ВКР Гавриловой ЕС 34И (1209834), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Локальная вычислительная сеть (LAN, Local Area Network) - это такая сеть, которая имеет небольшие, локальные размеры, соединяет близко расположенные компьютеры [4].

С помощью локальной вычислительной сети можно организовать совместную работу отдельных компьютеров, решать одну задачу с помощью нескольких компьютеров, специализировать каждый из компьютеров на выполнении какой-то одной функции, совместно использовать ресурсы и решать множество других проблем.

Скорость передачи информации по локальной сети должна обязательно расти по мере роста быстродействия наиболее распространённых компьютеров. Еще сравнительно не давно вполне приемлемой считалась скорость обмена в 1-10 Мбит/с, то сейчас среднескоростной считается сеть, работающая на скорости 100 Мбит/с и активно разрабатываются средства для скорости 1000 Мбит/с и даже больше. Таким образом, главное отличие локальной сети от любой другой – это высокая скорость обмена [3, 7, 11].

Также при прокладке локальной сети необходимо определить топологию компьютерной сети.

Под топологией компьютерной сети понимается физическое расположение компьютеров сети друг относительно друга и способ соединения их линиями связи.

Существует три основных топологии сети [3]:

• шина (bus) – все компьютеры параллельно, подключаются к одной линии связи, и информация от каждого компьютера одновременно передается всем остальным (рисунок 1.1);

Рисунок 1.1 - Сетевая топология «шина»

• звезда (star) – к одному центральному компьютеру присоединяются остальные периферийные компьютеры, причем каждый из них использует свою линию связи (рисунок 1.2);

Рисунок 1.2 - Сетевая топология «звезда»

• кольцо (ring) – каждый компьютер передает информацию всегда только одному компьютеру, следующему в цепочке, а получает информацию только от предыдущего в цепочке компьютера, и эта цепочка замкнута в «кольцо» (рисунок 1.3).

Рисунок 1.3 - Сетевая топология «кольцо»

На практике нередко используют и комбинации базовых топологий, но большинство сетей ориентированы именно на эти три.

В процессе обучения используют также интерактивную доску. Интерактивная доска – это новое оборудование, которое успешно используется для проведения презентаций или коллективной работы и позволяет использовать все возможности персонального компьютера в режиме реального времени. Это гибкий и удобный инструмент для записи, отображения и анализа информации любого формата, позволяющий преподавателю объединить два инструмента [9, 14]:

• экран для отображения информации;

• обычную маркерную доску.

Интерактивные доски делятся на два класса в зависимости от расположения проектора:

• с фронтальной проекцией - распространены наиболее широко, хотя и обладают очевидным недостатком: докладчик может загораживать собой часть изображения. Чтобы этого не было, проектор подвешивают под потолком как можно ближе к доске, объектив наклоняют вниз, а возникающие трапециевидные искажения компенсируют с помощью системы цифровой коррекции.

• с обратной проекцией - проектор находится позади экрана, это существенно дороже и занимают они в аудитории больше места, чем доски с прямой проекцией. Поскольку экран работает на просвет, возможны проблемы с видимостью изображения под большими углами.

Используемые в интерактивных досках технологии подразделяются на четыре основных типа [16].

Аналогово-резистивная доска — многослойный «пирог», покрытый износостойким полиэфирным пластиком с матовой поверхностью и широким углом рассеяния света. Поверхность достаточно мягкая, чтобы немного прогибаться при нажатии. Внутри пирога размещены два листа из гибкого резистивного материала, разделенные воздушной прослойкой. Эта прослойка образуется благодаря тому, что поверхность одного резистивного листа покрыта большим количеством миниатюрных изолирующих выступов. В случае досок обратной проекции резистивные слои выполняются из прозрачного материала — оксида индия и олова.

По сторонам к резистивным листам подключены полосные электроды: у одного листа по бокам, у другого — снизу и сверху (рисунок 1.4).

Рисунок 1.4 - Принцип работы аналогового – резистивной доски

При нажатии поверхность доски прогибается, резистивные листы соприкасаются в точке нажатия. Встроенные электронные коммутаторы подключают электроды A и B к источнику постоянного напряжения, замыкают электроды C и D между собой и подключают их к входу аналого-цифрового преобразователя. На его выходе появляется код, определяющий вертикальную координату. Затем схемы перекоммутируются так, чтобы напряжение подавалось на электроды C и D, а снималось с электродов A и B. В этот момент аналого-цифровой преобразователь регистрирует код, соответствующий горизонтальной координате.

Описанная технология получила название четырехпроводной. Помимо нее существуют пятипроводная и восьмипроводная аналого-резистивные технологии, позволяющие устранить зависимость точности измерения координат от состояния верхних гибких слоев структуры и увеличивать долговечность сенсорной системы [18].

Для работы с сенсорной аналого-резистивной доской не обязательно иметь специальные маркеры и, хотя в комплекте поставки могут быть разноцветные маркеры и ластик, можно пользоваться пальцем или указкой.

Несмотря на применение мягкой многослойной структуры, аналого-резистивные доски работают в течение многих лет, не теряя качества и надежности. Основная угроза для поверхности — случайное применение фломастеров, после которого пластик бывает трудно отмыть [8].

Электромагнитная технология.

При использовании электромагнитной технологии интерактивная доска имеет твердую поверхность. Внутри слоистой структуры находятся регулярные решетки из часто расположенных вертикальных и горизонтальных координатных проводников. Электронное перо (маркер) с катушкой индуктивности на кончике, которое может быть активным или пассивным, наводит электромагнитные сигналы на координатных проводниках, номера которых определяют местоположение кончика пера.

Активное перо питается от батарей или получает энергию по проводу, которым привязано к доске, пассивное работает от наводимого в катушке напряжения. Перо в некоторых моделях способно различать градации силы нажатия, что удобно для применения в программах рисования. Кончик пера может располагаться на некотором удалении от поверхности (не более 10 мм), благодаря чему на доски можно навешивать плакаты и работать поверх них. Помимо маркеров изготовитель может предлагать электронный ластик [3].

Электромагнитные доски обычно откликаются на действия пользователя несколько быстрее, чем аналого-резистивные. Скорость выдачи информации у них 100—120 пар координат в секунду, а следовательно, время реакции системы ограничивается только производительностью компьютера.

Лазерная технология.

Лазерная технология интерактивных досок потребовала для своей разработки немалого искусства [19, 31].

В систему входят два инфракрасных лазерных угломера, обычно располагаемых сверху по углам доски. Угломер работает довольно просто: вращающееся с постоянной угловой скоростью зеркало направляет ИК-луч так, чтобы он, подобно антенне радара, из одной точки сканировал всю поверхность доски. Лучи ИК - лазеров отражаются от «воротничка» маркера и регистрируются фотодатчиками. Система запоминает угол поворота зеркала в момент фиксации отраженного блика. Затем на основании расстояния между угломерами и значений углов встроенный микропроцессор вычисляет координаты кончика пера (рисунок 1.5).

Рисунок 1.5 - Принцип работы лазерной доски

Работать пальцем или обычным маркером с лазерной интерактивной доской не получится — нужен специальный маркер, который для уменьшения ошибок позиционирования желательно держать перпендикулярно поверхности доски.

Основное достоинство технологии в том, что сама доска может быть сделана из любого материала, хоть толстого стального листа. Принципиальный недостаток лазерной технологии — докладчик может случайно перекрыть луч лазера, в результате чего процесс измерения координат нарушается. На лазерную доску можно вешать плакаты и работать поверх них.

Ультразвуковая/инфракрасная технология [16].

Использует различие в скорости распространения световых и звуковых волн. Электронный маркер испускает одновременно и ИК-свет, и ультразвук. Размещенные по углам доски ИК-датчик и ультразвуковые микрофоны принимают сигналы, и встроенная электронная система по разности времени их прихода вычисляет координаты маркера. Скорость выдачи информации — около 80 пар координат в секунду [21].

Электронный маркер работает от батарейки, как и электронный ластик. Основной недостаток ультразвуковой/инфракрасной технологии тот же, что у электромагнитной и лазерной — необходимо использовать специальный электронный маркер. На случай, когда нужно «оцифровать» традиционную презентацию или лекцию, проводимую с использованием маркерной доски, предлагаются специальные насадки для обычных маркеров [39].

Поскольку набор ультразвуковых микрофонов и ИК - датчиков с блоком преобразователя не зависит от вида, материала и размеров доски, он может быть исполнен в виде отдельного изделия, которое крепится к любой маркерной доске (рисунок 1.6).

Рисунок 1.6 - Ик-датчик

В России такие технологии получили распространение в начале 21 века. Можно выделить две компании которые заняли достаточно твердые позиции в этой сфере технологий — это Interwrite Learning (США) и Smart Technologies (Канада). Российские представительства этих компаний проводят мощную маркетинговую политику по продвижению своих продуктов на рынок [40, 43].

Также в учебных заведениях используют мультимедийный проектор, который представляет собой автономный прибор, обеспечивающий передачу (проецирование) на большой экран информации, поступающей от внешнего источника – компьютера, телевизионного тюнера, видеокамеры и т.п.

Выбирая проектор, прежде всего, необходимо определиться с источниками информации. Абсолютное большинство моделей, выпускаемых в настоящее время, имеют как компьютерные, так и видео входы. Тем не менее, существуют проекторы только с видео входами (их принято называть видео проекторами) и только с компьютерными входами.

С недавних времен на рынке появились специальные модели проекторов с короткофокусным объективом, предназначаемые для работы с интерактивными досками. Данный проектор, спроектированный специально для применения с интерактивными досками [45]. Изготовители интерактивных досок все чаще предлагают готовые комплексы, в состав которых входят доски и прикрепленные к ним сверху на штанге короткофокусные проекторы (рисунок 1.7).

Рисунок 1.7 - Сверхкороткофокусный и интерактивный проектор Sanyo PLC-WL2503

В совокупности с компьютером и мультимедийным проектором интерактивная доска позволяет преподавателю писать конспект (как на традиционной доске), вызывать с компьютера различные приложения и делать поверх них свои пометки. При этом все записи сохраняются в памяти компьютера, и есть возможность возвращаться к заданному месту в конспекте сколько угодно раз. Более того, преподаватель может заранее подготовить необходимые материалы, а на лекционных и практических занятиях лишь добавлять и модифицировать их [30].

Технологии мультимедиа позволяют осмысленно и гармонично интегрировать многие виды информации. Это позволяет с помощью компьютера представлять информацию в различных формах, часто используемых в обучении, таких как [41, 8]:

• изображения, включая отсканированные фотографии, чертежи, карты и слайды;

• звукозаписи голоса, звуковые эффекты и музыка;

• видео, сложные видеоэффекты;

• анимации и анимационное имитирование.

Представим в таблице 1.1. список основного оборудования, необходимого для реализации учебного процесса с использованием информационно-коммуникационных технологий.

Таблица 1.1 – Список основного оборудования

Таким образом, для реализации учебного процесса с помощью использования информационно-коммуникационных технологий используют интерактивную доску и мультимедийный проектор.

1. Информационно-коммуникационные технологии в дистанционном образовании

Информационные технологии за последние годы кардинально изменили жизнь людей в различных областях. Также и в образовании стали использоваться современные информационно-коммуникационные технологии, которое тем самым повлияло на обучение людей. На процесс обучения повлияло также появление глобальной сети Интернет. На сегодняшний день наиболее популярным методом обучения в образовании является вебинар [12].

Характеристики

Список файлов ВКР