1. Pojetí vyučovacího předmětu 1.1. Obecný cíl\vyučovacího předmětu V předmětu Počítačové sítě a komunikace mají žáci získat základní znalosti administrace stanice a a ekonomické povědomí o nárocích na vytváření počítačových sítí. Žáci získají kompetence pro návrh, sestavení a správu počítačové sítě. - zná základní HW prvky používané pro tvorbu jednoduchých i složitých počítačových sítí; - zná rozdělení počítačových sítí podle různých kritérií; - naučí se navrhnout počítačovou síť typu LAN; - umí posoudit ekonomickou stránku návrhu s ohledem na požadovanou funkčnost; - zná teoretický model počítačové sítě ISO/OSI; - pochopí vazbu teoretického modelu počítačové sítě ISO/OSI na skutečném provedení sítě; - zná vlastnosti operačních systémů s ohledem na tvorbu počítačové sítě; - zná rozdíl mezi SW pro stanici sítě oproti SW, kterého je třeba pro vytváření počítačové sítě s doménou (serverový operační systém). 1.2. Charakteristika učiva Předmět Počítačové sítě a komunikace připravuje žáky k práci se stanicí a serverem. Úkolem je doplnit funkčnost informačních a komunikačních prostředků o další úroveň a efektivně tyto znalosti využívat i v jiných předmětech, v dalším studiu, v soukromém a občanském životě. 1.3. Cíle vzdělávání v oblasti citů, postojů, hodnot a preferencí V oblasti afektivních cílů se snaží předmět Počítačové sítě a komunikace naučit žáka: - pracovat efektivně s prostředky informačních a komunikačních technologií a pracovat s informacemi; - pracovat kvalitně a pečlivě, pro rutinní práci dodržovat doporučené pracovní postupy, neplýtvat materiálními hodnotami; - dodržovat zásady a předpisy BOZP; - vážit si kvalitní práce své i jiných lidí; - být k vlastní práci kritický, připravit žáka na úspěšný, smysluplný a odpovědný osobní, občanský i pracovní život v podmínkách měnícího se světa. Cílem je naučit žáka: - používat pojmy, jednotky a číselné soustavy (dekadické, binární a hexadecimální) ve spojení s nastavením parametrů počítačové sítě; - pochopit rozdělení počítačových sítí podle různých kritérií; - navrhnout jednodušší počítačovou síť s ohledem na požadavky uživatele; - spravovat jednoduchou počítačovou síť. 1.4. Výukové strategie Stěžejní formou výuky je individuální práce žáka na počítači. Těžiště výuky spočívá v provádění teoretických i praktických úkolů. Ve výuce je kladen důraz na samostatnou práci a řešení komplexních úloh. 1
1.5. Hodnocení výsledků žáků Základem pro hodnocení je klasifikace individuálně zadávaných úkolů formou písemných testů a příkladů. Důraz je kladen především na praktické dovednosti. Každý tematický celek je zakončen prověřovací prací. Prověřovací okruhy z těchto tematických celků jsou zpracovávány skupinově a individuálně, obsahují nově probranou látku a zároveň i vazby na související problémové okruhy. Hodnocené individuálně zpracovávané okruhy tvoří podklady pro celkové hodnocení žáka. Znalosti z okruhů s popisným tématem jsou ověřovány rovněž testy, doplněnými ústním přezkoušením s důrazem na souvislost a plynulost projevu včetně jeho obsahové správnosti. Hodnocení je prováděno v souladu se školním klasifikačním řádem. 1.6. Přínos předmětu k rozvoji klíčových kompetencí, odborných kompetencí a k aplikaci průřezových témat 1.6.1. Klíčové kompetence Kompetence k učení - znát možnosti svého dalšího vzdělávání, zejména v oboru a povolání. - je veden k tomu aby hodnotil výsledky své práce s účastí učitele, porovnal je s dosavadními znalostmi a zkušenostmi a formuloval závěry formou vlastních prezentací, pracoval samostatně i používal spolupráci; - je motivován vhodnými úkoly, aby využíval ke svému dalšímu vzdělávání interaktivní distanční formy vzdělávání nabízené na internetu; - zpracovává informace do podoby referátů a prezentací. Kompetence k řešení problémů - porozumět zadání úkolu nebo určit jádro problému, získat informace potřebné k řešení problému, navrhnout způsob řešení, popř. varianty řešení, a zdůvodnit jej, vyhodnotit a ověřit správnost zvoleného postupu a dosažené výsledky; - spolupracovat při řešení problémů s jinými lidmi (týmové řešení). - plní přesně pokyny pro vypracování a tím se učí schopnosti formulovat své požadavky a využívat je v interakci s počítačem (algoritmizace); - dbá na to, aby při práci s informacemi ověřoval kvalitu informačních zdrojů. Kompetence komunikativní - dodržovat jazykové a stylistické normy i odbornou terminologii. - je veden k dovednosti podřídit se zájmu skupiny a chápat potřebu efektivní spolupráce; - formuluje své myšlenky srozumitelně a souvisle, v písemné podobě přehledně a jazykově správně; 2
- zpracovává administrativní písemnosti, pracovní dokumenty i souvislé texty na běžná i odborná témata. Kompetence sociální a personální - ověřovat si získané poznatky, kriticky zvažovat názory, postoje a jednání jiných lidí; - pracovat v týmu a podílet se na realizaci společných pracovních a jiných činností; - přijímat a odpovědně plnit svěřené úkoly; - podněcovat práci týmu vlastními návrhy na zlepšení práce a řešení úkolů, nezaujatě zvažovat návrhy druhých. - používá na základě výkladu různé způsoby práce s informacemi, jejich zdroji a dbá na obecně platné zásady práce s daty. Kompetence občanské a kulturní povědomí - chápat význam životního prostředí pro člověka a jednat v duchu udržitelného rozvoje; - uznávat hodnotu života, uvědomovat si odpovědnost za vlastní život a spoluodpovědnost při zabezpečování ochrany života a zdraví ostatních. - je veden k šetrnému a ohleduplnému zacházením s výpočetní technikou, učí se tak zodpovědnosti za svěřený majetek; - je motivován důslednou kontrolou na ověření věrohodnosti informací a informačních zdrojů, posuzuje jejich vzájemnou návaznost. Kompetence k pracovnímu uplatnění a podnikatelským aktivitám - mít odpovědný postoj k vlastní profesní budoucnosti a tedy i vzdělávání, uvědomovat si význam celoživotního učení a být připraven přizpůsobovat se měnícím se pracovním podmínkám; - mít přehled o možnostech uplatnění na trhu práce v daném oboru, cílevědomě a zodpovědně rozhodovat o své budoucí profesní a vzdělávací dráze; - mít reálnou představu o pracovních, platových a jiných podmínkách v oboru a o požadavcích zaměstnavatelů na pracovníky a umět je srovnávat se svými představami a předpoklady; - umět získávat a vyhodnocovat informace o pracovních i vzdělávacích příležitostech, využívat poradenských a zprostředkovatelských služeb jak z oblasti světa práce, tak vzdělávání; - vhodně komunikovat s potenciálními zaměstnavateli, prezentovat svůj odborný potenciál a své profesní cíle. - je veden vhodným metodickým postupem k ovládání základních funkcí digitální techniky, učí se diagnostikovat a odstraňovat základní problémy při provozu digitální techniky; - propojuje vzájemně jednotlivá digitální zařízení, ošetřuje je a chrání před poškozením; 3
- je veden příkladem učitele k dodržování základních hygienických a bezpečnostních pravidel, předpisů, poskytování první pomoci při úrazu; - zpracovává výsledky své práce do tabulek, grafů, přehledů, aby správně využil funkci výpočetní techniky jako prostředku simulace a modelování přírodních a sociálních jevů a procesů. Matematické kompetence - správně používat a převádět běžné jednotky; - používat pojmy kvantifikujícího charakteru; - provádět reálný odhad výsledku řešení dané úlohy; - nacházet vztahy mezi jevy a předměty při řešení praktických úkolů, umět je vymezit, popsat a správně využít pro dané řešení; - číst a vytvářet různé formy grafického znázornění (tabulky, diagramy, grafy, schémata apod.); - aplikovat znalosti o základních tvarech předmětů a jejich vzájemné poloze v rovině i prostoru; - efektivně aplikovat matematické postupy při řešení různých praktických úkolů v běžných situacích. Kompetence využívat prostředky informačních a komunikačních technologií a pracovat s informacemi - pracovat s osobním počítačem a dalšími prostředky informačních a komunikačních technologií; - komunikovat elektronickou poštou a využívat další prostředky online a offline komunikace; - získávat informace z otevřených zdrojů, zejména pak s využitím celosvětové sítě Internet; - pracovat s informacemi z různých zdrojů nesenými na různých médiích (tištěných, elektronických, audiovizuálních), a to i s využitím prostředků informačních a komunikačních technologií. 1.6.2. Odborné kompetence Efektivně hospodařit s finančními prostředky V rámci této kompetence je nutno zaměřit výuku na to, aby žáci: - sestavovali kalkulace výrobků a služeb, znali principy tvorby cen. Zajišťovat obchodní činnost podniku V rámci této kompetence je nutno zaměřit výuku na to, aby žáci: - znali základní výrobní technologie a parametry výrobků nebo služeb a dovedli je prezentovat zákazníkovi. Dbát na bezpečnost práce a ochranu zdraví při práci V rámci této kompetence je nutno zaměřit výuku na to, aby žáci: - chápali bezpečnost práce jako nedílnou součást péče o zdraví své i spolupracovníků (i dalších osob vyskytujících se na pracovištích, např. klientů, zákazníků, návštěvníků) 4
i jako součást řízení jakosti a jednu z podmínek získání či udržení certifikátu jakosti podle příslušných norem; - osvojili si zásady a návyky bezpečné a zdraví neohrožující pracovní činnosti včetně zásad ochrany zdraví při práci u zařízení se zobrazovacími jednotkami (monitory, displeji apod.), rozpoznali možnost nebezpečí úrazu nebo ohrožení zdraví a byli schopni zajistit odstranění závad a možných rizik. 1.6.3. Průřezová témata Informační a komunikační technologie Průřezové téma úzce souvisí s HW a SW vybaveností školy. Toto je řešeno samostatně v projektu Systém informačních technologií. Na základě tohoto projektu je v tomto předmětu aplikováno: - pochopení základních principů IKT v třetím ročníku; - práce v odborných učebnách VT v třetím až pátém ročníku. 1.7. Mezipředmětové vztahy - obecně o Matematika o Ekonomie - specializace výpočetní technika o Výpočetní technika o Počítačová cvičení 5
2. Rozpis učiva denní 4leté studium Celková hodinová dotace: 98 hodin 2.1. Rozpis učiva 3. ročník - je seznámen s celkovým rozsahem látky v daném předmětu - si doplní vědomosti o další prvky, pomocí kterých se vytváří PC sítě v závislosti na druhu vytvářené sítě - zná parametry rozhodující pro výkon sítě s důrazem na efektivitu a ekonomiku - virtuální sítě jako možnost rozdělit místní síť za pomoci HW - zná rozdíly mezi sítí bez oproti síti typu Client-Server - zná postup návrhu pro středně velikou počítačovou síť LAN v závislosti na prostředí a požadavcích - ví jaké další prostředky je třeba zajistit pro vytvoření rozsáhlé sítě WAN - zná obecné principy práce síťových protokolů v počítačové síti - umí vyjmenovat vybrané zástupce síťových protokolů - umí odůvodnit, proč se používají určité typy síťových protokolů pro danou oblast - zná odlišnosti vybraných typů síťových protokolů - pochopí další dělení síťových protokolů do skupin dle účelu (přenos dat, adresace v síti, služební protokoly) - zná způsoby přenosu dat v počítačové síti 1. Seznámení s předmětem, rozsah látky 2. HW prostředky - podrobnosti 10 Přehled HW pro tvorbu sítí. Výběr HW dle druhu sítě. Základní parametry rozhodující o výkonu sítě. Možnosti vytváření virtuálních počítačových sítí. 3. Způsoby tvorby malých a velkých sítí Síť peer to peer, síť client-server rozdíly. Postup při návrhu rozsáhlé sítě typu WAN rozdíly oproti tvorbě malé sítě. Praktický návrh sítě středně velké sítě LAN. Hodinová dotace 1 14 4. SW prostředky pro práci sítí 17 Rozdělení SW pro práci v síti. Principy přenosu dat síťové protokoly. Historie vzniku jednotlivých protokolů. Odlišnosti a vlastnosti vybraných síťových protokolů. Operační systémy na stanicích počítačové sítě. Serverové operační systémy. Přenosy dat v počítačové síti (principy přenosu dat, způsoby šíření). - zná význam IP adresy, její fyzickou interpretaci - zná jednotlivé třídy IP adres, umí je od sebe rozlišit - zná význam masky sítě a její použití - umí popsat jak maska sítě ovlivní adresaci v síti 5. Adresace počítačů v síti 14 IP adresa, vlastnosti. Rozdělení, třídy IP adres. Maska sítě, vlastnosti. Podsítě, dělení IP adresy. Služby DNS, DHCP, WINS. 6
vyjádření IP adresy a masky sítě v různých číselných soustavách. Hodinová dotace - umí vyjmenovat oblasti, které pokrývají rozšiřující servery počítačové sítě - je seznámen s činností a nastavením WEB - je seznámen s činností a nastavením FTP - je seznámen s činností a nastavením MAIL - umí stanovit a posoudit rozsah ekonomických nákladů při tvorbě rozsáhlých počítačových sítí (pronájem linek, páteřní sítě, virtuální kanály 6. Servery v počítačové síti 8 Severy poskytující další služby v počítačových sítích. WEB server pro zobrazení webových stránek. FTP server jako podpora přenosu souborů. MAIL servery a přístup k nim. 7. Ekonomické nároky na rozsáhlé počítačové sítě 4 7
2.2. Rozpis učiva 4. ročník - je seznámen s celkovým rozsahem látky v daném předmětu - je seznámen s důvodem vzniku teoretického modelu počítačové sítě - umí vyjmenovat vrstvy modelu ISO/OSI v logickém pořadí (od nejnižší k nejvyšší) - umí k jednotlivým vrstvám přiřadit odpovídající činnosti a zařízení - umí přiřadit činnosti protokolu k jednotlivým vrstvám modelu ISO/OSI - chápe důvody proč TCP/IP nezahrnuje všechny vrstvy - zná nejdůležitější porty používané v protokolu - zná vnitřní dělení protokolu TCP/IP podle účelu - zná činnost podprotokolů TCP/IP v jednotlivých skupinách - je seznámen se základním SW pro správu sítě (doménovým serverem) a jeho činností - zná pojem uživatelský účet a jeho vlastnosti - je seznámen se systémem oprávnění v počítačové síti - umí použít základní činnosti spojené se správou uživatelů v síti - zná pojem Active Directory, ví co v této databázi lze nalézt - umí přihlásit nový počítač do sítě systému Windows 1. Seznámení s předmětem, rozsah látky 2. Teoretický model počítačové sítě ISO/OSI Původ a odůvodnění vzniku teoretického modelu sítě. Vrstvy modelu ISO/OSI rozdělení. Praktické příklady zařazení prvků počítačové sítě do modelu ISO/OSI. 3. Protokol TCP/IP, vztah k modelu ISO/OSI Protokol TCP/IP vnitřní dělení do skupin. Zástupci jednotlivých skupin (podprotokoly) TCP/IP. Portování v protokolu TCP/IP. Popis přiřazení jednotlivých vrstev k protokolu TCP/IP. 4. Správa sítě SW a pravidla pro správu Doménový server. Active Directory. 5. Ochrana dat v síti 6 Ochrana jednotlivých počítačů (Personal Firewall). Přístup mimo síť (Proxy server). Firewall sdružený SW pro ochranu celé sítě. Zabezpečený přenos dat (protokoly, šifrování). Hodinová dotace 1 8 6 9 8
3. Rozpis učiva dálkové 5leté studium Celkový počet konzultací: 28 3.1. Rozpis učiva 3. ročník - je seznámen s celkovým rozsahem látky v daném předmětu - si doplní vědomosti o další prvky, pomocí kterých se vytváří PC sítě v závislosti na druhu vytvářené sítě - zná parametry rozhodující pro výkon sítě s důrazem na efektivitu a ekonomiku - virtuální sítě jako možnost rozdělit místní síť za pomoci HW - zná rozdíly mezi sítí bez oproti síti typu Client-Server - zná postup návrhu pro středně velikou počítačovou síť LAN v závislosti na prostředí a požadavcích - ví jaké další prostředky je třeba zajistit pro vytvoření rozsáhlé sítě WAN - zná obecné principy práce síťových protokolů v počítačové síti - umí vyjmenovat vybrané zástupce síťových protokolů - umí odůvodnit, proč se používají určité typy síťových protokolů pro danou oblast - zná odlišnosti vybraných typů síťových protokolů - pochopí další dělení síťových protokolů do skupin dle účelu (přenos dat, adresace v síti, služební protokoly) - zná způsoby přenosu dat v počítačové síti 1. Seznámení s předmětem, rozsah látky 2. HW prostředky - podrobnosti 2 Přehled HW pro tvorbu sítí. Výběr HW dle druhu sítě. Základní parametry rozhodující o výkonu sítě. Možnosti vytváření virtuálních počítačových sítí. 3. Způsoby tvorby malých a velkých sítí Síť peer to peer, síť client-server rozdíly. Postup při návrhu rozsáhlé sítě typu WAN rozdíly oproti tvorbě malé sítě. Praktický návrh sítě středně velké sítě LAN. 4. SW prostředky pro práci sítí 5 Rozdělení SW pro práci v síti. Principy přenosu dat síťové protokoly. Historie vzniku jednotlivých protokolů. Odlišnosti a vlastnosti vybraných síťových protokolů. Operační systémy na stanicích počítačové sítě. Serverové operační systémy. Přenosy dat v počítačové síti (principy přenosu dat, způsoby šíření). Počet konzultací 1 4 9
3.2. Rozpis učiva 4. ročník - zná význam IP adresy, její fyzickou interpretaci - zná jednotlivé třídy IP adres, umí je od sebe rozlišit - zná význam masky sítě a její použití - umí popsat jak maska sítě ovlivní adresaci v síti - umí vyjmenovat oblasti, které pokrývají rozšiřující servery počítačové sítě - je seznámen s činností a nastavením WEB - je seznámen s činností a nastavením FTP - je seznámen s činností a nastavením MAIL - umí stanovit a posoudit rozsah ekonomických nákladů při tvorbě rozsáhlých počítačových sítí (pronájem linek, páteřní sítě, virtuální kanály) Počet konzultací 1. Adresace počítačů v síti 4 IP adresa, vlastnosti. Rozdělení, třídy IP adres. Maska sítě, vlastnosti. Podsítě, dělení IP adresy. Služby DNS, DHCP, WINS. Vyjádření IP adresy a masky sítě v různých číselných soustavách. 2. Servery v počítačové síti 2 Severy poskytující další služby v počítačových sítích. WEB server pro zobrazení webových stránek. FTP server jako podpora přenosu souborů. MAIL servery a přístup k nim. 3. Ekonomické nároky na rozsáhlé počítačové sítě 2 10
3.3. Rozpis učiva 5. ročník - je seznámen s důvodem vzniku teoretického modelu počítačové sítě - umí vyjmenovat vrstvy modelu ISO/OSI v logickém pořadí (od nejnižší k nejvyšší) - umí k jednotlivým vrstvám přiřadit odpovídající činnosti a zařízení - umí přiřadit činnosti protokolu k jednotlivým vrstvám modelu ISO/OSI - chápe důvody proč TCP/IP nezahrnuje všechny vrstvy - zná nejdůležitější porty používané v protokolu - zná vnitřní dělení protokolu TCP/IP podle účelu - zná činnost podprotokolů TCP/IP v jednotlivých skupinách - je seznámen se základním SW pro správu sítě (doménovým serverem) a jeho činností - zná pojem uživatelský účet a jeho vlastnosti - je seznámen se systémem oprávnění v počítačové síti - umí použít základní činnosti spojené se správou uživatelů v síti - zná pojem Active Directory, ví co v této databázi lze nalézt - umí přihlásit nový počítač do sítě systému Windows 1. Teoretický model počítačové sítě ISO/OSI Původ a odůvodnění vzniku teoretického modelu sítě. Vrstvy modelu ISO/OSI rozdělení. Praktické příklady zařazení prvků počítačové sítě do modelu ISO/OSI. 2. Protokol TCP/IP, vztah k modelu ISO/OSI Protokol TCP/IP vnitřní dělení do skupin. Zástupci jednotlivých skupin (podprotokoly) TCP/IP. Portování v protokolu TCP/IP. Popis přiřazení jednotlivých vrstev k protokolu TCP/IP. 3. Správa sítě SW a pravidla pro správu Doménový server. Active Directory. 4. Ochrana dat v síti 2 Ochrana jednotlivých počítačů (Personal Firewall). Přístup mimo síť (Proxy server). Firewall sdružený SW pro ochranu celé sítě. Zabezpečený přenos dat (protokoly, šifrování). Počet konzultací 2 2 2 11