Инновации в учебном процессе кафедры АЭС

На кафедре АЭС4 декабря 2010 г. на кафедре автоматической электросвязи в присутствии членов ректората на базе отремонтированной лаборатории (к. 206 корп. 1) был открыт интерактивный лабораторно-учебный класс телекоммуникационных технологий и протоколов СОТСБИ-У. Лабораторно-учебный класс планируется использовать в рамках теоретических и практических программ подготовки бакалавров и магистров по разным специальностям направления «Телекоммуникации», а также по программам повышения квалификации СРТТЦ.

СОТСБИ-У - это совместная разработка ООО «НТЦ СОТСБИ», который является разработчиком программно-аппаратного обеспечения, и Санкт-Петербургского университета телекоммуникаций им. проф. Бонч-Бруевича, которым разработана методология обучения и все учебные курсы и тестовые задания, реализованные в проекте. В классе размещен аппаратно-программный комплекс, предназначенный для получения базовых знаний о протоколах, системах сигнализации и новых инфокоммуникационных технологиях, используемых на сетях связи, а также для получения практических навыков по работе с телекоммуникационным оборудованием, что позволяет отслеживать и анализировать логику работы телекоммуникационных протоколов.

Комплекс СОТСБИ-У базируется на принципе Peer-to-Peer Education (P2PE) и позволяет адаптировать процесс обучения к каждому учащемуся. В нем используется классическая модель системы обучения: от теории к практике, от практики к исследованиям, предполагая прохождение трех основных стадий:

- подготовки (изучение теоретического материала);

- интерактивного обучения и программной оценки знаний (тестирование и моделирование);

- практической и исследовательской (работы непосредственно с телекоммуникационным оборудованием или программным обеспечением, имитирующем работу телекоммуникационного оборудования).

Как результат, комплекс позволяет не только изучить протоколы как таковые, но и сократить разрыв между теорией и практикой и сгладить трудности перехода от процесса обучения к работе с реальным оборудованием.

Интерактивный лабораторно-учебный класс СОТСБИ-У состоит из следующих основных элементов:

- сервер, обеспечивающий взаимодействие элементов системы, хранение баз данных и выполняющий функции сервера учебной программы, программного коммутатора (Softswitch), включая функции proxy-сервера, гейткипера, DHCP сервера;
- рабочие места учащихся (далее - РМу), оборудованные «тонкими клиентами» с установленным программным комплексом СОТСБИ-У (версия учащегося);
- рабочее место преподавателя (далее - РМп), оборудованное персональным компьютером с установленным программным комплексом СОТСБИ-У (версия преподавателя) и системой наблюдения iTalc за мониторами учащихся. Для возможности распечатки отчетов и статистики учащихся с рабочих мест используется принтер.

Вышеуказанные элементы системы позволяют студентам пройти все этапы обучения, реализованные в СОТСБИ-У:

Этап 1: Изучение теоретического материала. Каждый учащийся, находясь на своем рабочем месте (РМ учащегося), изучает теоретический материал, наглядно представленный в виде анимированных слайдов с текстовыми пояснениями.

Этап 2: Проверка уровня знаний с помощью тестирования. После получения необходимых теоретических знаний учащемуся предлагается пройти тестирование. Тестирование - это получение допуска к моделированию (лабораторным работам); оно представляет собой набор вопросов, на которые учащийся должен дать ответы. При успешном прохождении тестирования возможен переход к третьему этапу обучения - моделированию. В случае, если допуск к лабораторным работам не был получен, программа анализирует ошибочные ответы и генерирует выборку разделов теории для повторного изучения. После повторного изучения предложенного материала учащийся может снова приступить к прохождению тестирования (предлагается несколько попыток).

Этап 3: Моделирование (лабораторные работы). После прохождения тестирования учащемуся необходимо перейти к этапу Моделирование, который представляет собой выполнение лабораторных работ, построенных по принципу постепенно усложняющихся заданий. Задания лабораторных работ предназначены для подготовки слушателей к заключительному этапу обучения - работе с коммутационным оборудованием. При работе с обучающим курсом учащийся и преподаватель могут пользоваться такими инструментами, как глоссарий и блокнот. Глоссарий раскрывает основные термины и определения, позволяет видеть дополнительную литературу по данному термину, а также обратиться к тому разделу теоретического курса обучающей программы, в котором данный термин используется. Встроенный механизм поиска позволяет работать с глоссарием как с независимым источником информации. Для ведения записей и пометок в обучающую программу введен блокнот, позволяющий учащемуся сохранять нужную ему информацию. Учащийся может вводить текст или пользоваться функцией «сopy-paste», например, чтобы записать параметры и назначение нескольких таймеров, и не отыскивать их вновь в теоретическом материале. При выполнении лабораторных работ используется интерактивный режим работы, позволяющий учащемуся видеть ошибочно выполненные пункты задания.

Этап 4: Анализ уровня знаний учащихся подсистемой статистики. При прохождении тестирования или выполнении заданий по моделированию для каждого учащегося формируется блок статистики, содержащий дату и время получения допуска и/или выполнения лабораторной работы, количество попыток, места, в которых возникли затруднения (конкретные вопросы допуска и/или задания лабораторной работы). Эти данные доступны учащимся, и передаются на рабочее место преподавателя.

Этап 5. Отчетность. При выполнении лабораторных работ по каждой из работ формируются отчеты (в электронном и в печатном виде), которые содержат:

- общую информацию: название курса обучения, фамилия учащегося, группа, дата составления отчета, название лабораторной работы;
- информацию о получении допуска: дата успешного прохождения допуска, количество попыток и время, затраченное на прохождение (суммируется время всех попыток), а также вопросы, в которых были допущены ошибки;
- информацию о выполнении лабораторной работы: номер, название, цель, количество попыток, статус (выполнена/не выполнена), время (суммируется для всех попыток), номера заданий, где было допущено большое количество ошибок, и функциональная схема рассматриваемого участка сети.

Этап 6. Дистанционный контроль процесса обучения. В процессе изучения теоретического материала, прохождения тестирования и выполнения заданий по моделированию преподаватель может дистанционно наблюдать за работой каждого из учащихся с РМп. Отчеты по выполненным лабораторным работам и статистика для каждого из учащихся также выводятся на рабочее место преподавателя. Таким образом, преподаватель имеет полное представление о процессе обучения каждого из пользователей и может его контролировать, что поднимает эффективность его работы как с аудиторией в целом, так и индивидуально с каждым студентом.

Этап 7. Работа с телекоммуникационным оборудованием. Работа с телекоммуникационным оборудованием является последним заключительным этапом обучения. Т.е. все теоретические знания, знания, полученные во время прохождения допусков к лабораторным работам и выполнения лабораторных работ, закрепляются при работе с оборудованием, позволяя увидеть работу изученных протоколов сигнализации на конкретном примере и выявить особенности их реализации для определенных случаев.

Для поддержки этого этапа обучения на базе оборудования лабораторно-учебного класса (оборудование и программное обеспечение РМу, сервера СОТСБИ-У) организована сеть NGN/IMS, использующая технологию коммутации пакетов информации (испытательный полигон СОТСБИ-У). В данную сеть может быть также интегрировано различное телекоммуникационное оборудование, поддерживающее IP транспорт, либо оборудование, поддерживающее технологию с коммутацией каналов при использовании шлюзов сетей NGN/TDM.

Работа с телекоммуникационным оборудованием подразумевает выполнение практической и исследовательской частей:

- практическая работа заключается в выполнении учащимися со своего рабочего места (РМу) различных типов вызовов (базовый вызов, вызов с заказом дополнительных услуг и т.п.) и снятии трассировок, полученных при проведении этих вызовов. Анализ логики работы и сообщений протоколов осуществляется при помощи программы мониторинга, анализа и записи пакетов, установленной на рабочих местах учащихся;
- исследовательская работа нацелена на развитие творческого мышления учащихся в процессе моделирования ситуаций и выполнения заданий исследовательского характера например:

Анализ процедуры регистрации пользователя в сети;
Анализ качества передачи речи по IP-сети;
Анализ качества передачи видеоинформации по IP-сети;
Исследование функционирования SIP-сервера на базе IP PBX;
Исследование возможности реализации услуг на базе IP PBX.

Для проведения практической и исследовательских работ используется среда эмуляции СОТСБИ - SIPp и СОТСБИ-Ара, позволяющие учащимся создавать различные сценарии обмена сообщениями самостоятельно (генерация SIP сообщений, создание нагрузочного трафика), а также содержащие заранее подготовленные тесты (эталонные тесты для проведения тестирования оборудования сети SIP).

Заведующий кафедрой АЭС ПГУТИ, д.т.н., проф. Росляков А.В.


© 2022 Образовательный портал Самарской области