Методическая разработка урока по дисциплине «Операционные системы и среды» на тему «Сравнительные характеристики операционных систем»
методическая разработка по теме

Министерство образования и науки Челябинской области

государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

 «Челябинский энергетический колледж им. С.М. Кирова»

РАЗРАБОТКА УЧЕБНОГО ЗАНЯТИЯ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И СРЕДЫ»

для специальности

 09.02.01 Компьютерные системы и комплексы

2016

Аннотация

Разработка учебного занятия по дисциплине «Операционные системы и среды» содержит план-конспект, технологическую карту занятия. В приложении приведены  раздаточный материал для студентов, эталоны выполнения заданий.

Разработка учебного занятия предназначена для обучения студентов, обучающихся по специальности 09.02.01 Компьютерные системы и комплексы. Может применяться для студентов специальностей 09.02.02 Компьютерные сети и 09.02.03 Программирование в компьютерных системах.

Автор: Э.Р. Хабибуллин – преподаватель, ГБПОУ «Челябинский энергетический колледж имени С.М. Кирова»

Содержание

1 План-конспект учебного занятия        4

2 Ход учебного занятия по этапам:        6

Приложение 1. Раздаточный материал для студентов        8

Приложение 2. Эталоны ответов        13

Список литературы:        17

1 План-конспект учебного занятия

Специальность 09.02.01 Компьютерные системы и комплексы

Курс: 2

Общепрофессиональная дисциплина (ОП.07): «Операционные системы и среды»

Тема: «Сравнительные характеристики операционных систем»

Вид учебного занятия: урок обобщения и систематизации знаний

Тип учебного занятия: комбинированный урок

Цели обучения, воспитания, развития:

Обучающие:

• изучить сравнительные характеристики операционных систем,
• выработать умения оценивать и выбирать операционные системы,
• отработать навыки выбора программного обеспечения;

Развивающие:

• способствовать формированию у студентов аналитического мышления, умению делать выводы
• содействовать умению у студентов выражать мысли, развитию навыков публичных выступлений
• содействовать получению студентом опыта работы в команде, самостоятельной деятельности.

Воспитательные

• прививать интерес к дисциплине и будущей специальности;
• совершенствовать навыки  общения, 
• формировать ответственность за свою деятельность и работу группы
• содействовать повышению уровня мотивации на занятии через применение приема групповой работы.

Методы преподавания: практический, частично-поисковый, проблемный.

Методы учения: исполнительный, репродуктивный, продуктивно – практический.

Методическое и материальное обеспечение учебного занятия: компьютер, проектор, презентация по теме, дидактический материал.

Требования к результатам освоения темы

В результате освоения дисциплины студент осваивает элементы компетенций:

ПК 2.1. Администрировать локальные вычислительные сети и принимать меры по устранению возможных сбоев.

ОК 4. Осуществлять поиск, анализ и оценку информации, необходимой для постановки и решения профессиональных задач, профессионального и личностного развития

ОК 6. Работать в коллективе и команде, обеспечивать ее сплочение, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями

        В результате изучения темы студент должен

знать:

- особенности современных операционных систем;

- использование операционных систем для разных групп пользователей;

уметь:

- оценивать и выбирать  операционные системы;

- анализировать и оценивать полученную информацию;

- выбирать и использовать критерии оценки программного обеспечения;

- делать обобщающие выводы.

Задачи:

1. Изучить особенности различных операционных систем.

2. Систематизировать информацию о сфере применения операционных систем.

3. Научиться делать выводы и месте применения конкретной операционной системы.

2 Ход учебного занятия по этапам:

ПРИЛОЖЕНИЕ № 1

Раздаточный материал для студентов 

Группа 1

Windows 7

Windows 7 была выпущена в свободную продажу осенью 2009

УЛУЧШЕНИЯ И НОВШЕСТВА

• поддержка мультитач - управления. Эта технология позволяет управлять ноутбуком с сенсорным экраном движениями нескольких пальцев одновременно
• интеграция с производителями драйверов для различных устройств.
• совместимость с более ранними операционными системами, например, Windows XP.
• В состав Windows 7 включен пакет установки DirectX 11, которая поддерживает ряд новых технологий в обработке графики.
• встроенный в операционную систему медиапроигрыватель Windows Media Player 12.
• более удобная и функциональная панель задач. На панели появилась кнопка «Свернуть все окна»
• Пользователь может сам определять, что именно следует восстанавливать – настройки системы, измененные файлы или все вместе.
•  Гаджеты рабочего стола в Windows 7 больше не привязаны к панели в левой части экрана. Пользователь может самостоятельно перемещать их в любое удобное ему место.
• В Windows 7 увеличен перечень шрифтов, включенных по умолчанию. Значительно расширен список нелатинских шрифтов, доступных для пользователя.
• Интерфейс Aero, известный пользователям по предыдущей версии операционной системы Windows Vista, стал поддерживать несколько вариантов оформления

БЕЗОПАСНОСТЬ

• Теперь пользователю доступна функция запрещения запуска отдельных приложений при помощи сервиса AppLocker.
• Технология шифрования BitLocker подверглась существенной доработке и теперь позволяет шифровать информацию на съемных носителях.
• Значительно улучшен брэндмауэр Windows, теперь он уведомляет пользователя о блокировке приложений.
• Благодаря функции DirectAccess стало возможно установить безопасное соединение с удаленным сервером без участия пользователя.

Наиболее популярными стали версии Windows 7 Professional и Home Premium. Именно они активно продаются в розницу, а также предустанавливались на большое число компьютеров, собираемых по всему миру. Они поддерживают все функции, необходимые рядовому пользователю, ограничения функционала коснулись лишь сегмента, необходимого для работы в крупных корпоративных сетях и выполнения специфических задач.

АППАРАТНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

Для корректной установки операционной системы на компьютер пользователя он должен иметь следующие минимальные характеристики:

• Процессор с частотой не менее 1 ГГц;
• 1 гигабайт оперативной памяти (2 гигабайта для 64-битной версии);
• Видеоадаптер с объемом не менее 128 мегабайт (необходимо для включения интерфейса Aero) и поддержкой DirectX9;
• 16 гигабайт свободного пространства на жестком диске (20 гигабайт для 64-битной версии).

Группа 2

Linux Server

Серверный вариант операционной системы, включающий средства быстрого развёртывания облачной инфраструктуры, создания серверов LAMP, LTSP и прочих

Помимо внешних улучшений и расширившегося спектра поддерживаемого оборудования отмечу появление в серверной версии инструментов для построения системы корпоративной аутентификации на основе FreeRadius, мониторинга корпоративной среды с помощью Munin, организации VPN-сетей на основе OpenVPN, резервного копирования данных с Bacula и интеграции с сервисом каталогов Active Directory при помощи LikeWise Open. Благодаря поддержке iSCSI улучшились возможности по работе с подсистемами хранения данных.

Ubuntu 12.04 LTS Server Edition поддерживает три (3) основных архитектуры: Intel x86, amd64 и ARM.

Рекомендуемые минимальные требования к системе:

Ubuntu Server Edition является платформой, для всех видов серверных приложений. Выше перечислены минимальные требования для создания файл сервера, сервера печати, сервера для WEB-хостинга, почтового сервера, и т.д.

Различия между Ubuntu Destop и Ubuntu Server

Прежде всего, следует отметить, что оба варианта Ubuntu используют один и тот же APT репозиторий, что позволяет так же легко установить сервер приложений на Ubuntu Desktop Edition, как и на Server Edition.

Есть несколько различий между Ubuntu сервером и Ubuntu Desktop.

Различием между этими двумя сборками является отсутствие X-Window сервера в сборке Ubuntu Server. Также, в процессе установки, настраиваются различные параметры ядра.

Отличия ядра:

В Ubuntu до версии 10.10 включительно, на самом деле были разные ядра для Ubuntu Server и Ubuntu Desktop.

В дальнейшем в Ubuntu оба ядра были объединены в одно общее ядро-аромат. Это сделано для того, чтобы уменьшить трудозатраты на поддержку Ubuntu.

Группа 3

Серверная операционная система Windows Server 2012

Windows Server 2012. Имеется огромнейшая сервисная поддержка по всему миру.

ПРЕИМУЩЕСТВА

• Создание сетевой инфраструктуры
• Реализация работы сетевых приложений и службы каталогов.
• Большая часть задач по контролю системы может быть автоматизирована, что снижает расходы в сфере обслуживания.
• Live Migration (живая миграция) — возможность переноса виртуальных машин между физическими серверами без перерыва в предоставлении сервисов клиентам 
• Безопасное хранение корпоративных баз данных, включая конфиденциальную информацию, бухгалтерскую и юридическую документацию.
• Создание и поддержку функционала веб-ресурсов любой сложности. В том числе и очень требовательных к вычислительным мощностям — серверов для онлайн-игр, глобальных служб и сервисов.
• спользование сервера-терминала для удаленного доступа к файлам и приложениям. В том числе и с применением последних разработок в области виртуализации и беспроводных технологий.
• Организацию почтовых служб и других корпоративных средств коммуникации.
• Создание серверов для работы с потоковыми мультимедиа.
• Система виртуализации на основе Hyper-V поддерживает:

• до 320 логических процессоров на физический сервер и до 64 процессоров в виртуальной машине;
• до 4 ТБ оперативной памяти на физический сервер и до 1 ТБ памяти в виртуальной машине;
• в виртуальной машине поддерживается жесткий диск объемом до 64 ТБ;
• кластеры Hyper-V с количеством узлов до 64 и до 8000 виртуальных машин на кластер до 1024 машин на узел.

•  Усовершенствованный центр администрирования — Windows PowerShell, помогает эффективно и централизованного управлять всеми функциями
• Масштабируемость и производительность - позволяет увеличить эффективность работы при неизменных физических ресурсах.
•  Возможность использовании облачных хранилищ информации  
• Для всех ИТ сервисов можно задать некоторый уровень доступности
• Возможность запуска любых программ на любых типах платформ
• Возможность выполнять продвинутый аудит информации и потоков данных в системе. Допускается устанавливать выборочное ил полное шифрование.

Минимальные требования

• Центральный процессор - 1,4 ГГц (64-разрядный процессор) для одноядерных процессоров или 1,3 ГГц (64-разрядный процессор) для многоядерных процессоров        
• Память (ОЗУ) -         2 ГБ или  4 ГБ при развертывании Windows Server Essentials в качестве виртуальной машины        
• Жесткие диски и свободное дисковое пространство - 160 ГБ, системный раздел 60 ГБ        

Группа 4

Windows 8 стала доступна пользователям с 26 октября 2012 года, когда поступила в продажу.

Глобальное обновление Windows 8.1. Оно вышло 17 октября 2013 года.

СИСТЕМНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ  для установки Windows 8:

1. Процессор с тактовой частотой от 1 ГГц (должна присутствовать поддержка PAE, NX и SSE2)
2. Объём оперативной памяти для 32-х разрядной системы – 1 Гб, 64-х разрядной – 2 Гб
3. Наличие свободного места на диске для 32-х разрядной системы – 16 Гб, 64-х разрядной – 20 Гб
4. Видео-карту с поддержкой DirectX 9 или выше.

НАИБОЛЕЕ ВАЖНЫЕ НОВОВВЕДЕНИЯ

• Использование учетной записи Microsoft.
• Магазин приложений Windows Store. Здесь можно приобрести довольно большое количество самых разнообразных программ. Использование новых подходов для аутентификации пользователя – специальная картинка с паролем или 4-х символьный код. Для сенсорных устройств имеется возможность применения биометрических систем.
• Полностью переработанный диспетчер задач. Теперь просмотреть, на что расходуются ресурсы компьютера, стало гораздо более просто и удобно. Особенно требуется отметить контроль над работающими программами.
• Улучшенный проводник.
• Доработанное восстановление системы. Например, теперь допускается произвести возврат ОС до изначальных настроек – то есть, выполнить перевод к исходному состоянию. Сброс предусматривает более глубокое воздействие – компьютер возвращается к заводскому состоянию.
• Максимально ускоренная загрузка операционной системы. Это достигается в результате применения UEFI вместо BIOS.
• Система виртуализации на основе Hyper-V. Это нововведение больше ориентируется на профессиональную аудиторию. Некоторую проблему представляет тот факт, что для успешного функционирования требуется SLAT функция, а её поддержка предусмотрена отнюдь не у всех процессоров.
• Улучшенный поиск. Теперь он начинается уже в ходе набора, что сильно ускоряет обнаружение нужных элементов.
• Панель управления. Она позволит более быстро и эффективно выполнять установку различных параметров системы.
• Система использует принципиально новый интерфейс, что предусматривает отход от стандартного оформления. Предполагается появление сразу после запуска устройства. Функциональность интерфейса даёт много схожего с рабочим столом. Предполагается разработка непосредственно для устройств с сенсорным экраном.

КРИТИКА WINDOWS 8

• интерфейс Metro. Он является отходом от традиционного подхода к оформлению у Windows. Потребуется некоторое время для привыкания.
• Замена одной кнопки Пуск целым экраном.
• Панель задач убрана и это будет полезно пользователям мобильных устройств и планшетов, но никак не ноутбуков или компьютеров.
• Всплывающие панели и меню. Подобное решение взято из веба, но и там оно всегда было спорным.

Группа 5

 Linux

У операционной системы Linux очень много отдельных дистрибутивов (версий), рассчитанных на тот или иной тип применения. Поскольку для домашних компьютеров, по мнению специалистов, лучше всего подходит дистрибутив Ubuntu, в качестве примера будет рассмотрен именно он.

Ввиду широких возможностей настройки системы можно «собрать» вариант дистрибутива, полностью подходящий под используемые комплектующие ПК, что гарантирует высокую производительность. По части безопасности Linux считается самой предпочтительной ОС, поскольку в ней предусмотрено множество механизмов разграничения доступа к пользовательской информации.

Внешний вид системы также может быть настроен согласно предпочтениям пользователя. На его выбор – простые и строгие или же красочные варианты оформления рабочего стола с множеством эффектов. Следует отметить, что для управления многими аспектами работы системы пользователь должен научить работать с командной строкой.

Для Linux разработано огромное количество программ, ориентированных на профессионалов в области программирования, сетевого администрирования и т. п. Однако для прикладных задач ассортимент приложений может показаться не таким широким, сравнительно с Windows и Mac-платформами.

                ПРИЛОЖЕНИЕ № 2

Таблица 1 «Критерии оценки ОС»

Таблица 2 «Выбор операционных систем для конкретных пользователей»

ПРИЛОЖЕНИЕ № 3

2. этап - Актуализация знаний студента

На этом этапе преподаватель задает вопросы

• Основные функции операционных систем
• Основные составные части операционных систем
• Основные характеристики операционных систем Повторение изученного материала

К современным операционным системам предъявляются следующие требования:

• совместимость — ОС должна включать средства для выполнения приложений, подготовленных для других ОС;
• переносимость — обеспечение возможности переноса ОС с одной аппаратной платформы на другую;
• надежность и отказоустойчивость — предполагает защиту ОС от внутренних и внешних ошибок, сбоев и отказов;
• безопасность — ОС должна содержать средства защиты ресурсов одних пользователей от других;
• расширяемость — ОС должна обеспечивать удобство внесения последующих изменений и дополнений;
• производительность — система должна обладать достаточным быстродействием, чтобы  выполнять основных функций -  эффективное управление ресурсами и обеспечение удобного интерфейса для пользователя и прикладных программ.

Microsoft Windows – операционные системы корпорации Microsoft, различные версии которых предназначены для широкого класса устройств – от суперкомпьютеров до встроенных систем.

В настоящее время существует несколько семейств (family) операционных систем Windows, предназначенных для использования на разных типах компьютеров:

• семейство клиентских операционных систем Windows NT (Windows XP, Windows Vista, Windows 7, Windows 8 и др.);
• семейство серверных операционных систем Windows NT Server (Windows Server 2003, Windows Server 2008 и др.);
• семейство мобильных операционных систем Windows Mobile и Windows Phone (Windows Mobile 6, Windows Phone 7 и др.);
• семейство встроенных операционных систем реального времени Windows CE (Windows CE 7.0 и др.).

Преподаватель ставит новую задачу (проблемную ситуацию):

1. Необходимо выбрать операционную систему для конкретного пользователя: непрофессионального пользователя, для профессионала, крупной корпорации, для небольшой организации
2. Что необходимо сделать для решения данной задачи?
3. Чего нам не хватает для решения задачи?

Во время обсуждения приходим к выводу, что необходимо сравнить характеристики различных операционных систем.

3 этап - Обобщение и систематизация знаний

I.Часть

Каждый студент в группе получает индивидуальную дидактическую карточку, материал которой отличен от материала карточки другого члена группы, то есть каждый знает то, что не знает другой. Самостоятельно изучает информацию о конкретной операционной системе.

II.Часть

Студенты одинаковыми карточками объединяются в группу для обсуждения, теперь у всех членов группы одинаковые материалы («встреча экспертов»).

Студенты обсуждают материал, работают в мини группах  и заполняют таблицу «Критерии оценки ОС» (каждая группа по своей ОС).

III. Часть

Затем «эксперты» возвращаются в свои группы и обучают всему новому, что узнали сами, других членов группы. Те, в свою очередь, докладывают о своей части задания

Каждая группа заполняет таблицу «Выбор операционных систем для конкретных пользователей»

4 этап - Обобщающая деятельность студентов. Контроль и коррекция знаний.

Фронтальная работа – выступлением членов от каждой группы Представители каждой группы озвучивает решение о выборе конкретной ОС для конкретного пользователя.

Преподаватель объясняет результаты по оценке ОС, полученные профессионалами и сравнивает с результатами, полученными в командах

Преподаватель заполняет таблицу «Выбор операционных систем для конкретных пользователей» на доске и ли на экране.        

Студенты корректирую таблицу «Выбор операционных систем для конкретных пользователей»

Заполняют лист с критериями оценок за выполнение домашнего задания

Подведение итогов за урок.

 Рефлексия

(1 – критерий выполняется, 0 – критерий не выполняется)

Список литературы:

1. Партыка Т.Л.. Операционные системы, среды и оболочки [Текст]: Учеб. пособие для СПО. Доп. Министерством образования РФ / Т.Л.Партыка, И.И. Попов. – 2-е изд. испр. и доп. -  М.: ИНФРА-М, 2015. – 400 с. (Профессиональное образование).
2. Справочный портал: портал [Электронный ресурс]. URL: http://www.xnets.ru/ Дата обращения: 01.04.2016.
3. Операционная система Windows: портал [Электронный ресурс]. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Windows Дата обращения: 01.04.2016.
4. Операционная система Linux: портал [Электронный ресурс]. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/ Linux.  Дата обращения: 01.04.2016.