ПРЕПОДАВАНИЕ СЕТЕВОГО АДМИНИСТРИРОВАНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПРОМЫШЛЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Сетевые администраторы — это специалисты, которые отвечают за настройку и обслуживание компьютеров в организациях. Они обеспечивают бесперебойную работу сетевого оборудования, настраивают доступ к интернету, управляют IP-адресами, следят за безопасностью сети и устраняют возникающие неполадки [1].

В условиях стремительного развития и усложнения компьютерных сетей особое значение приобретает качественная подготовка специалистов в области сетевого администрирования. Образовательные учреждения должны адаптироваться к современным тенденциям в сфере информационных технологий, внедряя передовые сетевые решения и сетевое оборудование. Такой подход позволяет обеспечивать высокий уровень профессиональной подготовки и формировать компетенции, соответствующие требованиям современной ИТ-инфраструктуры [2].

В связи с этим Карагандинским индустриальным университетом (Республика Казахстан, г. Темиртау) было приобретено промышленное сетевое оборудование (представлено на рисунке 1), а также разработано учебно-методическое пособие, направленное на повышение эффективности подготовки квалифицированных специалистов в области сетевых технологий.

Рисунок 1. Промышленное сетевое оборудование КарИУ

Учитывая, что все оборудование является промышленным, а не макетным, работая на нем, студенты получат все необходимые навыки, которые им понадобятся в профессиональной деятельности с реальными промышленными сетями. Научившись решать стандартные и нестандартные задачи на данном оборудовании, молодые специалисты будут готовы к любым стоящим перед ними производственным задачам.

Учебно-методическое пособие содержит 16 лабораторных работ по следующим темам:

1. Введение в компьютерные сети.
   
2. Сетевое оборудование лабораторного стенда.
   
3. Базовые настройки межсетевого экрана.
   
4. Технология Network Adress Translation.
   
5. Создание виртуальных локальных сетей VLAN на межсетевом экране.
   
6. Подключение и настройка маршрутизатора.
   
7. Фильтрация Wi-Fi по МАС-адресу.
   
8. Доступ к управляемому коммутатору и его базовые настройки.
   
9. Настройка зеркалирования портов. Анализ трафика.
   
10. Настройка списков доступа по МАС-адресам.
    
11. Аудит безопасности протокола STP.
    
12. Создание и настройка VLAN.
    
13. Удаленное управление по протоколу SSH.
    
14. Построение магистральных линий связи. Агрегирование каналов.
    
15. Виртуальные частные сети VPN.
16. Обжим сетевого кабеля UTP коннектором RJ-45.

Оборудование стенда представлено компанией TP-Link. В состав оборудования стенда входят:

- коммутаторы 2 уровня;

- коммутатор 3 уровня;

- коммутаторы уровня 2+;

- Wi-fi роутер;

- межсетевой экран;

- коммутационный шкаф.

С целью оценки эффективности предложенного метода преподавания сетевого администрирования было проведено анонимное анкетирование студентов. Исследование позволило зафиксировать уровень их знаний до и после прохождения курса по разработанному учебно-методическому пособию.

Задачи данного анкетирования:

-определить начальные знания обучающихся;

-узнать отношения обучающихся к дисциплине;

-повысить интерес и вовлеченность респондентов к дисциплине;

-изучить общий уровень знаний и желания обучаться у студентов.

На выполнение лабораторных работ студентам выделялось 1-2 часа в неделю.

Для исследования была выбрана группа студентов 2 курса специальности «Инженерия систем автоматизации». Анонимное анкетирование прошло 13 студентов, обучающихся по очной форме.

Опрос перед выполнением лабораторных работ, приведенных в пособии, показал следующие результаты:

1) 84% никогда не работали с сетевым оборудованием; остальные 16% тоже не работали с сетевым оборудованием, но слышали о нем.
2) 92% не знают, что такое модель OSI
3) 76% не понимают разницу между IP-адресом и МАС-адресом
4) 70% не знают, что такое сетевой протокол
5) Средний интерес респондентов к дисциплине рассчитывался как среднее арифметическое между ответами (формула 1.1)

                        (1.1)

В качестве примера расчета ниже представлен расчет среднего интереса студентов к изучению дисциплины:

В целом, по результату данного вопроса можно сделать вывод, что студентам интересно изучать дисциплину «Администрирование компьютерных сетей».

По формуле (1.1) также были рассчитаны следующие показатели:

-текущий уровень знаний студентов в области системного администрирования по мнению самих студентов (п.6);

-уверенность студентов в успешном выполнении практических заданий по системному администрированию (п.7);

6) 38,46% респондентов отметили, что у них нет никаких знаний в компьютерных сетях, остальные респонденты отметили низкий уровень знаний. Средний бал начальных знаний студентов получился 2,15 (из 5).

7) Средняя уверенность студентов в выполнении практических заданий по системному администрированию получился 3,23.

По завершении выполнения лабораторных работ было проведено повторное анонимное анкетирование той же группы студентов. Данный опрос показал следующее:

1. 100% знают, что такое модель OSI
   
2. 100% респондентов понимают разницу между IP-адресом и МАС-адресом
   
3. 84% знают, что такое сетевой протокол, и могут привести пример.
   
4. 100% респондентов считают, что изучать сетевое администрирование лучше всего на сетевом оборудовании, чем на лекциях.
   
5. 100% отметили улучшение понимания основ сетевого администрирования после выполнения заданий, представленных в учебно-методическом пособии, при этом 90% из них благодарят в этом именно лабораторные работы.
   

Обсуждение

Анализ результатов анкетирования, проведённого до и после выполнения лабораторных работ данного учебно-методического пособия, демонстрирует значительное повышение уровня знаний студентов по ключевым вопросам сетевого администрирования. Студенты стали чувствовать себя более уверенно при работе с промышленным сетевым оборудованием.

Конечно, данное пособие не идеальное, и какие-то темы не были включены в его состав. Поэтому, для дальнейших исследований можно добавить следующие темы: создание локальных сетей, передача файлов по локальной сети, мониторинг сети, SNMP, RIP. Также, можно расширять сетевое оборудование, добавив IP-видеокамеры, сервера, концентраторы – это позволит расширить кругозор студентов, а также студенты овладеют дополнительным набором навыков.

Полученные результаты свидетельствуют о высокой эффективности преподавания дисциплины «Сетевое администрирование» с использованием реального промышленного оборудования. Практико-ориентированный подход способствует более глубокому усвоению учебного материала, формированию устойчивых профессиональных навыков, а также повышает мотивацию студентов к изучению технических аспектов сетевых технологий. Работа с оборудованием, приближённым к условиям реального производственного процесса, обеспечивает развитие компетенций, соответствующих современным требованиям ИТ-отрасли.

1. Романов Д.Ю., Сивякова Г.А. Преподавание сетевого администрирования на реальном промышленном оборудовании // Сборник трудов Республиканской научно-практической конференции на тему: «Роль науки в повышении престижа инженерного труда» – 2025.
2. Администрирование вычислительных систем и сетей: учебное пособие / сост. Г.Е. Шевелев; Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2019. – 159 с.
3. Спичак Е.В., Баясилова З.А. Вычислительные системы и сети: учебное пособие. – Темиртау, КГИУ, 2019. – 46 с.

Все статьи автора «author8923»