Требования раскрывают назначение и области применения современных средств вычислительной техники, предназначенной для оборудования и оснащения кабинетов информатики и вычислительной техники в образовательных учреждениях. В требованиях представлены основные технические характеристики и параметры комплекта аппаратных и программных средств, определяемые психолого-педагогическими, эргономическими, эстетическими и другими требованиями к вычислительной технике, используемой в сфере образования.
Приложение 3 к решению
коллегии Минобразования России
от 2 0 95 N 4/1
ТРЕБОВАНИЯ К СРЕДСТВАМ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ И ОБОРУДОВАНИЮ КАБИНЕТОВ ИНФОРМАТИКИ
В разработке принимали участие:
д.п.н., И.В.Роберт, М.В.Рязанский, А.Л.Шаргородский (Институт средств обучения Российская Академия образования),
д.т.н., проф. Я.А.Ваграменко, д.т.н., С.Г.Григорьев (Институт информатизации образования, г. Москва),
к.т.н., Б.Г.Киселев, к.т.н. С.К.Коваленко, М.П.Матекин, М.С.Мачнев (Компьютерный учебно-демонстрационный, информационно-издательский, сервисный центр, г. Москва),
Введение
Наименование
Источники разработки и назначение
Общие требования к ВТ и подходы к ее применению
Общие требования к ВТ
Основные структуры применяемой ВТ
Структура требований к ВТ
Базовый комплект
Требования к аппаратным средствам ВТ
Требования к рабочим местам
Устройство отображения
Требования к видеоконтроллеру в составе системного блока
Требования к клавиатуре
Общие требования к системному блоку
Требования к блоку питания
Требования к разделяемым внешним устройствам
Внешние запоминающие устройства коллективного пользования
Архивные внешние запоминающие устройства
Требования к устройству вывода на бумагу
Требования к средствам отображения информации коллективного пользования
Дополнительно подключаемое оборудование
Требования к средствам связи
Требования к системе локальной сети
Состав и общие требования
Требования к соединительным кабелям и разъемам
Требования к системе электропитания
Требования к базовому программному обеспечению
Общие требования для всех групп программного обеспечения
Требования к системному программному обеспечению
Требования к программному обеспечению базовых информационных технологий
Требования к телекоммуникационной системе
Требования к инструментальным программным средствам общего назначения
Требования к программным средствам учебного назначения
Требования к программному обеспечению поддержки издательской деятельности для нужд школы
Другие требования
Требования безопасности
Требования надежности
Требования к параметрам надежности
Требования к конструкции
Введение
Требования раскрывают назначение и области применения современных средств вычислительной техники, предназначенной для оборудования и оснащения кабинетов информатики и вычислительной техники в образовательных учреждениях. В требованиях представлены основные технические характеристики и параметры комплекта аппаратных и программных средств, определяемые психолого-педагогическими, эргономическими, эстетическими и другими требованиями к вычислительной технике, используемой в сфере образования.
В соответствии с предложенными требованиями целесообразно оснащать кабинеты информатики и вычислительной техники общеобразовательной школы. Документ также предназначен как руководство для экспертных советов при органах управления образованием, осуществляющих отбор вычислительной техники для нужд образования. Пояснительная записка
Одним из приоритетных направлений процесса информатизации современного общества является информатизация образования. Этот процесс инициирует совершенствование механизмов управления системой образования на основе использования автоматизированных банков данных научно-педагогической информации, информационно-методических материалов, а также коммуникационных сетей; совершенствование методологии и стратегии отбора содержания, методов и организационных форм обучения, воспитания, соответствующих задачам развития личности обучаемого в современных условиях информатизации общества; создание методических систем обучения, ориентированных на развитие интеллектуального потенциала, формирование умений самостоятельно приобретать знания, осуществлять экспериментально-исследовательскую деятельность; разнообразные виды самостоятельной деятельности по обработке информации; создание и использование компьютерных тестирующих, диагностирующих методик контроля и оценки уровня знаний обучаемых.
Мировая практика подтверждает возможность совершенствования образования на основе широкого внедрения методов и средств современных информационных технологий и, в первую очередь - средств вычислительной техники. Организация процесса обучения на основе использования возможностей современных информационных технологий позволяет на более высоком уровне решать задачи развивающего обучения, интенсифицировать все уровни учебно-воспитательного процесса, подготовить пользователей современными информационными технологиями и специалистов в области информатики и вычислительной техники.
В связи с вышеизложенным к средствам вычислительной техники и компьютерным системам в образовании должны быть предъявлены следующие требования:
высокая универсальность и адаптируемость к разнообразным условиям и методам использования в широком спектре выполняемых функций; достаточное быстродействие при реализации этих функций;
наличие в составе системы ряда рабочих мест;
обеспечение одновременной независимой работы учащихся на рабочих местах по одинаковым или разным программам; oбеспечение управляемой взаимосвязи между учащимися для организации совместной работы;
обеспечение возможности протоколирования хода решения системы учебных задач на каждом рабочем месте;
наличие развитых средств отображения графической и текстовой информации, а также средств ввода и манипулирования этой информацией; необходимое качество экранных средств, широкие возможности построения динамичных изображений;
простоту и доступность интерактивного взаимодействия обучаемых с ПЭВМ в процессе обучения, гибкую настройку формы этого взаимодействия применительно к конкретным условиям и задачам;
адаптивность к индивидуальным и возрастным особенностям, к возможностям обучаемых;
простоту и удобство при эксплуатации неподготовленными пользователями; высокую надежность в этих условиях;
защищенность от случайных и преднамеренных неверных действий учащихся и преподавателя;
гигиеничность и безопасность работы со всеми элементами средств вычислительной техники;
минимальная стоимость при требуемых функциональных возможностях;
простоту и удобство в обращении, применении и разработке программного обеспечения;
подготовленность к эксплуатации неквалифицированными пользователями.
В соответствии с предложенными требованиями должна строиться политика оснащения кабинетов информатики и вычислительной техники образовательных учреждений. Кроме того, требования предназначены как руководство для экспертных советов при органах управления образованием, осуществляющих отбор вычислительной техники для нужд образования.
1. Наименование
Вычислительная техника, применяемая в системе образования (далее в тексте ВТ).
2. Источники разработки и назначение
Разработка требований произведена на основе результатов испытаний, экспертных оценок и анализа практики поставки и применения образцов вычислительной техники российского и зарубежного производства, информационного поиска по материалам отечественной и зарубежной литературы, экспертных оценок технических характеристик и программных средств, необходимых для обеспечения учебного процесса на основе перспективных педагогических разработок и технологий.
ВТ в образовании применяется:
как средство обучения при изучении общеобразовательных и специальных предметов и при профессиональной подготовке;
для формирования у учащихся основ информационной культуры, выработки умений и навыков практической работы на ЭВМ и с современными прикладными программами;
для обеспечения функционирования информационных сетей (локальных и региональных) и телекоммуникации;
для автоматизации делопроизводства и ведения документации внутри учебных заведений и в системе управления образованием;
для организации и проведения учебно-исследовательских работ на основе новых информационных технологий (НИТ) и средств Multimedia;
для обеспечения автоматизации процессов контроля, коррекции результатов учебной деятельности, тестирования и психодиагностики;
для автоматизации процессов обработки результатов учебного эксперимента, управления учебным, демонстрационным оборудованием;
для разработки педагогического программного обеспечения и обеспечения связанных с этим НИР;
для усовершенствования процессов подготовки и переподготовки педагогических кадров.
3. Общие требования к ВТ и подходы к ее применению
Характер использования ВТ в учебно-воспитательном процессе определяется общими и частными педагогическими и дидактико-методическими задачами. Состав, структура и параметры ВТ должны обеспечивать полноценную реализацию педагогических целей ее применения, способствовать совершенствованию и интенсификации учебно-воспитательного процесса, повышению уровня общеобразовательной подготовки обучаемых.
Общие требования к ВТ
ВТ в образовании рассчитана на эксплуатацию в течении не менее 5 лет с момента приобретения; поэтому приобретение морально устаревшего оборудования представляется недопустимым.
Применяемая в образовании ВТ должна в максимально возможной степени быть совместима между собой. Особое внимание нужно уделить совместимости на уровне периферийных устройств и при обмене данными между рабочими местами разных типов.
ВТ должна строиться по модульному принципу, обеспечивая возможность быстрого ремонта на уровне замены блоков, а также последующего усовершенствования оборудования (upgrade) без его полной замены.
Конструкция и технические характеристики ВТ должны обеспечивать максимально возможную безопасность и безвредность применения в реальных условиях учебного заведения (не хуже, чем безопасность бытовой радиоэлектронной аппаратуры).
Основные структуры применяемой ВТ
В соответствии с перечисленными в п. 2 аспектами назначения ВТ в образовании возможно применение ВТ в виде нижепредставленных структур.
Комплект учебной вычислительной техники (КУВТ), "компьютерный класс" - набор рабочих мест учащихся (РМУ), рабочее место преподавателя (РМП) и периферийные устройства, связанные между собой локальной сетью (для совместного использования данных и программ и высокоскоростного обмена данными). КУВТ устанавливается в специальном кабинете информатики и вычислительной техники (КИВТ) и предполагает комплекс организационных, методических, программных и эргономических решений для его эффективного применения.
Такая структура наиболее эффективна для группового обучения при классно-урочной и лекционно-лабораторной системе, для организации совместной работы большой группы учащихся, для фронтального тестирования (назначения 2 а, б, д, е, и ).
Компьютеризованные рабочие места (КРМ) - один или несколько компьютеров с периферийными устройствами, устанавливаемые в общеобразовательных учебных классах. КРМ предполагает свой комплекс организационных и программно- методических решений. Возможно подключение КРМ к локальной сети учебного заведения (если она есть).
Такая структура ориентирована на применение компьютера в преподавании общеобразовательных и специальных предметов. Она наиболее эффективна для демонстрационного обеспечения занятий, для индивидуального и группового обучения при лекционно-лабораторной системе, для организации самостоятельной учебно-исследовательской работы учащихся, для выборочного оперативного опроса учащихся (назначения 2 а, д, е, ж ). Эта структура эффективна также для телекоммуникаций, для разработки (наполнения, настройки) программно-методических комплексов силами преподавателей и учащихся (назначения 2 в, з), для школьной информационно- справочной системы ("школьной медиатеки", особенно с multimedia-возможностями).
Специализированные автоматизированные рабочие места (АРМ) - отдельные компьютеры с периферией и программным обеспечением специализированные для решения конкретных задач (по возможности - подключаемые к локальной сети учебного заведения).
Этой структуре соответствуют АРМ директора, библиотекаря, медицинских работников, делопроизводителя, бухгалтера, (возможно их совмещение при поочередном использовании компьютера); "демонстрационный" компьютер с видеопроектором; портативные рабочие места - компьютеры notebook (назначения 2 г, ж). По этой структуре может также строиться пост телекоммуникаций и места для разработки программно- методических комплексов (назначения 2 в, з).
Структура требований к ВТ
Эффективное применение ВТ в образовании возможно лишь при наличии целостного комплекса оборудования, программного обеспечения, методического обеспечения, документации, организационных мер по внедрению, поддержке и ремонту ВТ, подготовке преподавателей.
Обоснование приведенных основных требований к оборудованию и базовому программному обеспечению не является целью данного документа и не включено в текст требований. Значения каждого параметра имеют подробное научное и практическое обоснование и определяются необходимыми и используемыми программными средствами и методиками.
Большинство требований к техническим характеристикам представлены двумя значениями, представленными ниже.
Основные, "реально необходимые" значения параметров. Элементы ВТ, имеющие соответствующие значения большинства параметров, будут достаточно эффективны в предполагаемых областях применения и не будут создавать затруднений в разработке и применении методического и программного обеспечения. При анализе или разработке ВТ в качестве технических требований следует рассматривать основные значения.
ВТ с такими параметрами, по-видимому, сможет обеспечить реализацию и достаточно эффективное применение большинства существующих и предполагаемых на ближайшее будущее психолого-педагогических концепций и методик, приемлемые трудозатраты при разработке программного обеспечения и использовании дополнительного оборудования, сравнительно широкий спектр возможных областей и способов применения.
"Наихудшие допустимые значения" параметров (помечены префиксом "(допустимо)").
Приобретение (поставка) и разработка ВТ, имеющей значения ниже хотя бы одного из этих параметров, нецелесообразна и недопустима.
Такие значения параметров приведут либо к недопустимому затруднению разработки и применения педагогического и другого программного обеспечения, либо к трудноразрешимым проблемам в эксплуатации, либо к нарушениям здоровья учащихся, либо к отставанию от образцов, широко применяющихся в образовании в 1989-1994 гг.
В дальнейшем тексте документа приводятся требования к большей части номенклатуры оборудования ВТ для системы образования. Часть позиций этой номенклатуры составляет базовый комплект и нужна в каждом учебном заведении.
Другая часть номенклатуры включается в комплектацию КУВТ для решения отдельных групп задач. Требования к компонентам, не входящим в базовый комплект, помечены знаком "#".
Базовый комплект
Предназначен для использования в общеобразовательных школах, лицеях, гимназиях, профтехучилищах, внешкольных учреждениях, досуговых центрах. Может применяться в ВУЗах, в системе повышения квалификации, когда не требуются более широкие возможности. В базовый комплект (КУВТ) входят:
4-15 рабочих мест (ПЭВМ с цветными видеомониторами);
локальная сеть;
общедоступное запоминающее устройство на магнитных дисках (ВЗУ НМД) с суммарной установленной емкостью не менее 500Кбайт на каждого пользователя (учащегося, неоднократно работающего с комплектом);
печатающее устройство;
модем;
базовый комплект программного обеспечения;
базовый комплект документации.
В состав этого комплекта могут войти также:
# дополнительное оборудование для конкретных применений;
# прикладное программное обеспечение для конкретных применений;
# соответствующее методическое обеспечение.
4. Требования к аппаратным средствам ВТ
Комплекс аппаратуры ВТ должен состоять из следующих подсистем:
рабочие места;
разделяемые внешние устройства;
система локальной сети (до 30 рабочих мест);
система электропитания;
# другие виды оборудования.
Требования к рабочим местам
Все рабочие места (как учителя, так и учеников) должны быть совместимы на модульном уровне. Варианты комплектации рабочих мест согласуются при поставке.
Каждое рабочее место (далее в тексте - РМ) должно состоять из следующих основных элементов:
графического устройства отображения информации(видеомонитора) - системного блока;
блока питания;
универсальной алфавитно-цифровой и полифункциональной клавиатуры с программируемыми функциями;
средств пространственного ввода и манипулирования текстовой и графической информацией (типа "мышь", "трек- болл" и т.п.);
внешнего запоминающего устройства (ВЗУ) - в зависимости от комплектации.
Конструктивно элементы могут обьединяться в блоки, при обязательном выполнении санитарно-гигиенических и эргономических требований к конструкции видеомонитора и клавиатуры.
Устройство отображения
Графическое устройство отображения информации (видеомонитор) должно соответствовать действующим на момент рассмотрения производства ГОСТам и Санитарно-гигиеническим нормам.
Параметры видеомонитора (взаимодействующего с видеоконтроллером в составе системного блока), не оговоренные в данном документе, должны соответствовать требованиям ГОСТ 27016-86, ГОСТ 27954-88 и "Временным СанПин N 5146-89" (или сменившим их документам).
Видеомонитор должен иметь представленные ниже параметры:
Размер экрана по диагонали 31-42 см.
Частота регенерации изображения (частота кадровой развертки) в двух режимах:
основной - не менее 70Гц и дополнительный - 60Гц;
(допустимо) только основной режим - не менее 70Гц.
Размер точки (по 80% площади экрана, при яркости 50 кд/кв.м, для каждого компонета цвета, по уровню 50% яркости):
для цветного видеомонитора: не более 0.3 мм,
для монохромного видеомонитора: не более 0.3 мм.
Нестабильность положения изображения (низкочастотное дрожание изображения, колебания положения точки по уровню 50% яркости) в диапазоне частот от 0,05 до 10 Гц:
не более 0.1 мм;
(допустимо) не более размера точки.
Яркость точки на экране - регулируемая в пределах от минимального до максимального уровня:
от 30 кд/кв.м до 150 кд/кв.м;
(допустимо) от 35 кд/кв.м до 120 кд/кв.м.
Величина детального контраста, вычисляемая как отношение максимальной и минимальной яркостей в изображении знака не менее 5:
Четкость изображения (скорость изменения яркости на границе точки и фона, при контрасте 5:1) не менее 70 кд/кв.м/мм.
Монитор должен иметь антибликовое покрытие с коэффициентом отражения не более 0,
В зоне легкой досягаемости (предпочтительно на лицевой панели) должны находиться ручки управления "яркость" и "контрастность". На лицевой панели должен находиться индикатор наличия питания зеленого цвета.
Монитор должен иметь возможность регулировки положения экрана:
по наклону в пределах +/- 15 градусов,
по повороту в пределах +/- 30 градусов,
по высоте сдвиг по высоте 150-200 мм;
(допустимо) регулировки в тех же пределах только по наклону и повороту.
Должно быть обеспечено снятие электростатического заряда с поверхности экрана, исключающее искрение и запыление.
Требования к видеоконтроллеру в составе системного блока
Видеоконтроллер в составе системного блока (во взаимодействии с видеомонитором) должен обеспечивать нижеследующее:
Частота регенерации изображения (частоту кадров) согласно п.
Наличие графического режима высокого разрешения, при котором на экране отображается не менее:
480 строк по 640 точек (256 цветов одновременно);
(допустимо) 400 строк по 640 точек (8 цветов одновременно).
Наличие многоцветного графического режима, при котором на экране отображается не менее:
480 строк по 640 точек (256 цветов одновременно);
(допустимо) 200 строк по 320 точек (256 цветов одновременно).
При отображении алфавитно-цифровой информации на экране монитора - отображение не менее:
25 строк по 80 символов в строке;
(допустимо) 24 строки по 80 символов в строке. При этом должна быть обеспечена возможность одновременного отображения на экране символов 2-3 цветов (градаций яркости).
При отображении алфавитно-цифровой информации - построение отображаемых символов с матрицей знака размером:
9 линий по 8 точек в знакоместе не менее 14 строк по 8 точ.;
8 линий по 8 точек в знакоместе 12 строк по 8 точек;
8 линий по 8 точек в знакоместе 8 строк по 8 точек; (допустимо) только формат а).
Возможность переопределения и смены матриц всех отображаемых символов по запросам из программ пользователя.
Скорость вывода графической информации из программы на экран (ГОСТ 27954-88, скорость обновления изображения) при выводе отрезков прямой длиной 100 точек в общем положении текущим цветом в обоих графических режимах:
не менее 200 тыс. точек растра в секунду;
(допустимо) не менее 20 тыс. точек растра в секунду.
Недопустимо появление мерцаний и помех на экране (blinking).
Скорость вывода алфавитно-цифровой информации на экран (из программы пользователя) не менее:
10000 символов в сек.(без роллирования),
3000 символов в сек. (с роллированием);
(допустимо) 1000 символов в сек. (в любом случае).
Возможность использования и установки по запросам из программ пользователя соответствия каждого логического цвета одному из палитры (таблицы цветов) объемом:
не менее, чем в 512 цветов;
(допустимо) не менее, чем в 256 цветов.
Требования к клавиатуре
Клавиатура должна иметь полное алфавитно - цифровое поле, дополнительное цифровое/функциональное поле не менее чем из 12 клавиш (с возможностью программирования их функций из программ пользователя ) и 4 клавиш управления курсором.
Расположение клавиш и символов на клавиатуре должно соответствовать ГОСТ 14289-88; шаг клавиш ( 19 +/- 1 мм).
Клавиатура должна отрабатывать ввод информации с максимальной частотой:
не менее 15 нажатий в секунду;
(допустимо) не менее 10 нажатий в секунду.
Каждая клавиша,при усилии нажатия на клавишу 5 Н, должна выдерживать без отказа:
не менее 2 млн. нажатий;
(допустимо) не менее 500 тыс. нажатий.
Частота перемежающихся отказов (случаев пропуска или дублирования ввода символа при нажатии на клавиши с усилием 1Н) не должна превышать 0.1%.
Для функциональных клавиш должна быть предусмотрена возможность размещения на них или около них накладок, указывающих их функции в пользовательских программах.
Кнопки клавиатуры должны соответствовать следующим требованиям:
размер рабочей части не менее 13 х 13 мм;
расстояние между ближайшими краями рабочих частей соседних кнопок не менее 3 мм;
свободный ход кнопки от 5 до 5 мм;
(допустимо) от 1 до 5 мм;
отличие свободного хода любых кнопок не более 1 мм;
усилие нажатия (срабатывания) кнопки от 0.5 до 0 Н;
(допустимо) от 0.25 до 5 Н.
Рабочая поверхность кнопки должна иметь вогнутую форму.
Поверхность клавиатуры должна быть наклонена к пользователю под углом 10-15 градусов и иметь высоту от средней линии клавиатуры до плоскости опоры кистей рук НЕ БОЛЕЕ 35 мм.
Недопустимо конструктивное объединение клавиатуры и видеомонитора. Рекомендуется исполнение клавиатуры в виде отдельного блока массой не более 1кг, присоединяемого к системному блоку гибким кабелем длиной не менее 2 м.
Общие требования к системному блоку
Системные блоки в одном комплекте поставки должны быть в максимально возможной мере взаимозаменяемы и совместимы между собой на уровне модулей, подключаемых устройств и на программном уровне.
Для последующего расширения функций системного блока должна быть обеспечена возможность подключения к нему дополнительной аппаратуры без дорогостоящих переделок блока.
Должна быть обеспечена возможность доступа из программ пользователя ко всем аппаратным возможностям всех подсистем; при этом все программно устанавливаемые состояния аппаратуры должны быть идентифицируемы из программ пользователя.
В реальной ситуации информатизации образования, с учетом возможностей и условий разработки, выпуска и приобретения дополнительного оборудования, системного и прикладного программного обеспечения допустима только "открытая архитектура" как аппаратной, так и программной части ВТ.
Должно быть обеспечено вычислительное быстродействие системного блока (в пересчете на 16-разрядные логические операции типа регистрооперативная память по адресу в регистре):
не менее 2000 тыс. оп/с;
(допустимо) не менее 1000 тыс. оп/с.
Общий объем ОЗУ, доступного прикладным программам после загрузки всех необходимых драйверов (не включая ВидеоОЗУ), должен быть:
не менее 3500 Кбайт;
(допустимо) не менее 1500 Кбайт.
Должна быть обеспечена возможность расширения ОЗУ.
Нестабильность скорости вычислений,а также разброс времени выполнения одинаковых программ разными экземплярами системных блоков одного типа должна быть:
не более 0.5 %;
(допустимо) не более 3%.
Системный блок должен включать накопитель на жестком магнитном диске ("Винчестер") емкостью:
не менее 200Мб;
(допустимо) не менее 40Мб.
Системный блок должен включать накопитель на гибком магнитном диске (НГМД):
диаметр 89 мм ( 5", емкость 44Мб);
(допустимо) диаметр 133 мм (5", емкость 2Мб );
(допустимо только по согласованию с покупателем поставка части блоков в составе КУВТ без НГМД или с двумя разными НГМД).
Конструкция всех интерфейсных разъемов и схем должна допускать отсоединение внешних устройств при включенном питании системного блока без отказа системного блока и подключаемого устройства.
Отказы из-за случайных отключений устройств при включенном питании - распространенное явление в условиях школы.
Системный блок должен включать интерфейс устройств с последовательной передачей информации (RS232 или RS422), с возможностью подключения не менее 2 устройств.
Системный блок должен включать интерфейс для подключения устройств с параллельной передачей информации:
встроенный, Centronix-совм., 8 бит двунаправленный;
(допустимо) встроенный, Centronix-совместимый, 2 линии ввода;
(допустимо) 8-бит двунаправленный интерфейс как выносной блок.
Параллельный интерфейс необходим для подключения печатающего устройства или произвольного учебного оборудования. Он предусматривает: TTL выход при токе нагрузки 20 мА, 8 разрядов данных для вывода и TTL вход - 8 разрядов для ввода информации.
Системный блок должен содержать кнопку "сброс" (RESET), нажатие которой должно приводить его в начальное состояние. Эта кнопка должна быть расположена так, чтобы исключить возможность случайного нажатия.
Системный блок должен содержать встроенную звуковую подсистему, обеспечивающую работу с оцифрованным звуком (последовательностью выборок):
запись и воспроизведение стерео, 22КГц 16-бит выборок;
(допустимо) только воспроизведение моно, 11КГц 8-бит выборок.
Должна быть обеспечена возможность воспроизведения звука как на встроенный излучатель, так и на внешние наушники, а также возможность отключения встроенного излучателя.
Системный блок должен обеспечивать возможность подключения и работы в составе локальной сети, физическое и логическое согласование с ней. Совместно с центральным контроллером локальной сети и соответствующим программным обеспечением он должен реализовывать функции, описанные в разделе "Система локальной сети".
В случае недоступности локальной сети с отдельного рабочего места (не в составе КУВТ) требуемая емкость его НМД "Винчестер" (п. ) должна быть увеличена на 40 Мбайт.
Отключение питания рабочего места, отключение рабочего места от локальной сети, блокировка или сброс системного блока, а также ошибки пользователя не должны приводить к отказу в работе локальной сети с остальными рабочими местами.
Должна быть обеспечена гальваническая развязка рабочего места от кабеля локальной сети с напряжением пробоя не менее 400 В ( например, трансформаторная или оптронная ).
Уровни напряжений сигналов в локальной сети не должны по абсолютному значению превышать 36 В относительно потенциала земли.
Требования к блоку питания
Блок питания должен обеспечивать питание всех устройств рабочего места от входного питающего напряжения 220 В переменного тока частотой 50 Гц.
Для повышения безопасности ВТ, предназначенной для работы дошкольников и младших школьников, либо для работы в особых условиях, требуется вариант исполнения с напряжением питания не выше 36 В в комплекте с преобразователем из сетевого напряжения в напряжение питания, обеспечивающим электробезопасность и гальваническую развязку от электросети.
Блок питания должен иметь защиту от перегрузок и коротких замыканий в нагрузке, а также от подключения к сети питания с неверным напряжением.
Блок питания должен обеспечивать питание маломощных дополнительных устройств, подключенных к интерфейсным разъемам, следующими стабилизированными и защищенными от перегрузок напряжениями питания:
+5В, ток до 1500мА;
+12В, ток до 500мА;
(допустимо) только +5В, ток до 500мА.
Рекомендуется исполнение блока питания в составе системного блока.
Требования к разделяемым внешним устройствам
Для централизации дорогостоящих ресурсов КУВТ, которые могут быть использованы в режиме разделения доступа и времени, к локальной сети должны быть подключены и доступны с любого рабочего места следующие устройства:
внешние запоминающие устройства коллективного пользования с быстрым произвольным доступом (НМД "Винчестер", CD-ROM).
устройство вывода алфавитно-цифровой и одноцветной графической информации на бумагу;
модем (допустимо: только пакетная работа с модемом по сети);
# коллективные средства отображения информации;
# дополнительное учебное оборудование.
Внешние запоминающие устройства коллективного пользования
Общие средства хранения информации (файл-сервер), доступные через локальную сеть КУВТ (через локальную сеть организации - для отдельных рабочих мест), в комплексе с программными средствами должны обеспечивать нижеследующие параметры и возможности.
Объем внешней памяти с произвольным доступом, одновременно доступный пользователям через локальную сеть и сохраняемый между сеансами, в расчете на одного пользователя ("собственное пространство") должен составлять:
не менее 300-500 Кбайт/пользователя;
(допустимо) не менее 200 Кбайт/пользователя.
Объем системного и прикладного программного обеспечения, общего для всех рабочих мест, должен составлять:
50-80 Мбайт;
(допустимо) не менее 40 Мбайт.
В состав КУВТ должен входить оптический диск (CD-ROM) как наиболее перспективное, дешевое и высоконадежное средство распространения больших объемов информации и программ.
CD-ROM может использовать любой интерфейс и должен поддерживать считывание дисков Mode 2 (650 Mb) со скоростью не менее 300 Кбайт/сек;
(допустимо по согласованию с покупателем: поставка комплектов без CD-ROM, если в организации уже есть CD-ROM).
Файл-сервер должен обеспечивать одновременную работу с любых рабочих мест через локальную сеть с файловой системой на нем, логически идентичную работе с такой же внешней памятью, физически подключенной к данному рабочему месту;
(допустимо согласованное снижение скорости работы).
Максимальное время доступа к файл-серверу (до начала получения данных на РМ с учетом задержки в локальной сети при 75% загрузке) не более 3 секунд;
(допустимо) для CD-ROM не более 10 секунд.
Файл-сервер не должен выходить из строя при аварийном отключении электропитания; информация на нем в этот момент не должна теряться.
Для обеспечения возможностей переноса программного обеспечения в составе файл-сервера базового КУВТ должен быть как минимум один НГМД.
Для повышения надежности и гибкости рекомендуется использование архивного запоминающего устройства.
В случае, если общее внешнее запоминающее устройство не обеспечивает постоянного хранения всей необходимой информации для работы со всеми группами обучаемых и для других работ, использование архивного устройства необходимо.
Архивные внешние запоминающие устройства
Архивное устройство должно обеспечивать нижеперечисленные возможности:
Архивное хранение информации, объемом не менее 20 Мбайт на одном носителе.
Время сохранения объема информации, необходимого для работы в течении сеанса (см. ), из общего внешнего запоминающего устройства на архивном носителе или восстановления его перед следующим сеансом не более 3 минут.
Переносимость архивных носителей между различными экземплярами однотипных архивных запоминающих устройств.
Архивное запоминающее устройство не должно выходить из строя при аварийном отключении электропитания.
Доступ к архивному запоминающему устройству через локальную сеть НЕ требуется.
Контроллер архивного запоминающего устройства может быть совмещен с контроллером общего ВЗУ.
Примерами архивных запоминающих устройств могут служить "стриммеры" - накопители на магнитной ленте ( емкость специальной кассеты 20 - 2000 Мбайт); возможно использование для этой цели видеомагнитофона (емкость кассеты около 2000 Мбайт) со специальным контроллером ("Арвид").
Требования к устройству вывода на бумагу
Печатающее устройство (ПУ) должно обеспечивать вывод программируемой алфавитно-цифровой и графической информации на обычную писчую бумагу форматов А3 и А4 с автоматической подачей листов;
(допустимо) только формата А4 с ручной подачей листов, а также на рулонную или фальцованную бумагу.
ПУ должно обеспечивать вывод алфавитно-цифровой информации со стандартной кодировкой, с матрицей символа не менее 7*8 точек при формате знакоместа не менее 8*8 точек, в том числе символов, переопределяемых пользователем.
Вертикальное смещение бумаги должно программироваться с шагом не более 0.2 мм.
ПУ должно обеспечивать скорость вывода алфавитно - цифровой информации (как из стандартного набора, так и переопределенных пользователем) не менее 60 знаков в секунду.
ПУ должно обеспечивать вывод графической информации растровым способом с точностью не менее 5 точек/мм по горизонтали и вертикали. Время печати страницы А4 в таком разрешении не должно превышать 2 минут.
Печатающее устройство должно обеспечивать вывод за одну закладку не менее 2 копий; если это невозможно, скорости вывода по п. 4 и необходимо увеличить в 2 раза.
По всем остальным характеристикам ПУ должно соответствовать ГОСТ 2177
Требования к средствам отображения информации коллективного пользования
Средства отображения информации коллективного пользования должны обеспечивать возможность одновременного наблюдения всеми учащимися за информацией на экране одного из рабочих мест без нарушения индивидуальной работы.
Средства отображения информации коллективного пользования должны включать в себя демонстрационный экран и аппаратные и программные средства поддержки демонстрационного режима.
В случае использования демонстрационного экрана его размер должен быть не менее 61 см по диагонали. Экранное устройство отображения должно удовлетворять действующим нормам.
Должна быть обеспечена возможность дублирования информации с экрана одного из рабочих мест на экраны всех или некоторых рабочих мест по инициативе и выбору преподавателя или прикладной программы с последующим восстановлением информации на экране РМУ по инициативе учащегося.
Дополнительно подключаемое оборудование
Дополнительно подключаемое оборудование служит для расширения функциональных возможностей КУВТ. Требования к дополнительному оборудованию подробнее рассмотрены в п.
Конструктивно-технические решения, используемые в КУВТ, должны допускать несложную разработку и изготовление дополнительного оборудования, подключаемого к КУВТ, различными предприятиями и организациями (применение широко распространенных разъемов, TTL-уровни сигналов и т.д.)
Требования к средствам связи
В состав КУВТ должны входить средства, обеспечивающие связь КУВТ с другими КУВТ, информационными системами, системами обработки данных и т.д. (как минимум - телефонный модем, пригодный для работы на российских телефонных линиях), и соответствующее программное обеспечение.
Должна быть обеспечена возможность обмена информацией по существующим коммуникационным каналам (коммутируемые телефонные линии, радио и т.п.) с подобными КУВТ за пределами используемого помещения, а также с существующим оборудованием вычислительно-информационных центров.
Конструкция, технические характеристики и порядок использования средств связи должен соответствовать действующим стандартам.
Модем должен аппаратно поддерживать протоколы:
V32bis (скорость до 14400bod);
V42bis и/или MNP5 (коррекция ошибок и уплотнение);
V17bis/ Fax Group III (прием-передача факсов);
(допустимо) то же, без FAX.
Модем должен обнаруживать сигналы АТС ("Свободно" и "Занято") не менее чем в 80% случаев (с разными АТС).
Требования к системе локальной сети
Состав и общие требования.
Система локальной сети в комплексе с программным обеспечением должна обеспечивать обеспечивать нижеперечисленные возможности.
Обмен данными с разделяемыми внешними устройствами, в первую очередь - с общим внешним запоминающим устройством, для загрузки и функционирования программ, ввода исходных данных и сохранения промежуточных и конечных результатов.
Обмен сообщениями и блоками данных между любыми рабочими местами под управлением работающих в них программ, в том числе без участия пользователей этих рабочих мест.
Логическая скорость передачи данных через локальную сеть по установленному соединению должна быть
не менее 250 Кбайт/с;
(допустимо) не менее 150 Кбайт/с.
Скорость передачи с точки зрения программы пользователя:
одно РМ передает, другое принимает 30 Кбайт данных, остальные РМ не работают с сетью;
загрузка с общего ВЗУ через локальную сеть в ОЗУ РМ выполняемой программы объемом 300 Кбайт за .5 секунд&
Логическая скорость передачи данных через локальную сеть в режиме случайного доступа должна быть:
не менее .10 Кбайт/с;
(допустимо) не менее 1 Кбайт/с.
Скорость передачи с точки зрения программы пользователя: шесть РМ передают, шесть РМ принимают в случайные моменты времени короткие блоки (по 10 байт данных). При этом должна поддерживаться передача малых блоков информации (по 10-50 байтов) с высокой скоростью (без ожидания накопления большого блока).
Должна быть обеспечена работа комплекта ВТ при общей длине кабеля локальной сети:
не менее 300..500 м;
(допустимо) не менее 100 м и при числе рабочих мест вплоть до 30.
Время реакции системы на обращение программы из одного рабочего места через локальную сеть к диску или к другому рабочему месту не более 2 сек (гарантированное время доступа).
Рекомендуется применение сети, совместимой с Ethernet (на базе тонкого коаксиального кабеля или витой пары).
Рекомендуется построение локальной сети с выделенным центральным контроллером / файл-сервером. Он может быть построен на основе обычного системного блока (возможно, выполняющего также функции контроллера разделяемых внешних устройств); для этой цели к системному блоку подключаются необходимые блоки расширения.
Совмещение функций центрального контроллера локальной сети, контроллера ВЗУ и рабочего места преподавателя в одной ЭВМ приводит к большой перегрузке этой ЭВМ и практической невозможности работы за ней преподавателя. Выделение контроллера разделяемых внешних устройств и центрального контроллера локальной сети в отдельное устройство представляется более целесообразным. Для удобства работы это устройство можно размещать вблизи РМП.
Требования к соединительным кабелям и разъемам
Соединительные кабели локальной сети должны обеспечивать надежную передачу информации на указанные расстояния и защиту от внешних помех при указанных скоростях передачи, без превышения допустимого уровня радиопомех.
Конструкция соединительных кабелей и разъемов должна обладать достаточной механической прочностью, а также исключать возможность неверного подключения или самопроизвольного рассоединения разъемов или обрыва кабеля.
Требования к системе электропитания
Система электропитания КУВТ должна обеспечивать питание всех устройств в составе КУВТ требуемыми напряжениями.
Система электропитания должна быть рассчитана на подключение к однофазной электросети с напряжением 220 В, 50 Гц.
Система электропитания должна обеспечивать работоспособность всех устройств КУВТ при отклонениях питающих напряжений и уровнях помех по ГОСТ 13109-67, а также отсутствие сбоев при включении и выключении питания неиспользуемых устройств КУВТ и электроосвещения помещения, подключенного к той же сети.
Уровень радиопомех от работы устройств КУВТ и параметры электромагнитной совместимости должен соответствовать ГОСТ 29216-9
5. Требования к базовому программному обеспечению
Требования к программному обеспечению вычислительной техники, применяемой в образовании, определяются уровнем развития вычислительной техники, а также местом информационных технологий в учебном процессе и в жизни школы. Кабинет информатики и вычислительной техники (КИВТ) является одновременно центром информационных технологий в учебном заведении.
Основное назначение КИВТ - проведение занятий по курсу "Основы информатики и вычислительной техники". В свободное от занятий время ресурсы кабинета используются для подготовки методических материалов и проведения занятий по другим базовым и профильным курсам, а также для нужд администрации школы.
При оснащении телекоммуникационным оборудованием КИВТ становится центром телекоммуникационных проектов, а также доступным для всех учеников и преподавателей центром электронной почты. Его ресурсы могут также использоваться для подготовки различных школьных изданий.
Многоплановость применений комплекса учебной вычислительной техники обуславливает подбор соответствующих программных средств.
Программное обеспечение, используемое в КИВТ, для вычислительной техники делится на 5 групп:
Системное программное обеспечение.
Программное обеспечение базовых информационных технологий.
Инструментальные программные средства общего назначения.
Программные средства учебного назначения.
Программное обеспечение поддержки издательской деятельности для нужд школы.
Общие требования для всех групп программного обеспечения
Лицензионная чистота (применение программного обеспечения допустимо только в рамках лицензионного соглашения).
Возможность консультации и других форм сопровождения.
Соответствие характеристикам, комплектации, классу и типу компьютеров, а также архитектуре применяемой вычислительной техники.
Надежность и работоспособноть в любом из предусмотренных режимов работы, как минимум, в русскоязычной языковой среде.
Наличие интерфейса, поддерживающего работу с использованием русского языка. Для системного и инструментального программного обеспечения допустимо наличие интерфейса на английском языке.
Наличие документации, необходимой для практического применения и освоения программного обеспечения, на русском языке.
Возможность использования шрифтов, поддерживающих работу с кириллицей.
Наличие спецификации, оговаривающей все требования к аппаратным и программным средствам, необходимым для функционирования данного программного обеспечения.
Требования к системному программному обеспечению
Системное программное обеспечение предназначено для контроля и управления ресурсами вычислительного комплекса, включая периферийное оборудование, а также для осуществления доступа к ним со стороны прикладных программ и непосредственно со стороны пользователя.
К системному программному обеспечению относятся:
- операционные системы;
- операционные оболочки;
- сетевое программное обеспечение;
- антивирусные средства;
- средства резервного копирования и восстановления информации;
- другие специализированные программы (утилиты), расширяющие возможности операционной системы и/или операционной оболочки.
При поставке системного программного обеспечения на жестком диске поставляемых компьютеров (преинсталляция) должен быть предусмотрен также комплект установочных дискет и документации (дистрибутив) или средства для его создания.
Требования к программному обеспечению базовых информационных технологий
Данное программное обеспечение определяет основные формы использования современных компьютеров подавляющим большинством пользователей, не являющихся профессионалами в области вычислительной техники. Программное обеспечение базовых информационных технологий выступает как объект изучения в ряде базовых курсов информатики для средней школы. Это же программное обеспечение находит широкое применение при преподавании естественно-научных и гуманитарных дисциплин. Овладение соответствующими пакетами является одной из важнейших составляющих работы по профориентации старших школьников. Данное программное обеспечение может быть использовано при решении административных задач.
К этой группе относятся:
- текстовые процессоры;
- электронные таблицы;
- системы управления базами данных;
- системы компьютерной графики (компьютерных презентаций);
- системы работы с компьютерными телекоммуникациями. Программы этой группы во многих случаях существуют в составе интегрированных (офисных) пакетов.
Области и формы применения базовых информационных технологий в общеобразовательной школе определяют требования к соответствующему программному обеспечению:
В КИВТ должен быть представлен полный набор базовых информационных технологий.
Программное обеспечение должно обеспечивать возможность переноса информации из одного документа в другой внутри интегрированного пакета.
Требования к телекоммуникационной системе
Программное обеспечение должно соответствовать одной из принятых сетевых технологий в зависимости от используемой в сети (сетях), с которой (которыми) работает школа.
Программное обеспечение электронной доски объявлений (BBS) и системы электронной почты должно иметь средства авторизации доступа, контролирующие и регулирующие доступ каждого абонента к информации.
Рекомендуется наличие автоматического обмена информацией по сети (системе электронной почты) без участия оператора.
Требования к инструментальным программным средствам общего назначения
При поставке программного обеспечения этой группы должны быть предусмотрены механизмы приобретения усовершенствованных версий (upgrade).
Рекомендуется наличие систем программирования и авторских систем, поддерживающих различные парадигмы и технологии программирования (разработки приложений).
Требования к программным средствам учебного назначения
Программные средства учебного назначения рекомендуются к применению только при наличии сертификата Министерства образования Российской Федерации.
Требования к программному обеспечению поддержки издательской деятельности для нужд школы
Должен поддерживаться достаточный выбор шрифтов (гарнитур) - не менее 4 шрифтов, с возможностью масштабирования.
Должно быть обеспечено автоматическое создание и коррекция оглавления, иерархии и структуры глав, тезауруса, индексации.
Должна поддерживаться работа с компьютерной графикой (удобные и мощные средства импорта различных графических форматов, коррекция цветов, цветоделение).
Должна быть обеспечена возможность произвольного расположения текста на странице при использовании различных шрифтов.
6. Другие требования
Требования безопасности
КУВТ должен обеспечивать безопасную работу неподготовленных пользователей, в том числе несовершеннолетних, не требуя проведения инструктажей и специальных подготовок по технике безопасности, при любых, в том числе ошибочных действиях пользователя, не связанных со вскрытием корпусов устройств.
Учитывая чрезвычайно широкий контингент возможных пользователей, включая детей, уровень безопасности всего оборудования КУВТ должен быть не хуже, чем для бытовой радиоэлектронной аппаратуры - ГОСТ 1 006-8
КУВТ должен соответствовать ГОСТ 28139-89 "Оборудование школьное. Требования безопасности."
Другие общие требования по обеспечению механической и электрической безопасности - по ГОСТ Р 50377-92, ГОСТ 1 00 0-75 и ГОСТ 25861-8
Защита от поражения электрическим током должна быть обеспечена не хуже, чем для 2 класса по ГОСТ 25861-8
Конструкция всех элементов КУВТ должна исключать возможность прикосновения человека к частям и элементам под напряжением свыше 36 В при любых, в том числе ошибочных, действиях пользователя, не связанных со вскрытием корпуса.
Элементы рабочих мест (системный блок, видеомонитор, ВЗУ и др.), а также дополнительное учебное оборудование, НЕ ДОЛЖНЫ требовать защитного заземления.
Система электропитания КУВТ должна обеспечивать гальваническую развязку от потенциала "земли" с сопротивлением не менее 1 МОм.
Система электропитания КУВТ должна быть оборудована устройством защитного отключения, обеспечивающим отключение питающих напряжений от рабочих мест при возникновении утечки на "землю" свыше 10 мА, при перегрузках и коротких замыканиях.
Система электропитания КУВТ должна обеспечивать защитное отключение при перегрузках и коротких замыканиях в цепях нагрузки, а также аварийное ручное отключение.
Конструкция соединителей и разъемов должна исключать возможность ошибочного подсоединения к линиям с неверным напряжением. Кабели электропитания должны иметь достаточную механическую прочность (обеспечиваемую, например, защитной гибкой пластмассовой трубкой или гибким проволочным экраном.).
Конструкция всех элементов КУВТ должна исключать вскрытие корпусов или крышек без использования специального инструмента (ключа, отвертки и т.д.).
На частях устройств, связанных с действиями, представляющими опасность, должны быть нанесены хорошо заметные предупредительные надписи ("под напряжением не вскрывать"...).
Общие требования пожарной безопасности должны соответствовать нормам на учебное и бытовое электрооборудование. В случае возгорания не должно выделяться ядовитых газов и дымов. После снятия электропитания должно быть допустимо применение любых средств пожаротушения (для минимизации повреждения оборудования рекомендуется применение углекислотных огнетушителей).
Факторы, оказывающие вредные воздействия на здоровье со стороны всех элементов КУВТ (в том числе инфракрасное, ультрафиолетовое, рентгеновское и электромагнитное излучения, вибрация, шум, электростатические поля, ультразвук строчной частоты и т.д.) не должны превышать действующих норм, относящихся к детям, а в случае их отсутствия - соответствующих норм для взрослых операторов, постоянно работающих с этой аппаратурой (например, ГОСТ 1 003-74, 1 002-75, 1 006-84, 1 001-83, 1 045-85), а также нормы, указанные в ГОСТ 21552-84, ГОСТ 27016-86, ГОСТ 27201-87, "Санитарных нормах и правилах".
Требования надежности
Надежность ВТ является важнейшим условием ее эффективного применения. Недостаточная надежность ВТ, возникновение перемежающихся отказов и сбоев при эксплуатации неквалифицированными пользователями дискредитирует применение вычислительной техники, резко снижает педагогическую эффективность ее применения.
ВТ должна оставаться в работоспособном состоянии в процессе ее эксплуатации неподготовленным пользователем, в том числе при любых ошибочных или некорректных действиях (не связанных с механическим повреждением оборудования или преднамеренным разрушением информации).
Требования к параметрам надежности
Отказом КУВТ считается неработоспособность локальной сети, либо неработоспособность запоминающего устройства коллективного пользования, либо неработоспособность двух или более рабочих мест одновременно, если для восстановления работоспособности требуются какие-либо действия, связанные с заменой или настройкой узлов, элементов или блоков КУВТ.
Средняя наработка ВТ на отказ (т.е. среднее время безотказной работы) должна составлять не менее 10000 часов на рабочее место (без учета восстановления или резервирования).
Среднее время восстановления при отказе не должно превышать 0.5 часа.
Коэффициент технического использования не менее 0.95
Коэффициент готовности не менее 0.98 (по ГОСТ 21552-84).
Перемежающимся отказом (сбоем) ВТ считается кратковременная потеря работоспособности любого элемента или устройства в составе КУВТ, для устранения которой не требуются никакие действия пользователя, связанные с заменой или настройкой узлов, элементов или блоков КУВТ, а только повторное проведение операции, во время которой произошел сбой.
Частота перемежающихся отказов (сбоев) ВТ должна составлять не более 0.02 отказа/час.
Это составляет около 12 рабочих дней по 8 часов в день; таким образом, не должно происходить в среднем более одного сбоя за две недели эксплуатации на каждом рабочем месте (по причинам, связанным с оборудованием).
Наработка на отказ рабочего места, контроллера локальной сети, внешнего запоминающего устройства коллективного пользования (каждого по отдельности) не менее 10000 часов по ГОСТ 27016-86, ГОСТ 27201-87 (с учетом возможной замены ЭЛТ видеомонитора по окончанию срока ее службы).
