Τίτλος Σχεδίου μαθήματος: Αρχές Δικτύων Επικοινωνιών - Τεχνικές Μεταγωγής



Δημιουργός (Ονοματεπώνυμο): Κουμτζής Μιχαήλ
A.M: 1115200700106


Σύντομη περιγραφή του σχεδίου μαθήματος:
Αρχικά θα γίνει μία μικρή επανάληψη στις αρχικές ενότητες τις οποίες διδάχθηκαν οι μαθητές. Στην συνέχεια θα γίνει λεπτομερή ανάλυση της ενότητας 3.5 ( τεχνικές μεταγωγής ). Τέλος οι μαθητές θα εξετασθούν στις συγκεκριμένες ενότητες με μία σειρά από δραστηριότητες και ερωτήσεις.



Γνωστικό Αντικείμενο, Ανάγκες πουκαλύπτει, το επίπεδο των εκπαιδευόμενων και οι προαπαιτούμενες γνώσεις (αν πρέπει να υπάρχουν):
Το μάθημα καλύπτει το πρώτο κεφάλαιο, δηλαδή τις βασικές αρχές των δικτύων επικοινωνίας. Συγκεκριμένα σε αυτές τις διδακτικές ώρες θα παραδοθεί η ενότητα τεχνικές μεταγωγής. Οι μαθητές όμως θα πρέπει να έχουν μελετήσει τις προηγούμενες βασικές έννοιες. Για να μπορέσουν να καταλάβουν την ενότητα αυτή οφείλουν να γνωρίζουν από πριν τι είναι τα επικοινωνιακά δίκτυα και ποια τα είδη τους. Τα οφέλη και τις υπηρεσίες που προσφέρουν. Επίσης να γνωρίζουν την τρόπο λειτουργίας των κόμβων, τόσο των επικοινωνιακών όσο και των τερματικών. Τις σύγχρονες και τις ασύγχρονές υπηρεσίες επικοινωνίας. Ακόμα να έχουν κατανοήσει τις έννοιες της καθυστέρησης, του ρυθμού μετάδοσης και της αξιόπιστης μεταφοράς ενός bit. Tέλος να γνωρίζουν τις δύο βασικές αρχές που χρησιμοποιούνται για την μεταφορά της πληροφορίας μέσα σε ένα δίκτυο.


Μαθησιακοί Στόχοι:
Σκοπός των συγκεκριμένων διδακτικών ωρών είναι να μπορέσουν οι μαθητές με βάση τις προϋπάρχουσες γνώσεις που έχουν να κατανοήσουν αλλά και να εμβαθύνουν στις έννοιες της μεταγωγής κυκλώματος αλλά και της μεταγωγή πακέτου. Μετά την ολοκλήρωση του μαθήματος θα γνωρίζουν τον τρόπο με τον οποίο μπορεί να μεταδοθεί μία πληροφορία σε ένα δίκτυο είτε με την τεχνική της μεταγωγής κυκλώματος είτε με την μεταγωγή πακέτου, αλλά και τις δύο μεθόδους μεταγωγής πακέτου. Παράλληλα όμως θα είναι έτοιμοι να συνεχίσουν με την μέθοδο της πολυπλεξίας η οποία αποτελεί τη δεύτερη βασική τεχνική που χρησιμοποιείται για την μετάδοση δεδομένων στα δίκτυα.


Ποιο μάθημα, ενότητα του αναλυτικού προγράμματος καλύπτει ή επεκτείνει
Όπως αναφέρθηκε και παραπάνω η ενότητα που θα καλυφθεί σε αυτή την παράδοση είναι η τεχνική μεταγωγής κυκλώματος και μεταγωγής πακέτου. Και οι δύο αποτελούν έναν τρόπο για την μετάδοση μιας πληροφορίας μέσα σε ένα δίκτυο από ένα τερματικό σύστημα σε ένα άλλο. Αποτελούν βασικές έννοιες των δικτύων επικοινωνιών και είναι απαραίτητες για να μπορέσει κάποιος να εμβαθύνει τις γνώσεις του σχετικά με τα δίκτυα υπολογιστών.

Μαθησιακά αντικείμενα
Για την καλύτερη κατανόηση της ενότητας τεχνικές μεταγωγής θα χρησιμοποιηθούν τρεις εννοιολογικοί χάρτες και το λογισμικό networks. Συγκεκριμένα οι χάρτες θα βοηθήσουν στις υποενότητες μεταγωγή κυκλώματος, μεταγωγή πακέτου και μέθοδοι μεταγωγής πακέτου. Ο καθένας τους προσπαθεί να εξηγήσει τον τρόπο λειτουργίας του κάθε δικτύου. Παράλληλα αναφέρονται κάποια θετικά και αρνητικά για την κάθε μία τεχνική μεταγωγής. Το λογισμικό networks θα χρησιμεύσει στο να προσομοιώσουν οι μαθητές κάποια υποθετικά δίκτυα μεταγωγής κυκλώματος ή πακέτου. Είναι ένα αρκετά απλό λογισμικό χωρίς να χρειάζεται από πριν να γνωρίζει κάποιος πώς να το χρησιμοποιήσει.


Περιγραφή της σχεδίου μαθήματος (βασικές έννοιες, χρονοπρογραμματισμός, στάδια, links σε ιστοσελίδες κλπ.)

Επειδή οι δύο διδακτικές ώρες δεν είναι αρκετός χρόνος για την λεπτομερή παράδοση κάποιας ενότητας πρέπει να γίνει σωστός προγραμματισμός και οργάνωση των διδακτικών ωρών. Στην αρχή όπως αναφέρθηκε και παραπάνω θα γίνουν κάποιες ερωτήσεις στους μαθητές με σκοπό την εξέταση τους αλλά και την βέβαιη κατανόηση των προηγούμενων ενοτήτων. Αυτό θα γίνει με την μορφή διαλόγου έτσι ώστε να μην χαθεί το ενδιαφέρον των περισσοτέρων μαθητών. Στην περίπτωση που επιλέγαμε να εξετάσουμε τους μαθητές με κάποιο είδος διαγωνίσματος θα είχαμε καλύτερη εικόνα για το τι ακριβώς γνωρίζουν αλλά σίγουρα θα χανόταν περισσότερος χρόνος.
Στην επόμενη φάση θα γίνει η παράδοση της ενότητας ¨τεχνικές μεταγωγής¨. Οι έννοιες θα εξηγηθούν από τον καθηγητή με τη χρήση κάποιων εννοιολογικών χαρτών ,κάποιων εικόνων και με το λογισμικό networks. Φυσικά για να γίνει αυτό θα πρέπει ο καθηγητής να είναι καλός γνώστης της συγκεκριμένης ενότητας έτσι ώστε να μην κάνει απλή παρουσίαση των εννοιών αλλά να είναι σε θέση να εμβαθύνει σε όλες τις έννοιες και να εξηγεί ικανοποιητικά τις εικόνες.
Πρόσθετο υλικό: ( περιέχονται και κάποιες επιπλέον έννοιες )
1) http://ru6.cti.gr/bouras/dialekseis/1/05_metagogi.pdf
2)

3) ένα παράδειγμα για την μεταγωγή πακέτου: http://www.pbs.org/opb/nerds2.0.1/geek_glossary/packet_switching_flash.html

Φύλλο εργασίας

το φύλλο εργασίας περιλαμβάνει μία σειρά από ερωτήσεις σωστού λάθους, ερωτήσεις ανάπτυξης καθώς και κάποιες προσομοιώσεις που πρέπει να φτιάξουν οι μαθητές έτσι ώστε να καταλάβει ο καθηγητής σε ποιο βαθμό έχουν κατανοήσει οι μαθητές την συγκεκριμένη ενότητα αλλά και να δούνε οι μαθητές σε τι επίπεδο βρίσκονται.

Ερώτηση 1Ποια είναι τα ε στάδια της μεταγωγής κυκλώματος; Να περιγράψετε κάθε ένα από αυτά τα στάδια.
Ερώτηση 2Περιγράψτε την αποστολή μηνυμάτων από τον σταθμό Α στον σταθμό Δ σε ένα δίκτυο μεταγωγής πακέτου.
Ερώτηση 3Ποια μέθοδος μεταγωγής πακέτου απεικονίζεται σε κάθε σχήμα; Περιγράψτε περιληπτικά τον τρόπο λειτουργίας της κάθε μεθόδου.α) clip_image002.gifβ)clip_image.gif
Ερώτηση 4
Επισημάνετε τις βασικές διαφορές μεταξύ των τεχνικών μεταγωγής κυκλώματος και μεταγωγής πακέτου.
Ερωτήσεις ΣΩΣΤΟΥ – ΛΑΘΟΥΣ

  • Η αποκατάσταση κυκλώματος περιλαμβάνεται στην τεχνική μεταγωγής πακέτου.
  • Το internet είναι χαρακτηριστική περίπτωση δικτύου νοητού κυκλώματος.
  • TCP/IP είναι χαρακτηριστική περίπτωση αυτοδύναμου πακέτου.
  • Στην μέθοδο νοητού κυκλώματος τα πακέτα φτάνουν ταξινομημένα
  • Για σήματα μεγάλης διάρκειας που δεν πρέπει να καθυστερούν χρησιμοποιείται μεταγωγή πακέτου.
  • Στην μεταγωγή πακέτου κάθε κόμβος αφού λάβει ολόκληρο το πακέτο το προωθεί στον επόμενο κόμβο.
  • Στην μεταγωγή κυκλώματος τα μηνύματα περιέχουν μία διεύθυνση προορισμού και ένα αριθμό σειράς.
  • Στην μεταγωγή κυκλώματος τα μηνύματα στέλνονται με σταθερό ρυθμό.



Αφού εγκαταστήσετε το λογισμικό networks να απαντηθούν οι επόμενες ερωτήσεις.


Ερώτηση 1
Στα παρακάτω προγράμματα να γράψετε ποια διαδρομή θα επιλέξουν τα πακέτα από τον πομπό στον δεκτή.




Ερώτηση 2
Να κατασκευάσετε ένα δίκτυο μεταγωγής κυκλώματος με 2 πομπούς, 2 δέκτες και 4 κόμβους.


Ερώτηση 2
Να κατασκευάσετε ένα δίκτυο μεταγωγής κυκλώματος με 2 πομπούς, 2 δέκτες και 4 κόμβους.








Εργαλεία που έχετε χρησιμοποιήσει:
Για την παράδοση της ενότητας "τεχνικές Μεταγωγής" χρησιμοποιήθηκαν το λογισμικό networks με το οποίο μπορούν οι μαθητές να φτιάξουν κάποια υποθετικά δίκτυα μεταγωγής κυκλώματος και πακέτου. Επίσης υπάρχουν οι τρεις εννοιολογικοί χάρτες που δημιουργήθηκαν με το εργαλείο web 2.0 cmap. και τα δύο προγράμματα είναι εύκολα στην χρήση και στην εγκατάσταση τους. Μπορείτε να τα βρείτε στην διεύθυνση http://hermes.di.uoa.gr/logismika/logismika.html

Φύλλο αξιολόγησης
Η αξιολόγηση των μαθητών θα εξαρτηθεί από την συνολική συμμετοχή τους στο μάθημα. πρώτα από όλα σημαντικό ρόλο θα έχουν οι επαναληπτικές ερωτήσεις που θα γίνουν στην αρχή του μαθήματος και κατά πόσο ο κάθε μαθητής θα συμμετέχει στον διάλογο που θα γίνει. Έπειτα οι μαθητές θα βαθμολογηθούν από τα φύλλα εργασίας που θα παραδώσουν. Στο τέλος θα ζητηθεί από τους μαθητές να σχολιάσουν και να αξιολογήσουν κάποιες εργασίες των συμμαθητών τους. Ο τελικός βαθμός θα βγει από την συμμετοχή των μαθητών σε όλα τα παραπάνω.

Συμπεράσματα-προτάσεις
Σκοπός του συγκεκριμένου τρόπου διδασκαλίας είναι να αντικατασταθεί ο κλασσικός μονόλογος του καθηγητή με την ενεργή συμμετοχή των μαθητών στην παράδοση του κάθε μαθήματος. Με αυτό τον τρόπο διατηρείται το ενδιαφέρον των μαθητών και δεν χάνεται η προσοχή τους από το μάθημα. παράλληλα ενισχύεται και η κριτική σκέψη. Σημαντικό ρόλο σε αυτό παίζει η αξιολόγηση που κάνουν οι ίδιοι στις εργασίες των συμμαθητών τους. Επίσης οι μαθητές μαθαίνουν να χρησιμοποιούν διάφορα λογισμικά αλλά και να βλέπουν στην πράξη τα όσα έχουν μάθει με διάφορες προσομοιώσεις. Η μάθηση των εννοιών γίνεται μέσα από τα τα παραδείγματα και τις δραστηριότητες για να έχουν οι μαθητές καλύτερη αντίληψη όλων των εννοιών. Τέλος αυτός ο τρόπος διδασκαλίας αποσκοπεί στον να σταματήσουν οι μαθητές να αποστηθίζουν έννοιες αλλά να είναι σε θέση να καταλάβουν από μόνοι τους τι είναι σωστό και τι όχι.

Βιβλιογραφία (βιβλιογραφικές αναφορές, λογισμικά και διευθύνσεις Διαδικτύου)
1) Διδακτικές προσεγγίσεις και εργαλεία για τη διδασκαλία της πληροφορικής - Μ. Γρηγοριάδου, Ε.Γουλή, Α.Γόγουλου

2)Δικτύωση υπολογιστών (τέταρτη έκδοση) - james F. kurose, keith w.ross

3) http://didaktikh-inf.wikispaces.com/file/view/Texn_diktywn_epikoin_kef01.pdf

4) http://hermes.di.uoa.gr/logismika/logismika.html

Αξιολόγηση Σχεδίου μαθήματος και Μαθησιακού Αντικειμένου


Βελτίωση της εργασίας
Το σχέδιο μαθήματος απευθύνεται σε μαθητές λυκείου. Επίσης ο καθηγητής θα έχει τον σημαντικότερο ρόλο για την κατανόηση του μαθήματος. θα πρέπει να είναι σε θέση να εξηγήσει τους εννοιολογικούς χάρτες, τις εικόνες και όλες τις έννοιες έτσι ώστε να καταλάβουν όλοι οι μαθητές την ενότητα "τεχνικές μεταγωγής".
Το λογισμικό networks δεν είναι τόσο εύκολο αλλά πάλι είναι ευθύνη του καθηγητή να το δείξει σωστά ώστε οι μαθητές να μπορέσουν να το χρησιμοποιήσουν αλλά και να απαντήσουν στις ερωτήσεις.
Οι τρεις εννοιολογικοί χάρτες είναι οι εξής: