не обмежується тільки технічними задачами, а включає також організаційні, економічні, соціальні, педагогічні, юридичні, а інколи й політичні проблеми. Що стосується педагогічних проблем, то це перш за все проблеми використання комп’ютерних мереж у навчанні та дистанційній освіті.

Дослідженням та розробкою комп’ютерних мереж займалися у багатьох країнах, провідні вчені створювали власні стандарти та протоколи. Але лідерами в цих дослідженнях були СРСР та США.

Основні принципи побудови мереж ЕОМ у СРСР розроблені і викладені в працях В.М. Глушкова [2; 3]. Зокрема, ним уперше була висловлена ідея створення державної мережі обчислювальних центрів, обґрунтована доцільність її впровадження та розроблені методологічні і наукові основи її побудови. В.М. Глушков один із перших наголосив на необхідності використання комп’ютерних мереж як засобу навчання на всіх етапах: від дитячого садка до вищої школи [2, 353].

Однією з перших у СРСР обчислювальних систем колективного користування, яка успішно функціонувала, була експериментальна обчислювальна мережа академічних інститутів АН Латвійської РСР, розроблена під керівництвом академіка Е.А. Якубайтиса в Інституті електроніки й обчислювальної техніки (м. Рига) [8]. Накопичений при її створенні досвід був успішно використаний при розробці проекту Академмережі, що була призначена для інформаційно-обчислювального та методичного обслуговування користувачів інститутів АН СРСР. До переліку інформаційно-обчислювальних мереж варто віднести мережу "Сирена" Міністерства цивільної авіації для автоматизованого бронювання місць на авіарейси.

Із середини 70-х років успішно функціонував обчислювальний центр колективного користування Сибірського відділення АН СРСР із розвиненою абонентською мережею, що надавала необхідні інформаційно-обчислювальні ресурси користувачам – науковим співробітникам інститутів АН СРСР [4, 201]. У Києві була введена в експлуатацію республіканська мережа обчислювальних центрів на базі обчислювальних центрів Держплану УРСР, центральної системи управління УРСР і Госснабу, пов'язаних між собою каналами зв'язку, які забезпечували оперативний обмін інформацією для розв’язування завдань планування та керування народним господарством республіки.

Таким чином, у СРСР було накопичений значний досвід для створення методики використання комп’ютерних мереж у навчанні.

Історія розробки комп’ютерних мереж у США починається з 1957 року. Поштовхом до цього став запуск Радянським Союзом першого штучного супутника Землі. Департамент оборони США створив Агентство дослідницьких проектів особливої складності – ARPA. Одним із напрямків роботи Агентства стало створення комп’ютерних технологій з військовою метою, особливо для зв’язку. Перед науковцями було поставлене завдання створити комп’ютерну мережу, яка може витримати ядерний удар СРСР.

Для виконання завдання була використана теорія Леонарда Кейнрока (висунута в 1961 році), яка ґрунтувалася на пакетній пересилці файлів. У 1962 році він запропонував концепцію, яка базується на двох основних ідеях:

· відсутність центрального комп’ютера – всі комп’ютери мережі рівноправні;

· пакетні засоби передачі файлів мережею.

Починаючи з 1962 року, доктор Ліклайдер керує дослідженнями ARPA з питань військового застосування комп’ютерних технологій. Для цієї мети він запропонував вивчати взаємодію вже існуючих державних комп’ютерів. Також ним була внесена пропозиція про залучення університетських учених, студентівта приватного сектора. Цього ж року працівник корпорації RAND Пол Баран на замовлення військово-повітряних сил зробив доповідь "On Distribution Communication", у якій були досліджені різні моделі комунікаційних систем та зроблені оцінки їх керованості та витривалості. У висновку доповіді вчений запропонував використовувати децентралізовану систему керування і зв’язку, яка продовжувала б функціонувати при виведенні з ладу великої частини системи.

Основним напрямком досліджень, які проводило ARPA, стали комп’ютерні мережі. Головна мета полягала у побудові мережі з рівноправних вузлів, кожний з яких мусить мати власні блоки прийому, оброблення та формування повідомлень, що повинно було забезпечити високу витривалість мережі. До дослідження були залучені понад 50 університетів, фірм, державних науково-технічних організацій.

У 1962 році Управління перспективних досліджень ARPA закінчило роботу над проектом, який, з одного боку, мав привести до створення каналів, що не піддаються руйнуванню, а з іншого – повинен був полегшити співробітництво між розрізненими у всіх штатах дослідницькими організаціями, університетами та інститутами [11].

Цей принцип має своє відображення і в мережних технологіях навчання. Під час навчання, організованого за допомогою комп’ютерної мережі, вихід з ладу однієї робочої станції не впливає на процес навчання всіх студентів. Кожен використовує педагогічне програмне забезпечення незалежно від своїх товаришів, наприклад, користується базами даних, методичними матеріалами та ін.

Перші експерименти з об’єднання віддалених вузлів були проведені вже у 1965 році, коли були з’єднані комп’ютери TX-2 Массачусецького технологічного інституту і Q-32 корпорації SDC (System Development Corporation) у Санта-Моніці.

У 1967 році на симпозіумі ACM (Association for Computer Machinery) був представлений план створення національної мережі з пересилкою пакетів. Невдовзі після симпозіуму Робертс (Lawrence G. Roberts) опублікував план побудови такої мережі – Arpanet (Advanced research Projects Agency NETwork), і вже у 1969 році міністерство оборони затвердило ARPANET як провідну організацію для дослідження в галузі комп’ютерних мереж. Першим вузлом нової мережі став UCLA – Центр випробування мережі. А незабаром до нього приєднались Стенфордський дослідницький інститут (SRI), UCSB – Culler-Friend Interactive Mathematics (університет Санта-Барбари) та університету Юти. Були виконані перші передавання знаків з одних машин на інші. З'явився перший RFC (Request for Comments) – "Host Software" С.Крокера. Цей (1967) рік можна вважати роком початку мережної революції [7, 24].

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--