Часть 1 - Академия информатизации образования

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
АКАДЕМИЯ ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ, КУЛЬТУРЫ И СПОРТА
КАЛУЖСКОЙ ОБЛАСТИ
КАЛУЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ ИМ. К.Э. ЦИОЛКОВСКОГО
Информатизация образования – 2007
часть 1
Материалы Международной
научно-практической конференции
28 - 31 мая 2007 г.
Калуга 2007
УДК 371+378+004
ББК 74.202+74.263.2+74.58
И 74
Печатается по решению редакционноиздательского совета Калужского государственного педагогического университета им. К.Э.Циолковского
Ответственные редакторы:
доктор педагогических наук, профессор
И.В.Дробышева
кандидат педагогических наук, профессор
Ю.А.Дробышев
Ответственный за выпуск:
кандидат педагогических наук, доцент
В.Г.Виноградский
И 74 Информатизация образования - 2007: Материалы Международной
научно-практической конференции. Часть 1. – Калуга: Калужский
государственный педагогический университет им. К.Э. Циолковского, 2007.-380с.
ISBN 978-5-88725-133-2
В сборнике представлены материалы Международной научнопрактической конференции, состоявшейся в Калужском государственном
педагогическом университете им. К.Э. Циолковского 28 – 31 мая 2007 года.
Материалы сборника освещают вопросы: информатизация как приоритетное направление развития образования; информационные технологии при изучении математики и информатики; преподавание естественнонаучных дисциплин в условиях информатизации образования; современные ИКТ-технологии в обучении, развитии и воспитании; место и роль
цифровых образовательных ресурсов в подготовке специалистов; использование информационных технологий в гуманитарном образовании.
Сборник адресован ученым, практическим работникам системы образования, аспирантам и студентам, интересующимся проблемами информатизации образования.
ISBN 978-5-88725-133-2
© Калужский государственный
педагогический университет им.
К.Э. Циолковского, 2007.
© Авторы, 2007.
2
ОРГКОМИТЕТ КОНФЕРЕНЦИИ
1. Сопредседатели оргкомитета:
Я.А. Ваграменко, д.т.н., проф., президент Академии информатизации образования (АИО) РФ;
Ю.А.Дробышев, к.п.н., проф., ректор КГПУ им. К.Э. Циолковского,
действ. чл. АИО.
2. Члены оргкомитета:
Ф.С.Авдеев, д.п.н., проф., ректор Орловского государственного
университета, председатель Научного совета Орловского отделения АИО,
действ. чл. АИО;
В.Г.Виноградский, к.п.н. доц., чл-кор. АИО, зав. Центром новых
информационных технологий КГПУ им. К.Э. Циолковского;
С.И.Берилл, д.ф.-м.н., проф., ректор Приднестровского государственного университета, действ. чл. АИО;
Б.И.Зобов, д.т.н., профессор, член Президиума АИО;
В.А.Гусев, д.п.н., профессор, заведующий кафедрой теории и методики обучения математике МПГУ;
И.В.Дробышева, д.п.н., профессор, заведующая кафедрой высшей
математики КФАБиК;
С.А.Жданов - к.п.н., профессор, декан математического факультета
МПГУ;
Д.В.Куракин, д.т.н., профессор, вице-президент АИО;
К.Г.Никифоров, д.ф-м.н., проф.. проректор по научной работе КГПУ
им. К.Э. Циолковского;
О.А. Саввина, д.п.н., профессор Елецкого государственного университета;
В.В. Пасечник, д.п.н., профессор, ректор Московского государственного областного университета.
3. Секретари оргкомитета:
Донцова Н.В.
Столярова Н.Б.
Лозгачева Е.В.
Антипова А.В.
3
СОДЕРЖАНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ ............................................................................................ 10
ИНФОРМАТИЗАЦИЯ КАК ПРИОРИТЕТНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ
РАЗВИТИЯ ОБРАЗОВАНИЯ
О ДЕЯТЕЛЬНОСТИ АКАДЕМИИ ИНФОРМАТИЗАЦИИ
ОБРАЗОВАНИЯ В 2006-2007 ГГ.
Отчет президиума академии информатизации образования на
ежегодной конференции, представленный президентом АИО
Ваграменко Я.А...................................................................................... 13
ПЕРВЫЕ ЭТАПЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ОБРАБОТКИ ТЕЛЕИЗМЕРЕНИЙ
ПРИ ИСПЫТАНИЯХ РАКЕТ (ИСТОРИЧЕСКИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ)
Б.И. Зобов ............................................................................................... 35
ФОРМИРОВАНИЕ ГОСУДАРСТВЕННОЙ СИСТЕМЫ ОЦЕНКИ
КАЧЕСТВА ОБРАЗОВАНИЯ В РЕСПУБЛИКЕ КАЗАХСТАН
Балыкбаев Такир Оспанович ................................................................ 42
КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В ОБРАЗОВАНИИ И НАУКЕ
Берил С.И., Рыбакин Б.П. ..................................................................... 51
ФОРМАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНОГО ТЕКСТА
В.А. Бубнов, А.В. Сурвило ..................................................................... 55
ОБМЕН ДАННЫМИ МЕЖДУ СИСТЕМОЙ ИХ ОБРАБОТКИ И
НАБОРОМ ФАЙЛОВ
А.Б. Глазов, Г.Х. Гайдаржи .................................................................. 59
КОРПОРАТИВНАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА
Е.В. Голубова ......................................................................................... 61
ОРГАНИЗАЦИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПОРТАЛА В РАМКАХ
КОНСОРЦИУМА «СРЕДНЕРУССКИЙ УНИВЕРСИТЕТ».
Ионан Ю. Э., Гришин А. В., Крючкова О. Г ........................................ 65
ОБ ИТОГАХ РЕАЛИЗАЦИИ ФЦНТП «ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКИ ПО ПРИОРИТЕТНЫМ НАПРАВЛЕНИЯМ РАЗВИТИЯ НАУКИ И
ТЕХНИКИ» НА 2002-2006 ГОДЫ ПО НАПРАВЛЕНИЮ
«ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ»
Куракин Д.В............................................................................................ 67
УЧЕБНО - МЕТОДИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ ПОДГОТОВКИ УЧИТЕЛЯ
МАТЕМАТИКИ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ЦИФРОВЫХ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ
Ю.А.Дробышев, И.В.Дробышева .......................................................... 99
МЕЖДУНАРОДНОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО В ОБЛАСТИ ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ НАУКИ И КУЛЬТУРЫ АРКТИЧЕСКИХ
РЕГИОНОВ.
Жожиков А.В., Жожикова С.И. ......................................................... 105
4
КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРИ ИЗУЧЕНИИ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМ И НЕЙРОИНФОРМАТИКИ
Д.А.Зарубин .......................................................................................... 109
ПРАКТИКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДИСТАНЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В
УРГПУ
М.В. Лапенок, А.И. Газейкина ............................................................ 111
О ДИСТАНЦИОННОМ КОРРЕСПОНДЕНТСКОМ ОБУЧЕНИИ
1
1
2
А.Т. Литинский , О.А. Григорова , О.А. Дегтярева , Ж.С.
1
Попруга .............................................................................................. 114
ОБЩИЕ ПОДХОДЫ К РАЗВИТИЮ КОМПЬЮТЕРНЫХ СИСТЕМ
ДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ: ОПЫТ ДНЕПРОПЕТРОВСКОГО
НАЦИОНАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТА
Поляков Н.В., Чернышенко С.В., Гутник Ю.Е. ................................ 117
СОПРОВОЖДАЮЩЕЕ ОБУЧЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫМ
ТЕХНОЛОГИЯМ И УЧЕТ ПОТРЕБНОСТЕЙ ОБУЧАЮЩИХСЯ
С.П. Плеханов, Л.И. Лепе .................................................................... 123
ЭКОЛОГИЯ СОЗНАНИЯ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
ПРОСТРАНСТВО
В.А. Рыжов, А.В. Корниенко .............................................................. 127
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В УПРАВЛЕНИИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫМ УЧРЕЖДЕНИЕМ
Е.В.Белова, П.Г.Гудков, Т.С.Хожаева ............................................... 133
ИНФОРМАТИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА В ДАЛЬНЕВОСТОЧНОМ
ГОСУДАРСТВЕННОМ ГУМАНИТАРНОМ УНИВЕРСИТЕТЕ
Н. П. Табачук ....................................................................................... 137
МОБИЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СИСТЕМЕ ДИСТАНЦИОННОГО
ОБРАЗОВАНИЯ
Мутовкин К. А. .................................................................................... 143
МОНИТОРИНГ ПРОЦЕССА ОБУЧЕНИЯ: ФУНКЦИИ, СТРУКТУРА,
СОДЕРЖАНИЕ
П. А. Анисимов, Я. А. Ваграменко, Т. А. Кольца ............................... 145
СОЗДАНИЕ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ
УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА ПО ИНФОРМАЦИОННЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ В
СТАРШИХ КЛАССАХ ПРОФИЛЬНЫХ ШКОЛ
О.Б. Богомолова ................................................................................... 150
ОБ УПРАВЛЕНИИ КАЧЕСТВОМ И ЭФФЕКТИВНОСТЬЮ КОРПОРАТИВНОГО ОБУЧЕНИЯ
И.Г. Этко ............................................................................................. 155
СОВРЕМЕННЫЕ ИКТ-ТЕХНОЛОГИИ В ОБУЧЕНИИ, РАЗВИТИИ
И ВОСПИТАНИИ
5
ИНТЕГРАЦИЯ ИГРОВЫХ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В
УСЛОВИЯХ ЛИЧНОСТНОЙ ОРИЕНТАЦИИ ОБУЧЕНИЯ
Н.В. Борисова ....................................................................................... 160
ПРОЕКТИВНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ПОДХОД К РЕАЛИЗАЦИИ
ВЫСШЕГО ИНЖЕНЕРНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
И.В Богомаз., Н.И.Пак ........................................................................ 165
АКТИВИЗАЦИЯ ПОЗНАВАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УЧАЩИХСЯ
СРЕДСТВАМИ ВИДЕОФИЛЬМОВ
С.А. Герус, Е.Ю. Горовая, Д.В.Гурч, В.И. Меленьчук ....................... 168
О РЕАЛИЗАЦИИ ПРОЕКТА «ОБУЧЕНИЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
ИНТЕРНЕТ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПОДГОТОВКИ ШКОЛЬНИКОВ НА
ПРОФИЛЬНОМ УРОВНЕ» НА ТЕРРИТОРИИ КАЛУЖСКОЙ ОБЛАСТИ
М.В. Герасимова, Д.С. Свиркин .......................................................... 173
АСПЕКТЫ ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ
Г.Г.Горобец .......................................................................................... 178
ПРОБЛЕМЫ ИНФОРМАЦИОННОГО И ИНФОРМАЦИОННО-ЛОГИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ
О.М. Губанова, Е.А. Павкина .............................................................. 183
ЭВОЛЮЦИЯ СОЦИАЛЬНО-ЛИЧНОСТНОЙ ГОТОВНОСТИ ШКОЛЬНИКОВ К ОБУЧЕНИЮ В КОМПЬЮТЕРНОЙ СРЕДЕ
А.В. Земляков, А.М. Коротков ............................................................ 187
ПРОБЛЕМА АКТИВИЗАЦИИ МЫСЛИТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
СРЕДСТВАМИ ИНФОРМАЦИОННЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В СОВРЕМЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ
Л.В.Жук, Н.Г.Подаева ......................................................................... 192
ФОРМИРОВАНИЕ ВЫСОКОКУЛЬТУРНОЙ И КОМПЕТЕНТНОЙ
ЛИЧНОСТИ В УСЛОВИЯХ ГЛОБАЛИЗАЦИИ И ИНФОРМАТИЗАЦИИ
ОБЩЕСТВА
О.В.Запевалина .................................................................................... 198
МОДЕЛЬ ПРОЕКТА СОВМЕСТНО-РАСПРЕДЕЛЕННОЙ РАЗРАБОТКИ
И ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОННЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ
РЕСУРСОВ
Д.В. Земляков ....................................................................................... 202
ЗНАЧЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ
Ж.А. Карманова, И.П. Каратаева, С.М. Абылайха .......................... 206
ИНФОРМАЦИОННАЯ КОМПЕТЕНТНОСТЬ В СОВРЕМЕННЫХ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ
ДЕЯТЕЛЬНОСТНОГО ПОДХОДА
Т.А. Кувалдина ..................................................................................... 211
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СОВЕРШЕНСТВОВАНИИ
УПРАВЛЕНИЯ УЧРЕЖДЕНИЕМ ОБРАЗОВАНИЯ
А.В. Картузов ...................................................................................... 215
6
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ
ПРОЦЕССЕ НА ОСНОВЕ ПЕРСОНАЛЬНЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ
СРЕДСТВ ОБУЧЕНИЯ
В.Г. Климов .......................................................................................... 220
ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИХ
КОМПЛЕКСОВ ПРИ ВНЕДРЕНИИ СОПРОВОЖДАЮЩЕГО ОБУЧЕНИЯ
ИНФОРМАЦИОННЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ
Л.И. Лепе .............................................................................................. 230
МНОГОПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СРЕДЫ:
ВОЗМОЖНОСТИ В ОБУЧЕНИИ И РАЗВИТИИ ЛИЧНОСТИ
А.А. Локтюшин .................................................................................... 234
СТРУКТУРА МОДЕЛИ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ В АДАПТИВНЫХ ГИПЕРМЕДИА СИСТЕМАХ
Е.П. Осьминин...................................................................................... 238
ПРИМЕНЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ДОШКОЛЬНОМ ОБУЧЕНИИ И ВОСПИТАНИИ
Л.Е.Румянцева...................................................................................... 244
УЧЕБНЫЙ ПРОЦЕСС С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДИСТАНЦИОННЫХ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
В.В. Ребро ............................................................................................. 249
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ WIKI В ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ
ПРОЕКТАХ
А.Н.Сергеев .......................................................................................... 252
ВОЗМОЖНОСТИ ИНТЕРНЕТ-ОБРАЗОВАНИЯ ДЛЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО УРОВНЯ ПЕДАГОГА
Н.Б. Столярова, ст. преподаватель .................................................. 256
ТЕХНОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ ОБУЧАЮЩИХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ
ТЕОРИИ САМООРГАНИЗАЦИИ
Н.В.Софронова, ................................................................................... 261
ДИАЛЕКТИКА СОДЕРЖАНИЯ ПОНЯТИЯ «ИНФОРМАЦИОННАЯ
СИСТЕМА»
Т.О. Сундукова ..................................................................................... 266
КОМПЬЮТЕРНО-ОПОСРЕДОВАННЫЙ ДИАЛОГ В СИСТЕМЕ
ФОРМИРОВАНИЯ КОММУНИКАТИВНЫХ УМЕНИЙ
В. А. Тищенко ....................................................................................... 271
ТЕСТИРОВАНИЕ ПО ИКТ-КОМПЕТЕНТНОСТИ
В.Ф Бурмакина, .................................................................................... 276
ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ КОМПЬЮТЕРНАЯ СРЕДА ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ЗНАНИЙ УЧАЩИХСЯ
А.С.Чальцева, М.И.Коваленко ............................................................ 277
ВЫБОР ЯЗЫКА ЛОГИЧЕСКОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ ДЛЯ
ИЗУЧЕНИЯ В КУРСЕ ИНФОРМАТИКИ ПРОФИЛЬНОЙ ШКОЛЫ
Н.А.Швыдкова, Т.К.Кузнецова ........................................................... 282
7
СИСТЕМ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ
Л.Г. Комарцова, д.т.н., профессор .................................................... 285
РЕАЛИЗАЦИЯ ЛИНИИ АЛГОРИТМИЗАЦИИ И ПРОГРАММИРОВАНИЯ ИНФОРМАТИКИ С ПОМОЩЬЮ МАЛЫХ СРЕДСТВ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
И.Е. Вострокнутов, М.С. Помелова .................................................. 287
ПРЕПОДАВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНЫХ ДИСЦИПЛИН В
УСЛОВИЯХ ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ
ФОРМИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ЗНАНИЙ О ФИЗИЧЕСКИХ ОСНОВАХ
ПЕРЕДАЧИ И ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ В СПЕЦФИЗПРАКТИКУМЕ
О.М. Алыкова ....................................................................................... 291
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ДОВУЗОВСКОМ ГЕОГРАФИЧЕСКОМ ОБРАЗОВАНИИ
С.П. Анисимова, Т.В. Ромашова ......................................................... 294
СИСТЕМА ИНТЕРАКТИВНЫХ ОБУЧАЮЩИХ ЗАДАНИЙ ПО ХИМИИ
С МУЛЬТИМЕДИА КОМПОНЕНТАМИ
А. К. Ахлебинин, А. С. Кракосевич ..................................................... 297
СИСТЕМА РАЗВИТИЯ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО МЫШЛЕНИЯ УЧАЩИХСЯ
ПОСРЕДСТВОМ ЭЛЕКТИВНЫХ КУРСОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ ПРОЦЕССОВ И СИСТЕМ
Баяндин Д. В., Гаряев А. В. ................................................................. 301
ПРАКТИКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ FLASH-ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ПОДГОТОВКЕ СПЕЦИАЛИСТОВ ЭКОНОМИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ
С.В. Воробьев, Е.Ю. Негин ................................................................. 306
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НОВЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРИ ОБУЧЕНИИ БИОЛОГИИ В СИСТЕМЕ ОБЩЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
В.В. Владимиров................................................................................... 310
ВИДЕОКОМПЬЮТЕРНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ В МОДЕЛИРОВАНИИ
ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ШКОЛЬНОМ КУРСЕ
М.Ю. Гармашов, Т.В. Клеветова, Э.С. Попов .................................. 315
НОВЫЕ УЧЕБНЫЕ МУЛЬТИМЕДИЙНЫЕ ПОСОБИЯ ПО ФИЗИКЕ
«ФИЗИКА И СПОРТ» И «ФИЗИКА И АВТОМОБИЛЬ»
А.В.Гаряев, И.Ю.Калинин ................................................................... 319
РОЛЬ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ФОРМИРОВАНИИ
НАУЧНОГО МИРОПОНИМАНИЯ УЧАЩИХСЯ НА УРОКАХ ФИЗИКИ
Е.В. Донскова ....................................................................................... 323
РАЗРАБОТКА ИНТЕРАКТИВНОГО МУЛЬТИМЕДИА КОМПЛЕКСА
«ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ»: ОСОБЕННОСТИ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ
Д.В. Земляков, В.А. Мельников, А.А. Серов........................................ 326
КОМПЬЮТЕР НА УРОКЕ БИОЛОГИИ
8
В. Н. Кириленкова ................................................................................ 330
ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИНТЕРАКТИВНОЙ ТАБЛИЦЫ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ Д.И.
МЕНДЕЛЕЕВА
В.М. Ларионова Е.Ю. Горовая ........................................................... 335
ДИДАКТИЧЕСКИЕ ЦЕЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ В ПРОЦЕССЕ ПОЛУЧЕНИЯ И УСВОЕНИЯ
УЧАЩИМИСЯ ФИЗИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ
Г.П. Стефанова, И.А. Крутова .......................................................... 338
РЕАЛИЗАЦИЯ ЛАБОРАТОРНОГО ПРАКТИКУМА ПО ОБЩЕЙ ФИЗИКЕ
НА БАЗЕ СОВРЕМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ
В.В. Смирнов ........................................................................................ 342
ФОРМИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ КОМПЕТЕНЦИИ УЧАЩИХСЯ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ХИМИИ В СТАРШИХ КЛАССАХ
М.В. Лебедев, М.Ж. Симонова............................................................ 345
КОМПЛЕКСНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
В ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОМ ОБРАЗОВАНИИ
Ю.Ю. Тарасевич .................................................................................. 349
ОСОБЕННОСТИ ПЕРЕНОСА КВАНТОРОВ ЧЕРЕЗ ДИЗЪЮНКЦИЮ И
КОНЪЮНКЦИЮ В ЛОГИКЕ ПРЕДИКАТОВ
С.Ф. Тюрин, Ю.А. Аляев ...................................................................... 354
ДОКАЗАТЕЛЬСТВО НЕКЛАУЗАЛЬНОГО ПРАВИЛА РЕЗОЛЮЦИИ НА
ОСНОВЕ РАЗЛОЖЕНИЯ ШЕННОНА
С.Ф. Тюрин, Ю.А. Аляев ...................................................................... 356
КОМПЬЮТЕРНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ В ОБРАЗОВАНИИ КАК НЕОБХОДИМОЕ УСЛОВИЕ ФОРМИРОВАНИЯ ПРЕДМЕТНЫХ КОМПЕТЕНЦИЙ
Герус С. А., Пустовит С. О. ............................................................... 358
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ КОМПЕТЕНТНОСТЬ И ЕЕ МЕСТО В СОВРЕМЕННОМ ПРОФОБРАЗОВАНИИ
Е.В. Лозгачева ...................................................................................... 363
ДОМАШНИЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРАКТИКУМ ПО ФИЗИКЕ:
ОПРЕДЕЛЕНИЕ, МЕСТО И ЗНАЧЕНИЕ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ
И. М. Зенцова ....................................................................................... 366
ОСОБЕННОСТИ ИЗУЧЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ СЕТЕЙ В ВУЗЕ
В.В. Кангин, Л.М. Кангина .................................................................. 370
ОСОБЕННОСТИ ИЗУЧЕНИЯ SCADA В ВУЗЕ
В.В. Кангин, Л.М. Кангина .................................................................. 373
ГРАФИЧЕСКАЯ КОМПЕТЕНЦИЯ – КАК ОСНОВА ГРАФИЧЕСКОЙ
КУЛЬТУРЫ
Н.А.Усова ............................................................................................. 376
9
ПРЕДИСЛОВИЕ
В сборнике материалов представлены доклады участников международной научно-практической конференции «Информатизация образования - 2007», проходившей в Калужском государственном педагогическом
университете им. К.Э. Циолковского 28-31 мая 2007 года.
Конференция организована Калужским государственным педагогическим университетом им. К.Э. Циолковского, Академией информатизации образования, при поддержке Национального фонда подготовки кадров
(НФПК) и Министерства образования культуры и спорта Калужского области.
Основная тематика докладов, представленных на конференции,
определялась с учетом решения задач, сформулированных в рамках Федеральных целевых программ («Электронная Россия» (2002-2010 годы);
«Информатизация системы образования» (2005-2008 годы)). Сборник содержит две части, и его материалы распределены по следующим разделам:
Информатизация как приоритетное направление развития образования;
 Современные ИКТ-технологии в обучении, развитии и воспитании;
 Информационные технологии при изучении математики и
информатики;
 Преподавание естественно-научных дисциплин в условиях
информатизации образования;
 Место и роль цифровых образовательных ресурсов в подготовке специалистов;
 Использование информационных технологий в гуманитарном образовании.
В материалах сборника представлены 159 статьи 237 участников
конференции из Анапы, Ангарска. Арзамаса, Астрахани, Балаково, Бирска,
Брянска, Волгограда, Восточного, Екатеринбурга, Ельца, Елово, Калуги,
Караганды, Коломны, Лесосибирска, Люберец, Махачкалы, Москвы,
Набережных Челнов, Орла, Оренбурга, Пензы, Перми, Петрозаводска,
Пскова, Покрова, Ростова-на-Дону, Самары, Саратова, Славянска-наКубани, Соликамска, Смоленска, Ставрополя, Томска, Тулы, Чебоксар,
Челябинска (всего свыше 40 городов Российской Федерации), а также из
Белоруссии (Минск), Латвии (Рига), Приднестровской Молдавской Республики (Тирасполь), Украины (Днепропетровск, Харьков).
Выбор Калужского государственного педагогического университета
в качестве организатора конференции, не является случайным. Наш университет стал победителем конкурса НФПК «Подготовка будущих учите-
10
лей к использованию новых информационных технологий». Начиная с
2007 года, на базе университета развернута большая научная и методическая работа по созданию новых программ и модулей различных учебных
дисциплин, которые в будущем будут использоваться при создании стандарта нового поколения.
Большой опыт по созданию компьютерных обучающих курсов по
математике накоплен на кафедре алгебры и информатики. Под руководством заведующего кафедрой В.А. Булычева разработана концепция цифровых образовательных ресурсов нового поколения. Созданные им материалы апробированы в Калужской области, после чего они стали достоянием всех регионов страны. Коллективом этой кафедры выпущены 5 дисков по различным разделам математики, которые получили гриф Министерства образования России. Кроме того, Владимиром Александровичем
созданы мультимедийные энциклопедии, раскрывающие историю космонавтики и Калужской области.
В Институте естествознания лаборатория «SPLINT», которую возглавляет кандидат химических наук, профессор А.К. Ахлебинин, создала
большое количество компьютерных обучающих программ по химии, биологии, экологии, природе России, которые используются в отечественных
и зарубежных школах.
Различные кафедры университета ведут работу по созданию электронных кафедральных библиотек, кроме этого в библиотеке университета
создан электронный каталог литературы. В целях оказания методической
помощи педагогическим училищам и колледжам области кафедра геометрии и методики обучения математики совместно с Центром новых информационных технологий выпустили CD -диск, на котором представлена вся
необходимая литература по курсу «Теория и методика обучения математике».
В рамках гранта РГНФ Ю.А.Дробышевым и Е.П. Осьмининым были
созданы мультимедийные энциклопедии (МЭ), посвященные жизни и деятельности русских математиков, имена которых связаны с Калужским краем - П.Л. Чебышёва и А.Я. Хинчина. Помимо значительного объема биографических данных в них содержится информация об основных научных
достижениях ученых, а также их оригинальные работы. В МЭ представлено значительное количество фотоматериалов, рисунков, видеофрагментов,
имеется звуковое сопровождение. Данные программные продукты адресованы студентам, аспирантам, преподавателям, ученым, изучающим историю отечественной математики.
В университете активно работает Центр новых информационных
технологий, в котором каждый желающий может использовать для своей
учебной и научной деятельности возможности Internetа, электронную почту, а также самое современное оборудование для создания электронных
учебных пособий..
11
Оргкомитет конференции надеется, что данный сборник окажет реальную, практическую помощь руководителям образовательных учреждений и органов управления образованием, учителям и директорам школ,
преподавателям высших и средних учебных заведений сотрудникам институтов повышения квалификации работников сферы образования в решении важных и сложных задач по информатизации сферы образования в
России и зарубежных странах.
Председатель оргкомитета конференции ректор Калужского государственного педагогического университета
им. К.Э. Циолковского, действительный
член Академии информатизации образования,
профессор Ю.А.Дробышев
12
ИНФОРМАТИЗАЦИЯ КАК ПРИОРИТЕТНОЕ
НАПРАВЛЕНИЕ РАЗВИТИЯ ОБРАЗОВАНИЯ
О ДЕЯТЕЛЬНОСТИ АКАДЕМИИ ИНФОРМАТИЗАЦИИ
ОБРАЗОВАНИЯ В 2006-2007 ГГ.
Отчет президиума академии информатизации образования на ежегодной конференции, представленный президентом АИО Ваграменко Я.А.
Общие итоги работы АИО
В январе 2006 г. в г. Туле состоялась памятная Юбилейная конференция Академии информатизации образования, на которой были намечены основные вехи работы Академии на предстоящее 5-летие. Важнейшими направлениями были названы активное участие Академии в создании
единой образовательной информационной среды в России, развитие научно-методического обеспечения дистанционного образования, подготовка
специалистов, способных выполнять роль организатора создания информационной среды учебного заведения, формирование информационного
ресурса для эффективной деятельности сетевого сообщества, зарождающегося в системе образования. Была отмечена необходимость дальнейшего организационного обустройства АИО, принято решение о создании новых отделений АИО.
В настоящее время в составе Академии информатизации образования – 17 отделений, 440 действительных членов, 381 членовкорреспондентов, 27 иностранных членов. Отделения и члены Академии
работают в большинстве регионов, где информатизация образования происходит наиболее успешно. Вместе с тем в Академии слабо представлены
субъекты РФ, расположенные на запад от Москвы. Сегодняшняя конференции, проходящая в г. Калуге, является существенным фактором,
направленным на исправление этой ситуации. Создание новых отделений
АИО в г. Калуге и Якутии является примечательным фактом деятельности
АИО в 2006 гг. В стадии формирования – отделения Академии в Башкортостане (г.Уфа) и Дагестане (г.Махачкала). В этих краях созрели условия
для активизации внедрения информационных технологий в систему образования. В ближайшее время, очевидно, появятся и другие очаги информатизации в рамках АИО.
Академия информатизация образования в 2006-2007 гг. организовала и провела ряд общероссийских и региональных мероприятий, в которых
АИО зачастую выступала как партнер Министерство образования и науки
РФ и различных университетов и региональных министерств образования.
Первым из таких мероприятий была научно-методическая конференция в
г.Новгороде на тему «ХХ лет школьной и вузовской информатики: проблемы и перспективы» (27-29 марта 2006 г.). Участниками конференции
13
были профессора и преподаватели вузов Москвы, Новосибирска, СанктПетербурга, учителя школ Нижнего Новгорода. На этой конференции особенно прозвучала забота о том, что систему обучения в вузе информатике
и информационным технологиям необходимо выстраивать на всех курсах,
не допуская разрыва в освоении и применение средств информатики. Отмечалась необходимость усиления фундаментальной подготовки специалистов в этой области, которая позволит уменьшить зависимость компетенции специалистов от быстро меняющейся технологии и компьютерных
средств.
15-17 мая 2006 г. состоялась конференция «Современные проблемы
преподавания математики и информатики» в г.Волгограде, в которой приняли участие более 100 специалистов из Москвы, Волгограда, Орла, Ростова-на-Дону, Тулы, Уфы, Коломны, Набережных Челнов, Элисты, а также из Казахстана. На конференции состоялись два круглых стола, фестиваль выпускников программы «Intel – обучение для будущего», а также
представление практического опыта учителей школ Волгограда. Конференция отметила, что действующие в настоящее время стандарты образования по математике и информатике нуждаются в существенной доработке
с участием научно-методической общественности. Отмечено также, что
уровень фундаментального образования в вузах снижается в виду значительного уменьшения времени на изучение математики, физики, механики,
информатики. Снова поднимался вопрос об усилении фундаментальной
составляющей высшего образования. Говорилось, что следует противостоять пагубной тенденции – систематическому снижению требований к учащимся и замене изучения предметов знакомством с их содержанием, что
приводит к развитию дилетантизма. На конференции были высказаны
предложения, как корректировать учебные планы по информатике и математике, чтобы они предусматривали «сквозное» обучение.
Заметным событием 2006 г. было проведение Международного
симпозиума «Информатизация общего, педагогического и дополнительного образования», организованного Академией информатизации образования на острове Мальта совместно с ассоциированным с АИО образовательным центром «AЙТЭК». Это был первый опыт проведения мероприятий за рубежом с участием представителей других стран, а также членов
Российской академии естественных наук. Особенностью симпозиума стало
сопоставление различных точек зрения на проблему информатизации образования и, конечно же, возможность ознакомления с достопримечательностями истории и природы этого островного государства. Средства для
проведения симпозиума образовались за счет оргвзносов участников.
Масштабным, как всегда, был симпозиум в г.Анапе «Информатизация сельской школы» 12-14 сентября 2006 г. Это было уже четвертое мероприятие такого рода, организованное АИО совместно с МГОПУ
им.М.А.Шолохова, Национальным фондом подготовки кадров под эгидой
14
Министерства образования и науки РФ. В работе симпозиума приняли
участие 121 работника в сфере образования из 41 субъекта Российской
Федерации, включая 18 ответственных сотрудников федеральных, региональных и местных органов управления образованием, 12 профессоров и
докторов наук, 31 доцента и кандидата наук, 43 директора и учителя сельских школ, 7 представителей специализированных компаний, образовательных фондов и издательств, аспирантов и студентов Анапского филиала МГОПУ им.М.А.Шолохова. В симпозиуме участвовали 5 учителей победителей конкурса лучших учителей 2006 г., представители 7 учреждений
– победителей конкурса общеобразовательных школ в субъектах РФ. В качестве спонсоров симпозиума выступили ведущие на образовательном
рынке компании «Физикон», «CASSIO», «АВЕРС», «Кирилл и Мефодий»,
«1 С». В программу симпозиума было включено заседание круглого стола
«Интеграция результатов проекта НФПК ИСО ФЦПРО и Национального
проекта «Образование» – необходимое условие достижения системного
эффекта в модернизации и повышении качества образования в сельских
школах». Симпозиум выработал рекомендации по вопросам дальнейшего
развития информатизации образования в стране. В частности, указано на
необходимость интеграции работ по федеральным и региональным проектам
информатизации,
улучшения
информированности
научнопедагогической общественности по вопросам осуществления и эффективности информатизации, определения организационных и финансовых
условий распространения результатов работ по созданию учебных материалов нового поколения в рамках ФЦПРО и проекта ИСО, создания информационного портала для размещения детальных планов и результатов реализации федеральных проектов и программ, а также материалов по сочетанию педагогических и информационных технологий, методов и результатов реализации программ повышения квалификации работников образования. Симпозиум порекомендовал уделить в дальнейшем внимание вопросу смешанного и корпоративного обучения. Симпозиум отметил важную роль журнала «Педагогическая информатика», издаваемого с участием АИО, в создании научно-методической платформы информатизации
образования в стране. Труды и итоги Анапского симпозиума были представлены органам управления образования всех субъектов Российской Федерации и доведены до сведения Министерства образования и науки РФ.
Следует отметить, что все перечисленные конференции проходили с
изданием трудов конференции, и в этих трудах можно увидеть весьма широкое освещение проблем информатизации российского образования, благодаря активному авторскому участию специалистов и работников образования практически из всех регионов России.
Заслуживает быть отмеченным примечательное мероприятие, организованное Чувашским отделением Академии информатизации образования: в г. Чебоксары 9 и 16 декабря 2006 г. проведен Первый республикан15
ский турнир по программированию среди студентов вузов и ссузов Чувашии имени президента Академии информатизации образования. Турнир
был организован при поддержке Министерства образования и молодежной
политики Чувашии на базе Чувашского госпедуниверситета. Победителем
турнира оказалась команда Чувашского государственного университета
им. И.Н. Ульянова, в нем участвовало около 120 чел. Это уже о чем-то говорит, если в честь президента АИО возможно проведение подобного мероприятия, хотя и не следует преувеличивать значение такой персонификации.
Последним из мероприятий АИО за прошедший период была достаточно представительная конференция «Информатизация педагогического
образования» в г. Екатеринбурге 29-31 января 2007 г., проведенная АИО
совместным с Уральским государственным педагогическим университетом. Конференция отметила, что расширение применений информационных технологий в школьном и вузовском образовании уже невозможно
только за счет интенсификации обучения в рамках курса информатики.
Комплексная информатизация дальше может развиваться за счет развития
межпредметных связей информатики и другими предметами, профильного
обучения в старших классах, внедрения различных элективных курсов.
Это потребует снова обратиться к пересмотру типового учебного плана
школы и соответствующих методических пособий с расчетом на более органичное включение информационных технологий в учебный процесс. Современный уровень педагогического обеспечения школьной работы требует более целенаправленных усилий для интеграции педагогических и информационных технологий. Конференция считает, что деятельность педагога и его подготовка в вузе сегодня немыслима без применения информационных технологий для создания и имитации проблемных ситуаций, развития тренинга, сертификации и определения качества учебного процесса,
приобщения педагога к информационному ресурсу - отечественному и мировому. Это требует пересмотра работы на педагогических факультетах
педагогических вузов, предоставления больших возможностей овладения
информационными технологиями на других факультетах, особенно гуманитарных. Обновление стандартов образования на следующем этапе
больше должно учитывать специфику будущих специалистов школы применительно к информатизации определенной предметной области.
Ниже представлены материалы о деятельности отделений Академии
по результатам их годовых отчетов. Творческая деятельность членов АИО
широко представлена в публикациях: всего в различных изданиях, научнометодических журналах, трудах за 2006 г. было опубликовано свыше 500
статей, монографий членов АИО.
16
Башкирское отделение АИО
(председатель Научного совета С.З. Кунсбаев)
Основные направления работы Регионального отделения АИО:
- реализация концепции информатизации системы образования Республики Башкортостан;
- внедрение современных образовательных технологий в рамках реализации приоритетного национального проекта «Образование»;
- привлечение инвестиций и совершенствование механизмов стимулирования разработок и реализации проектов информатизации;
- разрешение вопросов информатизации научно-образовательной
сферы;
- реализация Программы информационной поддержки сельских и
городских библиотек в Республике Башкортостан;
- создание информационно – консультационных центров на базе
библиотек и читальных залов школ, средних специальных учреждений и
ВУЗов;
- информатизация изучения башкирского языка;
- содействие правовой информатизации в Республике Башкортостан;
- подготовка специалистов по информационным технологиям в
учреждениях среднего профессионального образования;
- реализация федеральной целевой программы «Развитие единой
образовательной информационной среды» в Республике Башкортостан;
- внедрение инновационных образовательных программ для осуществления государственной поддержки и подготовки рабочих кадров и
специалистов для высокотехнологических производств в Уфимском колледже статистики, информатики и вычислительной техники.
Защищены кандидатские диссертации:
- Хамадеевой З.А. на тему: «География миграционных процессов
Республики Башкортостан»;
- Ибрагимовой Ф.М. на тему: «Законотворчество субъектов федеративного государства»;
- Прокшиной Л.Р. на тему: «Роль игры в современном российском
обществе».
Опубликованы работы:
 География внутренней миграции РБ. // Организация территории:
статика, динамика, управление. – Уфа, 2006. – С. 82 – 87.
 Территориальный прогноз численности населения Республики
Башкортостан. // Вестник Башкирского университета. – Уфа, 2006. №2. –
С. 78 – 81.
 География миграционных процессов Республики Башкортостан //
Региональные эколого-географические исследования и инновационные
процессы в образовании. – Екатеринбург, 2006. – Ч.4. – С. 94 – 102.
17
 Концепция территориального регулирования миграционных процессов Республики Башкортостан. // Теория социально-экономической
географии: синтез современных знаний. – Смоленск, 2006. – С. 15 – 18.
 Региональное законотворчество в контексте прав человека // Развитие гражданственности и права человека. – Уфа, 2006. – С. 87 – 93.
 Роль договоров в разграничении предметов ведения между центром и регионами в федеративном государстве // Вестник БГУ. – Уфа,
2006. – № 5, с. 37 – 39.
 Социальная политика КПСС в 1960-1980-е годы (на материал
Башкирской АССР). Исторический опыт и современные проблемы политических партий и движений // Материалы научно-практической конференции. – Уфа: БашГУ, 2006. – с. 18 – 23.
Разрабатываются следующие научные проблемы:
 Кунсбаевым С.З. на тему: «Концепция молодежной политики на
современном этапе»;
 Арслановой А.Н. на тему: «Теоретические и практические основы
формирования информационной среды»;
 Курмашевой З.З. на тему: «Информационно – коммуникационные
технологии в образовании»;
 Музафаровым Ю.Ю. на тему: «Применение новых технологий
информатизации в сфере экономики»;
 Таюповым Ф.А. на тему: «Методы и приемы использования информационных технологий в учебном процессе».
 Сафуановой З.А. на тему: «Развитие социальной сферы Башкирской АССР».
Проведена Республиканская научно-практическая конференция 20
декабря 2006 года на тему: «Информатизация образования: опыт, проблемы и перспективы».
Планируется Республиканский конкурс по социально – экономическим проблемам, посвященным 450-летию добровольного вхождения
Башкирии в состав России.
Принят на Учредительском собрании «Башкирского отделения
межрегиональной общественной организации «Академия информатизации
образования» Устав и направлен на регистрацию в Министерство юстиции
Республики Башкортостан.
Волгоградское отделение АИО
(председатель Научного совета В.И. Данильчук)
Волгоградское отделение Академии информатизации образования
состоит из 32 членов АИО, среди которых – 14 членов-корреспондентов и
18 действительных членов.
По плану НИР Академии Волгоградское отделение участвовало в:
18
- Международной научно—методической конференции «Информатизация образования—2006» (январь, 2006 – г. Тула) – пленарные и стендовые доклады;
- III международной научно—методической конференции «Современные проблемы преподавания математики и информатики» (май. 2006 –
г. Волгоград, ВГПУ) – подготовка, проведение, доклады;
- Международном научно—методическом симпозиуме СИО—2006
(г. Мальта) – пленарный доклад;
- Всероссийском научно—методическом симпозиуме «Информатизация сельской школы» (Инфосельш-2006 – г. Анапа) - пленарные и стендовые доклады.
Помимо этого, члены АИО участвовали и в ряде других конференций, семинарах и симпозиумах международного, всероссийского и регионального уровней.
По программе Академии информатизации образования был подготовлен специальный выпуск журнала «Педагогическая информатика» по
результатам исследований Волгоградского отделения АИО.
Члены АИО участвуют в работе диссертационных советов, редакционных коллегий и советов издательств и периодических журналов, занимаются оппонированием диссертаций, осуществляют научное редактирование/ рецензирование монографий, учебных пособий, сборников статей
и тезисов и т.п.
В этом году продолжилась работа над докторской диссертацией чл.корр. АИО, доц. Штырова А.В. За отчетный год была защищена докторская диссертация чл.-корр. АИО Петровой Т.М. на тему «Методическая
система подготовки будущего учителя к реализации дистанционного обучения информатике».
Результатами исследований стали:
- уточнение теоретической модели ДКС гуманитарной ориентации и
поэтапной подготовки историка-педагога к использованию такой среды в
профессиональной деятельности, а также разработка основных принципов
организации дистанционного образования в условиях дидактической компьютерной среды гуманитарной ориентации; разрабатывалась проблематика структурирования информации, проблемы соотношения информации
и социально-гуманитарного знания, особенности работы учителягуманитария с предметной информацией в парадигме личностно ориентированного образования.
- предложен общий подход к построению электронного учебника
(на примере ЭУ по информатике), в частности, содержательного компонента учебника как системы знаний и как дидактического средства, на основе методов искусственного интеллекта (сетевого моделирования, тезаурусного метода, аппарата искусственных нейронных сетей), что позволяет
19
сравнивать содержание учебного курса, контент ЭУ и системы тестовых
заданий.
Основные исследования велись по темам «Теоретико-методическая
система подготовки учащихся к обучению в компьютерных средах»,
«Подготовка педагогов-гуманитариев к профессиональной деятельности в
условиях компьютерного образования», «Формирование познавательного
интереса старшеклассников при обучении в компьютерной среде». Проводится исследование проблем систематизации и представления содержания
школьных курсов (физика, химия, биология и др.) в условиях ДКС.
Разработана модель вариативной систематизации содержания учебных дисциплин, реализованная в интерактивном мультимедиа-комплексе
«Электромагнитные волны». Данный комплекс стал финалистом конкурса
инновационных разработок в номинации «Инновации в обучении»
(Москва), прошел государственную регистрацию в Национальном информационном фонде неопубликованных документов (Отраслевой фонд алгоритмов и программ).
На протяжении всего отчетного периода работал ежемесячный
научно-методический семинар «Теория и методика обучения физике и информатике» (при кафедре ТиМОФИ ВГПУ). На заседаниях семинара выступают не только специалисты университета, но и ведущие ученые России.
Члены АИО ведут научно-исследовательскую работу со студентами.
За истекший период студенты принимали участие в вузовских Студенческих научных конференциях, в Региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области, конференциях всероссийского и
международного уровня.
Члены АИО ВГПУ участвовали в реализации мероприятий Федеральной целевой программы «Интеграция науки и высшего образования
России на 2002-2006 годы», а также программы Intel «Обучение для будущего» (при поддержке Microsoft).
Совместно с Центром Американистики ВГПУ обеспечивается регулярное проведение видеоконференций с российскими и зарубежными вузами.
По результатам исследований был опубликован ряд научных работ,
в том числе в ведущих научных изданиях, реферируемых ВАК («Педагогическая информатика», «Известия ВГПУ» и др.).
Елецкое отделение АИО
(председатель Научного совета В.П. Кузовлев)
Под руководством действительного члена Академии ректора ЕГУ
им. И.А. Бунина профессора В. П. Кузовлева с 2006 года в университете
реализуется программа «Intel – Обучение для будущего». В рамках данной
программы, предложенной Министерством образования и науки Россий-
20
ской Федерации, у всех без исключения студентов педагогических специальностей читается факультативный курс ИСИКТ – использование современных информационных и коммуникационных технологий в образовании.
В ЕГУ им. И. А. Бунина под руководством члена-корреспондента
Академии первого проректора по учебной работе доцента А. А. Зайцева
реализуется проект создания электронных учебных пособий преподавателями университета. К концу 2006 года создано около ста электронных
учебных пособий, из них полностью отвечают требованиям, предъявляемым к таким изданиям около двадцати.
Действительный член академии В. В. Корниенко выпустил (в соавторстве) учебное пособие по информатике. Им же создан учебник по математике в программном пакете MAPLE - 7.
Одним из основных направлений Елецкого отделения Академии
является разработка программно-педагогических средств для обучения
русскому языку на разных этапах (от начальной школы до высшей). При
кафедре методики начального образования действует лаборатория по обучению русскому языку с компьютерной поддержкой. Ее возглавляет действительный член Академии профессор З. П. Ларских. В лаборатории разработаны пакеты электронных обучающих программ по русскому языку
для начальных классов. В пакеты входят мультимедийные программы по
разделам «Орфография», «Части речи», «Культура речи», составленные
программистами по сценариям членов Академии. Компьютерные программы состоят из трех модулей: демонстрационно-тренировочного, контрольно-тренировочного, тестирующего. Программные средства систематически применяются в качестве дидактического материала для студентов
при проведении занятий по методике обучения русскому языку, а также
курсов по выбору и факультативных курсов, целью которых является подготовка будущих учителей к использованию компьютерных технологий в
практике начальной школы. В лаборатории разработаны компьютерные
тесты, которые используются преподавателями кафедры при изучении
дисциплины «Русский язык и культура речи» студентами различных факультетов.
Преподаватели и программисты продолжают плановую разработку
компьютерных обучающих и тестирующих программ для школы и вуза.
Так, постепенно составляется пакет программ для поддержки курса
«Русский язык» в начальных классах, который является основой электронного учебника. Член-корреспондент Академии И.Б. Ларина создает программные педагогические продукты по грамматике, Действительный член
Академии З.П. Ларских – по орфографии, член-корреспондент Академии
В.А. Чибухашвили – по культуре речи. Член-корреспондент Академии Н.А
Синелобов работает над созданием пакета мультимедийных программ по
синтаксису сложного предложения для старших классов средней школы. В
21
лаборатории закончена работа над первым в России электронным учебником по русскому языку для 5 класса, который вышел в издательстве «Просвещение». В перспективе – создание учебника для 6 класса. В настоящее
время ведется работа над сценариями, продолжается накопление дидактического материала.
Красноярское отделение АИО
(председатель Научного совета Н.И. Пак)
За отчетный период Красноярское Отделение АИО выполнило следующие мероприятия:
 проведено организационное собрание по перерегистрации членов
Отделения. Собрание приняло решение вывести из списочного состава 12
членов как утративших связь с АИО и уклоняющихся от своих обязанностей по уставу АИО. Рекомендовало провести в 2007 году довыборы в
АОИ ученых и специалистов, реально вносящих вклад в развитие информатизации образования.
 совместно с Сибирским отделением РАО и Международным фондом содействия развитию науки и образования (французское отделение) на
базе КГПУ провело научно-практическую конференцию «Сибирские педагогические чтения» по актуальным проблемам теории и практики обучения, круглый стол «Защита и скрытие информации: криптография и стенография».
 проведена в мае ежегодная Всероссийская конференция с международным участием «Открытое образование: опыт, проблемы, перспективы».
В конференции приняли участие более 100 человек из 14 городов
России, два профессора из Хорватии.
Члены Красноярского отделения АИО активно участвуют (в роли
руководителей и исполнителей) в реализации регионального гранта НФПК
«Информатизация образования», международной программы Интел «Обучение для будущего».
Курское отделение АИО
(председатель Научного совета В.В. Гвоздев)
В работе отделения участвуют доктора и кандидаты наук из всех
ведущих вузов города. В 2005 году членами-корреспондентами Академии
стали Кудинов В.А. - кандидат педагогических наук, доцент, проректор по
научной работе, декан факультета информатики и вычислительной техники КГУ, Мелихов Ю.Ф. - кандидат физико-математических наук, доцент,
зав. кафедрой общетехнических дисциплин КГУ.
При активном участии членов АИО идет работа над программой
информатизации образования в регионе. В тесном сотрудничестве с Департаментом образования и Институтом повышения квалификации работников просвещения идет работа над примерными учебными планами и
22
программами по информатике, учебными пособиями в поддержку этих
программ.
В декабре 2006 года Отделением совместно с Министерством образования и науки Российской Федерации, Российской академией образования, Комитетом образования Курской области была проведена Международная научно-практическая конференция "Информационные технологии
в образовании" ("ИТО-Черноземье-2006"). В работе конференции участвовали 111 представителей 16 регионов. В работе конференции приняли участие учителя школ города, Курской области, преподаватели вузов, специалисты по педагогической информатике, студенты КГУ.
За 2006 год было проведено 2 заседания Научного совета отделения
АИО, на которых обсуждались актуальные проблемы информатизации образования в регионе.
В 2006 году членами отделения опубликованы - 7 статьи в академических и зарубежных изданиях, 4 статьи в других изданиях.
Южное (Ростовское) отделение АИО
(председатель Научного совета В.И. Мареев)
В течение 2006 г. Члены отделения Академии информатизации принимали активное участие во всех мероприятиях, проводимых Академией.
К 10-летию создания АИО был выпущен сборник трудов членов
Южного отделения, их аспирантов и студентов.
За 2006 г. членами Южного отделения было опубликовано более
100 работ, посвященных вопросам информатизации образования.
Южное отделение активно взаимодействует с органами управления
образования области – по заказу ряда школ г. Ростова-на-Дону и области
разработаны тестовые программы (Остроух Е.Н., Золотарев С.А), позволяющие школьникам качественно подготовиться к ЕГЭ и другим видам
аттестации.
Сотрудники ЮГИНФО, возглавляемого действительным членом
АИО проф. Крукиером Л.А., активно участвуют в программе «Информатизация системы образования», одной из задач которой является повышение уровня информационно-технологической компетенции школьных учителей.
Члены Южного отделения АИО активно участвуют в процессе создания Южного федерального университета - проф.Мареев В.И., Кирой
В.Н., Менджерицкий А.М. являются разработчиками системообразующих
документов, координируют деятельность по формированию новых структур в рамках ЮФУ.
Объединение вузов предполагает разработку единой телекоммуникационной сети, объединяющей научные, методические, информационные
ресурсы. В этом процессе также задействованы члены АИО (Крукиер Л.А.,
Коваленко М.И.).
23
Отделение активно взаимодействует с Южным отделением РАО,
возглавляемым академиком А.А. Грековым. Подготовлено Соглашение о
сотрудничестве между отделениями АИО, РАО и министерством образования Ростовской области, которое позволит более плотно сотрудничать и
активизировать процесс информатизации образования.
Активное участие принимают члены АИО в информатизации сельских школ. Под руководством Пегушина В.М., Богачевой Е.В в Неклиновском районе практически все школы включены в процесс информатизации, ученики школ этого района ежегодно занимают призовые места в
конкурсах и олимпиадах по информатике, учителя, методисты, руководители образования Неклиновского района принимают участие в научных,
научно-методических конференциях, посвященных проблемам информатизации.
Санкт-Петербургское отделение АИО
(председатель Научного совета И.А. Румянцев)
В ноябре 2006 года Санкт-Петербургское отделение Академии Информатизации Образования (СПбАИО) отметило свой юбилей - 10 лет основания. По состоянию на 1 января 2006 года в СПбАИО работают 52 академика и 54 члена-корреспондента АИО, в том числе 3 ректора (ИТМО,
БГТУ, Университет Проф. Тех. Образования) и 5 иностранных членов
(США, КНР, Израиль) В 2006 году Отделение:
Провело организационное мероприятия (годичное собрание и избрание нового президиума)
Отчиталось по плану НИР ассоциированного коллективного члена
СЗОРАО.
Выполнило ряд крупных проектов по информатизации среднего и
высшего образования.
Осуществило
научное
руководство
по
специальностям
13.00.02(И.А.Румянцев) и 05.13.18 (А. В. Копыльцов)
Издало 3 учебника и 4монографии, 116 статей в журналах сборниках и материалах конференции.
Создало кластерную сеть при кафедре Информатики (руководитель
Капылыюв) и при лаборатории ВС и ПЗИ (руководитель Воробьев В. И.)
Провело научные исследования по 5 темам прикладной информатики: Телемедецииа, GRID - системы, квантовая информатика, философия
взаимодействия в информационном обществе. Наука «Витаология в информационном воспитании человека».
Подготовлен проект "Телемоста" РГПУ - Чунцинский Педагогический Университет - Антарктида».
Особенностью организации научных исследований петербургским
отделением является создание 7 секций по следующим научным направлениям:
24
1. Секция «Фундаментальность образования по предметной области
Информатика» (руководитель Румянцев И. А.)
2. Секция «Профессиональное становление специалистов в информационной среде» (руководитель Абромян Г. В.)
3. Секция «Информатизация образования Естественные Науки» (руководитель Соломин В. П.)
4. Секция «Кластерные технологии в науки и образовании: Нанотехнологи.
Телемедецииа,
Сенсорные
сети»
(руководитель
А.В.Копыльцов).
5. Секция «Проблемы информатизации политехнического образования» (руководитель Советов Б. Я.)
6. Секция «Квантовая информатика в техническом и педагогическом образовании» (руководитель Тарханов В. И.)
7. Секция «Информационные технологии в Предметной области Химия» (руководитель Батяев И. М.).
В настоящее время два члена - корреспондента Алутина Е. Ф. и Вельина Т. Ю. подготовили докторские диссертации на темы:
 Дидактическая система обучения в дисциплине теоретическая информатика.
 Методологические основы педагогической информатики.
Член-корреспондент Зайченко Т. П. защитила докторскую диссертацию по теме «Инвариантная организационно-дидактическая система дистанционного обучения» План НИР СПбАИО на 2007 год.
Средне-Русское отделение АИО
(председатель Научного совета Ф.С. Авдеев)
При участии и содействии членов Средне-Русского отделения Академии информатизации образования:
1. На основе материалов, представленных специалистами Орловской области в сфере информатики был издан пятый (специальный) номер
журнала «Педагогическая информатика».
2. Совместно с Управлением общего и профессионального образования администрации Орловской области и Орловским государственным
университетом проведена Международная научно-практическая конференция «Самостоятельная работа в современном российском вузе: проблемы организации и перспективы развития». На семинаре были рассмотрены
и вопросы использования информационных технологий в самостоятельной
работе студентов.
3. Совместно с Управлением Федеральной антимонопольной службы по Орловской области, Орловским юридическим институтом МВД
России, Управлением внутренних дел Орловской области проведен Межведомственный региональный семинар-совещание «Совершенствование
25
антимонопольного законодательства и повышение эффективности взаимодействия правоохранительных и антимонопольных органов».
Среди основных направлений работы семинара было совершенствование информационного взаимодействия органов государственной власти.
В работе семинара-совещания приняли участие: сотрудники антимонопольных органов, сотрудники правоохранительных органов, прокуратуры, научная общественность, профессорско-преподавательский состав
Юридического института, средства массовой информации.
По итогам семинара-совещания был издан сборник, который
разослан в центральный аппарат и всем территориальным органам Федеральной антимонопольной службы.
Работа семинара была высоко оценена руководителем ФАС России
Игорем Юрьевичем Артемьевым.
4. Кроме того, члены СРО АИО приняли участие:
 в 15 международных конференциях;
 в 7 всероссийских конференциях;
 в 10 межвузовских и региональных конференциях;
 в 7 внутривузовских семинарах;
 опубликовали результаты своих исследований более чем в 50 работах, в том числе и в журналах, рекомендованных ВАКом для опубликования наиболее важных результатов исследований;
 издали 15 учебных пособий и учебно-методических работ;
 издано 5 монографий;
 участвовали в 15 научно-исследовательских работах и работах по
грантам.
В настоящее время в Средне-Русском отделении Академии информатизации образования: 10 действительных членов АИО; 9 членовкорреспондентов АИО, из них: 7 докторов наук, профессоров; 12 кандидатов наук, доцентов.
Тульское отделение АИО
(председатель Научного совета В.Д. Киселев)
Основные направления научной работы ТРО АИО в 2006 году:
 Разработка специального математического обеспечения автоматизированных систем управления различного назначения
 Разработка автоматизированных обучающих систем и курсов.
 Разработка математических моделей и программных модулей
процессов развития и тушения пожара на различных объектах.
 Обеспечение комплексной системы безопасности различных объектов.
В 2006 году члены ТРО АИО участвовали в выполнении 4 ОКР и 6
НИР по государственному заказу, из них ОКР «Созвездие-ТО» без замечаний прошла государственные испытания, ОКР «Расчет-У» успешно про26
шел предварительные испытания. Кроме того, созданные автоматизированные системы обучения приняты к эксплуатации в соответствующих
учебных заведениях.
В 2006 году члены АИО ТРО представляли свои работы на нескольких выставках, конференциях и совещаниях. Так, ТРО АИО награждено
дипломом участника конференции-выставки «Модуль-2006» (июнь г.
Москва) и участвовало в Международной выставке продукции на ВВЦ
(август г. Москва).
Члены АИО ТРО приняли участие с докладами на пленарных заседаниях в конференциях ТулГПУ им. Л.Н.Толстого, Мальта, г. Волгоград,
ВЗФИ, ТАИИ, ТУЛАТОЧМАШ-2006 и других.
В 2006 году опубликовано монографий 1, учебных пособий - 2, статей - 12, тезисов докладов - 23,
По результатам Всероссийского конкурса «Инженер года 2006» по
номинации «информационные технологии» победителем стал руководитель ТРО АИО Киселев В.Д.
Уральское отделение АИО
(председатель Научного совета В.Д. Жаворонков)
В 2006 году работа Уральского отделения велась в следующих
направлениях: разработка электронных программно-методических комплексов (в том числе для дистанционного обучение; разработка и внедрение средств контроля и самоконтроля знаний студентов; развитие теории
качества образовательного процесса гуманитарного образования.
Под руководством академика Б.Е. Стариченко:
1) разработаны учебно-методические комплексы на электронных
носителях по всем дисциплинам первых трех циклов учебных планов
(ГСЭ, ЕН, ОПД); обеспечен доступ к этим комплексам студентов всех
форм обучения как в г. Екатеринбурге, так и в филиалах и представительствах УрГПУ в Свердловской области;
2) разработан и внедрен ряд информационных систем в службах и
управлениях университета;
3) созданы и активно функционируют сайты университета – информационный (www.uspu.ru) и научный (www.science.uspu.ru);
4) предложено новое направление в теории качества – теория качества образовательного процесса педагогического (гуманитарного) образования;
5) проведен анализ методологических принципов построения системы качества;
6) подготовлено теоретическое обоснование показателей качества
образовательного процесса в педагогическом вузе, разработана модель системы показателей качества образовательного процесса, включающая целевой, процессный, результативный, ресурсный компоненты;
27
7) разработана модель системы показателей качества образовательного процесса, включающая целевой, процессный, результативный, ресурсный компоненты;
8) разработана модель информационных потоков, включающая блоки: потребности потребителей и заинтересованных сторон, удовлетворенность потребителей и заинтересованных сторон, процессы и критерии их
оценки, внешняя информация.
Под руководством академика В.Н. Сыромятникова созданы учебнометодические комплексы по курсам «Информационный менеджмент»,
«Информационные технологии», «Информатика и программирование».
Каждый комплекс включает в себя рабочую программу, комплект лекций,
руководство к лабораторным работам, библиотеку соответствующей литературы (порядка двадцати единиц) и сопутствующее программное обеспечение.
Академиком С.В. Поршневым опубликовано учебное пособие
«MATLAB 7.0 Основы работы и программирования», рекомендованное
УМО по университетскому политехническому образованию в качестве
учебного пособия для направления «230100 Информатика и вычислительная техника», а также монография «Теория и алгоритмы аппроксимации
эмпирических зависимостей и распределений» (в соавторстве с Е.В. Овечкиной и В.Е. Каплан).
Проведена также большая работа по разработке концепции единой
информационной образовательной среды высшего учебного заведения и ее
реализации в Уральском государственном педагогическом университете.
Хабаровское отделение АИО
(председатель Научного совета М.И. Костенко)
В 2006 году деятельность Хабаровского отделения Академии информатизации образования была направлена на укрепление механизмов
взаимодействия учреждений общего, профессионального образования и
науки, коммерческих структур в решении актуальных вопросов информатизации региональной системы образования.
В соответствии с перспективным планом работы на 2006 год, согласованным с планом работы министерства образования Хабаровского края
и совета ректоров вузов Хабаровского края, члены отделения приняли активное участие в реализации мероприятий краевой программы информатизации системы образования.
Члены Хабаровского отделения АИО регулярно привлекались к организации научно-методического сопровождения подготовки управленческих решений в области информатизации образования на уровне Хабаровского края. При их непосредственном участии в 2006 году осуществлялась
реализация мероприятий Основных направлений развития информационно-коммуникационных технологий на 2006 - 2008 годы в социальной сфе-
28
ре Хабаровского края (направление «Информатизация образования»),
утвержденных постановлением Правительства края от 05.09.2005 № 107пр «Об Основных направлениях развития информационно - коммуникационных технологий на 2006 - 2008 годы в социальной сфере Хабаровского
края».
Комплекс мер, предложенных членами академии в ходе мониторинга состояния системы образования края, позволил министерству образования края, муниципальным органам управления образованием и образовательным учреждениям сосредоточить усилия на создании благоприятных
условий для внедрения современных информационных технологий в региональные образовательные подсистемы.
Члены отделения АИО выступают в качестве экспертов краевых
нормативно-правовых документов и учебно-методических материалов.
Подавляющее большинство документов по вопросам информатизации образования, направленных в города и районы края прошли экспертизу на
уровне отделения АИО.
В течение 2006 года продолжает функционировать Хабаровская
краевая образовательная информационная сеть (ХКОИС), созданная по
инициативе членов Хабаровского отделения АИО на базе телекоммуникационного узла связи Тихоокеанского государственного университета. На
начало 2006/2007 учебного года 283 общеобразовательных учреждения (с
учетом закрытых и реорганизованных школ), подключенные к ХКОИС,
имеют электронную почту и доступ в Интернет, что составляет 66,4% от
общего количества общеобразовательных учреждений (в 2005 году – 65%,
в 2004 году – 23,4%, в 2003 году - 10,3%). На организацию работ отраслевой телекоммуникационной сети сферы образования Хабаровского края в
2006 году из краевого бюджета израсходовано 4 млн. рублей.
В 2006 году продолжен эксперимент по дистанционному обучению
детей-инвалидов с использованием ИКТ – технологий на базе одной из
гимназий г.Хабаровска под руководством члена отделения В.А. Кузнецова.
Интересной и полезной формой работы оказался постоянно действующий семинар для молодых преподавателей и аспирантов кафедры
информатики и информационных технологий Дальневосточного государственного педагогического университета, к проведению которого привлекались члены отделения АИО, сотрудники Хабаровского филиала института прикладной математики ДВО РАН, представители бизнеса.
В 2006 году член отделения АИО А.Е. Поличка защитил докторскую диссертацию «Научно-методическое обеспечение и организация
многоуровневой подготовки кадров информатизации региональной системы общего образования (на примере Дальневосточного федерального
округа)».
Информационные образовательные и научные ресурсы, созданные
и/или поддерживаемые членами отделения АИО в 2006 году:
29
1. Образовательный портал «Пайдейя» http://abc.edu-net.khb.ru
2. Портал «Хабаровский край. Научные исследования и инновации»
http://nio.khb.ru
3. Сайт «Хабаровская краевая образовательная информационная
сеть» http://edu-net.khb.ru/
4. Официальный сайт министерства образования Хабаровского края
http://minobr.khb.ru/
5. Сайт «Хабаровский краевой центр новых информационных технологий» http://www.cnit.khb.ru/
6. Сайт краевого августовского виртуального педсовета
http://www.kavp2006.khb.ru/
Чувашское отделение АИО
(председатель Научного совета Н.В. Софронова)
В октябре 2005 года был создан и размещен на портале власти Чувашии сайт ОО ЧРО АИО по адресу www.aio.cap.ru. На сайте Отделения
выложен материал о деятельности Академии, представлены публикации
членов отделения Академии, выступления. Есть информация о ближайших
и перспективных мероприятиях Отделения. Так, в апреле 2007 года планируется проведение очно-дистанционной игры «Инфознайка». Опыт проведения этой игры в прошлые годы показал большую заинтересованность со
стороны школьников и учителей. Так, если в 2005 году в игре приняли
участи 500 человек, то уже в 2006 было более 2000 участников, причем и
из других городов России: Новосибирска, Йошкар-Олы, Перми и пр.
В 2006 году проведена очередная четвертая всероссийская научнопрактическая конференция «Проблемы информатизации образования: региональный аспект».
Особенностью данной конференции явилось, во-первых, единение
научной мысли и практической деятельности в сфере образования. На
конференцию приехали более 100 учителей из всех районов Чувашии и
ученые из городов Москва, Екатеринбург, Самара, Тольятти, Йошкар-Ола,
Киров, Ульяновск. Всего же в сборник научных трудов конференции были
присланы доклады из более, чем 20-ти городов России, в том числе, из
Санкт-Петербурга, Магнитогорска, Иркутска, Астрахани, Перми, Набережных Челнов, Сыктывкара, Воронежа, Серпухова, Уфы, Калининграда,
Саратова, Сургута, Ростова-на-Дону, Нижнего Новгорода, Казани и др.
Кроме того, в конференции приняли участие студенты ЧГПУ и один
школьник (учащийся 11 класса МОУ «Средняя общеобразовательная школа № 9» г. Новочебоксарска). Всего же в конференции приняли участие
около 200 человек очно и более 100 человек заочно.
Еще одной особенностью данной конференции является активное
участие Министерства образования и молодежной политики Чувашской
Республики (МОиМП ЧР). В рамках конференции было проведено
30
награждение победителей и анализ конкурсных работ фестиваля в области
использования информационных технологий в образовании «Форт-Диалог.
User-2006» (спонсор – ЗАО «Форт-диалог»). Члены жюри профессор Н. В.
Софронова и доценты А. А. Бельчусов и Н. В. Бакшаева подвели итоги
конкурсам фестиваля. В рамках фестиваля были проведены следующие
конкурсы:
 Конкурс на лучший сайт образовательного учреждения;
 Республиканская командная олимпиада по программированию;
 Конкурс работ по компьютерной графике «Цифровой ветер»;
 Конкурс по информационным технологиям «Прима-мастер»;
 Конкур «Лучший урок с использование ИКТ»;
 Всероссийская игра-конкурс по информатике «Инфознайка»;
Такое широкомасштабное мероприятие в Чувашии было проведено
впервые, хотя надо отметить, что отдельные конкурсы в Республике проводятся уже на протяжении многих лет. Учителя и учащиеся очень активно принимали участие во всех конкурсах, но лидером по количеству
участников была игра-конкурс «Инфознайка», собравший около 2200 человек (подробности на сайте www.aio.cap.ru).
9 и 16 декабря 2006 года проходил I республиканский турнир им.
президента АИО среди студентов вузов и ссузов Чувашии. Турнир проводился по инициативе ОО «Чувашское региональное отделение Академии
информатизации образования» (ОО ЧРО АИО), Ассоциации учителей информатики республики на базе Чувашского государственного педагогического университета им. И. Я. Яковлева (ЧГПУ) и Чебоксарского института
Московского государственного открытого университета (ЧИ МГОУ) при
поддержке Министерства образования и молодежной политики Чувашии,
регионального отделения партии «Единая Россия», спонсоры: ОАО «Букет
Чувашии» и сеть компьютерных салонов «Новая реальность». От средств
массовой информации на турнире присутствовал корреспондент газеты
«Советская Чувашия» Егоров А.А.
На торжественном открытии турнира выступили: зам.министра образования и молодежной политики ЧР Матвеев В.В., проректор по научной работе ЧГПУ профессор Шуканов А.А., начальник отдела агитации и
пропаганды регионального отделения партии «Единая Россия» Белов А. Г.,
декан физико-математического факультета ЧГПУ доцент Алексеев В. В.,
декан факультета экономики и права ЧИ МГОУ доцент Богомолов А. А.,
председатель научного совета ОО ЧРО АИО профессор Софронова Н. В.,
председатель оргкомитета турнира доцент Бельчусов А.А., председатель
жюри турнира Михайлов Ю.И.
9 декабря состоялось командное первенство среди студентов вузов
республики. Победителю – команде Чувашского государственного университета им. И. Н. Ульянова (ЧГУ) – был вручен кубок. II место так же
заняла команда ЧГУ, а III - команда ЧГПУ.
31
В номинации первенства среди вузов I место занял ЧГУ, II место –
ЧГПУ, III место – ЧКИ РУК (Чебоксарский кооперативный институт Российского университета кооперации). Вузам-победителям переданы дипломы, студентам-победителям вручены дипломы за подписью Министра образования и молодежной политики Чувашской Республики Черновой Г. П.
и призы, все участники получили сертификаты и подарки от регионального отделения партии «Единая Россия».
В состязании 9 декабря принимало участие 22 команды из вузов
республики, общее количество участников в трех турах – около 120 человек.
Турнир по программированию среди студентов вузов и ссузов республики проводился впервые. Организаторы и участники считают необходимым проведение таких турниров сделать ежегодной традицией.
Отделение Академии активно сотрудничает с Министерством образования и молодежной политики Чувашии. В отчетном году Министерство
сделало заказ на разработку программно-методического комплекса электронных средств образовательного назначения для обучения чувашскому
языку школьников 1 классов национальных школ. В 2007 году этот заказ
планируется выполнить.
Членами ОО ЧРО АИО в 2006 году было подготовлено к изданию и
опубликовано более 40 печатных работ: учебные пособия, сборники, статьи и тезисы. В том числе, под редакцией профессора Н. В. Софроновой
изданы «Учебно-методические комплексы по дисциплинам кафедры информатики и вычислительной техники» (3 тома), под редакцией профессора Н.И. Мерлиной издан сборник статей «Математика в образовании» по
результатам работы Межвузовского научно-методического семинара
«Преподавание математики в вузе и средней школе», выпущена брошюра
«I турнир студенческих математических боев»: I-II курсы, по результатам
игры выпущена книга «Чувашская Ласточка -2006», содержащая задания,
решения, статистику и др.
В отчетном году многие члены Отделения Академии принимали активное участие в качестве членов жюри в республиканских студенческих
мероприятиях и конкурсах среди учителей. Так, профессор Н.В. Софронова была назначена председателем жюри по секции «Информационные технологии» республиканской научно-практической конференции среди студентов «Юность большой Волги», профессор Н, В. Софронова и доцент
А.А. Бельчусов работали экспертами при проведении республиканского
конкурса среди учителей «Инновации в образовании».
В 2007 году Отделение планирует продолжение основных видов деятельности, уделяя более серьезное внимание росту научного потенциала
Чувашии в области информатики и информатизации образования.
32
Якутское отделение АИО
(председатель Научного совета А.В. Жожиков)
Якутское отделения Академии информатизации образования находится на этапе становления и пока имеет в своем составе всего 5 следующих членов.
За отчетный период сделано следующее:
Проводились работы по подготовке юридического оформления
Якутского отделения АИО.
Проведена подготовительная работа по организации в июне 2007
года в г.Якутске Всероссийской научно-практической конференции «Информационные технологии в сфере образования, науки и культуры».
Принято активное участие в организации и проведении работы
Межведомственного совета по информатизации образования, науки и
культуры при Правительстве Республики Саха (Якутия). Председатель
Якутского отделения АИО Жожиков А.В. является секретарем Межведомственного совета. Всего было проведено 3 заседания (3 февраля 2006 г.
Протокол №1; 1 июня 2006 г. Протокол №2; 29 декабря 2006 г. Протокол
№3). На совете были рассмотрены приоритетные ведомственные проекты
по информатизации образования, науки и культуры республики с целью их
координации на межведомственном уровне, утверждено Положение о порядке формирования информационных ресурсов в сфере образования,
науки и культуры Северо-Восточного региона России, принято решение о
поддержке проведения Всероссийской научно-практической конференции
«Информационные технологии в сфере образования, науки и культуры».
Совместно с Арктическим государственным институтом культуры и
искусств (АГИКИ) Республики Саха (Якутия), при содействии бюро
ЮНЕСКО в г. Москве, создан Интернет портал www.kuyaar.ru «Обсерватория культурного разнообразия и образования народов Республики Саха
(Якутия)», который разработан Портал был официально открыт с 19 ноября 2006г. и функционирует на 4 языках – английском, русском, якутском и
эвенском. На портале представлена самобытная культура коренных народов, населяющих Республику Саха (Якутия), научные исследования в области культуры и образования, а также многое другое. На портале
ЮНЕСКО имеются ссылки на портал www.kuyaar.ru.
На IX региональной научной конференции для молодежи и школьников «Шаг в будущее» в секции «Программно-компьютерный салон»
впервые введена подсекция «Информационные ресурсы». Это вызвано
требованиями времени в связи с бурным развитием аппаратного и программного обеспечения компьютерной техники. Секция организована с
целью привлечения внимания школьников к созданию научнообразовательных информационных ресурсов, изучению и использованию
готовых программных средств и практического использования их в своей
деятельности. Особенность подсекции заключается в том, что школьники
33
могут использовать в своих разработках не только собственные программные разработки, но и типовые программные средства. Однако, при этом
учитывается уровень разработки школьниками собственного программного алгоритма на основе использования типовых ПС, уровень обеспечения
оптимального взаимодействия, используемых программных средств и создание дружественного интерфейса пользователя.
Подготовлены документы для открытия в Якутском госуниверситете Кафедры ЮНЕСКО «Устойчивое развитие Арктических регионов в
условиях глобализации» и отправлены в Бюро ЮНЕСКО в Москве.
Основной целью Кафедры ЮНЕСКО является содействие устойчивому развитию Арктических регионов в условиях глобализации посредством международного научного и учебного сотрудничества, повышения
уровня образования и информированности населения за счет использования современных информационных и коммуникационных технологий и
создания в сети Интернет информационной среды по проблемам Арктических регионов.
Члены академии принимали участие в работе различных конференций:
 Жожиков Анатолий Васильевич, Федоров Вячеслав Николаевич
руководили секцией «Информационные и коммуникационные технологии» на научно-методической конференции ЯГИТИ «Управление образовательной деятельностью вуза», проходившей 28 апреля 2006 г.
 Алексеев А.Н., Жожиков А.В., Барахсанова Е.А., Леонтьев Н.А.
выступали с докладами на ежегодной межвузовской конференции, проходившей 2-3 февраля 2006г. в Якутском госуниверситете.
 Жожиков А.В. выступил с докладом «СахаРЦНИТ: достижения,
проблемы, перспективы» на Всероссийской конференции «Центры новых
информационных технологий в сфере образования и науки. Итоги 15летней деятельности и перспективы развития», проходившей со 2 по 5 октября 2006г. в г. Ростов-на-Дону на базе Ростовского государственного
университета. На этой же конференции было оглашено письмо-обращение
Руководителя Федерального агентства по образованию Г.А. Балыхина №
01-58-47 ИН от 21.07.06 г. к ректорам ВУЗов и Приказ № 18-02-09/164. от
19.09.06г. «Об объявлении благодарности руководителям и специалистам
Центров новых информационных технологий». В числе награжденных руководителей был и Жожиков А.В.
 Член-корреспондентом АИО Леоньевым Н.А. были открыты дистанционные курсы по Web-программированию и Web-дизайну по линии
Института дополнительного профессионального образования ЯГУ.
34
ПЕРВЫЕ ЭТАПЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ОБРАБОТКИ
ТЕЛЕИЗМЕРЕНИЙ ПРИ ИСПЫТАНИЯХ РАКЕТ
(ИСТОРИЧЕСКИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ)
Б.И. Зобов
Институт информатизации образования МГГУ им. М.А. Шолохова
Анализ содержания современных учебников и учебных пособий в
области информатики, вычислительной техники, автоматизированных систем и информационных технологий обработки различных видов данных
показывает, что большинство из них формируют у нашей молодежи не совсем полное и правильное представление о развитии отечественной вычислительной техники и автоматизированных систем, как основанном на
повторении зарубежных образцов. При этом без должного внимания и отражения остаются как оригинальные образцы первых отечественных ЭВМ
(типа БЭСМ, Стрела, Урал, Минск и др.), появившиеся практически одновременно с аналогичными западными машинами, так и, особенно, направления развития этой техники, связанные с обеспечением обороноспособности страны, где создание отечественных автоматизированных систем
проходило, по понятным причинам, независимо и одновременно с западными (в основном американскими) аналогами в условиях практически
полного отсутствия конкретной информации о принципах их построения и
возможностях. К таким направлениям в первую очередь следует отнести
автоматизированные системы:
 противоракетной обороны;
 управления атомными подводными лодками;
 предстартовой подготовки и запуска стратегических ракет;
 управления пилотируемыми космическими полетами;
 послеполетной обработки больших объемов телеизмерений, получаемых при летно-конструкторских испытаниях ракет и ракет-носителей
различного назначения.
Представление данной статьи в труды конференции «Информатизация образования – 2007», связано как со стремлением, хотя бы частично,
поправить указанное положение, так и с особым значением 2007 года для
ракетно-космической техники – годом:
 150-летия со дня рождения К.Э. Циолковского;
 100-летия со дня рождения С.П. Королева;
 50-летия со дня запуска нашей страной первого в мире искусственного спутника Земли;
а также тем обстоятельством, что наша конференция проходит в г.
Калуге, в которой более 40 лет жил и работал К.Э. Циолковский.
Сложившаяся к концу 50-х годов прошлого столетия на ракетных
полигонах СССР система сбора и обработки телеметрической информации
35
включала в свой состав следующую основную аппаратуру и подразделения:
 датчики измеряемых параметров (давлений, расхода топлива и
окислителя, углов поворота рулей, температур, перегрузок, вибраций и
др.);
 бортовую аппаратуру сбора, преобразования и передачи телеизмерений на наземную приемную аппаратуру;
 наземных приемных телеметрических станций с регистраторами
телеизмерений на фотопленку (в виде рулонных бабин);
 подразделений ручной обработки исходной телеметрической информации на фотопленках и выпуска отчетов с графиками и таблицами
значений измеряемых параметров в функции времени от момента старта
ракеты.
Стартовая площадка ракеты Р-7 («Союз») и один из измерительных
пунктов, на котором размещена часть наземных телеметрических станций
полигона (космодрома) Байконур, представлены на рис. 1 и 2.
Рис. 1. Стартовая
площадка ракеты Р-7
Рис. 2. Измерительный пункт
полигона Байконур
Основными задачами послеполетной первичной обработки телеизмерений при испытании ракет (с возможным количеством контролируемых параметров более 1000) по наиболее массовым и трудоемким в обработке параметрам (измеряемым с частотой порядка 100 изм/сек) являются:
 пересчет значений измерений в относительные значения показаний датчиков с учетом значений калибровочных уровней измерительных
каналов (с целью обеспечения необходимой точности телеизмерений);
 пересчет относительных значений показаний датчиков в относительные значения измеряемых параметров с учетом градупровочных характеристик соответствующих датчиков с целью учета их нелинейности в
диапазонах изменения параметров и представление их относительных значений в виде графиков функций послестартового времени;
 вычисление абсолютных значений параметров и представление
их в виде таблиц функций послестартового времени.
36
Вид реальной исходной телеметрической информации на электрохимическом бумажном носителе современной наземной телеметрической
станции (аналог фотопленки) представлен на рис. 3.
Основными недостатками указанной ручной системы обработки телеизмерений, создававшими серьезные проблемы при испытаниях новых
сложных ракет, являлись:
1) значительное (порядка 1 месяца) время обработки телеизмерений
и представления отчета по результатам испытаний ракет их разработчикам, которые не успевали провести комплексный анализ работы систем и
агрегатов ракеты до момента запуска следующей ракеты, что зачастую
проводило к неудачам и задержкам летно-конструкторских испытаний,
большим экономическим, а иногда и политическим потерям;
2) наличие в отчетах большого числа субъективных ошибок обработчиков телеизмерений, которыми в основном являлись жены офицеров и
военнослужащие полигона, не имеющие соответствующего образования и
подготовки.
В связи с этим в 1957 году перед ракетно-космической отраслью постановлением правительства СССР была поставлена задача создания нового автоматизированного телеметрического комплекса в составе:
 наземной телеметрической станции «Трал-К» с цифровой записью телеизмерений на магнитную ленту (разработчик – ОКБ
МЭИ, Главный конструктор А.Ф.Богомолов);
 системы автоматической обработки телеизмерении «Старт»
(разработчик – Центральный НИИ ракетно-космической отрасли, Главный конструктор И.И.Уткин).
Участие автора данной статьи в этой работе охватывало все ее основные этапы, начиная от проектирования системы до использования ее
опытного образца на полигоне Байконур в течение 1960-61 гг.
В связи с ограниченной производительностью универсальных ЭВМ
того времени система «Старт» создавалась как многоканальная специализированная система, каждый канал которой обрабатывал телеизмерения по
одному телеметрическому параметру с помощью конвейерного вычисли-
37
тельного устройства (ВУ) и обеспечивал возможность представления результатов обработки как на общем графике, так и в виде отдельных таблиц
(рис. 4).
Система содержала ряд новых технических решений и на нее было
получено коллективное авторское свидетельство [1].
На полигоне Байконур опытный образец системы «Старт» был
установлен (до строительства специального ВЦ) в здании штаба обслуживающей полигон войсковой части (на площадке 10) и использовался для
испытаний ракет, создаваемых ОКБ-1 (НПО «Энергия») и ОКБ-586 (КБ
«Южное»), а также разгонного блока Е, который совместно с ракетной Р-7
обеспечил 12 апреля 1961 г. исторический запуск в космос Ю.А. Гагарина.
Обозначения:
ВУ
– вычислительное
П
– принтер
устройство
Т
– таблица с
ПВУ
– программнорезультатами
временное устройство
обработки
ПУ
– пульт управления
ГП
– графопостроитель
НМЛ
– накопитель на
ГР
– график с
магнитной ленте
результатами
МЛ
– магнитная лента
обработки
Опытная серия системы (в количестве 8 комплектов) была изготовлена на оборонном заводе в г. Йошкар-Оле и установлена на основных испытательных полигонах и двигательных стендах страны.
Рис. 4. Структурная схема системы «Старт»
Второй этап автоматизации обработки телеизмерений при испытании ракет был связан с созданием в начале 60-х годов специализированной
машины МО-9 (разработчик НИИ приборостроения Минобщемаша
СССР), которая в отличии от системы «Старт» была выполнена на полупроводниковой элементной базе, требовала существенно меньших произ-
38
водственных площадей, вспомогательного энергетического оборудования
и получила в связи с этим более широкое распространение.
Реализация первых двух этапов автоматизации обработки телеизмерений при испытании ракет сняла остроту проблемы, но оставила нерешенными целый ряд задач, которые не могли быть решены в рамках специализированной вычислительной техники, положенной в основу первых
отечественных систем автоматической обработки телеметрической информации.
К указанным нерешенным задачам относились, в первую очередь,
следующие:
 отсутствие возможности получения значений «расчетных» параметров ракет и их агрегатов, которые непосредственно не измеряются, а
вычисляются по нескольким измеряемым параметрам;
 необходимость ручного до оформления выходных графических
документов по результатам автоматической обработки телеизмерений
(нанесение размерности шкал графиков, маркировка графических изображений параметров их сокращенными обозначениями и др.);
 ограниченные возможности статистической обработки данных
по результатам нескольких запусков однотипных ракет и ракет-носителей;
 недостаточно высокое качество некоторых выходных отчетных
материалов: графиков – по системе «Старт» и таблиц – по машине МО-9;
 ограничения на использование нетрадиционных методов измерений, требующих различных (не типовых) алгоритмов обработки исходных телеизмерений;
 недостаточно эффективное использование дорогостоящей специализированной вычислительной техники в условиях ее неравномерной
загрузки.
Учитывая эти обстоятельства, в середине 60-х годов в Центральном
НИИ ракетно-космической отрасли совместно с Пензенским КБ ЭВМ
(Главный конструктор Б.И.Рамеев) был разработан эскизный проект принципиально новой конвейерной системы автоматической обработки телеметрической информации «Лотос», основанной на универсальной ЭВМ
«Урал-11» и специализированной аппаратуре преобразования этой информации. Структурная схема системы «Лотос» представлена на рис.5.
С целью обеспечения необходимой производительности этой системы в режиме первичной обработки телеизмерений были реализованы
следующие основные технические решения [2, 3]:
1. Выполнение задач выбора одновременно обрабатываемых измерений из их общего потока и формирование кода текущего послестартового времени для снижения вычислительной нагрузки на универсальный вычислитель системы («Урал-11»), обеспечивалось с помощью специализированных устройств преобразования исходной телеметрической информации (УВИ, УПВ, УВД).
39
Рис. 5. Структурная схема системы «Лотос».
Обозначения:
УМ
– умножитель
УПВ
– устройство
преобразования временной
УВИ
информации
– устройство выбора
УВД
обрабатываемой
информации
ПУ
– устройство ввода данных
в ЭВМ
– пульт управления
НМЛ
МЛ
П
Т
ГП
ГР
– накопитель на
магнитной ленте
– магнитная лента
– принтер
– таблица с
результатами
обработки
– графопостроитель
– график с
результатами
обработки
2. Ввод выбранной телеметрической информации в реальном масштабе времени в ЭВМ «Урал-11» осуществлялся с помощью стековой памяти, организованной в ОЗУ этой вычислительной машины.
3. В состав системы команд ЭВМ «Урал-11» введено несколько
специальных команд, обеспечивающих ввод исходной и вывод обработанной информации с минимальными потерями машинного времени этой
ЭВМ.
4. В состав ЭВМ «Урал-11» системы «Лотос» было введено дополнительное устройство умножения (УМ), учитывая большой относительный объем этих операций в алгоритмах первичной обработки телеизмерений.
Реализация указанных технических предложений позволила создать
новое поколение систем автоматизированной обработки телеизмерений,
обеспечить производительность системы «Лотос» в режиме первичной их
обработки на уровне 4000 изм/сек (на порядок более высокую по сравнению с системой «Старт») и решить все основные нерешенные задачи автоматизации обработки телеметрической информации, отмеченные выше.
40
Общий вид системы «Лотос» (макета) представлен на рис. 6.
Серийное производство системы «Лотос» было организовано на
Пензенском заводе ЭВМ. Выпущенные 40 комплектов системы были установлены на всех основных ракетно-космических полигонах страны, испытательных стендах ракетных двигателей, во многих конструкторских бюро
и заводах, в том числе в НПО «Энергия» и КБ «Южное».
В 1975 году, учитывая большой вклад системы «Лотос» в обеспечениелетно-конструкторских испытаний основных образцов отечественной
ракетной техники и новизну технических решений, положенных в основу
ее построения, она была отмечена Государственной премии СССР в области науки и техники.
В конце 60-х годов началось создание современного отечественного
Центра управления пилотируемыми космическими полетами, обеспечившего совместно с американским ЦУП в г.Хьюстоне выполнение программы «Союз-Аполлон», но это уже другая история. Являясь непосредственным участником и этих работ, собираюсь осветить ее фрагменты в трудах
следующей конференции – «Информатизация образования – 2008».
1.
2.
Литература
Уткин И.И., Джанумов С.А., Милицин А.В., Немиров В.М., Костюкевич П.А., Степанов В.А., Зобов Б.И., Захаров Ю.А., Хаминов Д.В.,
Григоренко А.И., Трубников Н.В., Ремизов В.В., Колобовников К.С.,
Грибков Н.М. Авторское свидетельство №23493 (с приоритетом 25
июня 1960 г.). Машина автоматической обработки телеизмерений
(«Старт»). Комитет по делам изобретений и открытий при СМ СССР,
1961.
Зобов Б.И. Исследование и разработка принципов построения средств
преобразования и обработки телеметрической информации системы
«Лотос», дисс. … канд. техн.наук, М.; 1969 – 151 с.
41
3.
Зобов Б.И. Принципы построения и оценка эффективности комплекса
средств обработки телеизмерений. Сборник трудов Юбилейной научно-технической конференции ОКБ МЭИ, М.; 1970 – 8 с.
ФОРМИРОВАНИЕ ГОСУДАРСТВЕННОЙ СИСТЕМЫ ОЦЕНКИ
КАЧЕСТВА ОБРАЗОВАНИЯ В РЕСПУБЛИКЕ КАЗАХСТАН
Балыкбаев Такир Оспанович
(balykbaev@testcenter.kz)
Директор Национального центра государственных стандартов образования
и тестирования Республика Казахстан, г. Астана
Опыт общения коллег и изучение государственных документов свидетельствуют о том, что в настоящее время на постсоветском пространстве
практически невозможно найти страну, система образования которой не
находилась бы в стадии реформирования. Необходимость кардинального
изменения систем подготовки школьников и специалистов с высшим образованием продиктована многими причинами, в числе которых формирование суверенитетов стран СНГ и развитие независимых экономик, потребность в специалистах с новым стилем мышления, развитие содержания и
методов обучения, появление новых научных и учебных направлений, тотальная информатизация образования.
Очевидно, что многоаспектное реформирование системы образования не может не сопровождаться повышением и конкретизацией требований, предъявляемых к качеству функционирования такой системы. При
этом ни у кого не вызывает сомнения, что основным показателем качества
образования является эффективность подготовки школьников и студентов,
– оценивая знания, умения и навыки учащихся и выпускников можно опосредованно оценить и эффективность функционирования системы образования.
Во многих случаях решение столь сложной задачи, каковой является проблема оценки качества образования, за достаточно короткое время
оказывается не под силу одному отдельно взятому государству. В этой
связи особенно актуальным становится межгосударственный обмен опытом в области оценки качества образования и измерения результативности
обучения школьников и студентов. Общение коллег и публикация достигнутых в этой области результатов необходимы еще и потому, что каждая
страна СНГ строит систему оценки качества образования индивидуально,
формируется единая образовательная среда стран СНГ, в рамках которой
создается единое информационное образовательное пространство.
Существенный опыт, который мог бы оказаться полезным коллегам,
накоплен в России в рамках внедрения Единого государственного экзамена, оригинальные технологии массовой оценки результативности обучения
42
школьников разработаны и апробированы в Азербайджане. Интересным
для коллег может оказаться и достаточно весомый опыт, накопленный за
более чем 10 лет в Республике Казахстан [1-3]. В настоящей статье хотелось бы осветить основные положения и результаты, характеризующие
формируемую в Казахстане государственную систему оценки качества образования и возможные пути информатизации подобных систем.
За последние годы в Казахстане создана так называемая система независимой внешней оценки учебных достижений школьников и студентов.
Основными задачами внедрения такой системы оценивания являются мониторинг учебных достижений обучающихся, проведение системного и
сравнительного анализа качества образовательных услуг, получение объективной информации о состоянии системы образования.
Формирование системы оценки качества образования, разработка
соответствующих научно обоснованных подходов, создание необходимых
измерительных материалов и информационных технологий, а также проведение всех республиканских мероприятий, связанных с оценкой качества на всех уровнях системы образования, осуществляются Национальным центром государственных стандартов образования и тестирования
(НЦГСОТ).
Следует отметить, что одними из важнейших показателей, которые,
очевидно, должны характеризовать процессы оценивания, осуществляемые в масштабах государства, должны быть объективность, независимость, достоверность, адекватность и оперативность. Существенным подспорьем в достижении этих показателей могут и должны стать современные информационные и телекоммуникационные технологии. Средства
информатизации, внедряемые в педагогические измерения, не только
освобождают педагогов от многих рутинных операций и ускоряют процессы оценивания, но и во многих случаях существенно повышают объективность и достоверность результатов измерений знаний и умений обучаемых.
Внедрение средств информатизации накладывает определенные
ограничения на используемые измерительные материалы, которые должны
допускать формализацию и возможность автоматизированной математической обработки получаемых результатов. Учитывая это, в Казахстане
сделан выбор в пользу педагогических тестовых технологий, разработка и
применение которых осуществляется на основе учета имеющегося мирового опыта и результатов проведенных научно-педагогических исследований.
Несмотря на то, что мировая практика использования тестовых технологий в определении качества знаний обучаемых имеет более чем вековую историю, в Казахстане такие технологии стали развиваться только с
начала 90-х годов прошлого века. В первую очередь, тестирование стали
применять на вступительных экзаменах в высшие учебные заведения. В
43
1992 году был создан Республиканский центр тестирования (в последствии
переименованный в НЦГСОТ), главной задачей которого являлось внедрение тестирования в систему отбора студентов вузов.
В 1993 году в отдельных вузах страны вступительные экзамены стали проводиться на основе тестирования. При этом основной целью использования педагогических тестов на вступительных экзаменах в высших
учебных заведениях являлась приобретаемая при этом возможность использования средств информатизации образования. Широкое применение
тестовых технологий на вступительных экзаменах началось в 1994 году.
Испытания проводились в форме комплексного тестирования по семи
предметам школьной программы с 20-ю тестовыми заданиями по каждой
дисциплине. В эти годы формировалась технология Центра тестирования,
в основе которой лежало применение тестовых заданий с выбором одного
правильного ответа, специальных бланков, оптических маркерных сканеров для ввода ответов и специализированного компьютерного программного обеспечения.
Современный формат комплексного теста был впервые использован
в республике в 1995 году. Тесты отражали содержание четырех школьных
дисциплин, из которых две обязательные – казахский (русский) язык и история Казахстана и две дисциплины по выбору абитуриента. Кроме этого с
1995 года тестирование стало широкомасштабно использоваться в вузах
для проведения текущей и промежуточной оценки качества знаний студентов.
Функционирующая сегодня казахстанская модель формирования
студенческого контингента вузов республики введена в 1999 году. В рамках этой модели НЦГСОТ осуществляет комплексное тестирование граждан, желающих получить высшее образование, с выдачей государственных
сертификатов по результатам тестирования. Новая модель основана на нескольких базовых принципах, в числе которых положения о том, что:
 оценка знаний абитуриентов осуществляется независимым от вузов органом путем проведения национального комплексного тестирования
абитуриентов;
 среди абитуриентов, прошедших национальное комплексное тестирование, проводится общереспубликанский конкурс на право стать обладателем государственных образовательных грантов по специальностям;
 абитуриенты, ставшие обладателями государственных образовательных грантов, приобретают право выбора вуза для дальнейшего обучения.
К настоящему времени в рамках реализации такой модели проведено уже 8 приемных кампаний. За первые пять лет тестирование прошли
более 570 тысяч абитуриентов. Анализируя имеющийся опыт, можно с
уверенностью констатировать, что внедрение комплексного тестирования
позволило существенно повысить объективность оценки качества знаний
44
абитуриентов и, как следствие, сделать распределение государственных
образовательных грантов и кредитов более рациональным. Это не могло не
отразиться положительно на эффективности подготовки специалистов в
казахстанских вузах.
Подходы к определению качества образования в Казахстане постоянно совершенствуются. В ходе новых разработок учитываются имеющийся опыт, достижения коллег из других стран, направления развития
республики, в целом, и ее системы образования, в частности. В 2004 году в
стране введено Единое национальное тестирование (ЕНТ), позволившее не
только совместить итоговую аттестацию выпускников школ со вступительными экзаменами в колледжи и высшие учебные заведения, но и внедрить независимый внешний контроль качества функционирования системы среднего образования.
Единое национальное тестирование введено не случайно. Его внедрению предшествовала большая аналитическая и исследовательская работа, в ходе которой выявлялись недочеты существующих систем педагогических измерений, проводился поиск наиболее подходящих подходов к
оценке качества образования. Так, в частности, основными причинами
введения ЕНТ явились:
 отсутствие независимого внешнего контроля качества функционирования системы среднего образования;
 невозможность обеспечения объективности оценки результатов
обучения в рамках школьных выпускных экзаменов;
 отсутствие единых требований к знаниям выпускников школ;
 использование различных подходов и критериев для измерения
результативности обучения школьников;
 устойчивая тенденция к ухудшению качества среднего образования, что ежегодно подтверждалось результатами комплексного тестирования абитуриентов;
 практическое не использование средств информатизации образования в измерении результативности обучения школьников.
Эти и некоторые другие негативные факторы способствовали снижению значений итоговой государственной аттестации школьников и не
создаюли необходимых стимулов для учащихся к получению качественного образования. В таких условиях казахстанские школьники не мотивированы к конкуренции за обладание качественными знаниями, поскольку отсутствовала объективная оценка качества их знания и они имели возможность получить высшее образование на платной основе, вне зависимости
от уровня своей подготовки. Такое положение может привести к девальвации высшего образования и подорвать основы интеллектуальной безопасности государства.
Как уже отмечалось, введение ЕНТ способствует устранению многих из перечисленных проблем благодаря нацеливанию этого педагогиче45
ского измерения на независимую оценку учебных достижений школьников
и повышение эффективности функционирования системы среднего образования. Достижение этих целей осуществляется за счет:
 обеспечения государственного контроля и управления качеством
образования с помощью единых измерительных материалов;
 повышения объективности и достоверности оценки качества образования;
 формирования механизмов общественного контроля за качеством
образования, благодаря неограниченной публикации результатов ЕНТ;
 обеспечения социальной справедливости в доступе к высшему и
среднему профессиональному образованию для всех желающих, вне зависимости от социального положения и места жительства.
Существовавшая технология проведения комплексного тестирования при приеме в вузы предопределила основные принципы ЕНТ, в основе
которых лежало одновременное использование тестовых заданий двух типов: аттестационных и конкурсных.
Содержание тестов, используемых при проведении ЕНТ, определяется содержанием четырех дисциплин школьной программы. При этом три
дисциплины – родной язык, история Казахстана и математика – являются
обязательными для всех выпускников, а четвертый предмет выбирается
тестируемым самостоятельно в соответствии с профилем выбранной специальности.
Вопросы информатизации выпускных и вступительных испытаний
тесно связаны с технологией проведения ЕНТ, совершенствующейся из
года в год в рамках деятельности НЦГСОТ. Разработанная технология, являющаяся уникальным достижением казахстанской системы оценки качества образования, основана на распределенной обработке данных и результатов тестирования. Для осуществления общенациональной оценки
качества образования создана специальная сеть пунктов проведения ЕНТ
(ПП ЕНТ). В настоящее время она включает в себя 155 пунктов в областных, некоторых районных центрах и крупных городах Казахстана. В этих
пунктах проведения ЕНТ проводится тестирование, обработка результатов
также проводится в каждом ПП ЕНТ и объявляются в тот же день проведения теста. Для этого ПП ЕНТ оснащены компьютерной, телекоммуникационной и оргтехникой, а также оптическими маркерными сканерами. В
целях информатизации ЕНТ все пункты связаны между собой телекоммуникационной сетью типа «звезда» с центром в г.Астана, созданной в 2000
году.
В общей сложности за три года проведения Единого национального
тестирования в нем приняло участие более 521 тысячи выпускников казахстанских школ, причем доля их участия от общего количества выпускников выросла с 81% в 2004 году до 85% в 2006 году.
46
Несмотря на то, что трехлетний опыт внедрения ЕНТ нельзя считать
достаточным для формулирования окончательных выводов, тем не менее,
уже сейчас можно сформулировать основные промежуточные результаты.
На сегодняшний день, за счет деятельности НЦГСОТ создана инфраструктура, обеспечивающая качественное проведение ЕНТ и обработку
его результатов в масштабах страны.
За годы проведения ЕНТ удалось получить достаточно объективную
оценку уровня учебных достижений выпускников школ и мониторинговый
материал, позволяющий провести оценку состояния качества подготовки
учащихся в системе общего среднего образования.
Благодаря введению ЕНТ и публикации результатов тестирования
школьников и абитуриентов создан механизм привлечения родителей и
широких слоев общественности к деятельности школ, нацеленной на повышение качества образования.
И, наконец, введение ЕНТ предоставило равные права всем желающим в получении высшего образования.
Таким образом, на сегодняшний день Единое национальное тестирование наряду с решением многих педагогических проблем оценки качества образования, информатизации образования и формирования студенческого контингента превратилось в общегосударственное мероприятие,
имеющее большое общественно-политическое и социальное значение. В
Казахстане ЕНТ стало первым реальным шагом в демократизации системы
управления школой, предоставив родителям, общественности и представителям органов власти возможность участвовать в повышении эффективности и оценке качества системы среднего образования.
Очевидно, что оценка качества системы образования не может
ограничиваться исключительно измерениями уровня знаний выпускников
школ и абитуриентов. Достоверную картину, описывающую эффективность систем подготовки школьников и студентов, можно получить, анализируя, в том числе, и результаты промежуточных педагогических измерений, проводимых в ходе обучения. С учетом этого в «Государственной
программе развития образования в Республике Казахстан до 2010 года»
запланировано внедрение Национальной системы оценки качества образования. Существенным элементом этой системы является так называемый
Промежуточный государственный контроль качества знания обучающихся
в организациях образования (ПГК).
В настоящее время проводится два вида ПГК: для студентов 2–3
курсов высших учебных заведений и учеников 4-х и 9-х классов средних
школ. В отличие от ЕНТ, предусматривающего совмещение итоговой государственной аттестации выпускников средних школ и приемных экзаменов в средние и высшие профессиональные учебные заведения, ПГК предназначен для оценки качества освоения учебного материала студентами и
школьниками. Проведение ПГК осуществляется местными управлениями
47
образования, что повышает их ответственность за объективность и качество педагогических измерений. За два последних года ПГК было охвачено более 170 тысяч учеников школ.
Для студентов вузов промежуточный государственный контроль
проводится в форме комплексного тестирования с использованием тестовых заданий, разрабатываемых педагогами и специалистами в соответствии с государственными общеобязательными стандартами высшего
профессионального образования. За три года в ПГК приняло участие более
170 тысяч студентов.
Вне зависимости от того, кто тестируется – студенты или школьники – перед ПГК стоит достаточно много задач, разрешение которых существенно для развития системы образования. В числе таких задач:
 оценка учебных достижений обучающихся;
 оценка эффективности организации обучения;
 выработка рекомендаций по совершенствованию государственных
общеобязательных стандартов образования;
 проведение сравнительного анализа качества образовательных
услуг, предоставляемых организациями образования.
Вместе с проведением ЕНТ, решение задач, стоящих перед ПГК,
вносит свой вклад в функционирование государственной системы оценки
качества образования.
Проведение ЕНТ и, особенно ПГК, дает возможность сотрудникам
НЦГСОТ проводить педагогические эксперименты, нацеленные на повышение эффективности системы контроля качества образования. Так, в
частности, при проведении ПГК впервые в практике тестирования на государственном уровне были разработаны и использованы задания открытого
типа, подразумевающие запись ответа в относительно произвольной форме и дающие большую свободу для активного творчества обучаемых.
Особой областью использования результатов мероприятий по оценке качества образования является система аттестации и аккредитации организаций образования, а также процедура определения рейтинга учебных
заведений на региональном и государственном уровнях. В этом случае результаты описанных выше тестирований школьников, абитуриентов и студентов могут оказаться незаменимыми.
Во многих случаях для достижения целей аттестации и аккредитации проводятся дополнительные мероприятия, связанные с оценкой качества образования в отдельно взятых учебных заведениях. В Казахстане тестирование студентов в рамках государственной аттестации высших и
средних профессиональных учебных заведений было введено в 1999 году.
Главной задачей такого тестирования, проводимого по нескольким дисциплинам государственного стандарта образования с учетом специальностей
подготовки, является оценка качества знаний студентов (учащихся) вы-
48
пускных и старших курсов учебных заведений, проходящих государственную аттестацию.
Тестирование осуществляется с использованием технологии, разработанной в НЦГСОТ. При этом используемые средства информатизации
позволяют оперативно обрабатывать результаты тестирования и производить объективную оценку качества обучения в аттестуемом учебном заведении. За время проведения описываемых педагогических измерений было
протестировано более 95-ти тысяч студентов и 25-ти тысяч учащихся колледжей.
Интересным является факт различия общих выводов, которые можно сделать по результатам разных мероприятий, проводимых в рамках системы оценки качества образования. Так, например, если по результатам
ЕНТ с течением времени показатели выпускников школ растут, то на ПГК
картина неоднозначная. Результаты ПГК показывают, что проведенный
контроль способствовал повышению качества фундаментальной подготовки студентов, а также улучшению качественного состава студентов вузов.
Примечательно, что результаты ПГК подтверждают эффективность
существующей системы присуждения государственных образовательных
грантов, реализуемой на основе ЕНТ.
По мере накопления опыта становится очевидным, что показатели,
выявленные в результате проведения ЕНТ и ПГК, можно эффективно использовать для улучшения качества образования в конкретном учебном
заведении или регионе страны. Исходя из отдельных показателей, таких,
например, как средний балл или доля обучающихся, показавших результаты ниже определенного значения, можно определить уровень качества образования, который на практике можно достигнуть в ближайшей или
дальней перспективе. Достижению этой цели могут способствовать различные методы обучения, технологии информатизации или управленческие решения.
Таким образом, разработка и внедрение независимой внешней
оценки позволяет не только объективно оценить эффективность обучения,
но и служит основой для перспективного достижения определенных уровней качества образования.
Неслучайно, в настоящее время вышеуказанные виды национального тестирования и внешней оценки качества получили всеобщее признание
и стали неотъемлемой частью системы образования Казахстана. ЕНТ и
ПГК признаны перспективными. Определены основные направления
дальнейшего развития национальной системы оценки качества образования.
Для повышения объективности оценки и создания условия для роста качества конкурса на обладание государственных образовательных
грантов предлагается проведение многоэтапного национального тестирования. ЕНТ как выпускной экзамен планируется проводить в ныне суще49
ствующей форме. По его итогам возможно осуществление первичного отбора абитуриентов, поступающих в вузы. Далее проводится комплексное
тестирование абитуриентов, непосредственно участвующих в конкурсе на
обладание государственных образовательных грантов. При этом по итогам
первого тестирования возможно осуществление приема в вузы для обучения на коммерческой основе. Такой подход позволяет обоснованно варьировать формат проведения комплексного тестирования, содержание и уровень сложности используемых тестовых материалов.
Из опыта становления и развития казахстанской системы контроля
качества образования может быть сделан еще один существенный вывод,
который должен быть учтен специалистами. Важно понимать, что измерение результативности обучения школьников и студентов, проведение аттестации выпускников и определение уровня подготовки абитуриентов – все
это компоненты единой системы оценки качества образования. В то же
время все эти экзамены принципиально отличаются друг от друга своими
основными целями, которые необходимо учитывать при проведении мероприятий, аналогичных ЕНТ и ПГК, при разработке содержания педагогических тестовых материалов, при выборе средств и технологий информатизации. Только с учетом целей тестирования система оценки качества образования будет максимально эффективной.
В сентябре 2006 года в столице Казахстана городе Астане Национальный центр государственных стандартов образования и тестирования
провел Международную научно-практическую конференцию «Педагогические измерения: состояние и перспективы развития», которая, по сути,
стала первым межгосударственным форумом, объединившим специалистов и организации стран СНГ, занимающихся различными аспектами педагогических измерений на государственном уровне. На форуме был сделан однозначный вывод о том, что объединение усилий специалистов приведет к повышению объективности отбора студенческого контингента, совершенствованию содержания и методов обучения в средних и высших
учебных заведениях, облегчению труда педагогов и повышению ответственности обучаемых.
Хотелось бы наедятся, что настоящая статья, равно как и любой
другой обмен опытом между коллегами, занимающимися в разных странах
и условиях проблемами информатизации и оценки качества образования,
послужат существенным шагом на пути к повышению эффективности систем подготовки специалистов и формированию единого образовательного
пространства государств СНГ – стран, сферы образования которых удовлетворяли бы единым высоким требованиям качества.
1.
Литература.
Балыкбаев Т.О. Новая модель формирования студенческого контингента вузов Республики Казахстан. // Тезисы Х юбилейной конферен50
2.
3.
ции-выставки «Информационные технологии в образовании», М.:
МИФИ, – 2000.
Балыкбаев Т.О. Педагогические и технологические основы формирования студенческого контингента. // Монография. / Алматы: Казахский национальный аграрный университет. – 2002, 206 с.
Балыкбаев Т.О. Теоретико-методологические основы информационной модели формирования студенческого контингента вузов. // Дисс.
докт. пед. наук. / Алматы: АГУ им. Абая, – 2003. 320 с.
КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
В ОБРАЗОВАНИИ И НАУКЕ
Берил С.И., Рыбакин Б.П.
Приднестровский Государственный Университет им. Т.Г. Шевченко,
г. Тирасполь
Появление и использование новых информационных технологий
практически во всех областях человеческой деятельности, и особенно в
образовательной, привела к необходимости осмыслить направление дальнейшего развития. Новые информационные технологии очень быстро обновляются и совершенствуются. Если не предпринять адекватных мер, новые информационные ресурсы останутся недоступными и невостребованными в образовательном процессе. Это может привести к отставанию в
обучении студентов и затем к замедлению темпов экономического развития страны. Для успешной работы на современном предприятии выпускнику ВУЗа необходимо владеть навыками использования математических
моделей, методов компьютерного моделирования и вычислительного эксперимента, обработки и анализа полученных данных. Для того чтобы
охватить эти разделы, в курсе информатики не хватает учебного времени.
Для устранения данного противоречия необходимо включать в учебные
планы новые дисциплины, более широко использовать региональный компонент.
Необходимо учитывать, что ведущие компьютерные фирмы регулярно обновляют и модернизируют компьютерный парк. Как известно,
начиная с этого года, произойдет переход на многоядерные архитектуры
процессоров и на 64 разрядное программное обеспечение. Поэтому, те
знания, которые получают сегодня студенты первого курса через 3 – 5 лет
совершенно устареют. Как известно [1], «если на первом курсе учить студента самым современным программным продуктам, то к последнему курсу он будет владеть морально устаревшей системой». Еще более серьезно
эти положения относятся к преподавателям соответствующих дисциплин.
Поэтому, перед преподавателями стоит задача давать базовые, основополагающие знания в области информатики и вычислительной техники, с
51
тем, чтобы студенты могли в дальнейшем самостоятельно повысить свою
квалификацию. Кроме того, необходимо организовать постоянно действующие курсы повышения квалификации, как для преподавателей, так и для
специалистов. Фундаментальные знания, полученные в университете, дадут выпускнику те знания, которые не устареют в течении его жизни, а
специализированные курсы помогут быстро войти в рабочий процесс на
своем рабочем месте.
Но, кроме изменения методов преподавания и модернизации содержания предметов по информатике, необходимо модернизировать содержательную часть и методику преподавания традиционных курсов по математике. Возьмем, для примера курсы математического анализа или дифференциальных уравнений. Традиционные курсы дифференциальных уравнений и численных методов стремительно стареют. Их тематику надо
расширять, так как многие новые дисциплины, такие как теория хаоса, аттракторы, солитоны и т.д. останутся не изученными. Стремительный рост
методов математического и компьютерного моделирования привел к необходимости более детального изучения численных методов решения дифференциальных уравнений в частных производных. В традиционных курсах на это отводят или слишком мало времени, или опускают совсем. Появление многопроцессорных систем приводит к необходимости существенной переработки традиционных курсов численных методов и переходу на параллельные алгоритмы и методы решения задач.
С другой стороны необходимо убрать в математических курсах
лишнее и случайное. Многочисленные подробности мешают увидеть суть.
Освобождение от балласта позволяет освободить место для обсуждения
принципиальных вопросов, существенно усилить связь между различными
дисциплинами. Необходимо преподавать математические дисциплины информатикам и прикладным математикам просто, коротко, без лишних деталей и подробностей, но с обсуждением мотивов, причин и взаимосвязей.
Конечно, должны быть и учебники, где подробно и досконально изучаются все тонкости предмета. Отсюда следует вывод – необходима тонкая
специализация преподавания одного и того же предмета на различных
специальностях даже одного факультета.
Остановимся более подробно на математическом и компьютерном
моделировании и их преподавании в университетских курсах. Как известно, понятие вычислительный эксперимент и компьютерное моделирование
ввел академик А.А. Самарский [2]. Математическая модель, это, в той или
иной степени приближенное описание физического, химического, биологического явления, целого класса явлений или объектов реального мира на
языке математических уравнений. Основной целью математического моделирования является изучение объектов и возможность предсказания их
поведения в различных условиях. Очень часто провести реальный эксперимент либо невозможно, либо такой эксперимент может нанести непри52
емлемо большой вред окружающей среде, либо он очень дорог. В таких
случаях математическое моделирование и связанный с ним численный
эксперимент оказывается незаменимым средством получения достоверной
информации об изучаемом объекте. Методология математического и численного моделирования получила свое обоснование и развитие в трудах
А.А.Самарского [2, 3].
Студентам механико-математических и физико-математических факультетов классических университетов России по специальности «Прикладная математика» (государственный стандарт 010200) читается двухсеместровый курс «Численные методы». Традиционно существует два подхода к преподаванию этого курса. Первый подход основан на глубоком
теоретическом обосновании применяемых алгоритмов и методов. Основной упор в этом случае делается на формулировку и доказательство теорем
существования и единственности получаемого решения. Большое внимание уделяется оценки погрешности того или иного метода.
Второй подход базируется на прикладном аспекте преподавания
курса «Численные методы». В этом случае процессу доказательства тех
или иных теорем уделяется меньше внимания. Основное внимание уделяется использованию изучаемых алгоритмов и методов для их практического применения. Оба подхода, конечно, имеют право на существование. Но,
если можно указать большое количество хороших учебников, посвященных первому подходу [2 - 6], то учебной литературы по практическому
применению численных методов недостаточно. В качестве примера практического использования численных методов можно привести книги [7, 8].
Как отмечается в [7] данная книга представляет собой нечто среднее между рецептурным справочником и учебником численного анализа.
Рост быстродействия компьютеров, появление доступных по цене
многоядерных процессоров, появление современных операционных систем, языков высокого уровня с встроенными операторами распараллеливания, (в частности Фортран 90) и поддерживающими многопроцессорность, все это заставляет модернизировать традиционные курсы по численным методам.
Одновременно развиваются и совершенствуются и сами численные
методы. В связи с этим заметно некоторое отставание в преподавании численных методов, которые традиционно читаются для специальности прикладная математика, а также физикам, химикам, биологам, инженерам.
Оно особенно заметно по сравнению с возможностями современных компьютеров и программных средств. Таким образом, уже на этапе обучения,
закладывается отставание в знаниях и в практической квалификации выпускаемых специалистов.
С нашей точки зрения необходимы учебники, в которых учтен современный уровень программного обеспечения и уровень развития вычислительной техники. Кроме того, по мере развития методов математическо53
го моделирования, все более актуальными и востребованными становятся
методы решения дифференциальных уравнений, как обыкновенных, так и,
в особенности, в частных производных, которые применяются при решении задач гидроаэродинамики, механики деформируемого твердого тела и
т.д.
Изучение численных методов без создания работоспособных программ, которые реализуют эти методы, не позволяет овладеть практическими навыками использования изучаемых дисциплин. Поэтому в новых
учебниках необходимо соблюсти баланс между строгостью математического изложения с одной стороны и с практическим подходом при изложении численных методов и доведения того или иного метода до работоспособной программы. При этом недостаточно просто объяснить, как работает тот или иной метод. В численных методах всегда имеется большое
количество сложностей и ловушек. Это означает, что от студентов требуется хорошее знание и понимание применяемых методов и алгоритмов.
Однако при этом возникает еще одна задача – поиск или создание эффективного программного обеспечения для параллельных вычислительных
систем [10]. Для программирования взаимодействующих процессов используется интерфейс прикладного программирования MPI, который
обеспечивает взаимодействие между процессами путем прямой передачи
данных между ними. Для обеспечения многопоточного программирования
используется OpenMP. Таким образом, студентам перед изучением курса
«Численные методы» необходимо прочитать еще и курсы по программному обеспечению многопроцессорных систем и современным языкам высокого уровня с использованием средств распараллеливания.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Литература
А.П. Бельтюкова, Н.Н. Непейвода, В.И. Родионов. Как готовить информатиков высшей квалификации. Сб. под ред. Проф.
В.А.Сухомлинова – М., МАКС пресс, 2005, 892 стр.
А.А. Самарский. Теория разностных схем. М. Наука, 1977 г. стр.
А.А. Самарский, А.П. Михайлов. Математическое моделирование.
Идеи, Методы, примеры. М., Наука, 1997 г., 320 стр.
Пирумов У.Г. Численные методы. Москва, ДРОФА. 2003 г.
П. Роуч. Вычислительная гидродинамика. М. Мир, 1980 г., 616 стр.
Д.Андерсен, Дж. Таннехилл, Плетчер. З. Вычислительная гидродинамика и теплообмен. М. Мир, 1990г. (в 2 томах).
Д. Каханер, К. Моулер, С. Нэш. Численные методы и программное
обеспечение. М. Мир, 2001 г., 569 стр.
К. Флетчер. Вычислительные методы в динамике жидкостей. Москва,
Мир, 1991 г. (в 2 томах).
А.М. Горелик. Программирование на современном Фортране. М. Финансы и статистика, 2006 г., 351 стр.
54
10. В.В. Воеводин, Вл.В. Воеводин. Параллельные вычисления.. BHV, С.Петербург, 2004 г., 599 стр.
ФОРМАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНОГО ТЕКСТА
В.А. Бубнов, А.В. Сурвило
Московский городской педагогический университет
При изучение прозаических произведений на уроках литературы
рассматриваются прежде всего такие содержательные параметры как сюжет, идейная направленность, характеры и поступки героев, основная
мысль произведения, тема и т.д.; и, как правило, не обращается внимания
на языковые средства выражения содержательных характеристик.
Действительно, любой текст, представленный средствами естественного языка, есть набор букв, из которых формируются слова, а из последних строятся предложения. Слова делятся на неделимые единицы,
обилие которых в словах и предложениях позволяют с одной стороны
каждому человеку при построение предложений выдерживать индивидуальность, а с другой стороны каждую индивидуальность речи можно отличать формальными математическими характеристиками текста.
На это обстоятельство впервые обратил внимание выдающийся русский учёный – энциклопедист Н.А. Морозов (1854-1946г). Вот, что он писал в статье [1]:
«Каждый литературно-образованный» человек знает, что все оригинальные авторы отличаются своим складом речи, даже и в том случае, когда мы сравниваем их с писателями того же самого поколения. Мы, русские, легко отличаем, например, склад речи Гоголя от склада речи Пушкина или Тургенева. В английской литература склад речи Теккерея совсем не
похож на склад речи Диккенса».
… «Чтобы выяснить сразу, что я хочу здесь сказать, рассмотрю несколько примеров. Возьмём хотя бы в нашем русском языке два легко заменяемых друг другом слова: «так как» и «потому что». Почти в каждой
фразе одно из них можно заменить другим с сохранением первоначального
смысла, и потому в переводе на иностранный язык такое различие в складе
речи исчезает, между тем как в оригинале одни авторы могут машинально
употреблять почти исключительно первую из этих «служебных частиц речи», редко вспоминая о существовании второй, другие же авторы поступят
совершенно наоборот».
По мнению Морозова Н.А. служебные частицы распоряжаются
нашей речью и их он назвал распорядительными частицами, с помощью
которых можно различать особенности склада речи писателя.
Говоря конкретно об указанных частицах, он писал следующее [1]:
55
«Это, прежде всего союзы, предлоги и отчасти местоимения и наречия, а затем и некоторые вставные словечки, в роде: «т.е.», «например»
или «и так далее». Затем идут деепричастные и причастные окончания, как
задние приставные частицы, характеризующие среднюю сложность фразы
у того или другого автора. Даже и знаки препинания могут быть названы в
этом случае попутными (или паузными) распорядительными частицами
всех человеческих языков».
Далее Морозов здесь же задает такой вопрос: «Нельзя ли по частоте
таких частиц узнавать авторов, как будто по чертам их портретов?»
На этот вопрос он отвечает так: «Для этого, прежде всего надо перевести их на графики, обозначая каждую распорядительную частицу на горизонтальной линии, а число ее повторения на вертикальной, и сравнить
эти графики между собой у различных авторов».
Подобные графики Морозов Н.А. назвал лингвистическими спектрами, а исследование различных текстов с их помощью - лингвистическим анализом. Технология этого анализа, предложенная Морозовым Н.А.,
такова: отсчитывается первая тысяча слов любого текста и затем подсчитывается число встретившейся той или иной служебной частицы.
Чтобы упростить спектры, Морозов Н.А. разделил их на предложные, союзные и местоименные. По его подсчетам оказалось, что часто повторяющимися у всех русских авторов оказались предлоги в, на, с, поэтому их графики им были названы главным предложным спектром. Например, на тысячу слов у Гоголя предлог в повторялся в «Тарасе Бульбе» 23
раза, в «Майской ночи» - 15, а в «Страшной мести» - 16 раз; предлог на
повторился 24 раза в «Майской ночи» и 26 раз в «Тарасе Бульбе» и
«Страшной мести». Когда же значения частот рассматриваемых предлогов
на указанных графиках были соединены прямыми линиями, то во всех
трех рассматриваемых произведениях Гоголя получились довольно сходные ломаные линии. В произведениях же Пушкина - «Барышнякрестьянка», «Дубровский», «Капитанская дочка» характер таким же образом построенных ломаных оказался другим.
Статья [1] была опубликована в 1915 году. Через некоторое время
появилась статья известного русского математика Маркова А.А.(старшего)
[2], в которой лингвистический анализ Морозова Н.А. был подвергнут резкой критике.
Суть критики Маркова А.А. сводилась к следующему. Если для
подсчёта частоты той или иной служебной частицы брать исследуемые
1000 слов текста в разных местах одного и того же произведения, то частота появления данной частицы может резко измениться, что в свою очередь
изменит характер лингвистического спектра.
В тот период времени все расчёты частотного анализа производились «вручную» и подтвердить или опровергнуть критику маститого ма-
56
тематика Маркова В.А. не представлялось возможным. Современные же
компьютерные технологии позволяют проверить опасения Маркова А.А.
Для этого постулируем следующую гипотезу. Поиск числа повторений той или иной служебной частицы среди тысячи слов исследуемого
текста отождествим с известной задачей математической статистики о повторение испытаний, т.е. количество слов текста будем считать числом
испытаний ni, а число mi повторений частицы – числом появлений события. Тогда можно ввести понятие частоты
Pi 
mi
,
ni
(1)
как отношение указанных чисел.
В математической статистике известны случаи, когда при увеличении числа испытаний числовые значения частот колеблются около некоторой величины и отклонения частот от указанной величины уменьшаются с
ростом числа испытаний. Как правило, в качестве таковой величины принимается среднее арифметическое Pср частот Pi. Если в формуле (1) символом i будем обозначать номер серии испытаний, то Pср необходимо вычислять так:
Pср 
P
i
i
N
,
(2)
где N – число серий.
В статистике описанный факт повторяемости частот называется законом устойчивости частот, а на основе известной теоремы Я. Бернулли,
величина Pср принимается в качестве вероятности появления разыскиваемого события.
Средние частоты Pср
появления предлогов
Автор
Произведение
в
на
с
Гоголь Н.В.
Тарас Бульба
0,023692
0,019624
0,010764
Гоголь Н.В.
Майская ночь
0,018637
0,020738
0,009172
Гоголь Н.В.
Страшная месть
0,018631
0,021633
0,010593
Пушкин А.С. Капитанская
0,024261
0,014827
0,013712
дочка
Пушкин А.С. Дубровский
0,027574
0,013946
0,011741
Пушкин А.С. Барышня0,029733
0,014413
0,012516
крестьянка
Данные таблицы позволяют построить графики предложных спектров для произведений Н.В. Гоголя (Рис. 1) и А.С. Пушкина (Рис. 2).
57
Рис. 1. Графики предложенного спектра для произведений Н.В. Гоголя
Рис. 2. Графики предложенного спектра для произведений А.С. Пушкина.
Из этих графиков следует, что для произведений одного автора они
имеют одинаковый качественный и количественный характер, совпадающий с результатами исследований Морозова Н.А.
В тоже время характер предложных спектров произведений Н.В.
Гоголя и А.С. Пушкина значительно различаются, что характеризует индивидуальность авторов.
Таким образом, критику Маркова А.А. лингвистического анализа
Морозова Н.А. следует признать несостоятельной.
58
1.
2.
Литература
Морозов Н.А. Лингвистические спектры: средство для отличия плагиатов от истинных произведений того или иного известного автора.
Стилиметрический этюд. // Известия отд. Русского языка и словесности Имп. Акад. Наук, Т. XX, кн. 4, 1915
Марков А.А. Об одном применение статистического метода. // Известия Имп. Акад. Наук, сер. VI, Т. X, №4, 1916.
ОБМЕН ДАННЫМИ МЕЖДУ СИСТЕМОЙ ИХ
ОБРАБОТКИ И НАБОРОМ ФАЙЛОВ
А.Б. Глазов, Г.Х. Гайдаржи
Приднестровский Государственный университет им. Т.Г. Шевченко,
г. Тирасполь
Системы обработки данных в памяти (СУДП) показало [1] реального уменьшения объема хранимых данных типовых бухгалтерских возможного задач при одновременном уменьшении времени необходимого на их
обработку. Для широкого применения СУДП в практической работе необходимо отработать приемы преобразования в ее формат реальных данных
существующих приложений. В настоящее время стандартом де-факто является хранение данных в виде DBF файлов.
В данной работе описывается разработанная нами технология преобразования набора типичных DBF файлов в формат СУДП на примере
задачи учета водопотребления жителями Госсектора г. Рыбницы.
На данный момент задача учета водопотребления решается в FoxPro
2.5 при этом основные данные хранятся в таблице лицевых счетов (содержит номер лицевого счета, фамилию потребителя, и другие неизменяемые
данные) и таблицах учета поступлений, возвратов, льгот и тарифов.
Кроме того, имеются вспомогательные таблицы вроде справочника
названий улиц, справочника льгот, и т.п., которые постоянны и не привязаны к месяцам. Основная решаемая задача - ежемесячно начислить оплату каждому лицевому счету и учесть поступившие платежи. Кроме того, в
процессе работы происходят изменения данных по некоторым лицевым
счетам, например, изменяется количество жильцов. Первичный анализ показывает, что наблюдается четкая деревообразная структура данных.
СПИСОК ПОТРЕБИТЕЛЕЙ
Участок1
Участок2—Улица1
УчастокЗ Улица2
Участок4 УлицаЗ—Дом1
УлицаК Дом2—Квартира1
59
ДомЗ Квартира2
Дом4 КвартираЗ
ДомМ Квартира4
КвартираЗ КвартираР
Каждой квартире ставится в соответствие 1 лицевой счет. Данная
структура естественно укладывается в рамки СУДП, при этом каждый лицевой счет можно адресовать кодом элемента, сформированным из номеров участка, улицы, дома и квартиры, что позволяет адресовать любую
квартиру города одним числом.
Для импорта данных в СУДП достаточно выполнить следующие
действия
1. Из таблицы лицевых счетов и справочника улиц формируется
вспомогательный ДБФ файл с записями, упорядоченными по номерам
участка, улицы, дома и квартиры.
2. С помощью дополнительных полей в этих записях в каждой из
них формируется код соответствующей квартиры.
3. Из этого ДВФ файла формируется текстовый файл так, чтобы он
был распознан конструктором списка СУДП.
4. Таблицы поступлений, льготников и возвратов дополняются кодами элементов и из них формируются текстовые файлы в формате списков СУДП, которые затем добавляются к базовому списку лицевых счетов
и получается результирующий файл данных
Данная последовательность действий была выполнена для конкретных данных за январь 2005 года. При этом были получены следующие результаты:
а) общий объем ДБФ файлов без учета индексных составлял 7,8
Мбайт, результирующий СУДП файл занял 2,6 Мбайт на диске уменьшение более чем в 2 раза
б) специальные программы тестирования интегральных характеристик и локальных данных показали полное совпадение результатов, полученных из СУДП и исходных ДБФ файлов.
Однонаправленная система обмена данных неполна, поэтому после
импорта была реализована технология формирования ДБФ файлов из
СУДП с использованием на промежуточном этапе Excel.
Таким образом, для данной задачи имеет смысл переход в СУДП (с
целью уменьшения объема данных), а сформированные методики перевода
данных из ДБФ файлов в формат СУДП и обратно могут использоваться и
для других подобных задач.
1.
Литература
Г.Х. Гайдаржи, А.Б.Глазов Иерархические структуры данных в малых
задачах. Труды Международного научно-методического симпозиума
60
«Информатизация общего, педагогического и дополнительного образования» (СИО-2006), Мальта 2006г. С.151-153.
КОРПОРАТИВНАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА
Е.В. Голубова
Приднестровский государственный университет им. Т.Г. Шевченко,
г. Тирасполь
Большинство государств осознает, что система государственного
образования и уровень развития науки и культуры решающим образом
определяют уровень развития индустриальных структур и сферы услуг и
являются главными факторами в достижении благосостояния населения.
В связи с интенсивным процессом информатизации образования поток разработанного в системе образования и для системы образования
программного обеспечения увеличивается.
Последнее десятилетие профессиональное высшее образование развивается в условиях инновационных процессов, ядро которых составляют
педагогические инновации, носящие системный характер. Определённо,
дальнейшее развитие любой составляющей высшего образования, в том
числе университетской библиотеки, будет происходить в контексте инновационного процесса, а моделирование перспектив необходимо соотносить с системой инноваций в высшем учебном заведении, где созданы административные структуры по внедрению новых форм обучения, есть
условия для апробации новшеств. Необходимым подспорьем для исследования инноваций в образовании является полное и объективное представление в университетских библиотеках уже оформившейся научноинформационной среды новой предметной области. Традиционные библиотеки преобразуются в корпоративные информационные системы – среды включающие в себя коллекции, сервисы и людей для поддержки полного жизненного цикла создания, распространения, использования и сохранения данных, информации и знаний.
Наиболее важной составляющей модернизации профессионального
высшего образования является инновационная деятельность преподавателей вузов, которая реализуется по нескольким направлениям. Прежде всего,
происходит
обновление
преподавания
на
концептуальносодержательном уровне. Гуманистическая, личностно-ориентированная
составляющая в образовании предопределила, например, ускоренное распространение развивающего, деятельного обучения.
Другим направлением инноваций преподавателей высшей школы
является технологизация обучения, предусматривающая его системное
проектирование, в том числе: постановку целей, достижение которых объективно и точно диагностируется; применение эффективных методик, поз-
61
воляющих достигать планируемого результата с высокой степенью вероятности, то есть завершенности обучения. Реализации этих требований
способствуют технологии интерактивного, проектно - созидательного, модульнорейтингового обучения и другие.
Инновационная деятельность современного преподавателя невозможна без освоения информационных технологий, которые связаны практически со всеми аспектами обновления высшей школы, особенно с переработкой потока глобальной информации, освоением новой логики научного знания, внедрением эффективных дидактических методик.
Объединяющим все направления инновационной деятельности преподавателя вуза является их учебно-методическое обеспечение. Казавшаяся прежде формальной работа по составлению учебно-методических материалов сегодня приобретает новое и большое значение. Учебнометодическое обеспечение помогает проектировать системный процесс
обучения, является фактором организации, мотивации самообучения студентов, создает необходимые нормативные основания и условия для реализации образовательного продукта на рынке образовательных услуг. Для
этого преподавателю необходимо разработать не только инновационную
по содержанию и формам обучения программу дисциплины, но и сопроводить ее комплексом методических указаний, дидактических материалов,
учебников и учебных пособий, нормативно-организационных документов.
По существу современный научно-методический комплекс, обеспечивающий качественный образовательный процесс, приобретает характер серьезного научно-методического труда.
Главную роль в обеспечении перечисленных направлений инновационной деятельности преподавателя высшей школы могут сыграть современные университетские библиотеки - глобальные, многоязычные хранилища данных, знаний, звуковых образов и изображений. Здесь, в свою
очередь, можно выделить несколько важных с точки зрения преподавателя
проблем.
Во-первых, сегодня необходимо разумно сочетать максимально широкий доступ к научной информации с компетентной ориентацией в информационных массивах. Реализация навигационной функции при предоставлении библиотечных ресурсов позволит потребителям (преподавателям, студентам) произвести качественный отбор информации, сформировать оптимальное инновационное образовательное пространство. Это становится актуальным, когда открывается доступ к глобальной информации;
различные источники, как электронной, так и книжной форм представления, имеют зачастую сомнительное по научной ценности содержание.
Ориентация в информационных массивах может быть осуществлена,
например, с помощью профессиональных компетентных путеводителей,
особенно по Интернет-ресурсам, по продукции современных издательств.
62
Во-вторых, очевидна потребность в обновлении и систематизации
информационных ресурсов, которые должны отражать изменяющуюся логику предметной психолого-педагогической области.
В-третьих, несмотря на расширение с помощью электронных
средств открытого доступа к информационным ресурсам, в условиях инновационного обучения сохраняется проблема обеспеченности ими учебного процесса. Это связано с тем, что, например, деятельный, интерактивный подход к обучению обусловливает активизацию самостоятельной работы студентов, их частое обращение к библиотечным ресурсам. Между
тем, с одной стороны, студенты и преподаватели зачастую сталкиваются с
недостаточной обеспеченностью библиотек учебной и научной литературой, периодикой. С другой стороны, комплекс технологических, финансово - экономических, социальных и даже психологических факторов ограничивают сегодня удаленный доступ к необходимой информации с помощью электронных средств, что не позволяет компенсировать ограниченность ресурсов конкретной библиотеки.
В связи с этим в ближайшее время для многих вузовских библиотек
останутся важными задачи накопления изданий, количественной обеспеченности учебной и научной литературой, периодикой и оптимального сочетания книжной и электронной форм их предоставления.
Решить перечисленные проблемы обеспечения инновационной деятельности преподавателя высшей школы возможно только на основе тесного сотрудничества университетских библиотек с кафедрами, научноисследовательскими структурами. Такое сотрудничество может происходить, например, в рамках любых учебно-методических структур, совета по
комплектованию библиотечного фонда, совместных исследовательских
проектов,
научно-методических
конференций,
изданий
учебнометодических материалов.
Инновационная деятельность преподавателей высшей школы невозможна без их профессионального личного роста. Он связан с новым
уровнем психолого-педагогической подготовки и систематическим повышением квалификации по различным направлениям. Кроме того, важны
такие субъективные факторы роста, как устойчивая мотивация инновационной деятельности, адаптация к переменам, усложнению работы при
внедрении новшеств, возможным неудачам при нововведениях. Между
тем современные исследования показывают, что значительная часть преподавателей по разным причинам не принимают обновления в высшей
школе, а личностный фактор является серьезным тормозом для внедрения
инноваций в обучение.
Системный характер инноваций в высшем образовании обусловил
то, что важным фактором профессионально-личностного роста преподавателей высшей школы становится университетская библиотека. Модуль из
теоретических и практических занятий представил студентам-заочникам
63
систему современных информационных ресурсов и возможности университетской библиотеки в их использовании. Так с 2006г. В соответствии с
решением Министерства образования ПМР создана система получения
дополнительного высшего образования при физико-математическом факультете по специальности «Учитель информатики». Повышающие квалификацию отметили, что часть программы, связанная с обучением на базе
электронной библиотеки, была одной из самых содержательных, эффективных.
Опыт содействия библиотеки профессионально-личностному росту
преподавателей может быть значительно расширен. Прежде всего, апробированный обучающий модуль целесообразно включить в программу
подготовки по дополнительной квалификации «Преподаватель высшей
школы». Кроме того, университетские библиотеки могли бы реализовать
для всех преподавателей психологически комфортные и эффективные
формы обучения использованию Интернет-ресурсов, открытого и удаленного доступа к информационным ресурсам с помощью электронных
средств. Чрезвычайно актуальными являются совместные с кафедрами
обучающие и научно-методические семинары, позволяющие ориентироваться в информационных массивах. Библиотеки могли бы внести существенный вклад в налаживание мониторинга эффективности инновационной деятельности преподавателей, например, на основе использования
своей традиционной статистики использования библиотечных ресурсов.
Проект содержит разработку дизайна телекоммуникационной многоуровневой электронной библиотеки, модернизацию эргономических параметров программного обеспечения электронной библиотеки, разработку методики и проведение PR-акций на базе электронной библиотеки.
При всем своеобразии и автономии профессиональной деятельности
современных корпоративных информационных систем ее главная составляющая должна быть ориентирована на инновационные процессы в профессиональном высшем образовании. Круг пользователей конкретной
корпоративных информационных системы должен определяться, прежде
всего, социальной значимостью тех информационных ресурсов, которые
она предоставляет, возможностями и целесообразностью их обобществления. Эти обстоятельства представляются нам весьма важными в контексте
обсуждения научных и образовательных электронных библиотек, специфического вида систем рассматриваемого класса, используемых в них коллекций. По нашему мнению, системы персонального и лабораторного
уровня, а также уровня научного учреждения, не в меньшей мере необходимы для поддержки научных исследований, чем глобальные системы.
64
ОРГАНИЗАЦИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПОРТАЛА В РАМКАХ
КОНСОРЦИУМА «СРЕДНЕРУССКИЙ УНИВЕРСИТЕТ».
Ионан Ю. Э., Гришин А. В., Крючкова О. Г
Образовательный консорциум «Среднерусский университет»,
Брянский открытый институт управления и бизнеса (БОИНУБ), ИАЦ
Дистанционное обучение — одна из форм организации обучения
студентов в рамках консорциума [1]. Практической реализацией такового
является создание межвузовского информационного портала консорциума
«Среднерусский университет». Данная организация была создана в 2004
году и сегодня объединяет 5 самостоятельных вузов (имеющих государственную аккредитацию), расположенных в Московской, Брянской, Калужской и Тульской областях. У каждого из вузов консорциума есть свои
представительства в регионах (их около 40). Во-первых, такое объединение даёт возможность людям, проживающим в районах, учиться без изменения места жительства и работы или же, наоборот, обеспечивает мобильность нашим студентам, если они желают поменять место жительства, то
могут продолжить обучение в другом ВУЗе консорциума. Во-вторых, важным аспектом такого объединения является возможность реализации многоуровневой структуры профессионального образования: среднее профессиональное (бакалавр, специалист), магистратура и аспирантура. На основе программ профессиональной переподготовки и повышения квалификации Среднерусский университет предлагает специалистам профессиональное перепрофилирование. И, в-третьих, новые структуры управления, разработка и внедрение образовательного портала, создаваемые в рамках консорциума, позволяют эффективно объединять и распространять кадровые,
методические, информационные и научные ресурсы вузов.
Разработку образовательного портала ведет ИАЦ Брянского открытого института управления и бизнеса по различным направлениям. Приоритетные задачи, поставленные руководством, реализованы частично или
находятся на стадии апробации и внедрения, менее приоритетные задачи
тоже решаются, но с менее строгими временными рамками исполнения.
Разработка и сопровождение сайта консорциума, который содержит
представительскую информацию, взяло на себя центральное руководство,
а освободившееся Интернет пространство было решено использовать для
публикации студенческих Web-работ. Программные средства сервера пока
превышают возможности студентов по созданию страниц, так что изменение конфигурации не планируется.
Выделена единая структура логических единиц учебного процесса.
Данная структура с одной стороны несёт в себе организацию учебного
процесса, а с другой – организацию работы информационноаналитического центра по автоматизации учебного процесса. В целом, задача автоматизации сводится к решению нескольких подзадач организа65
ции учебного и административного процесса образования: внесение структурной единицы (студента, группы) в образовательный процесс, организация движения данной структурной единицы, информационное обеспечение движения, осуществление контроля над этим движением и заключительный контроль знаний. Каждая из этих подзадач реализована отдельной
автоматизированной подсистемой: «Электронный деканат» - для осуществления административного управления учебным процессом, «Система
рейтинговой оценки» - для осуществления повседневного контроля успеваемости студентов, «Система тестирования» - для проведения срезов знаний, «Электронная библиотека» - для обеспечения необходимой электронной литературой каждой структурной единицы и проведение государственного экзамена и защиты дипломных работ средствами видеоконференций.
Приоритетной задачей на данный момент является наполнение
электронной библиотеки учебной литературой. Учебные пособия данной
библиотеки помимо основных атрибутов содержат информацию о специальности и группе, в учебном процессе которой они используются. Библиотека доступна студентам в локальной сети, доступ облегчён путём использования беспроводных сетей широко распространённых форматов передачи радиосигнала.
Опробирована и находится на этапе внедрения система тестирования и система рейтинговой оценки студентов. Особенностью системы тестирования является то, что проведение тестов возможно как стационарно
(в одной базе проведения тестов), так и отдельно от неё с возможностью
дальнейшего объединения результатов тестирования.
Использование программы «Электронный деканат», включает организацию базы данных студентов консорциума и отражает ряд организационных моментов образовательного процесса таких как, расписание занятий, консультаций и экзаменов, бухгалтерскую статистику и статистику
учебного процесса.
Организация видеоконференций, в том числе и для проведения экзаменов и защиты дипломных работ организована на данный момент средствами системы ClickToMeet. С февраля 2007 года официально проводятся
защиты дипломных работ и сдача государственных экзаменов средствами
этой системы. Особенностью ClickToMeet является то, что для использования данной системы в проведении видеоконференций требования к скорости соединения высоки, но положительной стороной является то, что
при определённой настройке, не ухудшающей информационную составляющую процесса, характер проведения конференции ориентированный
на отправку данных значительно снижает её стоимость при бесплатном
исходящем трафике.
Альтернативой системе ClickToMeet рассматривается программный
продукт GnomeMeeting, являющийся компонентом свободно распростра66
няемой операционной системы Linux. Существующие функциональные
ограничения данной программы не мешают её использованию в проведении видеоконференций данной специфики, а использование бесплатных
программных продуктов ещё более удешевляет организацию проведения
экзаменов и защит.
Для обеспечения студентов всеми информационными ресурсами (в
том числе и глобальными) также используется беспроводная сеть.
Базы данных систем тестирования, рейтинговой оценки и электронной литературы хранятся в защищённом информационном пространстве, а
организация предоставления информации существует только для пользователей, прошедших процедуру авторизации строго подконтрольную системному администратору;
Организация заполнения и хранения данных происходит средствами
СУБД MySQL, взаимодействие – средствами PHP.
1.
Литература
Горбачёв А.Е. К вопросу об организации дистанционного образовательного пространства в регионе. В сборнике трудов XIII Международной конференции «ИТО — 2004».
ОБ ИТОГАХ РЕАЛИЗАЦИИ ФЦНТП «ИССЛЕДОВАНИЯ И
РАЗРАБОТКИ ПО ПРИОРИТЕТНЫМ НАПРАВЛЕНИЯМ
РАЗВИТИЯ НАУКИ И ТЕХНИКИ» НА 2002-2006 ГОДЫ ПО
НАПРАВЛЕНИЮ «ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННЫЕ
ТЕХНОЛОГИИ»
Куракин Д.В.
вице-президент Академии информатизации образования,
доктор технических наук
В 2006 году был завершен второй этап ФЦНТП «Исследования и
разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники» на
2002-2006 годы, основными задачами которого являлись определение и
реализация приоритетов в сфере проблемно-ориентированных поисковых
и прикладных исследований.
По
приоритетному
направлению
«Информационнотелекоммуникационные системы» (далее ИТС) Федеральным агентством
по науке и инновациям была создана Рабочая группа, в состав которой были включены члены Академии информатизации образования А.Н.Тихонов
и Д.В.Куракин. Главной задачей группы являлась подготовка предложений
для Научно- координационного совета агентства по тематике работ и объемам их финансирования в рамках программных мероприятий.
67
Рабочая группа ИТС была весьма представительная. Помимо упомянутых членов Академии информатизации образования в нее входили
ведущие ученые в области информационных технологий, руководители
крупных научных институтов и вузов России, представители известных
компаний в сфере ИТ-бизнеса, ответственные работники аппарата Роснауки. Из 74 членов Рабочей группы более четверти являлись академиками и
членами корреспондентами РАН, АИО, РАМН и других отраслевых академий. Рабочая группа ИТС была разбита на 6 секций в соответствии с
критическими технологиями, входящими в данное приоритетное направление:
- технологии создания интеллектуальных систем навигации и
управления;
- технологии передачи, обработки и защиты информации;
- технологии распределенных вычислений и систем;
- технологии производства программного обеспечения;
- биоинформационные технологии;
-технологии создания электронной компонентной базы.
По каждой секции были составлены паспорта соответствующих
критических технологий, разработаны графики работы секций.
Для текущей и оперативной работы было организовано бюро Рабочей группы, в которое входили руководитель группы, руководители секций, ученый и ответственный секретари. Рабочие заседания членов бюро
проводились ежемесячно, в постоянном контакте с работой секций, на которых осуществлялся анализ поступающих заявок на их предмет значимости. Проведено более 30 заседаний групп. В результате реализации
направления ИТС осуществлялся общий мониторинг комплекса проводимых работ.
По направлению ИТС в рассматриваемый период поступило около
800 заявок. В результате оценки проектов, их фильтрации на предмет значимости оставалась практически только десятая часть поступивших с мест
заявок. Одобренные на заседании бюро Рабочей группы проекты направлялись в Федеральное агентство по науке и инновациям, где проводилась
их дальнейшая оценка на предварительных защитах. Далее руководитель
направления
представлял
проекты
на
заседаниях
Научнокоординационного совета, где принималось решение об опубликовании
проектов в бюллетене «Конкурсные торги» для проведения открытых конкурсов.
Больше половины всех заявок поступило для рассмотрения в секцию «Технологии передачи, обработки и защиты информации» и секцию
«Технологии создания электронной компонентной базы».
Среди организаций-заявителей около 25% составляли академические институты, в числе которых Институт прикладной математики РАН,
68
Институт проблем информатики РАН, Институт системного программирования РАН, Институт проблем передачи информации РАН и др.
Процент поданных заявок высшими учебными заведениями в среднем составил 26%. Среди них ведущие вузы Москвы и Санкт-Петербурга –
МГУ им. М.В. Ломоносова, Санкт-Петербургский государственный университет, МФТИ, МИФИ, МИЭТ, МТУСИ, МИРЭА, ЛИТМО, а также
большое число университетов субъектов Российской Федерации (Нижегородский, Уральский, Томский, Ярославский и др.).
Среди подавших заявки по тематике конкурсов доля Государственных научных центров составила около 13%. Это такие организации, как
РНЦ «Курчатовский институт», «Технологический центр МИЭТ», ЦНИИ
РТК, ГосНИИАС, НПО «Астрофизика» и др.
Среди научно-исследовательских организаций заявки представляли:
ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика», НИИ автоматической аппаратуры им.
акад. Семенихина, Центр технологий и систем органов исполнительной
власти – «ЦИТиС», «НИИ микроэлектроники и информационноизмерительной техники» и др.
Активное участие в работе секции «Технологии производства программного обеспечения» приняли хорошо известные в стране ИТкомпании «Люксофт», «Рексофт», «Параллел Графикс».
В результате конкурсных торгов были определены победители по 43
работам в рамках приоритетного направления "Информационнотелекоммуникационные системы".
Основные результаты реализации проектов
1.«Разработка
технологии
радиоинтерферометрии
со
сверхдлинными базами реального времени для высокоточной навигации».
Исполнитель – Институт прикладной астрономии Российской академии наук (ИПА РАН), г. Санкт-Петербург.
Основной результат:
Проделана большая аналитическая работа и обследование реальной
ситуации на Северном Кавказе вблизи РАО «Зеленчукская». Найдено техническое решение, позволяющее решить задачу построения ВОЛС Зеленчукская – ИПА РАН Санкт-Петербург наиболее выгодным с экономической и технической точки зрения;
Разработанные в рамках НИР технические решения и задание на
проектирование ВОЛС РАО «Зеленчукская» - ИПА РАН Санкт-Петербург
внедрены в рабочий проект ВОЛС.
Разработана методика получения, передачи, и обработки в оперативном режиме фундаментальной навигационной информации. Методика
содержит условия применения, описание технической базы наблюдений,
69
передачи и обработки данных наблюдений, описание применяемых алгоритмов и пакетов программ.
Разработанные в рамках выполнения НИР материалы легли в основу Технического Задания раздела ОКР «ПОЛЮС» принятого к исполнению в соответствии с Государственной программы ГЛОНАС.
В результате проведенных исследований показано:
- точность оперативных определений ПВЗ по РСДБ-наблюдениям
не уступает результатам, полученным в ведущих мировых центрах обработки РСДБ-данных;
- разрабатываемая в ИПА РАН технология радиоинтерферометрии
со сверхдлинными базами реального времени для высокоточной навигации
не уступает зарубежным разработкам в этой области;
- проведенные исследования скорости передачи данных и задержек
в волоконно-оптической линии связи показывают, что информационная
сеть ИПА РАН позволяет начать эксперименты по внедрению на постоянной основе режима e-VLBI на радиотелескопах сети Квазар Российской
Федерации.
2. «Развитие алгоритмического и программного обеспечения
высокопроизводительных вычислительных кластеров для анализа
устойчивости и интеллектуального управления процессами, описываемыми сложными количественно-качественными математическими
моделями логико-динамической природы».
Исполнитель - Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения Российской академии наук (ИДСТУ СО РАН), г. Иркутск.
Основной результат:
Разработаны алгоритмы анализа свойств устойчивости и диссипативности с вычислением гарантированных количественных оценок точности (аттракторов), допустимых начальных состояний, областей диссипативности (притяжения), достижимости, максимальных фазовых отклонений, времени регулирования и других прямых показателей качества нелинейных непрерывно-дискретных систем управления с неопределенностями.
Разработана приоритетная конструктивная технология исследования
динамики цифровых систем прецизионной гироскопической стабилизации
упругих космических аппаратов с учетом неопределенности частот и декрементов собственных колебаний конструкции, ограниченности управлений, их запаздывания относительно измерений, многократности моментов
измерения, их погрешностей и других факторов, неизбежных для реальных объектов.
70
Разработана программная система "PCF Prover" для поиска логических выводов. Реализован алгоритм, учитывающий естественный ИЛИпараллелизм.
Разработан имитатор внешней среды, моделирующий воздействия,
оказываемые средой на подводный аппарат с учётом его пространственного расположения.
Проведена экспериментальная отработка алгоритмов управления и
планирования на ряде тестовых примеров.
3. «Разработка теоретических основ и реализация методов построения компьютерных сетей на базе IP протоколов нового поколения».
Исполнитель - Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики"
(СПбГУ ИТМО), г. Санкт-Петербург.
Основной результат:
Реализованы методы построения компьютерных сетей на базе IP
протоколов нового поколения в научно-образовательных сетях. Разработаны методы мониторинга IPv6-сетей. Проведены экспериментальные исследования сегментов IPv6-сети, реализованы пилотные сегменты сети,
поддерживающие стек протоколов IPv6, сформирована экспериментальная
опорная инфраструктура научно-образовательной IPv6-сети, подключены
IPv6 сегменты сети RUNNet к IPv6 сегменту сети NORDUnet и сети
GEANT с обеспечением доступа до 6Bone и мировой связности IPv6сегмента сети RUNNet, организованы экспериментальные межсетевые соединений по протоколу IPv6 между научно-образовательными сетями
RUNNet, FREEnet, RBNet. Проанализирован мировой опыт реализации телекоммуникационных инфраструктур на базе стека протоколов IPv6. Проанализированы существующие реализации протоколов маршрутизации и
оптимизации работы сетей передачи данных на базе протокола IPv6. Проанализирована инфраструктура научно-образовательных сетей, как в России, так и за рубежом с точки зрения использования IPv6 протокольного
стека. Разработана и исследована математическая модель маршрутизации
трафика сети на базе IPv6-протокола, предназначенная для применения в
транспортной инфраструктуре сети RUNNet. Разработана программа экспериментальной реализации пилотных сегментов сети, поддерживающих
стек протоколов IPv6. Разработана программа формирования экспериментальной опорной инфраструктуры научно-образовательной IPv6-сети. Разработаны методические рекомендаций по построению компьютерных сетей на базе протокола IPv6. Разработаны методы мониторинга сетей на базе IPv6-протокола и их применения на экспериментальных сегментах сети.
71
Разработан комплект учебно-методических материалов по подготовке специалистов.
В результате экспериментальных исследований использования протокольного стека IPv6 на опорной инфраструктуре сети RUNNet была оптимизирована магистральная часть сети RUNNet для работы с протокольным стеком IPv6, был подключен ряд российских сетей и университетов к
мировой IPv6-сети.
4. «Поисковые исследования условий использования открытых
сетей в системах обработки сверхбольших объемов данных».
Исполнитель - Научно-исследовательский институт ядерной физики
им. Д.В. Скобельцына Московского государственного университета им.
М.В. Ломоносова (НИИЯФ МГУ), г. Москва.
Основной результат:
Разработана модель работы распределенной системы обработки
сверхбольших объемов данных с виртуальными соединениями типа «несколько точек – несколько точек» с учетом иерархической (доменной)
структуры сети.
Подготовлена техническая документация на макет сегмента сети и
изготовлен макет сегмента сети.
5. «Разработка теоретических основ и реализация методов
криптографической защиты информации в сетях связи».
Исполнитель - Московский государственный университет им. М.В.
Ломоносова (МГУ), г. Москва.
Основной результат:
Впервые проведены систематические и разносторонние исследования применимости символьных методов в криптографии, представляющие
существенное продвижение в области исследований свойств криптографических протоколов и криптографических примитивов, а также в разработке
символьных методов, предназначенных для анализа их стойкости.
Выполнено символьное моделирование функции шифрования модели криптосистемы ГОСТ 28147-89 и проведена теоретическая и экспериментальная оценка эффективности внедрения символьной модели.
Выполнено символьное моделирование функции сжатия, соответствующей модели хэш-функции ГОСТ 34.11-94 и проведена теоретическая
и экспериментальная оценка эффективности внедрения символьной модели.
Построено широкое рекурсивное семейство функций, для которых
показано, что с точки зрения достижения максимально возможных алгебраической иммунности, корреляционной иммунности и нелинейности эти
функции являются наилучшими.
72
Разработаны два полиномиальных (от числа переменных и числа
мономов в алгебраической нормальной форме) алгоритма нахождения аннигиляторов дискретных функций.
Подготовлена рукопись справочника по теоретической криптографии.
6. «Разработка и реализация технологий решения вычислительно-сложных задач на базе распределенных неоднородных вычислительных ресурсов».
Исполнитель - Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский государственный технологический университет им. К.Э. Циолковского" (МАТИ), г. Москва.
Основной результат:
Организован и отлажен территориально-распределенный вычислительный комплекс на базе МАТИ и ИСА РАН (рабочие станции МАТИ и
ИСА РАН, Linux-сервер dcs.isa.ru ИСА РАН, управляющие машины
bc1.jscc.ru, beta.jscc.ru, broody.ccas.ru).
Разработан комплекс программ, включающий:
- ядро IARnet (обеспечивающее прозрачный доступ к агентам выполненных на основе различных систем прикладного программного обеспечения);
- агенты доступа к IARnet (серверная и мобильные компоненты);
- коннектор к агентам доступа, обеспечивающий отображение удаленных интерфейсов в единый прикладной интерфейс;
- вспомогательные службы для распределенного решения вычислительно-сложных задач.
В ходе выполнения НИР были сформулированы сценарии распределенного решения четырех качественно различных прикладных задач: имитационного моделирования, решения системы ОДУ, решения задач дискретной оптимизации методом ветвей-и-границ, решения задачи оптимального управления методом продолжения оптимальной траектории.
Спроектированы и программно реализованы на разных языках (Java,
C++, Python) агенты доступа к различным информационно–
алгоритмическим ресурсам, необходимым для реализации сценариев решения.
Проведены вычислительные эксперименты по глобальной оптимизации с использованием технологии распределенных вычислений. Также
получены косвенные результаты связанные с защитой информации в распределенных сетях за счет многоуровневого введения псевдослучайных
последовательностей данных в канал связи.
73
7. «Создание комплекса инструментальных средств для автоматизации процессов разработки и оптимизации параллельных программ».
Исполнитель - Научно-исследовательский вычислительный центр
Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова (НИВЦ
МГУ), г. Москва.
Основной результат:
Подготовлены методические материалы для программного комплекса разработки параллельных программ V-Ray, произведено тестирование оконного интерфейса программного комплекса V-Ray, создана база тестовых примеров для программного комплекса V-Ray, произведено первичное тестирование функциональных возможностей программного комплекса V-Ray. Рабочая версия системы прошла тестовые испытания, которые показали, что система обеспечивает эффективную оптимизацию программ для современных суперкомпьютеров.
Разработан ряд типовых сценариев диалогового взаимодействия с
пользователем, позволяющих продемонстрировать результаты анализа,
выполненного системой, выдать рекомендации по трансформации программы к типовым архитектурам вычислительных систем, получить недостающую информацию, необходимую для уточнения структуры и эффективного распараллеливания последовательной программы. Разработана и
реализована технология трассировки и профилирования динамики работы
DVM-программ.
Произведена экспериментальная реализация средств автоматизированной отладки эффективности параллельных программ, обеспечивающих
профилирование динамики работы параллельных программ на параллельных вычислительных системах, визуализацию динамических характеристик программ.
8. «Разработка и реализация набора инструментов тестирования, поддерживающих автоматическую генерацию сложно структурированных тестовых данных, на основе грамматик».
Исполнитель - Институт системного программирования Российской
академии наук, г. Москва.
Основной результат:
Разработан программный комплекс предназначенный для автоматизации генерирования сложно структурированных тестовых данных и тестов для проверки, отладки, испытания, настройки и сопровождения:
- программных компонентов интерфейса и управления коммуникациями, в том числе базирующихся на протоколе TCP IP;
- программных компонентов, использующих язык гипертекстовой
разметки, в том числе HTML 4.0 и XHTML 1.0;
74
- программных компонентов, использующих язык разметки документов, в том числе XML 1.0;
- программных компонентов управления базами данных на языке
структурированных запросов, в том числе SQL;
- средств создания и преобразования программ, в том числе компиляторов языков программирования C, C++, Java.
На программный комплекс разработана программная документация
в соответствии с требованиями ГОСТ 19.101-77.
Разработанный программный комплекс предназначен для эксплуатации компаниями, разрабатывающими программные изделия и настраивающими программы в следующих областях:
- телекоммуникации, в том числе базирующиеся на протоколе TCP
IP;
- программные компоненты, использующие HTML, XML;
- программные компоненты, использующие SQL;
- средства создания и преобразования программ, в том числе компиляторов языков программирования C, C++, Java.
9. «Создание прототипа центра базовых grid-сервисов нового
поколения для интенсивных операций с распределенными данными в
федеральном масштабе».
Исполнитель - Объединенный институт ядерных исследований
(ОИЯИ), г. Дубна Московской области.
Основной результат:
Разработан программный комплекс, обеспечивающий унифицированные общесистемные средства для подготовки и выполнения в распределенной вычислительной среде проблемно-ориентированных приложений в разных областях науки и техники, которые связаны с ресурсоемкими
расчетами, обменом и обработкой больших объемов информации.
Программный комплекс по своему составу и функционированию
обеспечивает совместимость с подобными комплексами, создаваемыми в
рамках международных проектов типа EGEE и Globus Alliance в контакте
с основными фирмами-производителями средств вычислительной техники,
крупными научными центрами в США, Европе и Азии и основывается на
открытых стандартах и протоколах. Такая совместимость (интероперабельность) обеспечивает полноценное участие научных центров Российской Федерации в выполнении совместных крупномасштабных исследований в области физики высоких энергий, биологии, биомедицины, астрономии, науки о Земле и др.
Разработан комплект программных документов, содержащий общее
описание комплекса, описание применения, тексты программных компонент, руководства системного программиста, программиста и оператора по
настройке и сопровождению прототипа центра базовых grid-сервисов.
75
10. «Разработка системы автоматизации процесса создания
электронной документации по сопровождению сложного технического
оборудования (документация по эксплуатации, ремонту, обслуживанию, обучению персонала)».
Исполнитель - Федеральное государственное унитарное предприятие «Центральный научно-исследовательский институт технологии судостроения» (ФГУП "ЦНИИ ТС"), г. Санкт-Петербург.
Основной результат:
Разработан программный комплекс АЭЛИТА, предназначенный для
автоматизации процесса разработки эксплуатационных документов.
Программный комплекс обеспечивает:
- организацию централизованного хранилища геометрии и метаданных по оборудованию;
- создание интерактивных 3D моделей технологических процессов;
- автоматизированное создание анимированных 3D-моделей технологических процессов;
- визуализацию и просмотр 3D моделей технологических процессов;
- работу с каталогом изделий (в т.ч. ЗИП);
- создание документации;
- использование в составе тренинговых и обучающих систем для обслуживающего персонала;
- библиотеку типовых (базовых) операций, последовательностей
операций, процедур, комплексов процедур (для процессов со сложной ситуационной логикой);
- библиотеку типовых (базовых) анимаций технологических процессов. анимируемых процессов, синтеза текстовых описаний, автоматической пакетной обработки данных, сжатия 3D-моделей и верификации исходной геометрии, а также поддержки системы многоязычности генерируемой документации.
Разработан комплект программной и эксплуатационной документации на программный комплекс.
Области применения программного комплекса – машиностроение,
приборостроение, судостроение, авиационная промышленность и другие
отрасли промышленности.
11. «Обеспечение технологического развития национальной
компьютерной сети науки и высшей школы как уникального объекта
инфраструктуры науки и образования».
Исполнитель – ФГУ "Государственный научно-исследовательский
институт информационных технологий и телекоммуникаций"(ФГУ ГНИИ
ИТТ «Информика»), г. Москва.
Основной результат:
76
Выполнено проектирование экспериментальных сетевых сегментов
второй очереди национальной компьютерной сети нового поколения для
науки и высшей школы на участках Москва – Екатеринбург, Москва –
Нижний Новгород, Москва – Ростов-на-Дону.
Осуществлена комплектация аппаратно-программного комплекса
для первой очереди магистральной инфраструктуры национальной компьютерной сети науки и высшей школы.
Выполнена отладка и проведены предварительные испытания составных частей первой очереди комплекса для опорной инфраструктуры
национальной компьютерной сети для науки и высшей школы.
Создан пилотный сегмент для отработки multicast технологий передачи потоковой информации.
Разработано программное обеспечение системы мониторинга.
Организованы IP multicast трансляции в тестовой зоне сети.
Проведены предварительные испытания разработанной системы
управления и мониторинга научно-образовательной компьютерной сети
нового поколения.
Обеспечен доступа к сети региональных университетов и научных
учреждений в магистральных узлах в Санкт-Петербурге, Москве, Самаре,
Новосибирске, Хабаровске.
Разработано программное обеспечение WEB-портала национальной
компьютерной сети нового поколения для науки и высшей школы.
Проведены предварительные испытания WEB-портала национальной компьютерной сети нового поколения для науки и высшей школы.
12. «Разработка пакета программно-аппаратных технологий
интеграции беспроводных сенсорных сетей с системами масштаба
предприятия».
Исполнитель - "ЛЮКСОФТ" (ООО "ЛЮКСОФТ"), г. Москва.
Основной результат:
Проведены научно-исследовательские работы по следующим
направлениями:
- оптимальная маршрутизация информационных потоков в беспроводных сенсорных сетях (БСС) с учетом динамики ее топологии;
- локальная навигация в БСС на основе статистической обработки
длин маршрутов от фиксированных узлов;
- оптимальное распознавание слабоконтрастных объектов по статистическим данным распределения измеряемых параметров.
Разработан прототип программно-аппаратного комплекса, обеспечивающего эффективный сбор и беспроводную передачу информации, получаемой с помощью сенсоров, расположенных в узлах сети, в информационные системы масштаба предприятия для использования этой информации при мониторинге технологических процессов.
77
Разработано программное обеспечения БСС, в том числе:
- архитектура системного программного обеспечения для удаленного управления БСС;
- алгоритмы диагностики узлов БСС;
- механизм настройки конфигурации БСС и режима ее работы;
- механизм формирования правил по запросам;
- механизм передачи запросов между узлами сети;
- интерфейс БСС с системой масштаба предприятия.
Разработан бизнес-план коммерциализации полученных технических решений.
Создан Центр изучения БСС и обеспечено его функционирование.
13. «Разработка открытой и свободно распространяемой автоматизированной системы поддержки процесса».
Исполнитель - закрытое акционерное общество "Нау-сервис", г.
Екатеринбург.
Основной результат работ:
Разработана программная система "ЭКСТРЕМУМ", предназначенная для автоматизации процесса разработки программного продукта до
стадии внедрения проектными группами численностью до 10 рабочих мест
в составе предприятия (организации) численностью до 200 человек сроком
до 2 лет и обеспечивающая автоматизированную поддержку всего цикла
разработки ПО в соответствие с современными требованиями к организации процессов разработки программного обеспечения (стандарты ISO, SEI
CMM), в частности:
- общее управление проектами;
- управление методологией проектов;
- управление требованиями;
- управление работами;
- конфигурационное управление;
- управление тестированием;
- управление ошибками и изменениями.
Разработан комплект программной и эксплуатационной документации на программную систему.
14. «Информационно-защищенная система создания отечественной электронной компонентной базы мирового уровня».
Исполнитель - "Московский государственный институт электронной техники (технический университет) (МИЭТ), г. Москва.
Основной результат:
Обеспечено создание современной отечественной электронной компонентной базы (ЭКБ) на основе формирования информационнозащищенной системы (ИЗС) разработки и производства ЭКБ с использова78
нием современных зарубежных средств проектирования и зарубежных
микроэлектронных фабрик.
В процессе выполнения основных мероприятий проекта сформированы условия для генерации перспективных отечественных проектов в области ЭКБ, созданы необходимые инфраструктурные компоненты для выполнения прорывных разработок и производства ЭКБ с уровнем технологии 0,35 – 0,13 мкм для нужд государственных и коммерческих заказчиков.
Создан опытный образец программы маскирующих преобразований
(обфускатор) проектных решений ЭКБ.
В целях отработки функционирования ИЗС осуществлен пилотный
проект ОКР по разработке и изготовлению опытной партии отечественного реконфигурируемого и специализированного микропроцессора, предназначенного для использования в информационно-телекоммуникационных
системах различного назначения (разработка выполнена с топологическими нормами в пределах 0,35-0,13 мкм, что соответствует мировому уровню).
В ходе реализации пилотного проекта отрабатывались все этапы
технологического цикла, реализуемого ИЗС – от проектирования до изготовления фотошаблонов и конечной элементной базы.
15. «Разработка, внедрение и применение интегрированного
программного обеспечения, реализующего методы сравнительной геномики для функциональной аннотации генов, анализа регуляторных
взаимодействий, реконструкции и моделирования метаболизма бактерий».
Исполнитель - Институт проблем передачи информации (ИПИ
РАН), г. Москва.
Основной результат:
Разработан комплекс программного моделирования (КПМ), реализующий методы сравнительной геномики для функциональной аннотации
генов, анализа регуляторных взаимодействий, реконструкции и моделирования метаболизма бактерий.
Разработан комплект программной документации на КПМ.
Область применения созданного КПМ – широкий спектр задач анализа метаболизма и генной регуляции бактерий. Особенностью разрабатываемой системы является включение в состав единого комплекса компонент для решения всех основных задач сравнительной геномики и функциональной аннотации генов, что способствует существенному повышению эффективности работы эксперта-аннотатора.
С применением разработанного КПМ проведены проблемноориентированные поисковые исследования фундаментального характера
по следующим направлениям:
79
- поиск потенциальных мишеней для новых классов антибиотиков;
- анализ и моделирование метаболических систем штаммовпродуцентов;
- анализ и моделирование систем устойчивости к стрессам организмов, применяемых в системах биологической очистки.
16. «Разработка программных средств для анализа способов реализации генетической информации на различных уровнях строения
биосистем в процессах их функционирования».
Исполнитель - Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта (ИМБ РАН), г. Москва.
Основной результат:
Разработан программный комплекс анализа генетической информации (ПКАГИ).
Разработан комплект программной документации на ПКАГИ.
С помощью разработанного ПКАГИ осуществлены следующие проблемно-ориентированные поисковые исследования фундаментального характера по приоритетным направлениям научно-технологического развития:
1) охарактеризованы мутации в первичной структуре фибриллярного белка коллагена, представляющие интерес в медицинском аспекте;
2) предсказаны модификации в первичной структуре фибриллярного белка каркасной нити паутины спидроина, представляющие интерес с
точки зрения создания новых материалов;
3) установлена потенциальная болезнетворность рецессивных аллелей генов человека;
4) установлено влияние мутаций на трехмерную структуру белков
человека.
Создана база данных структурных доменов и линкеров белков.
Создана база данных, на основе которой будут выявлены характерные особенности различных классов мутаций (патогенные, онкогенные,
функционально нейтральные) в белках человека и других видов.
17. «Разработка программных средств смыслового поиска и
анализа материалов научных исследований в области наук о жизни,
опубликованных на естественных языках в научной печати и в Интернете».
Исполнитель - Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московская медицинская академия
им. И.М.Сеченова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию, г. Москва.
80
Основной результат:
Разработан программный комплекс поиска и анализа информации
(ПК ПАИ), предназначенный для обеспечение исследователя инструментальными средствами поиска и анализа соответствующих его информационным потребностям материалов научных исследований в области наук о
жизни, содержащихся в произвольных коллекциях текстов на естественных языках, опубликованных в научной печати и сети Интернет.
ПК ПАИ обеспечивает:
- поиск в глобальных и локальных сетях тематической информации
в области наук о жизни;
- формирование по тематической информации в области наук о
жизни электронных библиотек с полностью автоматическими сервисами
высокоточного семантического поиска, анализа, классификации и кластеризации информации;
- поиск информации в электронных библиотеках по тематике и содержанию, а не только по вхождению в документ определенного набора
слов;
- интерактивную тематическую навигацию по коллекции документов в электронной библиотеке и помощи при формировании запросов,
адекватных информационным потребностям пользователя;
- классификацию и кластеризацию коллекций текстовых документов в электронных библиотеках по тематике и содержанию;
- анализ информации в электронных библиотеках по тематике и содержанию, в частности, для вычислительного аннотирования документов и
их тематически (содержательно) однородных групп;
- предоставление пользователям электронных библиотек сервисов
по поиску ответов на профессиональные вопросы, сформулированные на
естественном языке.
ПК ПАИ предназначен для эксплуатации на распределенной вычислительной системе научными, медицинскими и образовательными учреждениями, проводящими работы в области наук о жизни, специалистами в
данной предметной области.
Разработан комплект программной документации в соответствии с
требованиями ГОСТ 19.101-77.
18. «Исследование процессов эпитаксиального роста гетероструктур для источников излучения в глубоком УФ диапазоне (260 –
300 нм) и электронных и оптических явлений в таких структурах».
Исполнитель - Физико-технический институт имени А.Ф.Иоффе
Российской академии наук, г. Санкт-Петербург.
Основной результат:
В результате теоретического моделирования процессов излучательной рекомбинации в гетероструктурах AlGaN и экспериментальных иссле81
дований их оптических и электрофизических свойств получены следующие результаты:
- выявлены основные факторы, определяющие максимальную эффективность излучательной рекомбинации в слоях и гетероструктурах.
Описаны основные явления, приводящие к снижению эффективности люминесценции, обусловленные наличием внутренних поляризационных полей и генерацией дефектных уровней, связанных с прорастающими дислокациями;
- разработана программа расчета, позволяющая определять эффективность излучения квантоворазмерных гетероструктур в зависимости от
их основных конструктивных параметров - содержания Al в барьерном и
активном слоях, а также значений ширины этих слоев;
- определены оптимальные значения параметров гетероструктур на
основе AlGaN для достижения необходимых характеристик фотолюминеcценции и электролюминесценции с длиной волны менее 300 нм.
Разработаны технологии роста квантоворазмерных гетероструктур
AlxGa1-xN/AlyGa1-yN. Для модуляция состава гетероструктур предложено использовать не только стандартный способ за счет изменения температуры источника Al, но и новый метод формирования «цифровых» твердых
растворов на основе короткопериодных сверхрешеток AlGaN/GaN при импульсной подаче потока Al, причем последний способ позволяет получить
более однородный твердый раствор.
Получены предельно достижимые уровни n- и p- легирования эпитаксиальных слоев и гетероструктур в системе AlGaN со следующими параметрами:
- концентрацией электронов на уровне вплоть до 2×1019см-3 при
использовании для легирования кремния (6N), испаряемого твердотельным эффузионным источником;
- концентрацией дырок в AlGaN слоях и гетероструктурах на уровне
до 5×1018см-3 при использовании для легирования магния (5N), испаряемого твердотельным эффузионным источником.
На основании полученных результатов разработана технологическая документация на проведение процессов роста AlGaN гетероструктур
для коротковолновых УФ СИД на отечественной установке МПЭ серии
ЭПН.
В ходе проведения НИР разработаны следующее методики:
- технологий эпитаксиального роста роста слоев и гетероструктур в
системе (Al, Ga)N методом МПЭ с термическим крекингом аммиака и
плазменной активацией азота на установке СOMPACT 21T-NН3;
- технологий эпитаксиального роста слоев и гетероструктур в системе (Al, Ga)N методом МПЭ на отечественной установке серии ЭПН;
- измерений кривых рентгено-дифракционного отражения на установке ДРОН 2;
82
- измерения спектров фотолюминесценции и электролюминесценции на установке СДЛ2;
- определения концентрации электрически активной примеси u1074
в слоях GaN и AlGaN.
19. «Разработка приемников и перестраиваемых фильтров на
основе высокотемпературных сверхпроводников».
Исполнитель - Институт радиотехники и электроники Российской
академии наук, г. Черноголовка.
Основной результат:
Проведены исследования по развитию физических и технологических принципов роста и анализа ВТСП пленок и многослойных структур
на их основе и, в том числе методами электронной, лазерной, атомносиловой микроскопии, с помощью рентгеноструктурного и фазового анализа.
Проведены исследований по оптимизации технологии получения
ключевых элементов телекоммуникационного тракта на основе ВТСП
пленок, в том числе высококачественных тонкопленочных ВТСП джозефсоновских переходов.
Разработана документации на лабораторные модели миниатюрного
интегрального приемника, СВЧ фильтра, ИК-болометра, спектрометра на
основе миниатюрного перестраиваемого сверхпроводникового интегрального приемника.
Изготовлены и исследованы модели миниатюрного интегрального
приемника, СВЧ фильтров, ИК-болометра, спектрометра на основе миниатюрного перестраиваемого сверхпроводникового интегрального приемника.
Выработаны рекомендации по оптимизации параметров для достижения предельных характеристик перестраиваемых СВЧ фильтров, ИКболометра, миниатюрного широкополосного приемника, спектрометра на
основе миниатюрного перестраиваемого сверхпроводникового интегрального приемника.
Выработаны рекомендации по оптимальной конструкции болометра
с активной и пассивной отрицательной электротепловой обратной связью.
20. «Разработка технологии изготовления нитридных гетероструктур на подложках нитрида алюминия для СВЧ транзисторов».
Исполнитель - Открытое акционерное общество "Светлана", г.
Санкт-Петербург.
Основной результат:
Разработан технологический процесс получения нитридных структур для СВЧ-транзисторов диапазона 8 – 12 ГГц с параметрами мирового
уровня, применяемых при создании радиолокационных станций нового
83
поколения (Активные Фазированные Антенные Решётки, АФАР) и различных СВЧ- усилителей и передающих модулей для систем телекоммуникации).
Получаемые по разработанной технологии гетероструктуры обеспечивают:
- улучшение электронного ограничения в двумерном канале за счет
встроенного электрического поля;
- отсутствие трещин в AlGaN слоях, покрывающих GaN канал (в
случае односторонних структур растрескивание существенно ограничивает состав используемого AlGaN);
- существенное (на 4-5 порядков) уменьшение плотности проникающих дислокаций, являющихся основным источником утечки тока в нитридных структурах на традиционных подложках;
- существенное увеличение срока службы прибора за счет кардинального уменьшения дефектности материала;
- существенное уменьшение шунтирования проводимости двумерного электронного газа носителями в объеме материала.
Разработана технологическая документация на техпроцесс.
Произведен выбор средств технологического оснащения производственного процесса.
Изготовлена и испытана опытная партия гетероструктур.
21. «Разработка технологии создания высокопроизводительных
модульно-наращиваемых многопроцессорных вычислительных систем с программируемой архитектурой на основе реконфигурируемой
элементной базы».
Исполнитель - Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Таганрогский государственный радиотехнический университет", г. Таганрог.
Основной результат:
Разработаны методы и средства создания виртуальных вычислителей в рамках архитектуры модульно-наращиваемой многопроцессорной
вычислительной системы (МНМС), обеспечивающие реальную производительность близкую к пиковой.
Разработаны методы и средства программирования для динамической перестройки архитектуры в процессе решения задачи.
Разработана интегрированная среда разработки параллельных программ для МНМС.
Разработаны комплекты конструкторской, программной и эксплуатационной документации МНМС с программируемой архитектурой на основе реконфигурируемой элементной базы.
84
Изготовлен опытный образец МНМС, содержащий 4 базовых модуля с производительностью 50 ГФлопс каждый, с объемом памяти 4 Гбайта
и общей пиковой производительностью до 200 ГФлопс.
Проведены предварительные и государственные приемочные испытания опытного образца МНМС.
Созданные методы и средства являются новыми и перспективными,
поскольку превосходят по своим характеристикам большинство используемых и разрабатываемых в настоящее время в РФ архитектур многопроцессорных вычислительных систем.
22. «Разработка и изготовление оптоволоконной системы квантовой криптографии, основанной на методе временного кодирования
однофотонных состояний».
Исполнитель - Институт физики твердого тела Российской академии
наук, г. Черноголовка.
Основной результат:
Разработан прототип системы квантовой криптографии, основанной
на методе временного кодирования однофотонных состояний и предназначенной для распределения криптографических ключей при помощи однофотонных состояний по оптоволоконным линиям связи для дальнейшего
использования этих ключей в системах конфиденциальной передачи информации.
Разработан интегрированный продукт, который включает следующие компоненты:
- оптоволоконную часть;
- двухканальную систему регистрации однофотонных импульсов на
длине волны 1,55 мкм;
- электронику управления с необходимым программным обеспечением;
- набор программ и алгоритмов, обеспечивающий обмен через открытый канал связи;
- программы и алгоритмы “чистки” и усиления секретности (хэширования) исходного ключа для создания финального ключа.
Разработано программное обеспечение верхнего уровня, обеспечивающего коррекцию ошибок в первичных ключах, полученных по квантовому каналу связи.
Разработанный прототип системы относится к первым практическим реализациям результатов фундаментальных исследований в области
квантовой криптографии, которые будет определять облик информационных технологий и систем защищенной передачи информации в ближайшее
десятилетие.
85
23. «Разработка прикладных технологий для инженерных задач
с плотными системами уравнений и сверхбольшим числом неизвестных».
Исполнитель - Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский физико-технический
институт (государственный университет)", г. Москва.
Основной результат:
Разработан программный комплекс «Нейроматематика» (ПКНМ),
предназначенный для обеспечения инженерных расчетов с использованием методов и средств нейросетевых технологий в таких прикладных задачах как:
– задачи гидроакустики с учетом рельефа дна;
– управление обтеканием самолета с помощью эжекции на крыльях;
– расчет проволочных и полосковых антенн;
– прогноз ветровой обстановки в городских застройках.
Разработанный ПКНМ предназначен для эксплуатация организациями-пользователями, работающими в следующих областях:
– создание летательных аппаратов, как в части аэродинамики, так и
в части их нейроуправления;
– создание систем обнаружения подводных аппаратов;
– проектирование элементов и устройств мобильной связи;
– проектирование городов и населенных пунктов с заданными параметрами ветровой нагрузки.
Разработан комплект программной и эксплуатационной документации.
24. «Технология разработки мультимедийных приложений для
мобильных платформ».
Исполнитель - Санкт-Петербургский государственный университет
информационных технологий, механики и оптики (СПб ГУ ИТМО), г.
Санкт-Петербург.
Основной результат:
Разработана технология разработки мультимедийных приложений
для мобильных платформ (ТРМП), предназначенная для создания мультиплатформенных приложений работающих с видео - и аудио-данными. На
основе разработанной технологии можно создавать приложения для стационарных компьютеров под управлением ОС MS Windows, для карманных ПК под управлением MS Windows Mobile, а также для мобильных телефонов (смартфонов) работающих под управлением ОС Symbian.
Разработана программная документация.
Разработаны методики применения ТРМП.
86
Разработанная программная технологии обладает высоким потенциалом коммерциализуемости, за счет создания на ее базе коммерческих
приложений для мобильных устройств.
25. Разработка технологии создания нового поколения широкополосных теле коммуникационных средств комплектации беспроводных сетей передачи данных, голоса и видеоинформации».
Исполнитель - Институт проблем передачи информации Российской
академии наук, г. Москва.
Основной результат:
Разработана линейка устройств, предназначенных для комплектации территориально-распределенных широкополосных сетей беспроводного абонентского доступа к ресурсам Интернет, телефонии и других сетей общего пользования, основанных на серии стандартов IEEE 802.11,
IEEE 802.16, а также создания корпоративных и ведомственных сетей с
интеграцией голоса, видео, телеметрии и т.д., в составе:
- базовая станция с интерфейсом 100 BaseT для стыка с аппаратурой
передачи данных и с интерфейсом подключения модуля электронной коммутации управляемой антенны;
- абонентское устройство с интерфейсом 100 BaseT для стыка с аппаратурой передачи данных;
- устройство с двумя беспроводными интерфейсами и одним интерфейсом 100 BaseT;
- устройство с одним беспроводным интерфейсом и двумя интерфейсами 100BaseT, для стыка с аппаратурой передачи данных и дополнительной аппаратурой, реализующей функции шлюза TDMoIP.
Разработанные устройства обеспечивают обмен информацией по
радиоканалу со скоростью от 1 Мбит/с до 108 Мбит/с в расширенном (по
сравнению с семейством стандартов IEEE 802.11) диапазоне частот 2312 2472 МГц, 2512 – 2732 МГц, 4920 – 5700 МГц и 5745 – 6085 МГц.
Изготовлены и прошли предварительные и государственные приемочные испытания опытные образцы устройств.
Разработанные устройства при расширенном частотном диапазоне и
повышенной стойкости к климатическим воздействиям в 3-4 раза дешевле,
чем аналогичные изделия зарубежных фирм Cisco Aironet, Lucent
Technologies.
26. «Создание комплекса пакетов прикладных программ для
моделирования сложных научных и промышленных задач на суперкомпьютерных системах терафлопного уровня и в распределенных
вычислительных средах».
Исполнитель - Институт математического моделирования (ИММ
РАН), г. Москва.
87
Основной результат:
Разработан комплекс пакетов программ, предназначенный для систематических вычислений на высокопроизводительных многопроцессорных ЭВМ террафлопного диапазона, объединенных в единый виртуальный
суперкомпьютер с помощью GRID-технологий с целью моделирования
технологических и научных задач в областях аэродинамики, аэроакустики,
нефтедобычи, квантовой химии и фармацевтики.
Разработан комплект программной и эксплуатационной документации.
27. «Исследование и разработка средств повышения защищённости программного обеспечения от внешних атак».
Исполнитель - Институт системного программирования Российской
академии наук, г. Москва.
Основной результат:
Разработана интегрированная среда обнаружения уязвимостей в исходном коде программ, основное назначение которой состоит в использовании ее для проведения аудита исходного кода с целью повышения качества и защищенности программного обеспечения от внешних атак.
В результате поиска уязвимостей пользователь получает список
предупреждений с возможностью показа мест в исходном коде, которые
являются источником предупреждений. При этом среда обеспечивает высокий процент истинных предупреждений (не менее 50%).
Применение разработанной среды обнаружения уязвимостей при
разработке нового и тестировании уже имеющегося программного обеспечения позволяет:
- снизить риски наличия критических с точки зрения безопасности
ошибок в системе безопасности ПО;
- ускорить этап отладки программных продуктов и уменьшить время, требуемое для выхода продукта на рынок;
- снизить накладные расходы на сопровождение проанализированного программного обеспечения.
В связи с тотальным развитием технологий Интернет, Интранет, области применения интегрированной среды поиска уязвимостей охватывают практически все области деятельности, связанные с производством или
использованием программ, то есть распространяется на любой процесс, в
ходе которого требуется обеспечить защищенность программного обеспечения от внешних атак.
28. «Инструментальные средства поддержки разработки прикладных многоагентных систем».
Исполнитель - Закрытое акционерное общество "Научноисследовательский институт "Центрпрограммсистем", г. Тверь.
88
Основной результат:
Разработан комплекс инструментальных программных средств
(КИПС), предназначенный для поддержки технологии проектирования и
программной реализации прикладных многоагентных систем (МАС),
функционирующих в различных операционных средах на агентной платформе JADE.
Основное назначение КИПС заключается в облегчении труда программистов, разрабатывающих программную реализацию проектируемой
МАС, для обеспечения этого КИПС содержит множество стандартных механизмов, обеспечивающих автоматическое исполнение рутинных операций, сопровождающих процесс разработки многоагентных приложений.
Разработан комплект программной и эксплуатационной документации.
Проведены предварительные и государственные приемочные испытания разработанного КИПС.
29. «Разработка технологии ресурсонезависимого параллельного программирования для многопроцессорных вычислительных систем различных классов».
Исполнитель - Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Таганрогский государственный радиотехнический университет", г. Таганрог.
Основной результат:
Разработан программный комплекс транслятора параллельных прикладных программ, выполняемых на многопроцессорных системах с массовым параллелизмом различных архитектур и конфигураций.
Разработанный программный комплекс ориентирован на массовое
использование в специализированных областях и конкурентоспособен по
сравнению с аналогами, превосходя их в функциональности по следующим параметрам:
- количество типов поддерживаемых архитектур многопроцессорных систем в 2 раза;
- отношение реальной и пиковой производительности системы для
широкого класса задач в 1,5 раза.
30. «Технологии и программные средства создания систем автоматизации проектирования сложных технических объектов».
Исполнитель - Вычислительный центр им.А.А.Дородницына Российской академии наук, г. Москва.
Основной результат:
Разработаны программные комплексы:
89
- "Генератор проектов" (ПК "ГП"), предназначенный для автоматизации процесса проектирования, разработки и сопровождения прикладных
информационно-вычислительных систем коллективного пользования;
- "Метод достижимых целей" (ПК "МДЦ"), предназначенный для
реализации гибридных методов автоматической аппроксимации паретовой
границы множества достижимых характеристик объекта и множества эффективных конструкторских решений в рамках многопроцессорных систем;
- "ЭЙЛЕР" (ПК "ЭЙЛЕР"), предназначенный для проведения расчетов по динамическому анализу многокомпонентных механических систем
для моделирования информации о динамическом поведении создаваемых
изделий и возникающих в них силовых нагрузках.
Получены свидетельства об официальной регистрации программ
для ЭВМ.
31. «Технология автоматного программирования: применение и
инструментальные средства».
Исполнитель - Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики",
г. Санкт-Петербург.
Основной результат:
Программный комплекс автоматного программирования (ПК АП)
предназначен для проектирования и реализации сложных программных
комплексов, при создании которых используются средства процедурного и
объектно-ориентированного программирования, путем формализации следующих этапов создания программного обеспечения:
- проектирования;
- реализации;
- отладки;
- документирования.
Разработаны методические рекомендации и указания по разработке,
базирующиеся на принципах автоматного программирования специальных
проектных схем для создания программных комплексов в следующих областях приложений:
- системы управления с повышенными требованиями к надежности
функционирования;
- встроенные системы;
- мобильные системы;
- клиент-серверные системы;
- Интернет-системы;
- визуализаторы алгоритмов;
- тренажеры и симуляторы.
90
Разработанный ПК АП ориентирован на массовое использование в
специализированных областях и конкурентоспособен по сравнению с аналогом Omondo UML компании Omondo, превосходя его в функциональности по следующим параметрам:
- проверка модели на корректность
- интерпретация модели;
- автоматическая генерация кода по модели;
- автоматизированная генерация документации по модели;
- визуальный отладчик диаграмм состояний.
32. «Разработка интерактивной Веб-ориентированной системы
для решения задач молекулярного моделирования с использованием
технологий распределенных вычислений».
Исполнитель - Научно-исследовательский вычислительный центр
Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, г.
Москва.
Основной результат:
Разработана Веб-ориентированная система Keenbase, предназначенная для выявления из коллекции химических структур набора соединений,
избирательно взаимодействующих с определенным участком белковой
макромолекулы, и удовлетворяющих определенным критериям, позволяющим исключить токсичные соединения.
Keenbase обеспечивает разработчиков новых лекарств информационно-программным инструментарием для нахождения новых ингибиторов
для заданных белков-мишеней с помощью компьютерного моделирования
in silico, что позволяет существенно сократить затраты времени и средств.
Применение системы не ограничивается только областью фармацевтики,
но относится также к сельскому хозяйству (разработке гербицидов), ветеринарии и экологии.
Реализована возможность подключения распределенных вычислений с помощью технологии метакомпьютинга.
Проведена отладка работы всей системы в целом и тестирование на
реальный биологических системах с размещением результатов на вебресурсе для ознакомления внешних пользователей.
33.
«Выбор,
обоснование
и
оптимизация
проектнотехнологического базиса для создания новых поколений субмикронных СБИС класса «система на кристалле» с возможностью реализации самодиагностики в соответствии с принятыми международными
стандартами».
Исполнитель - Общество с ограниченной ответственностью "Институт программного обеспечения вычислительных систем (МАКРОСОФТ)",
г. Зеленоград.
91
Основной результат:
Разработан программно-аппаратный комплекс (ПАК), обеспечивающий встраивание систем самодиагностики и тестирование СБИС в соответствии со стандартом IEEE 1149.1, позволяющий разрабатывать быстро
и экономически эффективно большую номенклатуру СБИС, в том числе
класса “Система на Кристалле” (СнК) с уменьшенными затратами на измерения благодаря встроенным средствам самодиагностики.
Разработанный ПАК, включающий программы для реализации механизма граничного сканирования и встраивания JTAG интерфейса позволяет:
- проектировать СБИС класса «система на кристалле» с интеграцией
до 150 млн. транзисторов с минимальным размером элементов 0,09 мкм и
менее;
- проводить диагностику проекта с целью выявления технологических дефектов;
- эмулировать диагностические регистровые цепи, включая полнофункциональную верификацию диагностических средств в составе
СБИС;
- автоматически генерировать цепочки диагностических сдвиговых
регистров при организации средств самодиагностики по стандарту JTAG
для схем комбинированного типа.
34. «Разработка технологии проектирования систем поддержки
принятия решений для информационных систем на основе логики понятий».
Исполнитель - Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт "Рубин", г. Санкт-Петербург.
Основной результат:
Разработана автоматизированная система проектирования (АСП)
систем поддержки принятия решений (СППР), поддерживающих автоматизацию процессов управления ресурсами и услугами в информационных
системах различного назначения. АСП предназначена для автоматизации
процесса создания прикладной СППР, на стадиях разработки, внедрения и
опытной эксплуатации проектируемой СППР.
Разработанная АСП СППР обеспечивает:
- создание прикладных СППР, обеспечивающих реализацию функций интеллектуального управления ресурсами и услугами в информационных системах различного назначения;
- упрощение процесса разработки и адаптации СППР по управлению ресурсами и услугами в информационных системах, что позволит сократить расходы на разработку систем поддержки принятия решений, а
также на их развитие и модернизацию;
92
- обеспечение при создании прикладных СППР интуитивно понятного и доступного для широкого круга пользователей описания предметной области и процессов принятия решений.
Для проверки основных технических решений и соответствия разработанной АСП СППР требованиям технического задания был разработан демонстрационный опытный образец СППР, обеспечивающий поддержку принятия решений по управлению ресурсами и услугами в мультисервисных сетях на основе концептуального подхода к проектированию
СППР и эксплуатации сетей связи (NGOSS - New Generation Operations
Software and Systems и SOA - Service Oriented Architecture).
35. «Разработка и реализация алгоритмических и программных
средств тематической категоризации Интернет-ресурсов с использованием семантического анализа текстового содержимого webстраниц».
Исполнитель - Общество с ограниченной ответственностью "МегаВерсия", г. Москва.
Основной результат:
Разработана информационная система тематической категоризации
(СТК) Интернет-ресурсов с использованием семантического анализа текстового содержимого web-страниц для использования в системах контентной фильтрации. Основными функциями СТК являются:
- формирование и автоматическое поддержание в актуальном состоянии базы категоризированных ресурсов сети Интернет;
- интеграция категоризированной базы Интернет-ресурсов с системами контентной фильтрации для ограничения доступа пользователей к
нежелательной информации.
Основным назначением СТК является предоставление программных
интерфейсов к информации о категоризированных ресурсах сети Интернет
установленным системам контентной фильтрации, для обеспечения их
возможности выполнять свои функции.
36. «Разработка комплекса программных компонентов для
компьютерного моделирования и дизайна в области постгеномной системной биологии (системная биология in silico)».
Исполнитель - Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук (ИЦиГ СО РАН), г. Новосибирск.
Основные результаты:
Разработаны три исполнения автоматизированной системы научных
исследований "Системная биология", обеспечивающей решение следующих задач:
93
- анализа, компьютерного моделирования бактериальной клетки и
дизайна искусственных бактериальных молекулярно-генетических конструкций;
- анализа и компьютерного моделирования сложных пространственно-распределенных молекулярно-генетических систем и процессов,
контролирующих морфогенез клеток, тканей и органов растений и животных;
- планирования генно-инженерных экспериментов на растениях и
прокариотах с целью создания организмов с качественно новыми или
улучшенными свойствами;
- анализа экспериментальных данных по молекулярной эпидемиологии социально-значимых заболеваний и популяционному полиморфизму
ДНК.
Данная система может применяться для прогнозирования эпидемиологических ситуаций в России.
37. «Исследование и развитие радиофизических методов и технологий для информационных систем дистанционного исследования
сред и объектов, включая критическое воздействие на ионосферу
мощными электромагнитными и акустическими волнами».
Исполнитель - Федеральное государственное научное учреждение
«Научно-исследовательский
радиофизический
институт»
(ФГНУ
“НИРФИ”), г. Нижний Новгород.
Основные результаты:
Исследованы:
- принципы создания физических моделей искусственных образований F-области, включая квазистационарные неоднородности плазмы с
масштабами от десятков сантиметров до десятков километров, высокочастотные плазменные возмущения вблизи частоты воздействия, а также
ускоренные заряженные частицы;
- новые методы (радиоакустика, электроакустика) определения параметров (температура, вариации электрического поля) геофизических
сред (мезосфера и тропосфера Земли).
Разработаны проекты ТЗ на ОКР:
- разработка аппаратно-программного комплекса широкополосного
(2…30 МГц) зондирования ионосферы и диагностики искусственных
ионосферных возмущений с использованием маломощного (10...100 Вт)
помехозащищенного сигнала с линейной частотной модуляцией;
- разработка комплекса для прогнозирования землетрясений в сейсмоопасных районах.
Разработаны проекты ТЗ на НИР:
94
- исследование способов дистанционного комплексного мониторинга искусственных ионосферных возмущений атмосферы в интервале высот
50-130 км. экологически безопасным и экономичным методом;
- исследование способа для прогнозирования катастрофических явлений в районах шахтной добычи полезных ископаемых.
38. «Разработка системы электронного обмена стандартизованными документами на основе Интернет- и Интранет-порталов для
ускорения документооборота в медицинских учреждениях страны».
Исполнитель - Федеральное государственное унитарное предприятие «Главный научно-исследовательский вычислительный центр» Управления делами Президента РФ (ФГУП «ГлавНИВЦ» Управления делами
Президента РФ), г. Москва.
Основной результат:
Исследован и адаптирован к условиям Российского здравоохранения международный стандарт представления и передачи медицинской информации "Архитектура клинических документов CDA Release 2".
Разработаны предложения по внесению в международные стандарты обмена медицинской информацией дополнительных элементов, обеспечивающих сохранение элементов электронной цифровой подписи. Реализация этих предложений позволит обеспечить надёжную защиту данных
и достоверность электронного медицинского документооборота.
Создан и прошел опытную эксплуатацию опытный образец автоматизированной системы электронного обмена стандартизованными медицинскими документами (АС ОСМД ) на базе крупной многопрофильной
больницы с поликлиникой. Использование АС ОСМД позволит существенно (в 2-3 раза) ускорить документооборот как внутри, так и между
медицинскими учреждениями и перейти на качественно новый уровень
управления медицинскими учреждениями.
39. «Разработка открытого (open source) тестового набора и центра верификации операционной системы Linux».
Исполнитель - Институт системного программирования РАН, г.
Москва.
Основной результат:
Разработан программный комплекс открытого систематического тестового набора (ПК СТН), проверяющего соответствие реализаций операционной системы Linux формализованным требованиям.
Применение ПК СТН позволяет:
- увеличить степень надежности систем на базе ОС Linux;
- существенно облегчить проверку соответствия поведения системных интерфейсов Linux требованиям открытого стандарта LSB Core, тем
95
самым способствуя распространению этого стандарта и сокращению затрат на разработку прикладного ПО для Linux систем;
- сократить время разработки адаптированных под специальные задачи отдельных компонентов операционной системы Linux.
Разработан комплект программной документации.
Организован Центр верификации операционной системы Linux и
проведены научно-исследовательские работы на его базе.
40. «Разработка нового поколения корпоративных информационных систем управления государственными органами, регионами,
предприятиями и организациями на основе динамических адаптивных моделей и единой информационно-функциональной платформы.
Исполнитель - Общество с ограниченной ответственностью Компания «Цефей» (ООО Компания «Цефей»), г. Москва.
Основные результаты:
Исследованы общемировые и национальные тенденции развития
стандартов и технологий моделирования и разработки бизнес-систем класса ERP.
Разработан проект стандарта единого языка эволюционного моделирования.
Разработан программно-аппаратный комплекс для проектирования,
реализации и тестирования корпоративной информационной системы
управления нового поколения класса ERP.
Спроектирована базовая конфигурация бизнес-системы нового поколения класса ERP для управления сложной организационной, территориально-распределенной бизнес-структурой с диверсифицированными видами деятельности.
41. «Создание программного обеспечения для выявления белков
– диагностических маркеров патологических процессов».
Исполнитель
Государственное
учреждение
Научноисследовательский
институт
биомедицинской
химии
имени
В.Н.Ореховича Российской академии медицинских наук, г. Москва.
Основные результаты:
Исследованы методы компьютерного анализа двумерных электрофореграмм белков биологических образцов, предназначенные для:
- выявления диагностических маркеров злокачественных опухолевых заболеваний, используемые при диагностике опухолей;
- определения токсилогических профилей белков;
- прослеживания системных изменений в метаболических взаимосвязях.
Разработан программный комплекс "Протей" и методики его применения для решения биомедицинских задач:
96
- выявление маркеров опухолевых заболеваний, которые можно будет использовать при диагностике опухолей;
- определение различного рода токсилогических профилей белков и
прослеживание системных изменений в метаболических взаимосвязях.
Проведены тестовые исследования с помощью разработанного комплекса "Протей".
42. «Создание пакета прикладных программ для оценки токсичности химических соединений».
Исполнитель - Институт физиологически активных веществ Российской Академии Наук (ИФАВ РАН), г. Черноголовка.
Основные результаты:
Исследованы принципы компьютерного моделирования и оценки
токсичности химических веществ на основе комбинированного анализа
данных о структуре вещества и его взаимодействия с организмом.
Разработан программный комплекс КРАТОКС/ПРЕТОКС предназначенный для использования в научно-исследовательских, медицинских и
учебных учреждениях с целью направленного конструирования биологически активных веществ с заданными свойствами.
Комплекс КРАТОКС/ПРЕТОКС предназначен для оценки токсичности органических соединений по их структурным формулам для классов
острой токсичности, эффектов, молекулярных механизмов токсического
действия, LD50 для мышей при пероральном введении и расчёта таких
свойств химических соединений как липофильность, растворимость в воде, летучесть и кишечную адсорбцию при пассивном транспорте.
Проведены тестовые исследования с помощью разработанного комплекса КРАТОКС/ПРЕТОКС.
43. «Разработка типового программно-аппаратного комплекса
(вычислительного кластера) для работы с пространственными структурами белков».
Исполнитель - Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тверской государственный университет», г. Тверь.
Основные результаты:
Разработан программно-аппаратный комплекс предназначенный
для:
- проведения молекулярного моделирования белков;
- поиска оптимальных лигандов;
- обучения персонала молекулярному дизайну при его эксплуатации
организациями-пользователями.
Разработана программная и эксплуатационная документация.
97
Итоги
В результате реализации проектов выполнялись следующие мероприятия ФЦНТП:
 мероприятие 1.2. - Проблемно-ориентированные поисковые исследования фундаментального характера.
 мероприятие 1.3. - Прикладные разработки в рамках системы приоритетных направлений.
 мероприятие 1.9. - Проведение молодыми учеными научных исследований по приоритетным направлениям науки, высоких технологий и
образования.
 мероприятие 1.10. - Развитие системы научно-исследовательской и
учебно-исследовательской работы аспирантов и студентов в ведущих
научно-образовательных центрах.
 мероприятие 2.2. - Проведение опытно-конструкторских, технологических и экспериментальных разработок по приоритетным направлениям развития научно-технической сферы (в том числе на долевой основе с
хозяйствующими субъектами.
 мероприятие 2.3. - Разработка бизнес-планов коммерциализации
новых технологий.
 мероприятие 2.10. - Научно-организационное и методическое сопровождение патентования результатов интеллектуальной деятельности,
полученных с привлечением средств федерального бюджета в рамках Программы.
Итог: по направлению «Информационно-телекоммуникационные
системы» реализовано 43 проекта.
В результате работ выполнено (с перевыполнением плановых показателей) 57 проблемно-ориентированных исследований и 87 прикладных
разработок мирового уровня.
Опубликовано –363 научные работы.
Подготовлено патентов на результаты интеллектуальной деятельности и свидетельств об официальной регистрации программ для ЭВМ – 111.
Защищено диссертаций – 121 диссертация.
Результаты работ свидетельствуют о достигнутом позитиве в рассматриваемом направлении реализации ФЦНТП.
Члены Академии информатизации образования планируют и в
дальнейшем принимать активное участие в реализации государственных
программ в сфере образования и науки.
98
УЧЕБНО - МЕТОДИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ ПОДГОТОВКИ УЧИТЕЛЯ
МАТЕМАТИКИ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ЦИФРОВЫХ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ
Ю.А.Дробышев, И.В.Дробышева
Калужский государственный педагогический университет
им. К.Э. Циолковского
Совершенствование образования становится все более очевидным
приоритетом в развитии всех стран мира. Уже в обозримом будущем
именно его состояние станет определяющим в развитии мировой цивилизации. Поэтому особое внимание в настоящий момент уделяется эффективности материально-технического, методического и информационного
обеспечения отечественной сферы образования, внедрению в учебный
процесс новейших образовательных технологий. Основные направления
внедрения современных информационных технологий в образование
намечены в Федеральных целевых программах «Развитие единой образовательной информационной среды (2001-2005гг.)» и «Электронная Россия
(2001-2010гг.)», в отраслевых научно-технических программах «Научное,
научно-методическое, материально-техническое и информационное обеспечение системы образования», «Создание системы открытого образования».
Важнейшей чертой современного образования становится использование в учебном процессе электронных учебников и учебных пособий
(цифровых образовательных ресурсов). Однако в настоящее время, несмотря на высокий уровень развития компьютерных технологий, отмечается низкая эффективность их использования учителями, в том числе математики, в процессе обучения учащихся. Одна из основных причин этого
явления кроется в достаточно низком уровне или в отсутствии у учителей
методических знаний и умений по применению цифровых образовательных ресурсов в учебном процессе. Для ликвидации данного пробела в методической подготовке необходимо внести изменения в содержание курса
ТиМОМ. Нами разработан учебно-методический модуль (УММ) «Электронные учебники математики нового поколения и их влияние на изменение деятельности ученика и деятельности учителя на уроке математики»,
входящий в нормативный курс «Теория и методика обучения математике»,
читаемый в рамках подготовки специалиста по направлению 050201.65
«Математика» с дополнительной специальностью». Модуль является одним из компонентов подготовки будущих специалистов и в качестве такового способствует углублению и расширению профессиональной компетенции студентов, формированию и развитию как интегральной составляющей образования и самообразования специалиста.
Он нацелен на реализацию задач, сформулированных в Концепции
модернизации российского образования на период до 2010 года, Приказе
99
Минобразования России от 03.12.2001 №3926 «О единой организации и
координации работ в области информатизации образования в России», Постановлении Правительства РФ от 28.01.02 N65 «О Федеральной целевой
программе «Электронная Россия (2002-2010гг.)», Проекте «Информатизация системы образования» (ИСО), реализуемого в соответствии с Соглашением о займе между Российской Федерацией и Международным банком
реконструкции и развития № 4726-RU от 07.12.2004 г.
Основная цель модуля - дать общее представление о современных
учебниках и учебных пособиях в образовательной области «Математика»,
основанных на использовании информационных и коммуникационных
технологий и раскрыть их возможности при обучении учащихся математике.
Модуль предполагает интеграцию и актуализацию методологических, психолого-педагогических, методических и математических знаний.
В результате освоения модуля реализуются следующие задачи профессиональной подготовки студентов:
- на уровне ключевых компетентностей: овладение общими знаниями в области применения информационных технологий, формирование
умений по организации работы, направленной на выявление проблем и
поиска путей их решения, овладение коммуникативными умениями для
работы в неоднородных группах, формирование критического мышления;
- на уровне базовых компетентностей: развитие гибкого профессионального мышления, овладение знаниями по организации групповой проектно-ориентированной работы учащихся с использованием ЦОР, содействие развитию творческой инициативы у будущих учителей;
- на уровне специальных компетентностей: получение знаний об
электронных учебниках и требованиях, предъявляемых к ним, об основных ЦОР по математике, овладение знаниями и приемами конструирования учебно-математической деятельности учащихся с использованием
ЦОР, формирование умений по управлению учебной деятельностью учащихся при изучении компонентов содержания школьного курса математики.
К ожидаемым результатам освоения модуля мы относим: знания
(понятие электронного учебника, требования, предъявляемые к электронным учебникам; возможности использования в учебном процессе современных средств обучения; основные модели решения на уроках математики методических задач, направленных на достижение различных целей
обучения при помощи ЦОР), умения (анализировать электронные учебники и ЦОРы с целью их рационального использования в различных условиях обучения; осуществлять отбор технологий обучения математике с использованием информационных технологий; устанавливать оптимальные
приемы, средства обучения, режимы работы для различных этапов и уровней обучения математике, для классов различной профильной ориентации;
100
сочетать компьютерные и некомпьютерные формы работы; анализировать
собственную деятельность по использованию ЦОР в учебном процессе с
целью повышения ее эффективности), навыки (эффективного использования цифровых образовательных ресурсов как средства обучения/самообучения математике с учетом специфики учебного предмета;
дифференцированного использования ЦОР с учетом условий обучения;
использования системных межпредметных связей курса математики, курса
теории и методики обучения математике, педагогики и психологии на разных этапах образования), представления (об основных структурных элементах электронного учебника; концепции авторов используемых ЦОРов
применительно к обучению математике; перспективах развития информатизации системы математического образования; методическом потенциале
и возможных путях применения ЦОРов в обучении математике; методической структуре уроков с использованием ЦОРов).
В комплект УММ входят:
1. рабочая программа учебного модуля;
2. учебно-методическое обеспечение учебного модуля по видам
занятий в соответствии с рабочей программой:
- лекции;
- практические занятия;
- проектные задания,
- курсовые работы.
3. методическое обеспечение всех видов контроля знаний студентов:
- подготовка проектов;
- тестирование;
- зачет.
Созданный нами УММ носит инновационный характер, который
определяется в реализуемых целях и задачах, содержании, методах, формах и средствах обучения. Цели и задачи модуля описываются в логике
компетентностного подхода к подготовке специалиста, в соответствии с
которым специальная компетентность и соответствующие ей профессиональные задачи базируются на ключевых и базовых компетентностях, что
обеспечивается релевантностью модуля в качестве составляющей курса
методики, межпредметными связями модуля и его ориентацией на широкое использование полученных студентами знаний/умений/навыков в будущей профессиональной деятельности.
Содержанием обучения являются теоретические и оперативнодейственные элементы профессиональной компетентности преподавателя
математики, связанные с информатизацией образовательного пространства
и ранее не входившие в курс «Теория и методика обучения математике».
Место модуля в рамках курса (8-й семестр) позволяет наиболее оптимально сочетать традиционное содержание курса и достижение целей и задач
101
модуля. Фактологическая сторона содержания обучения базируется на
наличии компьютерной информационной среды.
При овладении содержанием УММ применяются информационные
технологии с использованием операционных (знания, умения, навыки и
способы умственных действий), диалогических и программированных методов обучения на основе усиления автономии студентов в освоении современного образовательного пространства.
Достижение задач модуля обеспечивается:
- оптимальным сочетанием групповых (лекции, практические занятия), индивидуальных форм работы и работы в малых группах (подготовка
и презентация проектов) в условиях интенсивного усвоения содержания
обучения за счет использования адекватных методов;
- интерактивностью используемых средств обучения, что достигается за счет технических свойств ЦОРов модуля, выступающих в различных
функциях: обучающего, рабочего инструмента деятельности, объекта
усвоения, сотрудничающего партнера, объекта моделирования. Одним из
средств оценивания и учета достижений студентов является формирование
«Портфолио». Основными разделами «Потрфолио» являются: резюме, самостоятельная работа, это интересно, кладезь цитат, опыт учителей, полезные советы, библиография, справочник, глоссарий и др..
Кроме того, открывается возможность использования УММ для создания банка оценочных и диагностических средств по специальностям
педагогического образования. Представляется возможным использовать
контрольные материалы модуля для проверки остаточных знаний студентов на завершающем этапе обучения в педагогическом вузе.
Возможность использования УММ для формирования содержания
подготовки педагогических кадров на основе компетентностного подхода
и кредитно-модульной структуры обучения.
Модуль является обязательным компонентом формирования базовых и специальных компетентностей будущих преподавателей математики, и в качестве такового может быть использован в профессиональной
подготовке и переподготовки педагогических кадров. Контроль усвоения
содержания модуля коррелирует с промежуточным и итоговым контролем
в курсе методики, что способствует внедрению кредитно-модульной
структуры обучения.
Рабочая программа изучения модуля предполагает 4 часа лекционных занятий, 8 часов практических занятий и 12 часов самостоятельной
работы.
На лекциях раскрываются основные теоретические вопросы, связанные с электронными учебниками, их структурой, требованиями предъявляемыми к ними, использованием их при обучении учащихся математике.
102
На практических занятиях отрабатываются умения, связанные с
формированием представлений о ЦОРах и их назначении; об электронных
учебниках и электронных учебных пособиях как основных видах ЦОРов;
происходит знакомство с основными требованиями к ЦОРАм; формирование умений по оцениванию качества ЦОРов
В ходе проведения практических занятий осуществляется знакомство с основными электронными изданиями по математике, используемыми в современной школе :«Математика, 5-11 класс. Практикум» (ООО
«Дрофа»), «Математика, 5-11 класс» (ЗАО «1С»), Открытая математика
2.5. Планиметрия. Стереометрия (ООО «Физикон»), Открытая математика
2.5. Функции и графики (ООО «Физикон»). Это дает возможность сформировать представления об основных разделах электронных учебников по
планиметрии и стереометрии, алгебре и началам анализа, сформировать
умения по организации исследовательской деятельности школьников и
проектированию их самостоятельной учебной деятельности в условиях
использования ЦОР.
Большое место в модуле отводится самостоятельной работе студентов, в рамках которой они должны подготовить презентации, посвященные
различным аспектам использования ЦОР при обучении учащихся математике, изучить основные направления использования ЦОР при изучении
математических понятий, теорем, правил, алгоритмов, написать курсовую
работу.
Нами сформулированы темы и планы содержания 25 курсовых работ. Все темы связаны с использованием ЦОР при изучении различных
компонентов математического содержания. В качестве примера приведем
некоторые из них: «Методика изучения математических понятий с использованием ЦОР»; «Методика изучения теорем курса геометрии в условиях
дифференцированного обучения с использованием ЦОР». «Методика изучения уравнений в курсе алгебры с использованием ЦОР»; «Использование ЦОР при решении уравнений функционально - графическим методом»; «Самостоятельная работа учащихся в процессе изучения математике
с использованием ЦОР» и др.
Для текущего контроля студентов предусмотрены контрольные вопросы по каждой из изучаемых тем. Так, например, при изучении темы
«Электронный учебник - интегративный элемент методической системы
обучения математике в условиях информатизации образования» студентам
предлагается ответить на следующие вопросы:
 Дайте определение электронного учебника.
 Назовите основные структурные элементы электронного учебника, укажите назначение каждого из них.
 Сформулируйте условия эффективного применения электронных
учебников.
103
 Сформулируйте требования, предъявляемые к современному электронному учебнику.
 Проведите сравнение электронного и традиционного учебников, с
точки зрения их дидактических возможностей. 
 Укажите на возможные проблемы, связанные с применением электронных учебников.
 Дайте определение ЦОР и назовите их виды.
 Сформулируйте основные дидактические функции, которые можно реализовать с помощью ЦОР.
 Перечислите основные критерии оценки ЦОРов.
 Охарактеризуйте систему промежуточного и итогового контроля,
используемую в ЦОРах по математике.
Кроме того, предусмотрены контрольные работы с помощью ЦОР
по темам, которые студенты выполняют во время педагогической практики. В заключении предложен перечень вопросов к зачету и зачетный тест
по вопросам, связанным с изучением понятий, теорем и конструированием
урока с использованием ЦОР.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Литература
Башмаков А.И., Башмаков И.А. Разработка компьютерных учебников
и обучающих систем. - М.: Информационно-издательский дом «Филинъ», 2003.-616с.
Зайнутдинова Л.Х. Создание и применение электронных учебников.
Монография. - Астрахань: Изд-во «ЦНТЭП», 1999.-364с.
Захарова И.Г. Информационные технологии в образовании: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений. – М.: Издательский центр
“Академия”, 2003. – 192 с.
Дробышева И.В., Дробышев Ю.А., Малахова Е.И. Теоретические основы методики обучения математике. Тексты лекций. - Калуга: КГПУ
им.К.Э.Циолковского, 2005.-130с.
Информатизация общего среднего образования. Под ред.
Д.Ш.Матроса. - М.: Педагогическое общество России, 2004.-384с.
Компетентностный подход в педагогическом образовании. Коллективная монография.. Под ред. В.А.Козырева и Н.Ф.Родионовой. - Спб,
Изд-во РГПУ им.А.И.Герцена, 2004. -392с.
Майоров А.Н. Теория и практика создания тестов для системы образования.- М.: «Интеллект-центр», 2002.-296с.
Новые педагогические и информационные технологии в системе образования / Под ред. Полат Е.С. - М.: Academia, 1999.-272с.
Саранцев Г.И. Методика обучения математике в средней школе.
Учебное пособие.- М.: Просвещение, 2002.
104
10. Сергеева В.П., Каскулова Ф.В., Гринченко И.С. Современные средства
оценивания результатов обучения. - М.:АПКиППРО,2005.-116с.
11. Теория и практика дистанционного обучения. Под ред Е.С.Полат.М.,2004.
12. Уваров А.Ю. На пути к общедоступной коллекции цифровых образовательных ресурсов.//Информатика и образование.- N7, 2005. - С.3-13.
13. Хуторский А.В. Интернет в школе: Практикум по дистанционному
обучению.- М.:ИОСО РАО, 2000.
МЕЖДУНАРОДНОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО В ОБЛАСТИ
ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ НАУКИ И КУЛЬТУРЫ
АРКТИЧЕСКИХ РЕГИОНОВ.
Жожиков А.В., Жожикова С.И.
г. Якутск, Якутский государственный университет им. М.К. Аммосова
Главной задачей в области научных исследований и инновационной
деятельности в Арктике является обеспечение дальнейшего накопления
знаний о северной полярной области Земли, разработка специальных, ориентированных на жесткие природно-климатические условия Арктики технологий, необходимых для решения хозяйственных задач, решения социально-бытовых проблем, развития образования, сохранения культурного
разнообразия и традиционного образа жизни коренных народов в целях
обеспечения устойчивого развития Арктических регионов в новых экономических условиях и в условиях информатизации и глобализации современного общества.
Основными специфическими факторами хозяйствования в Арктических регионах являются:
 экстремальные для проживания человека природно-климатические
условия;
 огромные территории, малая населенность территории и слабое
развитие транспортных связей и систем телекоммуникаций;
 условия хозяйствования и жизнеобеспечения почти полностью зависящие от поставок топлива, продовольствия и других товаров по сложным транспортным схемам, с использованием воздушного и водного путей, в том числе Северного морского пути и малых рек;
 крайне уязвимая окружающая природная среда с малоустойчивыми экосистемами, которые легко нарушаются в результате антропогенного
воздействия и практически не восстанавливаются;
 опасность исчезновения самобытных культур и традиционного
образа жизни коренных народов, проживающих в Арктической зоне;
105
 хозяйственная деятельность и жизнеобеспечение населения, требующие повышенных затрат, вследствие чего хозяйство плохо приспособлено к функционированию в рыночных условиях;
 имеются проблемы получения качественного образования в связи
с большой удаленностью от научных, образовательных и культурных центров, слабой обеспеченностью учебной и научной литературой.
Как видно из вышеуказанного списка, проблем у Арктических регионов много и все они требуют неотложного решения. Разрозненные на
бескрайних просторах Заполярья, древнейшие народы Земли - коренные
народы Арктики, создали особый тип цивилизации, которую можно
назвать циркумполярной, так как она обладает общностью многих ведущих параметров культуры выживания в условиях вечной мерзлоты и характеризуется единством во - многообразии этнических общностей. Однако, из-за существования государственных границ, современной административной разобщенности, отсутствия объединяющих механизмов общения на международном и межличностном уровне, народы слабо осведомлены друг о друге и не имеют каналов для артикуляции своих и общих
ценностей и решения типичных проблем, существующих в условиях Арктики.
В решении этих проблем, неоценимую роль могут сыграть современные информационные и коммуникационные технологии, стремительное развитие которых носит исключительно интеграционный характер и
создает невиданные ранее условия информационного взаимодействия на
основе интерактивности взаимодействия и использования распределенного информационного ресурса.
В Республике Саха (Якутия) работы по информатизации системы
образования, науки и культуры ведутся достаточно активно. В 1991 году в
Якутском государственном университете (ЯГУ) организован Центр новых
информационных технологий (ЦНИТ) как звено единой системы информатизации образования и науки Российской Федерации. ЦНИТ ЯГУ ведет
активную работу по информатизации образования, науки и культуры Республики Саха (Якутия) и их интеграции в мировое информационное пространство.
На основании приказа МО РФ №1214 от 09.03.2004 г. на базе ЦНИТ
Якутского государственного университета им. М.К.Аммосова, создан Северо-Восточный Ресурсный центр, в зону ответственности которого входят
системы образования Республики Саха (Якутия), Магаданской области,
Чукотского и Корякского автономных областей. Создан портал СевероВосточного Ресурсного центра (www.rrc.ysu.ru), на котором в систематизированном виде представляются образовательные информационные материалы, ведется мониторинг процессов информатизации системы образования региона.
106
Для координации процессов ресурсного обеспечения системы образования в Республике Саха (Якутия), Распоряжением Правительства
№1348-р от 31 октября 2005г. организован Межведомственный Совет при
Правительстве Республики Саха (Якутия) по проблемам информатизации
образования, науки и культуры.
На Межведомственный Совет возлагаются следующие основные задачи:
 определение стратегических и оперативных целей информатизации в сфере образования, науки и культуры Республики Саха (Якутия) и
постановка задач по приоритетным направлениям информатизации;
 определение концепции и программы информатизации образования, науки и культуры, правовых основ и механизмов совершенствования
информационной образовательной, научной и культурной среды в республике;
 проведение единой технической политики в учреждениях образования, науки и культуры при формировании информационнотелекоммуникационной инфраструктуры на территории Республики Саха
(Якутия);
 сбора накопления и обработки статистической, образовательной
научной и другой информации, организация республиканских семинаров,
выставок, конференций по информатизации и защите информации.
Большие надежды возлагаются на Якутское отделение Российской
Академии информатизации образования, которое организовано в 2006г. в
Якутском госуниверситете и будет объединять интеллектуальный потенциал ученых в области информационных и коммуникационных технологий республики и будет функционировать как часть единой Академии информатизации образования России.
В целях сохранения самобытной культуры коренных народов Севера и формирования научных и образовательных ресурсов по проблемам
Арктики был создан многоязычный Интернет-портал www.kuyaar.ru «Обсерватория культурного разнообразия и образования народов Республики
Саха (Якутия)», при содействии Бюро ЮНЕСКО в Москве. Портал был
официально открыт с 19 ноября 2006 г, в настоящее время функционирует
на 4 языках – английском, русском, якутском и эвенском.
Данный портал призван в определенной степени восполнить существующий пробел и сообщать через ИКТ на 4 языках о культурном разнообразии народов Республики Саха (Якутия), с последующим расширением
сферы на региональном и международном уровне.
Портал имеет следующие разделы, доступные на 4 языках:
 Официальные документы
 Языковая политика
 Новости
107
 Героический эпос Олонхо
 Культурное наследие
 Музей музыки
 Культурный туризм
 Научные исследования
 Образование в сфере культуры и искусства
 Словари
 Культура народов Республики Саха (Якутия)
 Публикации по культуре и искусству
 Планета Ойунский
Интернет-портал www. Kuyaar.ru разрабатывается Арктическом
государственным институтом культуры и искусств в сотрудничестве с
Центром новых информационных технологий Якутского Государственного университета им. М. К. Аммосова. Территориальная сфера действия
портала распространяется на англоязычное, русскоязычное, сахаязычное и
эвеноязычное киберпространство. Портал содержит ссылки на различные
информационные ресурсы в Республике Саха (Якутия), в сопредельных
арктических территориях и регионах, а также будет размещен на официальном сайте ЮНЕСКО и доступен практически во всех уголках англоязычной планеты.
Портал www.kuyaar.ru в 2007 году будет объединять сайты, курируемые ЮНЕСКО на территории Республики Саха (Якутия).
Одним из важнейших направлений работы, в условиях глобализации, является подготовка высококвалифицированных кадров и повышение
научных исследований в странах Арктики на новый, более высокий уровень с использованием интеллектуального потенциала ЮНЕСКО. Международное сотрудничество университетов по программе UNITWIN позволит осуществлять обмен опытом, повысить ресурсный потенциал, обмен
знаниями и укрепление связей между университетами для решения вышеуказанных проблем, которые характерны для всех Арктических регионов.
 В связи с этим, очень важным мероприятием видится создание в
Якутском государственном университете имени М.К.Аммосова кафедры
ЮНЕСКО ««Устойчивое развитие Арктических регионов в условиях глобализации». Кафедра должна сыграть ключевую роль в реализации этих
целей, как международный образовательный научный центр ЮНЕСКО, и
проводить работу по следующим основным направлениям деятельности:
 научное обоснование долгосрочных перспектив и основных
направлений развития различных видов деятельности в Арктике, оценка
роли Арктики в глобальных климатических процессах и природноклиматических изменениях в различных средах, происходящих под влиянием как естественных, так и антропогенных факторов;
108
 изучение окружающей природной среды, накопление данных о
количественных и качественных характеристиках природных ресурсов,
комплексная оценка минерально-сырьевого потенциала и биологических
ресурсов Арктики, формирование банков данных на основе современных
информационных технологий;
 исследования в области истории региона, его культуры, экономики, правовых проблем, охраны здоровья коренного населения и полярников, поиск путей сохранения и развития самобытной этнической культуры,
традиционных видов деятельности коренных народов Арктики и отражение их в мировом информационном пространстве с помощью глобальной
сети Интернет;
 проведение научных исследований по проблемам формирования
информационного общества, влияния процессов глобализации на сохранение культуры и устойчивого развития малочисленных коренных народов
Арктических регионов, а также обеспечению на этой основе высокого качества образования и уровня культуры.
Все документы по оформлению кафедры ЮНЕСКО подготовлены и
представлены в Секретариат ЮНЕСКО.
Реализация всех вышеуказанных проектов позволит, на наш взгляд,
сделать значительный шаг вперед для решения проблем Арктических регионов и обеспечит информационное и межличностное взаимодействие
между исследователями различных стран для организации условий Устойчивого развития Арктических регионов в условиях глобализации.
КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРИ ИЗУЧЕНИИ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМ И НЕЙРОИНФОРМАТИКИ
Д.А.Зарубин
Ростовский государственный университет, факультет математики, механики и компьютерных наук, г. Ростов-на-Дону.
Необходимым условием развития высоких технологий в современной России является создание систем искусственного интеллекта (ИИ).
Интеллектуальные системы получают в последнее время все большее прикладное значение. Они используются при разведке минералов, в авиационной и космической промышленности, в финансовой и социальной сферах. Важно понимать, что будущее общества и государства зависят от
оценки наиболее перспективных направлений развития науки и техники. И
подготовка квалифицированных специалистов в области вычислительных
нейронаук будет играть существенную роль в этом процессе. Тем более,
что последние исследования по направлению нейроинформатики [1] обещают бурное развитие робототехники и когнитивных наук в самое бли-
109
жайшее время. Данная работа посвящена обзору основных направлений
получения новых и экспериментальной проверки общих знаний об ИИ.
Основным методом изучения нейроинформатики, кроме общетеоретических рассуждений и выкладок, является компьютерный эксперимент.
Так как интеллектуальные системы являются достижением биологии, математики, физики, психологии и философии, то истинность и ценность новых систем можно проверить только на опыте. Поэтому нельзя недооценивать важность корректного моделирования и оценки работы системы на
вычислительных машинах.
Наше исследование на факультете математики, механики и компьютерных наук РГУ было связано с прогнозированием временных рядов,
примерами которых являются значения температуры воздуха, котировок
акций или сейсмограммы. В частности были реализованы модели, позволяющие с большой степенью вероятности предсказывать метеорологические условия и котировки валют c помощью искусственных нейронных сетей (ИНС) [2]. Компьютерная модель генетического алгоритма была создана для поиска оптимальной размерности многослойной нейронной сети. Для задачи прогнозирования часто необходимо обрабатывать большие
объемы данных и поэтому очень важно правильно подобрать количество
входных и «скрытых» нейронов, именно от этого зависит скорость обучения и точность прогноза.
Необходимо отметить, что в последние годы в мировой науке стали
широко использоваться биологические модели для практических вычислений в различных областях исследований. Развитие нейронных сетей и эволюционных алгоритмов довольно долго происходило параллельно. Но
только сравнительно недавно их реализация стала возможна на персональных компьютерах. Раньше позволить себе работу с цифровыми аналогами
биологических процессов могли только крупные суперкомпьютерные центры. Теперь же, благодаря техническому прогрессу, каждый студент может создавать виртуальные популяции роботов с заданными свойствами.
Также в последние годы широкое распространение получили экспериментальные методы получения новых знаний из ИНС. Так называемые методы
Data Mining позволяют извлечь из компьютерной модели ранее неизвестные практически полезные и доступные для формализации знания, необходимые для принятия решений в различных сферах человеческой деятельности [3].
Приведенные выше примеры компьютерного моделирования могут
быть с успехом применены, в том числе для процесса обучения. Например,
биологи смогут моделировать отдельные этапы эволюции видов, психологи получат возможность проследить за возникновением сложных логических структур мозга, математики и программисты получат универсальное
и эффективное средство аппроксимации многомерных функций, социологи смогут понять возникновение социальных взаимоотношений в про110
стейших робо-сообществах. Новые возможности, несомненно, позволят
улучшить качество образования и даже поднять его на принципиально новый уровень – уровень действительно интерактивного интеллектуального
образования.
Таким образом, компьютерное моделирование интеллектуальных
систем позволяет не только понять организацию и методы обработки информации в естественных ИС, но и может служить и источником новых
знаний практически в любой области исследований. Однако развитие новых технологий возможно лишь в случае целенаправленной государственной поддержки соответствующих исследований и изменения приоритетов
образования.
1.
2.
3.
Литература
Haynes et al., Reading Hidden Intentions in the Human Brain, Current Biology 17, 1–6, February 19, 2007.
Зарубин Д.А. Использование генетических алгоритмов для оптимизации нейросетевого прогнозирования.// Материалы 13-й Всероссийской
конференции "Математическое программирование и приложения".
Екатеринбург: УрО РАН, 2007.
Осовский С. Нейронные сети для обработки информации. М.: Финансы и статистика, 2004.
ПРАКТИКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДИСТАНЦИОННЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ В УРГПУ
М.В. Лапенок, А.И. Газейкина
Уральский государственный педагогический университет, г. Екатеринбург
В настоящее время происходит процесс интеграции российских вузов в европейское образовательное пространство. Болонская декларация,
подписанная в июне 1999 г. двадцатью девятью странами Европы, предполагает в числе прочих достижение таких целей, как развитие европейского
сотрудничества в контроле за качеством образования, развитие академической мобильности, принятие единой системы дипломов. Для этого необходима гармонизация образовательных стандартов, учебных планов и специальностей в разных странах мира. При достижении указанных целей могут
использоваться самые разнообразные средства, среди которых существенную роль играют информационные технологии.
В статье рассказывается об успешном примере использования дистанционных технологий для проведения лекционных и семинарских занятий в режиме реального времени по дисциплине «Теория систем и системный анализ» для студентов 3-го курса специальности «Информатика»
Уральского педагогического университета.
111
Эта учебная дисциплина закреплена за кафедрой ИВТ и МОИ и, в
соответствии с учебным планом, читается в шестом семестре. Последнее
время для ее ведения приглашались преподаватели из других вузов города
Екатеринбурга, поскольку системный анализ не является областью научных интересов штатных преподавателей кафедры. Профессор Латвийского
университета Ю.Я.Кузьмин много лет читает лекции и ведет семинарские
занятия по учебной дисциплине «Теория систем и системный анализ» в
своем вузе, является специалистом именно в этой области знаний, о чем он
рассказал на обзорной лекции в рамках конференции «Актуальные вопросы высшего образования» в Екатеринбурге. Так возникла идея использовать знания и опыт профессора из Латвии для проведения учебных занятий
в российском вузе. Воплотить эту идею в жизнь помогли дистанционные
технологии. В течение двух недель многие организационные вопросы были решены:
 лекционную аудиторию подключили к сети Интернет;
 для проведения занятий выделили два переносных компьютера
и два проектора;
 провели пробные сеансы связи с использованием программы
для визуального, аудио, текстового общения и обмена файлами
Skype и программы удаленного администрирования TightVNC;
 для исключения срыва занятий в случае форс-мажорных обстоятельств (т.е. отсутствия связи) презентации лекций были озвучены автором с использованием программы Camtasia Studio и
переданы в УрГПУ посредством электронной почты;
 принципиально был решен вопрос оплаты труда преподавателя
посредством заключения договора возмездного оказания образовательных услуг.
Программа Skype предлагает целый ряд интересных и полезных
функций, предназначенных для того, чтобы упростить телефонную связь,
облегчить общение с друзьями и знакомство с новыми людьми. Skype
включает в себя функции систем мгновенного обмена сообщениями и позволяет проводить чаты с участием многих человек одновременно. Прежде
чем отправить сообщения в Интернет, Skype автоматически шифрует все
данные (звонки, SMS, чаты, файлы), для того чтобы никто не смог перехватить их в сети.
TightVNC - программа для дистанционного управления, которая
позволяет видеть рабочий стол удаленного компьютера и управлять им с
помощью локальной мыши и клавиатуры, причем возможно совместная
работа локального и удаленного пользователя. VNC является решением,
основанным на открытом исходном коде, и не требует покупки лицензии.
Программа Camtasia Studio, позволяет записывать видео-ряд с экрана компьютера и сопровождать его «закадровым текстом».
112
Проведение занятий было организовано следующим образом. Студенты видели лектора на экране проекционной установки в режиме реального времени, а он, в свою очередь, имел возможность видеть аудиторию,
задавать вопросы и наблюдать реакцию студентов. На другом экране проекционной установки студенты видели презентацию лекции, сменой слайдов которой дистанционно управлял лектор. Он же при необходимости делал пометки на графических изображениях слайда, используя курсор в качестве пишущего пера. Доцент кафедры ИВТ и МОИ был активным
участником занятий, обеспечивая связь в случае ее обрыва, помогая
Ю.В. Кузьмину определить быстроту смены слайдов, оперативно решая
другие вопросы. Несомненно, что в процессе наработки опыта дистанционных занятий ассистентом лектора может быть лаборант.
В рамках сотрудничества между Уральским педагогическим университетом и Латвийским университетом планируется провести учебные
занятия с использованием опробованных дистанционных технологий с
участием преподавателей кафедр немецкого и русского языка.
Подобные проекты как раз и являются теми «малыми формами интеграционного взаимодействия», о роли которых как о «необходимом
фундаменте развития общего пространства в области образования и научных исследований» говорится на международных семинарах и конференциях по проблематике интеграции российской высшей школы в общеевропейскую систему высшего образования.
До сих пор в материалах конференций можно встретить рассуждения о так называемых достоинствах и недостатках дистанционных технологий обучения. В значительном числе статей авторы «теоретизируют» на
эту тему преувеличивая существующие проблемы, что приводит к необоснованным выводам о «невозможности эффективного применения дистанционных технологий в России»! К сожалению, подобные высказывания
зачастую позволяют себе совсем молодые преподаватели и учителя школ,
не имеющие не только опыта использования дистанционных технологий в
образовательном процессе, но и вообще сколько-нибудь значительного
опыта преподавания, даже с использованием традиционных технологий
обучения. В качестве ответа уместно будет привести фразу президента
Академии информатизации образования Я.А. Ваграменко, высказанную
им на конференции «Информатизация педагогического образования» в
Екатеринбурге в ответ на такого рода рассуждения молодой школьной
учительницы: «…Вы можете теоретизировать, складывать плюсы или минусы, которые по вашему мнению присущи дистанционному образованию,
но сегодня дистанционное образование является одной из реально существующих и динамично развивающихся форм обучения, применяемых при
подготовке и повышении квалификации учителей и осуществлении образовательных программ для школьников».
113
Проект проведения дистанционных лекций и семинаров по дисциплине «Теория систем и системный анализ» показывает, что многие проблемы, о которых говорят как о значительных препятствиях на пути использования дистанционных технологий в образовании, а именно:
 несогласованность в нормативно-правовом обеспечении, в финансовых вопросах,
 недостаточно развитые каналы связи;
 отсутствие необходимой материально-технической базы,
 отсутствие навыков использования коммуникационных технологий преподавателями и др.
На самом деле разрешимы при наличии доброй воли участников образовательного процесса и технической поддержке специалистов отдела
информатизации.
Дистанционные технологии способствуют развитию сотрудничества
между вузами, открывают доступ для общения студентов с высококвалифицированными преподавателями, повышают мотивацию учения и, следовательно, повышают качество профессиональной подготовки будущих
специалистов.
О ДИСТАНЦИОННОМ КОРРЕСПОНДЕНТСКОМ ОБУЧЕНИИ
1
1
2
А.Т. Литинский , О.А. Григорова , О.А. Дегтярева , Ж.С. Попруга
1
2
1
Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского
«Харьковский авиационный институт», Украина
Управление образования Дзержинского районного совета г. Харькова,
Украина
Образование, как составляющая и показатель культуры любого общества, должно соответствовать достижениям науки и техники, отображать их потенциальные возможности и перспективы развития. Достижения педагогики и современной дидактики, развитие методов и технологий
обучения третьего тысячелетия требуют философского осознания происходящих диалектических процессов в образовательном пространстве. Если
смотреть в сущность происходящего, то развитие компьютерной техники и
информационной технологии приводит к новому качеству педагогики и ее
становлению как компьютерной педагогики.
Вспомним яркие систенции, характеризующие процесс обучения:
«Люби книгу – источник знаний», «Повторение – мать ученья» и др. Эти
прописные истины преломляются сквозь призму современности: уже
«книгой» становится Интернет, т.к. лавинообразный рост количества информации требует использования новых средств и методов их поиска, сбора, систематизации и обработки, поэтому мы говорим о базах данных, ин-
114
дустрии знаний. Прогрессируют дистанционные формы образования [1],
расширяющие возможности и педагога, и обучающегося.
Возможности дистанционного корреспондентского обучения (ДКО)
такие, что позволяют: видимое – видеть, слышимое – слышать, отображаемое – отображать; реализовать формулу «От живого созерцания к абстрактному мышлению, а от него к практике – таков диалектический путь
познания истины, объективной реальности» в течение одного цикла процесса познания.
Процесс расширения границ информационного пространства, который интенсивно происходит в настоящее время, с одной стороны, приводит к открытию и накоплению множества новых фактов, сведений из разных сфер жизни, и тем самым ставит человечество перед необходимостью
их осознания, систематизации и использования. С другой стороны, прогресс знания порождает трудности в его освоении, констатирует неэффективность ряда методов используемых в науке и практике, требует осуществления системы мониторинга качества образования на всех его уровнях.
Познание является процессом идеального освоения реального мира.
Диалектика процесса обучения состоит именно в скачкообразном переходе
из одного качества в другое, то есть трансформации такой категории как
знание в практико-ориентированную категорию – компетентность. Именно
это является первостепенной задачей современного образования – формирование ключевых компетентностей, формирование практических навыков
по решению подрастающим поколением различных реальных жизненных
и профессиональных ситуаций. Накопленный «багаж знаний» не должен
тяготить их несущего, он должен способствовать облегчению процесса
принятия решений.
Дистанционное корреспондентское обучение нами рассматривается
как форма индивидуализации учебного процесса [3,4], одним из путей повышения эффективности использования бюджета времени, отведенного на
дисциплину, уровня и качества подготовки будущих специалистов.
Предметом дистанционного корреспондентского обучения являются
две субстанции – человек и информационное пространство, которые рассматриваются в реальном времени. В свою очередь компьютерная техника,
программное обеспечение и ресурсы Интернет – инструментарий для осуществления этого процесса. Успешность и качество ДКО определяются
такими показателями как желание обучающегося обучаться, готовностью
преподавателя обучать качественно и заинтересованностью заказчика в результате процесса обучения всеми его звеньями и на всех этапах системы
непрерывного образования [2]. В нашем случае заказчиком является государство, а степень его заинтересованности выражается государственными
стандартами образования и определяемыми ресурсами на реализацию поставленной задачи. Готовность преподавателя обучать качественно зави115
сит от уровня владения им современными информационнокоммуникативными технологиями, наличия инструментария, а также мотивации и стимулирования преподавателя к реализации новых форм и методов обучения. Желание обучающегося получить качественное образование проявляется в его активности в процессе обучения и результативности
учебно-познавательной деятельности.
Осуществляя экспериментальную деятельность, в рамках становления ДКО важным является единство требований, выдвигаемых к исследуемому объекту, которым является учебно-воспитательный процесс, по
признакам, характеристикам и свойствам для проведения сравнительного
анализа достигнутых результатов. Наличие стандартов позволяет дать четкую оценку учебно-воспитательному процессу, определить его уровень,
поставить образовательные цели и задачи для его дальнейшего развития,
предпринимать шаги по усовершенствованию. После определения достигнутых результатов необходимо пересматривать действующие стандарты,
осуществлять комплекс мероприятий по коррекции внедряемых форм и
технологий обучения учебно-воспитательного процесса и привносить новые изменения, которые будут способствовать повышению качества образовательных услуг.
ДКО – образовательная услуга, предоставляющая дополнительную
возможность получить надбазовую подготовку заинтересованным обучающимся. Такая форма обучения сближает участников процесса ДКО в
пространстве и во времени, расширяет коммуникативные возможности
обучающегося и преподавателя.
Очевидно, что развитие науки и техники требует от перечисленных
участников образовательного процесса способности к постоянному самоусовершенствованию и саморазвитию в условиях интенсификации развития и прогресса разных сфер жизни человечества, поскольку достижения
современного мира столь стремительны и являются непосредственными
обстоятельствами, которые влияют на качество ожидаемого результата.
Внедрение новых информационных технологий, использование дистанционного корреспондентского обучения дает возможность реализовывать принципы равного доступа и непрерывности образования. Такая система образования способствует реализации компетентностного подхода,
выведет образование на европейский и мировой уровни, и, что главное для
сегодняшней жизни, позволит сэкономить время и другие ресурсы в условиях современного образовательного процесса.
1.
2.
Литература
Кривцов В.С. Дистанційна освіта в технічному університеті: генезис і
перспективи/Вісник Академії дистанційної освіти, № 1, 2003.
Степко М.Ф. Проблеми взаємодії в системі підготовки і перепідготовки кадрів та освіти дорослих / Наукове видання, науково-методичний
116
3.
4.
збірник «Нові технології навчання», – Спеціальний випуск – Матеріали науково-методичної конференції „Проблеми безперервної
освіти в сучасних умовах соціально-економічного розвитку України”,
14–15 листопада 2002 р., м. Івано-Франківськ // Київ, 2003. – С. 6–12.
Литинский А.Т., Григорова О.А., Дегтярева О.А. Дистанционное корреспондентское обучение как форма индивидуализации учебновоспитательного процесса /«Інтернет-освіта-наука-2004», четверта
міжнародна конференція ІОН – 2004, 28 вересня – 16 жовтня, 2004 р.
Збірник матеріалів конференції. Том 1. - Вінниця, 2004. – С. 298–302.
Литинский А.Т., Григорова О.А., Дегтярева О.А. Дистанционное корреспондентское обучение школьников как форма учебновоспитательного процесса. Информатизация общего, педагогического
и дополнительного образования. Труды международного научнометодического симпозиума (СИО-2005), 16-21 июля 2006 г., Мальта,
2006. ООО «Регион-Пресс», Курск.– С. 113–119.
ОБЩИЕ ПОДХОДЫ К РАЗВИТИЮ КОМПЬЮТЕРНЫХ СИСТЕМ
ДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ: ОПЫТ
ДНЕПРОПЕТРОВСКОГО НАЦИОНАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТА
Поляков Н.В., Чернышенко С.В., Гутник Ю.Е.
Днепропетровский национальный университет, Украина
Высокие темпы изменения требований рынка труда в современном
информационном обществе сделали тему развития систем дистанционного
обучения чрезвычайно актуальной. Его называют основной образовательной парадигмой XXI века [2,4,12]. Страны СНГ, хотя и отстают в техническом оснащении развитым странам Запада, вносят важный вклад в развитие содержательной части новых образовательных технологий. Им помогает как общий высокий уровень развития педагогики и педагогической
психологии в регионе, так и многолетний опыт развития заочного образования.
Достаточно высок также уровень специалистов СНГ в области информационных технологий. Наблюдающаяся унификация средств разработок, доступность глобальных ресурсов делает информационную индустрию стран СНГ вполне конкурентоспособной [8]. Дистанционное образование глобализируется, наиболее приоритетным направлением его развития стало обучение через Интернет. Использование глобальной сети
обеспечивает быстроту передачи информации, ее доступность из любой
точки земного шара, возможность использования всего спектра информационных технологий.
Системы Интернет-базируемого образования относятся к широкому
классу клиент-серверных систем, которые состоят из терминалов пользо-
117
вателей, каналов связи и центров обработки информации. Соответственно,
перед клиент-серверными системами стоят задачи адекватного представления информации, эффективной передачи и обработки данных. Эти задачи решаются с помощью технологий разных типов и уровней, как физических, так и программных. Особенности организации сети Интернет облегчают работу как пользователям, так и разработчикам программных продуктов: пользователям достаточно навыков работы с привычным браузером, а разработчики имеют возможность решать задачи на базе высокоуровневых технологий, не вдаваясь в детали технической (физической) реализации. Клиент-серверное программное обеспечение в среде Интернет
состоит из следующих компонентов: клиентского приложение (чаще всего
– Интернет-браузера); стандартного канала связи (поддерживающего протоколы типа HTTP); и серверного приложения (собственно, СДО – системы дистанционного образования), которое размещается на достаточно
мощном компьютере со специальным серверным ПО.
На сегодняшний день существует и разрабатывается много клиентсерверных СДО. Имеются открытые системы для разработчиков тип
MOODLE, коммерческие разработки, системы, разрабатываемые высшими
учебными заведениями для собственных нужд [3]. Среди наиболее популярных российских систем можно назвать «BaumanTraining» (МГТУ им.
Н.Э.Баумана), «Hecadem» (Иркутский госуниверситет), «Прометей», «Доцент», «ZnanniUm», «Saba» и многие другие. В Украине также имеются
десятки разработок, главным образом, университетов. Перед учебным заведением, желающим начать свою программу по развитию дистанционного образования, возникает задача выбора системы с учетом: своих образовательных планов; технических, кадровых и материальных возможностей;
потребностей и возможностей конечного пользователя (дистанционного
учащегося). Рассмотрим эти три аспекта подробнее.
Потребности учебного заведения сильно зависят от того, к какому
типу образовательных заведений оно относится. Наиболее четкие и относительно устойчивые правила, регулирующие учебный процесс, действуют в государственных учебных заведениях. Если в разных странах СНГ
системы образования отличаются, и, как следствие, они нуждаются в несколько отличающихся системах дистанционного обучения, то внутригосударственные системы образования в целом достаточно хорошо стандартизированы, и в принципе возможно использование единого СДО или, по
крайней мере, нескольких разных систем, поддерживающих единые стандарты, обеспечивающие кроссплатформенность их содержательных компонентов.
Использование единого программного продукта имеет ряд преимуществ. Так, вопросы, связанные с поддержкой, разработкой и обновлением
СДО перестают быть локальной проблемой отдельно взятого учебного заведения. Подготовка кадров (как среди преподавательского, так и среди
118
вспомогательного персонала) может осуществляться централизовано (на
курсах повышения квалификации) и смена работником учебного заведения
не приведет к потере и невостребованности приобретенной им на прежнем
месте работы квалификации. Смена учебного заведения студентом
(например, поступление бакалавра в магистратуру в другой вуз) не потребует от него овладения новыми вспомогательными навыками для работы с
системой. Кроме того, далеко не каждый вуз имеет кадровые и финансовые возможности для создания программного продукта должного уровня.
В то же время, монополизм в данном случае также неприемлем.
Кроме тех негативных последствий, которые может иметь субъективизм
лиц, принимающих решение по выбору и распространению той или иной
системы, наличие единой системы неизбежно затормозит развитие этой
перспективной отрасли. Дистанционное образование – это не только вопрос программирования и перевода в среду Интернет существующих курсов. Это также педагогическая и психологическая дисциплина, призванная,
с одной стороны, адаптировать к целям образования принципиально новые
возможности, предоставляемые компьютерными технологиями, а с другой
– помочь разработчикам программного обеспечения в освоении непривычного для них педагогического пространства [5,7]. Использование современных научных методов педагогической психологии [6], теории интеллектуальных систем [1] и ряда других специальных областей знания
совершенно необходимо для развития СДО. С этой точки зрения университеты, объединяющие в себе разносторонний научный потенциал, имеют
явное преимущество перед коммерческими фирмами.
К тому же выводу можно прийти и с экономической точки зрения.
Образование не может быть очень рентабельным, во всем мире оно поддерживается государством. Специальные гранты, выделяемые для этих целей университетам - вполне приемлемая форма финансирования госучереждения, работающего на интересы страны.
Компромиссным решением, объединяющим достоинства централизованной и распределенной систем, была бы выработка единых (обновляемых периодически на специальных конференциях) стандартов предоставления контента для СДО. университеты были бы свободны в выборе программного обеспечения и при этом не рисковали потерять сделанные
наработки при смене системы. Использования единых стандартов в системах дистанционного обучения, так же как и использования единой системы, достаточно для обеспечения автоматизированного обеспечения взаимодействия учебных заведений и координирующих органов. Выработка
таких стандарты – актуальная задача ближайшего будущего.
В условиях отсутствия единых стандартов и явных лидеров на рынке услуг дистанционного образования ведущие университеты Украины,
включая Днепропетровский национальный университет, пошли по пути
самостоятельных исследований в области разработки СДО. ДНУ рассмат119
ривает систему поддержки дистанционного образования как часть более
широкой системы – Электронной системы управления университетом, которая активно развивается последние четыре года, в частности, в рамках
программ международного сотрудничества [11]. Партнеры из Западной
Европы проявляют большой интерес к нашим разработкам и также внедряют у себя элементы совместных разработок.
Подсистема дистанционного образования ДНУ носит название
«Виртуальный университет», является модульной программой и включает
в себя не только среду для представления курсов в среде Интернет, но
также элементы управления учебным процессом (учебный план, индивидуальные расписания сдачи предметов и т.п.) и инновационные методы
контроля знаний (развитую систему интерактивных тестов разного типа)
[9]. Основные модули многоуровневой системы «Виртуальный университет» [10] представлены на рисунке.
Интернет-система дистанционного обучения должна обладать:
 подсистемой управления содержанием;
 модулем администрирования;
 организованной системой взаимодействия пользователей;
 удобным интерфейсом.
Подсистема управления содержанием должна обеспечивать создание, редактирование и управление статусом всех типов ресурсов, предусмотренных в системе дистанционного обучения; прежде всего – учебных
материалов.
Если говорить об Украине, то разработка учебного курса в высшем
учебном заведении предполагает создание ряда документов и учебных материалов определенного типа и назначения с регламентированной структурой. Такой комплект материалов называется НМКД – научнометодический комплекс дисциплины. Очевидно, что подсистема управления содержанием в Итернет-системе дистанционного обучения для вуза
должна включать компоненты для каждого элемента НМКД.
Модуль администрирования – необходимая составляющая любой
системы, предназначенной для работы со многими пользователями: для
управления их личными данными, уровнями доступа к ресурсам и делегирования прав управления руководителям групп.
Система взаимодействия пользователей может быть организована
как с помощью внутренних ресурсов, так и с помощью других средств (в
частности – электронной почты и так называемых «интерент-пейджеров» таких как ICQ и другие). Существующие средства общения можно разделить на две категории по типу взаимодействия во времени: синхронные
(например, видеоконференции) и асинхронные (например, форумы). Кроме этого важным критерием, по которому можно разделить средства общения на две группы, является количество участников общение: либо это
приватный обмен сообщениями, либо публичное средство коммуникации.
120
Все указанные средства взаимодействия могут использоваться в системе
дистанционного обучения даже одновременно – для разных целей.
Наличие удобного интерфейса – обязательное условие хорошей системы дистанционного обучения (как и любого приложения). Во-первых,
сложность работы с интерфейсом (а его уровень сложности зависит от
сложности решаемых задач) не должна превышать (а в идеале – даже быть
сопоставимой) с выполнением автоматизируемых задач человеком. Вовторых, работа с системой дистанционного обучения как с приложением,
является не самозадачей, а всего лишь инструментом обучения, поэтому
интерфейс должен быть интуитивно понятен потребителям имеющим
средний уровень работы с ПК в качестве пользователя. Это требование относится в первую очередь к тем модулям системы, с которыми работают
учащиеся. И, наконец, поскольку в системы дистанционного обучения могут встраиваться нетривиальные разработки (новации в сфере представления материала; упражнения, которые нельзя или нецелесообразно решать
стандартными средствами), разработчики должны оставлять возможность
их подключения – интерфейс должен быть «откытым.
Интернет-системы дистанционного обучения, как и другие Интернет-приложения, создаются на базе широко распространенных Интернеттехнологий (языков). Направлением развития этих технологий координируется специальным органом, известным как W3C (World Wide Web Consortium). На сайте этой организации (http://www.w3.org) опубликованы
список и описания всех общепринятых языков и стандартов, использую-
121
щихся в сети Интернет. Этих технологий ограниченное количество, более
того, часть из них является по сути аналогичными.
Ограниченное количество технологий, единообразие задач, стоящих
перед системами дистанционного обучения, наличие довольно строгих
национальных стандартов (отсутствие таковых для дистанционного обучения в Украине можно объяснить только молодостью этого направления)
делает реальной перспективу его кроссплатформенности (по крайней мере,
в рамках одного государства). Отметим, что уже существует несколько известных международных стандартов для систем дистанционного обучения
(например, IMS, SCORM и другие), но каждый из них получил распространение на отдельных территориях, все они не адаптированы под национальные системы обучения, и, значит, не могут в существующем виде претендовать на статус единых стандартов.
Существенным толчком для развития дистанционного образования
в Украине, было бы принятие ГОСТов для систем дистанционного обучения (как для программного обеспечения, так и для структуры учебных
курсов), и включение в программу повышения квалификации педагогических и технических работников учебных учреждений этих нормативов.
Поскольку Интернет-технологии – это бурно развивающаяся отрасль, такого рода стандарты будут нуждаться в постоянном развитии, а значит,
нужен постоянно действующий орган, который бы занимался этой проблемой.
В настоящее время разработки в сфере дистанционного обучения
ведутся только в нескольких региональных центрах Украины (в том числе
– в Научно-методическом центре дистанционного обучения Академии педагогических наук Украины при Днепропетровском национальном университете), однако Украина, как, вероятно, и другие страны СНГ, нуждается в государственной программе, объединяющей разрозненные усилия таких центров.
1.
2.
3.
Литература
Башмаков А.И. Интеллектуализация как средство повышения доступности технологий разработки компьютерных средств обучения // Всероссийская научно-практическая конференция «Образовательная среда: сегодня и завтра», М., 2004: Тез. докл. – С. 204-205.
Башмаков А.И., Дегтярева Н.А. и др. Новые цели, задачи и технологии
образования XXI века // Новые инфокоммуникационные технологии в
социально-гуманитарных науках и образовании: современное состояние, проблемы, перспективы развития – М.: Логос, 2003.- С. 30-48.
Башмаков А.И., Старых В.А. Систематизация информационных ресурсов для сферы образования: классификация и метаданные. - М.: Европейский центр по качеству, 2003. – 384 с.
122
Вержбицкий В.В., Кинелев В.Г., Попов В.В. и др. Образование и XXI
век:
Информационные
и
коммуникационные
технологии.–
М.:Наука,1999.– 191 с.
5. Домрачев В.Г. Дистанционное обучение: возможности и перспективы
// Высшее образование в России, 1994, №.3. – С. 10-12.
6. Носенко Э.Л., Чернышенко С.В. Новые тенденции в развитии методологии дистанционного обучения // Педагогическая информатика, 2004,
№ 2. – С.44-47.
7. Носенко Э.Л., Чернышенко С.В. Критерии оценки инновационности
дистанционного обучения // Единое информационное пространство.
Сборник докладов Международной научно-практической конференции. – Днепропетровск, 2004 г. – С.57-60.
8. Попов В.В. Меры по созданию научного и учебно-методического
обеспечения инновационных систем стран СНГ: Международный форум «Образование для устойчивого развития: на пути к обществу знания» (5-6 апреля 2005 г., Минск, Республика Беларусь).- Мн.: Изд.
центр БГУ, 2005.- с. 600-602
9. Чернышенко С.В., Носенко Э.Л., Гутник Ю.Е. Концепция виртуального обучения в Днепропетровском национальном университете // Информационные технологии в высшей и средней школе. Нижневартовск: НГПИ, 2004. – С. 40-43.
10. Чернышенко С.В., Носенко Э.Л., Гутник Ю.Е. Многоуровневая структура электронной обучающей среды «Виртуальный университет» // International Conference on Global Integration of Graduate Programmes.
Proceedings. – Irkutsk, 2005. – P. 231.
11. Chernyshenko S.V., Baranov G.V., Degtyarev A., Chernyshenko V.S. University electronic management system of Dnipropetrovsk National University. Main principles and features // Вестник Тамбовского университета.
Серия: Естественные и технические науки. Т. 11, вып. 5, 2006. – С.
654-665.
12. Popov V.V. Education in the Light of Liberspace Evolution and Transition
to Cyberspace // Journal of Science and Technology.- 2001, Vol. 10, No 2.–
P. 155-163
4.
СОПРОВОЖДАЮЩЕЕ ОБУЧЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫМ
ТЕХНОЛОГИЯМ И УЧЕТ ПОТРЕБНОСТЕЙ ОБУЧАЮЩИХСЯ
С.П. Плеханов, Л.И. Лепе
Московский государственный областной университет, г. Москва
Одной их основных задач современного общества является подготовка требуемых ему кадров необходимого качества и в нужном количестве. Стратегическим направлением становится обеспечение интеллекту-
123
ального развития специалистов на основе обновления знаний и развития
навыков эффективного использования информационных ресурсов. Современное развитие научно-технического прогресса, информатизация промышленности, сферы бизнеса и общества в целом выдвигает требования
по подготовке качественно новых специалистов с высоким уровнем знаний в своей предметной области и в полной мере владеющих современной
вычислительной техникой и новейшими достижениями информационных
и коммуникационных технологий.
Широкое распространение компьютеров во всем мире очень сильно
повлияло на компьютерное образование. Быстрое распространение компьютерных технологий привело к множеству изменений, влияющих на
обучение, включая и общее увеличение уровня осведомленности учащихся
в области информатики и ее прикладных задач. В то же время увеличивается разрыв между уровнем знаний тех, кто имеет доступ к современным
компьютерным технологиям и тех, кто такого доступа не имеет.
Растущее влияние компьютерных информационных технологий отражается и на изучении информатики и этих информационных технологий. Повышенный общественный интерес к индустрии высоких технологий существенно повлиял на образование и выделяемые для него ресурсы.
Огромный спрос на профессионалов этой области привлекает все большее
количество желающих обучаться в этой области. Существуют оценки, что
до 80% средств, которые крупные компании расходуют на различные тренинги, идут на обучение именно информационным технологиям. Этот рынок значителен по своим размерам и динамично развивается. При этом
наибольшую часть рынка составляет обучение пользователей, а не ИТспециалистов. По данным известной организации Gartner Group, необученный компьютерным технологиям пользователь затрачивает на выполнение своей работы в 6 раз больше времени, чем обученный. Кроме того,
существуют оценки, что реальные затраты при самообучении пользователей ИТ более, чем на 70% выше, чем при их организованном обучении [1].
В последние годы в России ощущается нарастающая потребность в
высококвалифицированных кадрах, владеющих информационными технологиями. Решение данной проблемы возможно лишь при эволюционной и
незамедлительной перестройке образования, поскольку скорость, с которой сейчас развиваются ИТ, значительно осложняет, если не делает невозможным, формирование современных образовательных стандартов и программ по информатике и информационным технологиям. Сейчас продолжительность подготовки специалиста превышает время устаревания технологии, а нормы амортизации оборудования вдвое выше времени его старения. Поэтому кризис ИТ-образования углубляется, а проблема подготовки специалистов становится всё актуальнее. Необходим новый подход к
решению проблемы обучения самым новым и самым востребованным ИТ.
124
Для решения проблемы перехода от традиционного обучения информатике и информационным технологиям к «опережающему образованию 21-го века» предложено использовать так называемую сопровождающую систему обучения ИТ [2, 3].
Сопровождающее обучение информационным технологиям – это
обучение новым ИТ, которое происходит согласованно с распространением этих ИТ в реальном информационном мире и без значительного временного отставания, характерного для нынешнего обучения ИТ. Термин
«сопровождающая» для этой системы обучения ИТ был выбран, из посыла
создания такой системы обучения, благодаря которой отставание изучаемого материала от появляющихся ИТ было бы минимальным. И сопровождающая система обучения ИТ отслеживала бы появление новых перспективных информационных технологий и сопровождала бы их широкое
внедрение в промышленность, бизнес, культуру и другие области жизнедеятельности человеческого общества. Поэтому построение системы сопровождающего обучения информационным технологиям должно определяться тремя принципами: востребованностью изучаемых технологий,
ускорением обучения и высоким качеством обучения информационным
технологиям. При этом востребованность изучаемых технологий наиболее
важна, так как только изучение самых нужных, самых распространенных и
самых современных информационных технологий может положить конец
хроническому отставанию изученного материала от практики.
Можно выделить семь основных этапов сопровождающего обучения:
 создание и модификация программы изучения ИТ;
 анализ экономической целесообразности планируемых изменений в обучении ИТ;
 формирование пакета педагогических обучающих технологий,
необходимых для успешного изучения выбранных ИТ;
 модификация материально-технической базы обучения в соответствии с модифицированной программой;
 повышение квалификации и уровня знаний преподавателей ИТ;
 изучение ИТ по модифицированной программе с применением
пакета обучающих технологий, тестирование и сбор статистических данных;
 проверка качества обучения и сертификация.
На каждом из этапов сопровождающего обучения ИТ необходимо
применять все три принципа сопровождающего обучения для того, чтобы
действительно сократить разрыв в знаниях и умениях между людьми, изучающими информационные технологии, и теми, кто на деле уже хорошо
знает и применяет на практике эти технологии.
125
Рассмотрим систему сопровождающего обучения с точки зрения соответствия факторам потребностей обучающихся информационным технологиям. С этих позиций в последнее время в обучении информационным
технологиям на первый план выходят следующие факторы.
1. Окупаемость вложений — перед началом обучения у человека
должно быть ясное представление о том, какие преимущества даст ему это
обучение, как возрастёт его рыночная стоимость, а значит, за сколько окупятся вложения в обучение. Этот фактор на современном этапе развития
информационного общества играет значительную роль при выборе системы обучения, особенно системы обучения ИТ. А в сопровождающей системе обучения ИТ первым и основным этапом является именно выбор
наиболее рейтинговых ИТ и сосредоточение интеллектуальных и физических сил и возможностей именно на изучении этих, самых востребованных
и популярных на данный период времени, информационных технологий.
Кроме того, при применении пакета наиболее перспективных педагогических обучающих технологий (третий этап) успешное изучение выбранных
ИТ происходит быстро и качественно. Сертификация на последнем этапе
дает обучающемуся уверенность в его будущих преимуществах на рынке
труда.
2. Актуальность программы — в случае краткосрочных курсов
(и в этом их преимущество) устаревшие курсы могут заменяться новыми.
Более длительные (год и более) программы должны дополняться прямо
в процессе обучения, чтобы соответствовать требованиям рынка и новым
технологиям. Актуальность программы обучения ИТ – это основной принцип сопровождающей системы обучения ИТ, на котором и базируется вся
эта система.
3. Удобный режим обучения. Обязательное включение дистанционных технологий обучения в пакет обучающих технологий сопровождающего обучения ИТ играет решающую роль в организации наиболее
удобного для обучающегося режима обучения.
4. Адекватная оценка результата обучения — для человека важно
получить в конце обучения общепризнанное подтверждение результатов
обучения. Сегодня это сертификат, диплом государственного образца,
свидетельство и т.п. Сопровождающее обучение ИТ предполагает сертифицирование обучающихся или выдачу к основному диплому высшего
или среднего специального учебного заведения дополнительного свидетельства, в котором указаны все изученные им высокорейтинговые информационные технологии.
В настоящее время идет активный поиск новой модели образовательной системы, которая соответствовала бы целям цивилизации XXI века. Для решения проблемы перехода от традиционного обучения информатике и информационным технологиям к опережающему образованию
необходимо найти новые пути, новые системы обучения, новые средства и
126
методы. Сопровождающая система обучения информационным технологиям является одним из возможных вариантов решения проблемы перехода от традиционного обучения информатике и информационным технологиям к «опережающему образованию XXI века». Сопровождающая система может удовлетворить потребности обучающихся информационным
технологиям с точки зрения указанных выше факторов: актуальность программы обучения, окупаемость вложений в обучение, удобный режим
обучения и адекватная оценка результатов обучения ИТ; позволит актуализировать, ускорить и повысить качество обучения.
1.
2.
3.
Литература
Израйлит С. ИТ-образование: адекватных предложений нет//CNews.ru,
http://n-t.ru/tp/ob/it.htm
Лепе Л.И. Сопровождающая система обучения информационным технологиям как компонента опережающего образования//Сборник трудов Конгресса конференций «Информационные технологии в образовании ИТО-2005», М.: «Бит про», 2005. - С. 49-50.
Плеханов С.П., Лепе Л.И. Пути решения проблемы опережающего
обучения информационным технологиям//Педагогическая информатика, №2, 2005. - С. 34-41.
ЭКОЛОГИЯ СОЗНАНИЯ И ИНФОРМАЦИОННОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ ПРОСТРАНСТВО
В.А. Рыжов, А.В. Корниенко
Институт информатизации образования МГГУ им. М.А.Шолохова
В социальной действительности людей, а точнее в их общественной
жизни, решающую роль всегда играла их социальная организация, ключевым элементом которой являются информационное пространство и образовательная среда. Некоторые специалисты предпочитают термин "информационная среда" (Infomedia, Information environment) вместо термина
"информационное пространство" (Information space), что дает несколько
другой смысловой оттенок ближе к среде обитания (экологический подход). Но мы будем придерживаться более распространенного термина
"информационное пространство", а в соответствующих ситуациях обращать внимание на факторы их различия.
Сейчас информационное пространство и образование настолько
тесно связаны между собой, что порой даже трудно провести между ними
границу по силе воздействия на умы людей и общественное сознание. Интуитивно, понятие информационного пространства у нас ассоциируется не
только с узким кругом людей, которые прямо или косвенно связаны и общаются друг с другом, а в более широком смысле. Мы понимаем, что ин-
127
формационное пространство охватывает более широкий социальный круг
людей, чем друзья, близкие, знакомые и соседи.
В информационном пространстве фигурируют, как минимум, два
плана информационных коммуникаций - личные и общественные. Относительность личного на фоне общественного можно выразить на языке экологической концепции.
Само слово «экология» предложить натуралист XIX века – немецкий биолог Эрнст Геккель. Он считал, что объектами изучения экологии
могут быть популяции организмов, виды, сообщества, экосистемы и биосфера в целом. Экология - наука о доме (гр. «экос» - «дом», «логос» «наука»). Наука о доме не только для человека, но и для животных, растений, бактерий в рамках их сосуществования и симбиоза. Дом этот очень
большой и включает моря, леса, поля, горы, пустыни... Вся Земля является
домом для всех ее жителей. Теперь наш дом изменился. Его пронизывают
информационные каналы и потоки, в которых непрерывно возрастают
объем, темп и новизна [1].
Некоторые специалисты придерживаются мнения, что экология является частью биологии. Но в широком смысле - экология это междисциплинарная наука о совместном проживании живых существ в окружающем
их мире, а также об их взаимодействии с различными природными и искусственными системами.
В современной экологии, кроме ее биологической, т.е. "зеленой"
интерпретации, еще имеются и гуманитарные, гуманитарно-социальные,
гуманитарно-технические и другие направления [2]. Например, экология
человека, которая охватывает широкий спектр междисциплинарных исследований и далеко выходит за рамки зоологической специфики традиционной экологии. В современном мире с точки зрения человеческого сообщества сложно отделить чисто биологическую экосистему от искусственной технологической инфраструктуры. Поэтому имеет смысл рассматривать ряд междисциплинарных проблем, возникающих на стыке чисто человеческих систем и человеко-машинных комплексов, без которых
человеческое сообщество уже не мыслит своего существования.
Рассматривая человеко-машинные системы, мы невольно сталкиваемся с эргономическими проблемами. А эргономика - это область науки о
взаимодействии человека или группы людей с инструментами и машинами
в информационной среде. Современная наука давно уже попала в "полосу
кризисного развития", Теперь нужно все больше и больше решать прикладные задачи на фоне междисциплинарных проблем. Даже такие фундаментальные науки как математика, физика, химия и биология давно
находятся в состоянии кризиса, если их представители придерживаются
ортодоксальных научных принципов. А научные исследования на стыке
научных дисциплин приводят, например, к таким фундаментальным
направлением и открытиям, как лазерный эффект, генетика, нанообъекты,
128
самоорганизация квантовых объектов, сверхпроводимость, самоорганизация информационных систем, генетические коды и репликация живых
объектов.
Экология постепенно переходит от состояния натурализма к своему
научному фундаменту. Сейчас уже открыты и сформулированы многие
экологические принципы и закономерности. Важнейшим шагом в понимании экологических принципов природы стала формулировка концепции
экосистемы.
Существенный и реальный вклад в экологию, как науку в целом, так
и в развитие концепции экосистемы внесла синергетика - современная
теория самоорганизации в неживых и живых системах. Главная особенность любых сложных систем - их нелинейность и открытость. Синергетика дает мостик понимания между живой и неживой природой. Основная
идея синергетики - это идея о принципиальной возможности спонтанного
возникновения порядка и организации из беспорядка и хаоса в результате
процесса самоорганизации. Более того, синергетика указывает на конкретные пути достижения оптимальных путей развития, типов самоорганизации и способов гармонического развития.
В природе все развивается и находится в состоянии движения и эволюции. Везде мы видим способность сложных систем к самопроизвольному зарождению структур и их быстрому самовоспроизведению. Такая способность - есть результат борьбы, и сотрудничества двух противоположных начал: механизма возникновения структур (фактор локализации процессов) и самопроизвольного распада, диффузии, рассеивания (размывающий фактор).
При исследовании экосистем синергетика открывает необычные
стороны природы. Любые экосистемы обладают нестабильностью и режимами гиперболического роста, когда характерные величины многократно,
на многие порядки возрастают за конечный промежуток времени. Это общая закономерность присуща не только большим экосистемам, но и для
всего сущего - внутреннего мира человека, мира бактерий, в также мира
атомов и квантовых частиц. "Кризисы - это не временное состояние, а путь
внутренней жизни" (Л.С.Выготский). Очень часто динамические структуры, начинают развиваться с колоссальным ускорением - в "режиме
обострения". Огонь в молнии, взрыв вулкана, эпидемия болезни или социальная революция - это яркие иллюстрации таких процессов.
Сложные системы вблизи момента максимального развития - "момента обострения" становятся неустойчивыми к малым возмущениям,
флуктуациям на микро уровне. Такие возмущения приводят к потере внутренней согласованности (когерентности) развития различных подструктур
внутри сложной структуры и к угрозе стохастического распада целостной
системы на части, которые начинают развиваться с разной скоростью.
129
Наличие моментов обострения в упорядоченных структурах обуславливает конечность времени существования этих структур. Так особь
биологического вида живет конечный период времени в рамках эволюции.
Дети непрерывно сменяют родителей, лишь в этом постоянство вида живых организмов.
Основной вопрос экологии - "как сохранять существующие экосистемы длительное время?", а ее главные задачи - "как гармонизировать отношения в существующих экосистемах?". При этом хотелось бы достичь
максимально комфортного сосуществования человеческого сообщества с
окружающим миром, выходящим за пределы планеты.
Известно, что всякий эволюционный процесс всегда (обычно
неожиданно) сопровождается различными катастрофами. Любая история
любой системы - это история взлетов и падений, это история катастроф. В
космосе взрываются галактики и сверхновые звезды, на землю падают
астероиды, вымирают динозавры, которые жили сотни миллионов лет. А
что до современной человеческой цивилизации, которой от силы всего несколько тысячелетий, все пока выглядит довольно проблематичным. Человечество уже сейчас является сильно действующим, возбуждающим и непредсказуемым фактором в планетарном масштабе. Хотелось бы избежать
любых катастрофических событий в нашей жизни или, по крайней мере,
снизить их степень влияния, насколько это возможно.
Еще один аспект прикладной экологии - экология сознания. Также
как в естественно-природных и искусственно созданных окружающих средах человек живет в информационном мире. Эта информационная окружающая среда также является “домом” для человеческого сознания. Сейчас информационное окружение человека настолько стремительно меняется (информационный взрыв – фактор многообразия, новизны, роста темпа), что проблема в области экологии сознания выходит на передний план.
Мы знаем, что естественные науки и информатика обеспечивают
развитие компьютерных технологий и телекоммуникаций. Понятно, что
эргономика необходима везде, где человек включен в систему "человек машина". А еще нужны позитивные решения, соответствующие социально-культурному ареалу экосистемы человека на уровне культурных, этических и духовных институтов [3].
Как в таких условиях развивается и адаптируется сознание личности? Открытие такого феномена как образ собственного “Я” ознаменовало
собой прорыв в психологии и области исследования творческой личности.
“Я-концепция” это ключ к нашей личности и поведению. Но это еще не
все. Я-концепция определяет и рамки наших возможностей - то, что мы в
состоянии или не в состоянии сделать. Раздвигая границы образа собственного “Я” мы познаем себя, мы расширяем для себя и сферу возможного. Развитие Я-концепции является самым главным процессом в жизни
130
человека, который, начавшись в подростковом возрасте, не прекращается в
течение всей его жизни.
Развитие Я-концепции в связи с широким внедрением гибридных
интеллектуальных систем (это такой “симбиоз” компьютерных информационных систем и человека) поможет в значительной степени понять взаимодействие человека с окружающим миром, и не только. Принципиально
изменится сам характер межличностных коммуникаций за счет систем мобильной коммуникации, оснащенных системами гибридного интеллекта –
интеллектуальных инструментов.
Нетрудно предсказать, что коммуникационная среда (КС), объединенная с системами гибридного интеллекта (СГИ), начнет сливаться со
средствами виртуальной реальности (ВР). Но и это еще не все. С точки
зрения экологических проблем человека в информационном пространстве,
его экологии сознания, СГИ и ВР порождают возможность синтеза поля
зрения человека. Человек превращается в оператора. Такие технологии
уже давно используются в военной технике. А тройное сочетание: КС +
СГИ + ВР порождает синтез общего поля зрения – объединение восприятия реальной окружающей среды с чисто синтетическими объектами виртуальной реальности для группы лиц. Такой синтез порождает совершенно
новые полисубъектные отношения в виде коллективного взаимодействия
группы лиц в процессе решения различных задач.
С другой стороны, синтез КС и СГИ давно уже попал в поле зрения
комплексной проблемы “управления знаниями”. Эта, так называемая коллективная практика управления знаниями сейчас делает только первые
шаги. В ней еще много неясного. Но потребности в корпоративной практике управления знаниями – очень большие, об этом пишет Gartner Group
в своих прогнозах. Однако мало кто обращает внимание на возникающий
пласт эргономических проблем тройного сочетания КС + СГИ + ВР.
Можно условно разделить эргономику КС + СГИ + ВР на два
направления: 1) “персонал в техническом комплексе” и 2) “мобильный
субъект – персональный умный коммуникатор”. Если в первом случае эргономические проблемы сводятся к комплексной научно-технической дисциплине, то во втором случае на передний план выйдут эргономические
проблемы мобильного интерфейса для “ближнего” взаимодействия человека с КС + СГИ + ВР.
Сейчас современные компьютерные клавиатуры и манипуляторы
как инструментальные системы нам кажутся пределом совершенства, но с
точки зрения эволюции они окажутся примитивными орудиями “каменного века” по отношению к эргодизайну грядущих средств мобильного интерфейса. Как сейчас мы в большинстве своем не можем обходиться без
одежды и обуви, также и в будущем мы будем серьезно зависеть от качества взаимодействия с КС + СГИ + ВР.
131
Изменение формы, содержания и статуса социальных коммуникаций порождает серьезные проблемы в обществе, и напрямую относится к
экологии сознания. Современная наука уже давно показала существование
проблемы роста агрессивности в коллективном информационном пространстве по причине перестройки традиционных социальных коммуникаций. Однако эта проблема имеет более глубокие корни и напрямую связана с проблемой безопасности общества. Инфраструктурные изменения переходного периода к информационному обществу касаются не столько социальных коммуникаций, сколько культурных, этических и духовных институтов. Поэтому эти изменения деформируют мотивации и цели в жизни
конкретных людей. Часто эта проблема формулируется как потеря смысла
жизни и напрямую затрагивает экосистему человеческого общества - часть
освоенного ареала окружающей среды и общества, которая питает и дает
жизнь, как отдельному человеку, так и обществу в целом.
Все предыдущие фазы разрушающего воздействия на экосистему
(химическое и радиационное заражение) по сравнению с разрушением социально культурного ареала экосистемы, являются менее сложными и
опасными. Что может быть страшнее циничной, высоко интеллектуальной
личности или группы, готовой идти на самые крайние меры, и обладающей доступом к глобальным ресурсам и системами повышенного риска?
Подобными проблемами всегда занималась религия. В настоящее время
мы видим кризис и в области религии. Институты средневековых религий
уже не соответствуют современному обществу, современной системе знаний и разрушаются под напором новых перемен.
С середины 20 века в связи с усилившимся воздействием человека
на природу экология приобрела особое значение как научная основа не
только рационального природопользования или охраны живых организмов, Сам термин «экология» приобрел более широкий смысл. Экология
для информационного общества начинает трансформироваться из “зеленой” экологии в экологию сознания. Конечно, роль “зеленой” экологии не
отрицается, а, наоборот, даже возрастает. Вот только акценты смещаются
и интенсивность проблем возрастает.
С другой стороны, в рамках экологии необходимо рассматривать
экологическое право - раздел юридической науки, который обеспечивает
сохранение окружающей среды на законодательном уровне, а также экологический предел потребления материальных и энергетических ресурсов.
При этом необходимо ответить на вопрос: существуют ли какие-то другие
пределы роста, которые достигаются раньше пределов потребления материальных, энергетических и информационных ресурсов?
Пока такое потребление стремительно растет. А из фундаментальных синергетических принципов, в частности, предсказывающих неизбежности "момента обострения" в сложных системах, следует ожидать
существенных экологических перемен и потрясений. В связи с этим необ132
ходимо, чтобы “Человек потребляющий” стал “Человеком думающим”. А
это основная задача современного образования.
1.
2.
3.
Литература
Элвин Тоффлер. Третья волна. Пер. с англ.: - М.: АСТ, 2002, 776с.
Тейяр де Шарден П. Феномен человека. Серия: Библиотека журнала
"Экология и жизнь": Устройство мира. 2001 г., 232с.
Станислав Лем. Сумма технологии. Издательства: АСТ, Terra
Fantastica, 2004 г., 672с.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В УПРАВЛЕНИИ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫМ УЧРЕЖДЕНИЕМ
Е.В.Белова, П.Г.Гудков, Т.С.Хожаева
фирма «1С», Москва
Описан комплекс программных продуктов, позволяющих объединять информационные пространства образовательных учреждений и таким
образом решать задачу сбора, обработки и анализа информации, а также
передачи ее с одного уровня управления на другой. На региональном
уровне применение этих продуктов позволяет оптимизировать кадровый
учет, организовать единую информационную базу по движению контингента, осуществлять управление финансовыми потоками.
Развитие информационных и телекоммуникационных технологий
предопределило бурный рост систем управления в сфере образования. Цели, которые стоят перед руководством и специалистами органов управления образования, в современных условиях могут быть достигнуты при широком использовании информационно-аналитических систем управления.
Только в этом случае можно рассчитывать на принятие оптимальных и
грамотных управленческих решений.
В современных условиях администратор образовательного учреждения должен прежде всего принимать грамотные управленческие решения, освободив себя от рутинной работы по сбору и анализу частной информации. Использование информационно-аналитических систем для автоматизации управленческой деятельности, активное внедрение в практику работы администрации и преподавателей новых информационных технологий позволит освободить ресурсы для определения концептуальных
задач и направлений деятельности по развитию учреждения образования,
его информационной инфраструктуры, сосредоточить внимание на творчестве, а не на традиционной «бумажной» работе.
Обсуждение вопросов, связанных с информатизацией учреждения
образования, сводится, по сути, к обсуждению путей решения одной основополагающей задачи — задачи формирования информационной образо-
133
вательной среды учебного заведения. При этом присутствует не только
множество различных мнений о том, что собственно представляет собой
единое информационное пространство, но как и какими путями его (данное пространство) строить, какие программные средства для этого использовать.
Для решения этой задачи фирма «1С» выпустила комплекс программных продуктов, позволяющих объединять информационные пространства образовательных учреждений и таким образом решать задачу
сбора, обработки и анализа информации, а также передачи ее с одного
уровня управления на другой. На региональном уровне применение этих
продуктов позволяет оптимизировать кадровый учет, организовать единую
информационную базу по движению контингента, осуществлять управление финансовыми потоками, организовать процесс питания.
Программный продукт «1С:ХроноГраф Школа» представляет собой
многофункциональную информационную систему администрирования деятельности и является основой для создания общей информационной базы
данных общеобразовательного учреждения. Исходя из поставленных задач, программа предоставляет широкие возможности:
 создание базы данных образовательного учреждения;
 автоматизация кадровой работы;
 систематизация данных об учащихся;
 администрирование учебно-воспитательного процесса;
 поддержка содержания образования;
 автоматизация финансовой и хозяйственной деятельности образовательного учреждения.
В программе реализованы возможности формирования итоговой и
статистической отчетной документации как установленного государством
образца (формы ОШ-1, ОШ-5, ОШ-9, материалы для РИК-76 и РИК-83,
формы кадрового учета Т-2, Т-3 и другие), так и произвольной. Также в
программе предусмотрены возможности формирования разнообразных печатных (выводных) форм, в том числе в формате Microsoft Excel и HTML.
Система позволяет автоматизировать деятельность следующих
участников учебного процесса: администратора (директор, его заместители и/или информационный технолог), финансового администратора (завуч
или сотрудник, отвечающий за тарифицирование), секретаряделопроизводителя, заведующего АХЧ, классных руководителей (каждый
классный руководитель в школе) и преподавателей-предметников. Каждый
пользователь имеет разный объем пользовательских прав и может выполнять свою работу независимо от других пользователей.
Решить задачи, стоящие перед бухгалтером образовательного учреждения, призван программный продукт «1С:Предприятие 7.7. Набор для
бухгалтерии образовательного учреждения», использование которого позволяет:
134
 вести бухгалтерский учет бюджетных учреждений согласно текущему законодательству;
 формировать оклады сотрудников любого вида образовательных
учреждений со сколь угодно сложной структурой;
 автоматизировать расчет заработной платы, организовать учет сотрудников, регистрировать служебные перемещения, получать статистические справки по кадровому составу.
Программные
продукты
«1С:Школьная
Библиотека»,
«1С:Библиотека Колледжа», «1С:Библиотека ВУЗа» обеспечивают комплексную автоматизацию всей технологической цепи работы библиотек.
Данные программные продукты адресованы библиотекарям, преподавателям, учащимся. Они позволяет осуществлять работу с книжным фондом,
вводить данные о структуре школы и числе учащихся в классах, формировать и печатать все необходимые формуляры, журналы, книги и заявки,
рассчитывать книгообеспеченность и формировать заказ на необходимую
литературу. Эта система удовлетворяет всем библиографическим стандартам, учитывает особенности учета учебников и является достаточно простой, удобной и мотивирующей к своему использованию сотрудника, даже
не имеющего профессионального библиотекарского образования.
Программный продукт «1С:Школьное Питание ПРОФ» обеспечивает полноценный учет питания в образовательном учреждении и позволяет
автоматизировать деятельность бухгалтера школы по учету продуктов и
стоимости питания; диетолога — по составлению технологических карт
блюд, планированию питания, а также контролю рациона по калорийности
и пищевой ценности; ответственного за питание школы — по учету контингента учащихся, имеющих право на получение бесплатного или льготного питания, а также пользующихся питанием за плату.
Выпущены программные продукты для управлений образования
разного уровня (районного, окружного и регионального масштаба).
Для систематизации и учета данных о кадрах созданы продукты
«1С:ХроноГраф Кадры для Управлений образования» и «1С:ХроноГраф
Кадры для Управлений образования ПРОФ». Эти программные продукты
обеспечивают выполнение следующих функций:
Создание и хранение базовой информации обо всех подведомственных учреждениях, включая наименования, нумерацию, тип, вид, организационно-правовые формы, ведомственную принадлежность, адресные и контактные данные, а также другие сведения.
Формирование, ведение и архивное хранение личных дел сотрудников общеобразовательных учреждений с возможностями импорта личных
дел из программных систем, установленных в образовательных учреждениях.
Программные продукты «1С:ХроноГраф Контингент для Управлений
образования» и «1С:ХроноГраф Контингент для Управлений образования
135
ПРОФ» предоставляют возможности для автоматизации одного из ключевых
направлений деятельности Управления образования — учета движения контингента. Эти программные продукты обеспечивают выполнение следующих
функций:
 Создание и хранение базовой информации обо всех подведомственных общеобразовательных учреждениях, включая наименования, нумерацию, тип, вид, организационно-правовые формы, ведомственную принадлежность, адресные и контактные данные, а также другие сведения, как в
редактируемой форме, так и в стандартах ЕГЭ.
 Формирование, ведение и архивное хранение личных дел учащихся
общеобразовательных учреждений с возможностями импорта личных дел из
программных систем, установленных в образовательных учреждениях.
 Хранение информации о движении учащихся (прибытии, выбытии
и перемещении).
 Контроль за формированием и ведением Алфавитных книг конкретных образовательных учреждений.
 Сбор и хранение данных об учащихся старших классов конкретных
учреждений, с указанием предметов, которые они планируют сдавать на
Едином Государственном Экзамене, в стандартной форме для передачи в
центры проведения ЕГЭ.
Кроме того, фирма «1С» выпустила решение «1С: ХроноГраф Тарификация для Бухгалтера ПРОФ», необходимое для сбора и систематизации финансовой информации на районном и региональном уровне. Позволяет формировать оклады сотрудников любого количества образовательных учреждений со сколь угодно сложной структурой, а также консолидировать данные на разных уровнях управления образования.
В пакете «1С:ХроноГраф Тарификация для Бухгалтера ПРОФ» реализован мощный механизм формирования любого количества необходимых отчетов на основе тарификационных данных как по каждому отдельному образовательному учреждению или отделу, так и для различных
групп учреждений.
Системы программ «1С:ХроноГраф Контингент для Управлений
образования», «1С:ХроноГраф Кадры для Управлений образования» и
«1С:ХроноГраф Тарификация для Бухгалтера ПРОФ» объединяют информационные пространства подведомственных учреждений образования
данного управления образования. Так, при помощи механизма экспорта/импорта данных в пакетах реализована возможность загружать списки
учащихся и тарификационные данные из нижестоящих организаций, выполненные в конфигурациях «1С:ХроноГраф Школа», «1С:ХроноГраф Тарификация для Бухгалтера», образуя таким образом единую информационную базу, выгружать выверенные данные обратно, а также осуществлять
обмен информацией с другим таким же программным продуктом. Списки
136
учащихся можно выгружать в пакеты «1С:Школьная Библиотека»,
«1С:Школьное Питание ПРОФ» и другие.
Использование всех перечисленных программных продуктов существенно облегчит создание единой информационно-образовательной среды. Вся линейка программных продуктов для администрирования образовательных учреждений в совокупности выполняют основные функции администрирования:
 четкое (понятное) распределение информации по исполнителям;
 организация и урегулирование процессов образования и управления;
 экономия временных и трудовых затрат административного работника (в том числе и остальных сотрудников образовательного учреждения);
 возможность быстро и без труда создавать внешнюю и внутреннюю отчётную документацию (в том числе промежуточную).
Внедрение программ в работу образовательных учреждений позволит создать квалифицированный административный, управленческий аппарат; поможет квалифицированно выполнять свои функции
Использование вышеперечисленных программных продуктов, выполненных на платформе «1С:Предприятие» и поддерживающих полноценный обмен данными, представляет собой комплексное решение автоматизации административной деятельности, позволяющее сформировать
единое информационное пространство образовательного учреждения, работа над построением которого является одной из приоритетных задач в
рамках создания единой информационно-образовательной среды.
ИНФОРМАТИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА В ДАЛЬНЕВОСТОЧНОМ
ГОСУДАРСТВЕННОМ ГУМАНИТАРНОМ УНИВЕРСИТЕТЕ
Н. П. Табачук
ГОУ ВПО Дальневосточный государственный гуманитарный университет
г. Хабаровск
В Дальневосточном государственном гуманитарном университете в
течение всего года профессорско-преподавательский коллектив, используя
технологию стратегического планирования, разрабатывал концепцию развития вуза. Информатизация управления качеством образовательного процесса была названа приоритетной задачей. Еще в 1995 году в Федеральном
законе РФ «Об информации, информатизации и защите информации» было определено, что информатизация – организованный социальноэкономический и научно-технический процесс создания оптимальных
условий для удовлетворения информационных потребностей и реализации
137
прав граждан, органов государственной власти, органов местного самоуправления, организаций, общественных объединений на основе формирования и использования информационных ресурсов.
Процесс информатизации управления качеством образовательного
процесса в вузе должен развиваться по четырем основным направлениям:
 Оснащение университета современными компьютерами и средствами информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) и использование их в качестве нового педагогического инструмента, позволяющего
существенным образом повысить эффективность образовательного процесса.
 Использование современных средств информатики, информационных телекоммуникаций и баз данных для информационной поддержки
образовательного процесса, обеспечение возможности удаленного доступа
педагогов и студентов к научной и учебно-методической информации.
 Развитие и все большее распространение дистанционного обучения – нового метода реализации процессов образования и самообразования.
 Пересмотр и радикальное изменение содержания образования на
всех его уровнях, обусловленные стремительным развитием процесса информатизации общества.
В процессе информатизации управления качеством образовательного процесса вуза постепенно складываются определенные традиции, стереотипы информационного поведения, приоритетные источники информации и способы информационного обмена, актуализируются личностные
ценности и смыслы; все это отражается на формировании определенного
уровня информационной культуры. «Информационная культура - совокупность правил поведения в информационном обществе, то есть этика
использования компьютера в контексте общечеловеческих ценностей» [2].
Основу информационной культуры личности составляет информационная компетентность, которую многие исследователи компетентностного подхода назвали базовой, ключевой.
Прежде чем определить сущностную характеристику информационной компетентности необходимо развести понятия «компетенция» и
«компетентность». Мы согласны с утверждением А. В. Хуторского, который дал следующие определения:
«Компетенция – совокупность взаимосвязанных качеств личности,
заданных по отношению к определенному кругу предметов или процессов
и необходимых, чтобы качественно и продуктивно действовать по отношению к ним» [2].
«Компетентность – владение человеком соответствующей компетенцией, включающей его личностное отношение к ней и предмету деятельности» [2].
138
Понятие компетентности шире понятия знания, или умения, или
навыка, оно включает их в себя. Но это не просто сумма знаний, умений и
навыков, это еще и способность их применения, система личностных ценностей, ориентиров, привычек, поэтому компетентность формируется не
только в процессе обучения, но и в результате взаимодействия личности и
социума.
Можно выявить сущностные признаки компетентности, которые
обусловлены постоянными изменениями, происходящими в мире:
 Компетентность имеет деятельностный характер обобщенных
умений в сочетании с предметными умениями и знаниями в конкретных
областях.
 Компетентность проявляется в умении осуществлять выбор, исходя из адекватной оценки себя в конкретной ситуации.
Как видно из приведенных определений, компетенции – это цели,
ожидания образовательного процесса, а компетентность – это результат,
состоявшееся личностное качество (совокупность качеств). Отсюда следует, что компетентность обладает интегрированной природой, она является
совокупностью знаний, умений и навыков в отношении к реальным объектам и процессам, а также готовностью и способностью применить их [2].
Основное содержание информационной компетентности определяется компонентами:
 владение конкретными навыками по использованию технических устройств (от телефона до компьютера и компьютерных
сетей);
 способность использовать в своей деятельности компьютерную
информационную технологию;
 умение извлекать информацию из различных источников, представлять ее в понятном виде и эффективно использовать;
 владение основами аналитической переработки информации;
 умение работать с различной информацией;
 знание информационных потоков в своей предметной области
[2].
Особенности информационной компетенции:
 Динамизм (при обучении студентов недостаточно учитывать только современное состояние информатизации, необходимо ориентироваться
и на тенденции информационного развития).
 Оптимальность (в ситуации стремительного развития информационной сферы необходимо готовить студентов к оптимальной информационной деятельности).
Развитие информационной компетентности у студентов происходит
на всех уровнях образования, при этом должны выполняться принципы
непрерывности и преемственности.
139
Деятельность нашего университета носит многопрофильный характер, а управление вузом, качеством образовательного процесса на основе
внедрения различных видов автоматизированных информационных систем, информационных технологий является сложной комплексной задачей. Особенностью автоматизированных информационных систем (АИС)
является то, что они разрабатываются и вводятся в эксплуатацию отдельными частями (автоматизированными подсистемами), каждая из которых
решает относительно самостоятельную задачу. Разбиение АИС на подсистемы необходимо для организации работ по ее разработке, поэтапному
внедрению и упорядочению ввода в эксплуатацию [1].
Достаточно эффективно началось внедрение в ГОУ ВПО ДВГГУ
автоматизированной подсистемы «Студент». Данная подсистема является
основным источником всесторонних сведений о контингенте обучаемых,
обеспечивает оперативной информацией руководство вуза, института, факультета, кафедры о составе обучаемых и обеспечивает возможность анализа связей различных характеристик обучаемых с успешностью учебной
деятельности.
Автоматизированная подсистема «Студент» функционирует по технологии «клиент-сервер», где хранение документов осуществляется на выделенном компьютере-сервере, а их обработка пользователями на рабочих
станциях. Вся необходимая информация размещается в единой корпоративной базе данных, расположенной на сервере Lotus Domino. Lotus Notes
– клиент для выполнения бизнес-приложений, работы с документами. Это
позволяет повысить эффективность ее работы, избежать дублирования
информации при вводе, поддерживать целостность и непротиворечивость
данных, обеспечивать надежную их защиту.
Главное меню автоматизированной подсистемы «Студент» содержит ссылки на различные классификационные параметры (по фамилиям,
по факультетам, по специальности, по курсам, по группам, по условию
обучения, по форме обучения, в академическом отпуске, отчисленные) и
ссылки на все виды приказов (приказы о движении контингента студентов,
приказы ректора по личному составу студентов, приказы ректора по личному составу студентов, проживающих в общежитии).
Обширная информация, хранимая в автоматизированной подсистеме «Студент», может использоваться в самых разнообразных целях. Можно выделить следующие направления ее использования:
 выдача данных о студенте: о зачислении, об отчислении из Вуза, о
поощрениях, о выдаче материальной помощи, о пересдаче зачета; выдача
индивидуальных данных об обучаемом, о нарушении правил проживания в
общежитии и т.д.;
 учет студентов, обучающихся на бюджетной, внебюджетной основе (выдача справок, отчетов);
140
 печать разных видов приказов, касающихся обучения студентов в
вузе для хранения их в личном деле;
 печать приложений к диплому (выписок из зачетных и экзаменационных ведомостей).
 составление характеристик студентов с определением уровня развития ключевых компетенций;
 выявление связи личностных качеств студента с показателями
успешности обучения.
Этот список можно продолжать в соответствие с запросами руководства вуза.
В рамках перечисленных направлений информатизации вуза основана и развивается база не только для создания и внедрения автоматизированных информационных систем, но и для проведения компьютерного тестирования. Компьютерное тестирование дает преимущества в управлении
качеством образовательного процесса, обеспечивая:
 формирование содержательных документов (контролирующие задания по предметам, отчеты по результатам для каждого из студентов);
 повышение возможностей взаимодействия между преподавателями различных дисциплин;
 сокращение времени распространения и воспроизведения документа;
 создание и накопление банка информации для ее представления в
различных разрезах и использования при подготовке управленческих решений;
 взаимодействие с автоматизированной подсистемой «Студент».
Степень использования новейших тестовых программных оболочек
в образовательном процессе становится одним из ведущих показателей в
оценке его качества.
На сегодняшний день назревает проблема выявления динамики развития компетентностей у студентов с помощью информационных технологий с целью управления качеством образовательного процесса и тогда
тестовые программные оболочки выступают как средство определения совокупности качеств личности студентов, а автоматизированные информационные системы служат одним из источников для систематизации и хранения результатов тестирования.
Ряд вопросов определяет данную проблемную область:
 Какие тестирующие методики направлены на выявление динамики
развития ключевых компетентностей?
 Какая тестирующая программная оболочка является оптимальной,
приемлемой, совместимой с другими программными продуктами из множества существующих?
141
 Какие особенности размещения результатов тестирования в автоматизированной информационной системе существуют (разграничение
прав доступа)?
В контексте перечисленных проблем развиваются научные исследования в вузе, базирующиеся на выявлении динамики развития компетентностей у студентов с помощью информационных технологий.
Таким образом, процесс информатизации в вузе характеризуется не
только степенью оснащенности вычислительной техникой, но и созданием
условий для удовлетворения информационных потребностей субъектов
сферы образования, для отслеживания динамики развития ключевых компетентностей у студентов с использованием информационных технологий.
К этим условиям относится процесс обеспечения вуза средствами информатизации. Средства информатизации включают в себя средства поддержки учебного процесса (электронные учебники, компьютерные тренажеры,
компьютерные системы тестового контроля обучения) и средства информационного обеспечения образовательной деятельности (система электронной почты, комплекс web-сайтов, автоматизированные информационные системы).
На сегодняшний день в вузе уделяется внимание разработке способов использования средств информатизации в образовательном и управленческом процессах. Анализ глобальных тенденций развития образования, определение категориального аппарата (компетентностный подход,
информатизация образования, средства информатизации), выявление приоритетных технологий в образовательном процессе раскрывают важность
и актуальность создания модели управления качеством образовательного
процесса на основе использования информационных технологий.
1.
2.
3.
Литература
Бордовский Г. А., Нестеров А. А., Трапицын С. Ю. Управление качеством образовательного процесса: Монография. – Спб.: Издательство
РГПУ им. А. И. Герцена, 2001. – 359 с.
Войнова Н.А., Войнов А. В. Особенности формирования информационной компетентности студентов вуза // Инновации в образовании. –
2004. –№ 4. – С.111-119.
Хаббард Дж. Автоматизированное проектирование баз данных. – М.:
Мир, 1984. – 294 с.
142
МОБИЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СИСТЕМЕ ДИСТАНЦИОННОГО
ОБРАЗОВАНИЯ
Мутовкин К. А.
(mka2004@mail.ru)
Тульский государственный университет им. Л. Н. Толстого (г. Тула)
Бурное развитие информационных технологий (ИТ), наблюдавшееся за последнее десятилетие, привело к тому, что сегодня самые современные технологии и устройства становятся доступными для населения как в
крупных городах, так и в регионах. Это мобильная связь стандарта GSM и
технологии SMS, WAP, GPRS, карманные персональные компьютеры
(КПК), беспроводные сети Wi-Fi. По данным аналитических агентств на
сегодняшний день в России число пользователей мобильной связи превосходит число пользователей сети Интернет более чем в 5 раз.
Для использования новых ИТ и, следовательно, для адаптации технологии дистанционного обучения под возможности студентов необходимо, чтобы были реализованы: поддержка доступа к учебной информации
по WAP-протоколу, возможности взаимодействия с использованием SMSсообщений, для ряда подсистем – Web-интерфейс клиентской части, оптимизированный для работы с КПК и для медленных модемных и
GSM/GPRS-соединений.
Важными направлениями в развитии современных информационно-коммуникационных технологий являются обеспечение мобильности
пользователей и адаптация информационных услуг к возможностям используемых ими устройств. Мобильные технологии и рынок мобильных
устройств: мобильные телефоны, карманные персональные компьютеры,
смартфоны, мобильные компьютеры (ноутбуки), планшетные компьютеры
начали активно развиваться в 90-е годы прошлого столетия. В начале XXI
века мобильные технологии получили массовое распространение и сегодня широко используются в жизни, бизнесе и постепенно находят применение в научных исследованиях и образовании. Наиболее перспективным
в образовании является использование технологий m-learning для дистанционного обучения.
Сегодня самыми распространенными и доступными по цене мобильными устройствами являются сотовые телефоны стандарта GSM. Современные сотовые телефоны, кроме выполнения функций обычного телефонного аппарата позволяют организовывать конференцсвязь, обмениваться SMS и MMS сообщениями, отправлять и принимать сообщения
электронной почты, выполнять Java-приложения, обеспечивают выход
стационарных компьютеров в Интернет с использованием технологии
GPRS, имеют встроенный WAP браузер, цветной дисплей, диктофон, цифровую камеру, инфракрасный порт, поддерживают технологию беспроводной передачи данных Bluetooth.
143
Среди всех мобильных устройств наибольшее применение в образовании на сегодняшний день получили карманные компьютеры. КПК образца 2005 года - это мощный мультимедийный компьютер с поддержкой
полноцветной графики (разрешение до 640x480), стереозвуком, обладающий большим объемом оперативной памяти (до 64 Мбайт), возможностью
подключения внешних карт памяти (CF - CompactFlash Card, SD- SecureDigital Card) и модулей расширения. Многие модели КПК имеют встроенный микрофон, цифровую камеру, инфракрасный порт и поддерживают
беспроводные соединения Bluetooth и Wi-Fi. КПК имеют возможность рукописного ввода с последующим распознаванием текста и поставляются с
разнообразными приложениями.
Статистический
анализ
данных
www.acmconsulting.com/news/news050516-01.html.СДО и анкет студентов показал,
что 40% из них имеют возможность обучаться в СДО дома, с работы или
из Интернет-кафе, 69% студентов имеют мобильные телефоны, а КПК
имеют лишь несколько человек. Поэтому в ИОО (институт открытого образования) было принято решение о разработке и внедрении в учебный
процесс SMS-сервисов и WAP-версии портала ИОО.
В настоящее время в Институте открытого образования создана
WAP-версия портала ИОО (wap.vvoi.ru), работают новостные SMSрассылки, SMS-опросы и система SMS-тестирования, которая интегрирована в СДО. Интеграция с СДО позволяет использовать единую базу тестовых вопросов и дает возможность студенту выбирать способ тестирования (Online-тестирование или SMS-тестирование). Для снижения расходов на SMS-трафик, а также для того, чтобы иметь возможность использовать в тестировании вопросы, содержащие таблицы, формулы, графики
студентам выдается полный список вопросов для SMS-тестирования по
курсу в печатном или электронном виде. Для того чтобы сдать тест, студент сначала отправляет SMS-сообщение с запросом (в специальном формате), в ответ на который система SMS-тестирования высылает SMSсообщение со списком номеров вопросов на которые нужно ответить в
данном тесте (номера вопросов, в соответствии с параметрами теста, могут
быть фиксированными или генерироваться случайным образом). Затем
студент, используя разработанный нами формат, пишет SMS-сообщение, в
котором указывает варианты ответа на вопросы теста и отправляет его системе SMS-тестирования на проверку. Проверив ответ студента, система
SMS-тестирования, в соответствии с заданным в СДО типом вывода результатов тестирования, посылает SMS-сообщение с результатом тестирования студенту. В текущей версии системы SMS-тестирования поддерживаются два из шести наиболее распространенных типов тестовых заданий:
Из выше указанного видно, какими быстрыми темпами может развиваться СДО путем внедрения мобильных технологий, которые в свою
очередь, становятся все доступнее и совершеннее. Однако нельзя забывать
144
о том, что все это должно быть как можно менее дорогостоящим, иначе
будет затруднительно внедрять в масштабах региона, не говоря уже о
масштабе страны.
МОНИТОРИНГ ПРОЦЕССА ОБУЧЕНИЯ: ФУНКЦИИ,
СТРУКТУРА, СОДЕРЖАНИЕ
П. А. Анисимов, Я. А. Ваграменко, Т. А. Кольца
Приднестровский госуниверситет им. Т.Г. Шевченко, г. Тирасполь,
Академия информатизации образования
Рассмотрена модель мониторинга многоуровневого процесса обучения с целью его автоматизации и компьютеризации, а также создания и
использования эффективной учебно – исследовательской сети, ориентированной на подготовку специалистов в избранной полиморфной области
деятельности. Многоуровневый процесс обучения содержит страты: процессуальная, оперативная, тактическая и стратегическая. Содержание и логические модели процесса на разных уровнях (стратах) обсуждались в работах Я. А. Ваграменко и П.А. Анисимова на многих конференциях и частично опубликованы в журнале Педагогическая информатика в 2000 –
2006 г.г.
Под мониторингом понимается функция
системы (образовательной или иной), представленная множеством видов деятельности или
функционирования
, а также принципов, методов, средств и форм, связанных со сбором, предварительной и вторичной обработкой информации,
фиксацией ее в базах (банках) данных с целью диагностики состояний
процесса обучения (или отдельных его компонентов), построения интегральных и индивидуальных моделей обучаемости (преподавателей и студентов), получения новых знаний о процессе обучения и принятия решений по его корректировке, управлению и эволюции в пространстве и времени.
Существует много видов мониторинга: внутренний, внешний, перманентный (непрерывный), дискретный (в том числе синхронный и асинхронный), точечный, выборочный, детерминированный, случайный, ординарный, интеллектный и т. д. В этой связи приведены некоторые классификационные признаки и даны определения (интуитивные и формализованные) различных видов мониторинга.
В одной и той же образовательной системе на разных уровнях могут
реализоваться различные виды мониторинга (как внутренней функции),
например, на процессуальной страте – перманентный, на оперативной –
дискретный синхронный, на тактической выборочный, на стратегической точечный и одновременно осуществляется внешний проблемно- ориентированный.
145
Как следует из определения,
- это множество
Пусть
– орган, осуществляющий мониторинг,
тельности относительно объекта ν,
-цель
,
.
- вид дея-
– процесс мониторинга,
использующий обучающую технологию , релевантную
и .
Деятельностью (функционированием) будем называть процесс
использующий технологию
и направленный на достижение цели
,
за
фиксированный интервал времени [ , ].
С каждой атомарной деятельностью (сбор данных, классификация,
кодирование и т. д.) связана определенная структура. Структуры описываются ориентированными графами. Операции над графами (изоморфное
вложение, эквивалентность, продолжение, сужение, сложение, произведение, суперпозиция, композиция, декомпозиция и др.) приводят к построению общей структуры мониторинга и/или его логической модели. Применяя к процессам обучения аналогичный подход, получим структуру и логическую модель функции обучения
.
Будем полагать, что во множестве видов мониторинга существует
набор видов такой, что функция обучения и функция мониторинга связаны
между
собой
отношениями:
,
,
,
, где
- соответственно обозначают: структуру, механизм и сценарий.
Механизм обучения
и его составляющая механизм мониторинга
по аналогии с механизмом управления в организационных системах представляют собой набор частных механизмов, включающий: правовой, административно – организационный, технологический,
социально – психологический, экономический. Дополним этот список механизмом развития (эволюции). В многоуровневых системах обучения
этот вид механизма мониторинга может иметь место не на всех уровнях и
содержательно означает поиск (или разработку) новых видов и технологий
деятельности, т. е. пополнение множеств
, методов, способов, средств и
форм реализации функции
. Другая особенность функция
заключается в том, что она может быть реализована в двух мирах: реальном (RW)
и виртуальном (VW), как впрочем, и функция
. Наконец, система
реализующая функцию
и ее формализованный образ
, даже на процессуальном уровне, определяется как виртуальная реальность. В этой связи
приведена система определений и утверждений, обосновывающая сложный характер отношений между
.и
.
Процесс мониторинга выполняется, по определенному сценарию,
разделенному на две части. В первой части описывается предварительная
обработка результатов мониторинга, во второй – вторичная обработка. В
146
каждой части выделены подсценарии, предварительной обработки, В этом
сценарии можно выделить подсценарии относящиеся к различным стратам. Подсценарии предварительной обработки описываются процессы:
поиска новых технологий, идентификация текущего состояния учебного
процесса и др. Вся полученная информация фиксируется в базах данных и
знаний.
Вторичная обработка информации заключается в извлечении из баз
данных первичной информации и построении моделей групповых (корпоративных), а также индивидуальных моделей обучающего и обучаемых,
других знаний, характеризующих процесс обучения. Приведены примеры
моделей на процессуальном уровне, главным образом, эталонные, на других уровнях – статистические. Каждый из сценариев может быть представлен в виде системы более мелких и более детализированных сценариев
и т.д. Таким образом, общий сценарий мониторинга представляет собой
некоторую «матрешечную» структуру. Структуры сценариев каждого
уровня связаны между собой, поэтому общий сценарий рассматривается,
как единое целое.
Приводится графическая модель, поясняющая эту структуру. Реализация этого сценария предполагает работу
с информационным пространством, включающим реальный и виртуальный миры. Виртуальный
мир ассоциируемся с Internet, а также информационным фондом проблемно – ориентированной информационной системы. Реальный мир представлен процессами обучения в данном ВУЗе, а так же аналогичными процессами, развивающимися в других ВУЗах. Виртуальные и реальные миры
каждого уровня связаны между собой определенными отношениями так,
что можно говорить об общем реальном и виртуальном мирах, характерных для данного ВУЗа.
В качестве типовой ячейки работы с виртуальным миром рассмотрим поиск новых технологий (инноваций) в Internet.
Структурно сценарий объединяет следующие компоненты: онтологии, интеллектуальный интерфейс, базу данных и персонал АИС. Описана
технология взаимодействия этих компонент. Множество таких ячеек, расположенных на различных уровнях, и связей (отношений) между ними образует виртуальную сеть.
В качестве другого примера рассмотрим процесс первичной обработки результатов мониторинга на процессуальном уровне.
Функция сбора и предварительной обработки ассоциируется с
предметной областью, онтологией, семантической сетью, вычислительной
сетью и реализуется по определённому сценарию.
Функция состоит из подфункций: выбор документа на предварительную обработку данных, чтение документа по формальным признакам,
фиксация параметров документов и других. В свою очередь каждая из
147
подфункций может быть разложена на более мелкие структуры (подфункции) и т.д. Каждая из таких структур имеет стандартное описание.
Алгоритмы функции и её подфункций анализируют поступающие в
систему документы/ проверяют их соответствие определённым критериям,
заданных в алгоритмах, осуществляет засылку документа в определённый
раздел интегрированной базы данных и дальнейшее размещение в массиве
документов. Большинство этих операций выполняются автоматически
агентами.
Мультиагентная система, поддерживающая эту функцию, «наблюдает» за семантической сетью. Агенты мультиагентной системы, в случае
изменений в семантической сети, активизируются, выполняют определенные, встроенные в них процедуры и операции и изменяют состояния семантической сети.
Каждый преподаватель (актор) имеет своего агента в мультиагентной системе (МАС), с которым ассоциируется множество агентов, отвечающих за различные процессы в системе обучения.
Например, имеются: агенты учебной дисциплины и, возможно, отдельных её разделов, видов занятий, лекций, лабораторных работ, расписания, аудиторий, видов лабораторного и компьютерного оборудования.
Кроме того, имеются агенты группы студентов и каждого студента в отдельности.
Основной элемент процесса – семантическая сеть представляет собой граф, вершинами которого являются фреймы, описывающие, как и
агенты, отдельные компоненты учебного процесса, связи между ними и
обрабатывающие процедуры (технологии). Каждый агент наблюдает за
определённым фреймом или слотом и при определённых условиях (внутренних и внешних) активизируется и срабатывает. Срабатывание агента
приводит к возникновению новых объектов (фреймов) или слотов, или к
изменению отношений между ними.
Таким образом, с одной стороны, семантическая сеть «управляется»
реально протекающим учебным процессом, а с другой стороны, действиями агентов. С семантической сетью связаны локальные информационновычислительные сети, взаимодействуют с корпоративными сетями, которые автоматически осуществляют процессы предварительной обработки
результата мониторинга: атрибутивный анализ, синтаксический анализ,
семантический анализ, идентификацию данных, классификацию и кодирование данных, фиксацию результатов в базу данных и знаний. Корпоративные информационно-вычислительные сети всех уровней (и возможно
отдельные локальные вычислительные сети) связаны между собой и образуют
единую,
глобальную
корпоративную
информационновычислительную сеть.
148
Приведены схемы, иллюстрирующие мультиагентные структуры и
описывающие взаимодействия всех их элементов между собой, с семантической и информационно-вычислительными сетями.
Множество агентов, участвующих в обработке результатов мониторинга на процессуальном уровне образует две популяции: популяцию
агентов – регистраторов и популяцию агентов – аналитиков.
На оперативном уровне популяции агентов – контролеров и агентов-диспетчеров курируют основные функции в реальном мире: контроль
деятельности кафедр, учет и диспетчирование.
На тактическом уровне действуют популяции агентов – плановиков
и регистраторов, осуществляющих построение и реализацию календарноразвивающихся и терминальных операций.
Наиболее представительным является виртуальный мир стратегического уровня, где имеет место популяция агентов – юристов, агентов психологов, агентов-менеджеров, агентов-экспертов, агентов-экономистов и
других специализированных агентов, потому, что на этом уровне мониторингу подвергаются: экономика и стратегия использования ресурсов процессов обучения; регулирование и принятие решений в нештатных и чрезвычайных ситуациях, управление и менеджмент процессами эволюции и
другие важные процессы деятельности ВУЗа.
С популяциями агентов связано множество задач, требующих своего разрешения. К ним, в частности, относятся: построение агентов разных
специальностей, описание динамики популяций, описание взаимодействий
популяций и другие задачи.
Модели предметных областей, онтологии и сети (семантические,
информационно-вычислительные, инновационные и др.) различных уровней образуют виртуальную организационную систему – систему мониторинга. Эта система взаимодействует с реальным миров, в частности представленным системой мониторинга, являющейся системой виртуальной
реальности. Её анализ и синтез требует решения множества задач. Отметим здесь следующие: задачи взаимодействия и совместимости с процессами в реальном мире, оценка эффективности функционирования, уровень
интеллектуальности и организмического интеллекта, экономические задачи построения и функционирования, вопросы моделирования и связанные
с ними процедуры формирования миссии, целей, средств достижения целей. По своему характеру рассматриваемая система является корпоративной и опирается на представительную когнитивную составляющую.
149
СОЗДАНИЕ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИХ СРЕДСТВ
ОБЕСПЕЧЕНИЯ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА ПО
ИНФОРМАЦИОННЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ В СТАРШИХ КЛАССАХ
ПРОФИЛЬНЫХ ШКОЛ
О.Б. Богомолова
Школа №2030 г. Москва
Система общеобразовательной школы с профильным обучением на
старшей ступени предусматривает возможность использования различных
комбинаций учебно-методических средств, которые должны обеспечивать
гибкую систему профильного обучения [1]. Важной составляющей этой
системы является информационно-технологическая компонента, структура
которой представлена на рис. 1 [2].
Модернизация образования предполагает переход от простой подачи фактов обучающимся и оценки их знаний по объему усвоенной информации к обучению школьников навыкам применения полученных знаний
на практике, при решении не только типовых, но и нестандартных творческих задач. Для этого необходимы [3]:
 реализация компетентностного подхода в образовании – создание
условий, при выполнении которых учащиеся смогут приобрести
умения и навыки, позволяющие им быть успешными в жизни;
 более широкое использование практико-ориентированности учебной литературы;
 применение различных уровней индивидуальных форм обучения.
Учебник и учебные издания нового поколения должны создавать
стимул для получения новых знаний, служить средством приведения их в
систему, являться инструментом проверки их правильности и полноты.
Поэтому им должны быть присущи особенности, которые:
150
 формируют у школьника не только целостную систему знаний, но
и являются ориентиром для поиска необходимой информации, способствуют получению навыков самостоятельного решения значимых задач;
 учат их анализировать, сравнивать и синтезировать полученную
информацию;
 способствуют осмыслению имеющегося и формированию нового
опыта самостоятельного решения творческих задач;
 предоставляют возможность индивидуализации образовательной
программы на основе выбора разных вариантов заданий.
В таблице 2 представлены учебно-методические пособия, используемые в нашей и других школах (более чем 30 субъектов Российской Федерации).
В качестве примера такого подхода в таблице 1 представлены тематика базового раздела информационно-технологической компоненты профильного обучения по социально-экономическому профилю.
Содержание информационно-технологической компоненты, в том
числе элективного ее раздела должен обеспечивать профильную подготовку школьников в наиболее проблемных, перспективных и вероятных областях его дальнейшей учебы и работы. В этой связи становится очевидной
необходимость смыслового единства содержания профильных и элективных курсов. В качестве примера одного из элективных курсов различных
профилей обучения может рассматриваться созданный в нашей школе
курс «Корпоративные информационные системы» (таблица 3)
Основными целевыми задачами элективных курсов информационно-технологической компоненты профильного должны быть: формирование первичных профессиональных навыков в области информационных
технологий применительно к профильной области деятельности и формирование устойчивой мотивации к продолжению образования в данной области.
Основная и дополнительная тематика базового раздела информационно-технологической компоненты профильного обучения
Таблица 1
Основные
Дополнительная темаразделы
тика (для классов соци№
Основная тематика
компоненально-экономического
ты
профиля)
Информатизация обще- Структура современного
1
Информаинформационная предприятия. Информация и ин- ства,
культура
ционные связи предприяформацития. Документооборот на
онные пропредприятиях
разного
цессы.
масштаба. Системы автоматизированного до151
2
Компьютер
и
программное
обеспечение
3
Технология
обработки
текстовой
информации.
4
5
Технология
обработки
графической
информации
Технология
обработки
числовых
данных
в
электронных таблицах
6
Компьютерные се-
Выбор
конфигурации
компьютера в зависимости от решаемой задачи.
Тестирование компьютера. Настройка BIOS и загрузка операционной системы. Работа с графическим интерфейсом Windows, служебными приложениями, архиваторами и антивирусными
программами
Понятие о текстовых редакторах, виды. Интерфейс WORD. Создание и
сохранение
документа.
Редактирование, проверка орфографии. Форматирование. Иллюстрация
документов.
Создание
таблиц. Внедрение объектов из других приложений.
Понятие о компьютерной
графике. Растровая и векторная графика. Графический редактор, инструменты и примитивы.
Понятие об электронных
таблицах Excel, элементы
ЭТ, основные функции и
возможности. Структура
ЭТ. Абсолютная и относительная адресация ячеек. Работа с таблицами и
листами. Форматирование и редактирование.
Формулы и расчеты в ЭТ.
Диаграммы. Сортировка
и фильтрация данных.
Компьютерные коммуникации. Передачи ин152
кументооборота.
Стандартные приложения
для создания документов,
обеспечивающих документооборот на предприятии. Решение логических задач, которые правильно строить рассуждения, выдвигать гипотезы, самостоятельно принимать решения.
Текстовый редактор в работе экономиста, создание базы документов.
Документ, делопроизводство. Основные виды документов и их реквизиты.
Офис как элемент системы управления бизнес
процессами.
Сущность
автоматизации офисной
деятельности.
Обработка графических
документов и объектов.
Создание рекламы фирмы и товара. Средства
создания рекламы.
Решение экономических
задач. Бюджет, статьи
семейного бюджета, баланс.
Планирование
бюджета. Расчет заработной платы. Расчет себестоимости, прибыли,
цены.
Поиск коммерческой информации. Электронный
ти
7
Разработка
Web-сайтов
8
Моделирование
формации между компьютерами. Компьютерные
сети, виды, топология.
Каналы связи. Модем и
его назначение. Адресация, протоколы в сетях.
Глобальная компьютерная сеть Internet. Услуги,
предоставляемые
глобальной сетью (электронная почта, телеконференции, файловый архив и др.), поиск информации в Интернет.
HTML–язык
разметки
гипертекста.
Цветовая
схема. Вставка изображений, гиперссылок и
таблиц. Интерактивные
формы
на
Web–
страницах.
Моделирование как метод познания. Модель
объекта
и
процесса.
Классификация моделей.
Материальные и информационные модели. Основные этапы моделирования. Информационные
модели процессов управления.
маркетинг и коммерция.
Этика деловой e-mail переписки. Маркетинговые
документы и электронная
коммерция. Юридическая
статус электронного документа. Дублирующий
обмен юридическими документами.
Корпоративный
сайт.
Средства создания Webсайтов (качество представления текстов и изменения эффективности
стиля). Вспомогательные
программы для работы в
сети.
Моделирование реальных
экономических процессов и их реализация.
Учебно-методические пособия базового раздела информационнотехнологической компоненты профильного обучения
Таблица 2
Номер
№
раздела
Название учебно-методического пособия
компоненты
Богомолова О. Б. «Логические задачи по информатике».
1
– М.: Издательство «Информатика и образование»,
2, 5
2001. – 157 с.
153
Богомолова О. Б. «Практические работы по MS Excel».
– М.: Издательство «БИНОМ», 2004. – 119 с.
Богомолова О. Б. «Стандартные программы Windows».
– М.: Издательство «БИНОМ», 2005. – 143 с.
Богомолова О. Б. «Web-конструирование». – М.: Издательство «БИНОМ», 2005. –150 с.
Богомолова О. Б. Васильев А.В. «Практические задания
по созданию и обработке текстовой информации». – М.:
Издательство «БИНОМ», 2006. – 150 с.
2
3
4
5
Богомолова О. Б. «Практические работы по MS Excel».
– М.: Издательство «БИНОМ», 2006. – 168 с.
Богомолова О. Б., Ермаков И. В. «Основы компьютерных сетей». – М.: Издательство «БИНОМ», 2006. -167 с.
6
7
5, 8
4
7
3, 4
5, 8
6
Содержание и объем элективного курса «Корпоративные информационные системы»
Таблица 3
№
Название раздела (теория и практика)
1
2
Основная задача информационно-управляющих систем
Требование к корпоративной информационной системе
(КИС)
Основные принципы построения КИС
Техническое обеспечение КИС
Информационное обеспечение КИС
Документирование бизнес-процессов в КИС
Примеры моделирования бизнес-процессов с помощью
КИС
КИС поддержки реинжиниринга
Принципы организации баз данных и знаний в КИС
Учебный проект
Защита учебного проекта
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Всего:
1.
2.
Кол-во
часов
2
1
1
1
1
1
1
1
1
5
1
16
Литература
Концепция профильного обучения на старшей ступени общего образования//Стандарты и мониторинг в образовании.-2002. №5.
Богомолова О. Б., Организация профильного обучения в общеобразовательных учреждениях. //Педагогическая информатика, 2006, №1. С. 28- 31.
154
3.
Богомолова О. Б., Об основных направлениях повышения качества
школьного
образования.
//Труды
Международного
научнометодического симпозиума (СИО-2006) «Информатизация общего,
педагогического и дополнительного образования» Мальта, июль 2006.
- С. 80-83.
ОБ УПРАВЛЕНИИ КАЧЕСТВОМ И ЭФФЕКТИВНОСТЬЮ
КОРПОРАТИВНОГО ОБУЧЕНИЯ
И.Г. Этко
Компания «Чистый свет», Москва
Корпоративное обучение является одним из наиболее быстро развивающихся направлений сферы образования, в которое включается все более широкий круг предприятий, организаций и учреждений различных отраслей экономики и областей социального обеспечения населения, как за
рубежом, так и в нашей стране [1, 2]. Основной причиной этой особенности развития дополнительного профессионального образования является
непосредственное и эффективное влияние корпоративного обучения на
основные показатели деятельности корпораций и компаний, обеспечение
их конкурентоспособности на мировом и внутренних рынках промышленной продукции и социальных услуг.
Также как и в государственной системе образования, важными показателями деятельности систем корпоративного обучения (корпоративных университетов, центров обучения и др.) являются: качество и эффективность обучения. При этом в обеспечении и оценке этих основных показателей деятельности государственных и корпоративных образовательных
учреждений имеются существенные отличия, которые определяются следующими основными факторами:
Государственные образовательные учреждения, как правило, работают в условиях фиксированного финансового обеспечения, в рамках которого должны обеспечивать, возможно, более высокое качество подготовки обучаемых, в то время как корпоративные, в большинстве случаев,
должны обеспечить заданное качество подготовки специалистов при сравнительно гибком финансовом обеспечении (обычно в пределах 2-5% от затрат на оплату труда сотрудников корпорации), учитывающем текущие и
перспективные задачи и потребности корпорации и корпоративной системы обучения.
В отличие от государственных образовательных учреждений оценки
эффективности деятельности корпоративных систем обучения проводятся
не только на основе сопоставления затрат на обучение с количеством и качеством подготовленных сотрудников, но и тем вкладом, который вносит
корпоративное обучение персонала в результаты основной деятельности
155
корпорации (повышение производительности труда, увеличение годового
дохода, расширение рынков сбыта продукции и др.).
Типовая схема управления качеством корпоративного обучения
(КО) представлена на рис. 1.
Основными составляющими процесса управления качеством КО являются:
 разработка учебных программ;
 выбор технологий обучения;
 подбор преподавательских кадров;
 подготовка материально-технической базы;
 подготовка учебных и учебно-методических средств;
 итоговый контроль качества обученности сотрудников;
 анализ качества КО.
Важное значение для обеспечения качества корпоративного обучения имеют корпоративные электронные учебные курсы (КЭУК) и совершенствование методики их разработки [3, 4].
Типовая схема управления эффективностью корпоративного обучения представлена на рис. 2.
Основными составляющими процесса управления эффективностью
КО являются:
 анализ потребности в КО;
 определение состава обучаемых и квалификационных требований к ним;
 определение необходимого объема финансирования;
 разработка плана КО;
 комплексные оценки эффективности КО.
На рис. 1 и 2 отражены двусторонние взаимосвязи между представленными на них схемами управления, основным содержанием которых являются:
 состав обучаемых, квалификационные требования;
 план КО;
 объемы финансирования (по статьям расхода);
 оценки качества КО и предложения по его повышению.
Основные факторы, определяющие потенциальные возможности
достижения высоких показателей качества и эффективности корпоративного обучения представлены в работе [5]. При оценке значимости этих
факторов необходимо использовать как результаты системных исследований по проблемам качества и эффективности обучения, полученные в
научных и образовательных учреждениях системы высшего профессионального образования, так и рекомендации специальных исследований,
учитывающих отмеченную выше специфику корпоративных образовательных учреждений в отношении этих показателей процесса обучения.
156
157
. 2)
с и(р
т с онв итк е ффэ еине лв арпу е мех с К
Подготовка
материальнотехнической базы КО
Анализ качества КО
Итоговый контроль
качества обученности
Проведение КО
сотрудников
Составление
расписания занятий
Выбор технологий
обучения
Предложения
претендентов
Тезаурус
«КО»
Учебные
пособия
КЭУК
Представители подразделений компании
Показатели качества КО, методика оценки
Подготовка учебных и
учебно-методических
средств
Подбор
преподавательских
кадров
Оценки качества
обученнности
в подразделениях
Рис. 1. Схема управления качеством корпоративного обучения.
Оценки качества КО,
предложения по его
повышению
(при необходимости)
Представители
кадровой службы
(HR)
Стимулирование обучаемых
Обучаемые
Объемы финансирования (3)
План КО (2)
Закупка
оборудования
и программ
Разработка учебных
программ
Состав обучаемых
и квалификационные
требования (1)
Корпоративные
образовательные стандарты
1.
2.
3.
4.
5.
Литература.
Д. Куприянов, Е. Лурье, М. Пахомкина
Корпоративное обучение. – М.: Изд-во Begin Group, 2004. – 82 с.
М.С. Удовиченко
От администратора процесса обучения к обучающей организации //
Корпоративные университеты, №1, 2006. – С. 3-13.
Б.И. Зобов, И.Г. Этко
158
Распределение
финансирования по
статьям расхода
Оценки эффективности КО,
меры по ее повышению
Комплексные оценки
эффективности КО
Экспертные оценки
эффективности КО
Разработка плана КО
Расчетные оценки
эффективности КО
Технические
нормативы
Состав обучаемых,
квалификационные
требования
Объемы финансирования
План КО
Оценки качества КО,
предложения по повышению
Корректировка
финансирования КО
Определение
состава обучаемых и
требований к ним
Анализ потребности
корпорации в КО
Рис. 2. Схема управления эффективностью корпоративного обучения
Методика
расчета
эффективности
КО
Показатели
эффективности
КО
Определение
необходимого
объема
финансирования
Финансовые
нормативы
ОК мовт с еч ак яине лварпу е мехс К
Корпоративное обучение: состояние и тенденции развития. Труды
Международного научно-методического симпозиума «Информатизация общего, педагогического и дополнительного образования» –
Мальта, 2006. – С. 214-226.
7. И.Г. Этко
8. О программной реализации корпоративных электронных учебных
курсов в области автоматизированных информационно-управляющих
систем и совершенствовании методики разработки этих курсов // Педагогическая информатика №3, 2006. – С. 69-76.
9. Б.И. Зобов, И.Г. Этко
10. Корпоративное обучение: развитие, качество, эффективность. Труды
международной научно-методической конференции «Информатизация
педагогического образования» – Екатеринбург, 2007. – С.11-19.
6.
159
СОВРЕМЕННЫЕ ИКТ-ТЕХНОЛОГИИ В
ОБУЧЕНИИ, РАЗВИТИИ И ВОСПИТАНИИ
ИНТЕГРАЦИЯ ИГРОВЫХ И ИНФОРМАЦИОННЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ В УСЛОВИЯХ ЛИЧНОСТНОЙ ОРИЕНТАЦИИ
ОБУЧЕНИЯ
Н.В. Борисова
Волгоградский государственный педагогический университет
г. Волгоград
В настоящее время, становление новой системы образования в России ориентированно на вхождение в мировое образовательное и информационное пространство. Этот процесс сопровождается поиском различных
вариантов содержания образования, использующих интеграцию современных педагогических технологий, в частности, игровых и информационных
технологий.
Если традиционный образовательный процесс связан с передачей получением информации, обработкой некоторой системы репродуктивных
умений, то в условиях личностной ориентации обучения участник четко
ставит себе цель, осуществляет поиск и отбор информации, при этом он
ответственен не только за свое поведение - на нем висит груз ответственности за успех всей группы. Происходит рефлексия, самореализация, самостоятельное принятие решения.
Игровая технология, в данном случае, становится одной из организационных форм педагогического процесса, как бы новой его оболочкой,
которая позволяет в значительной мере усилить образовательную деятельность, органично включая в сферу ее влияния практически всех учеников.
Воспитывающий и развивающий эффект игры определяется теми благоприятными обстоятельствами, в которых оказываются ее участники. С позиций личностного подхода игра представляет собой поле, в рамках которого происходит самоопределение и идет процесс «взращивания» личности. В игре осуществляется личностное становление учащихся. Личностный подход реализуется посредством деятельности, которая имеет не
только внешние атрибуты совместности, но и своим внутренним содержанием предполагает сотрудничество, саморазвитие субъектов учебной деятельности, проявления их личностных функций. Игровая технология в достаточной мере способствует становлению личности. В ней цели, содержание и методы обучения - лишь косвенные стимулы этого процесса.
Говоря об информационной технологии, в одних случаях подразумевают определенное научное направление, в других - конкретный способ
работы с информацией. Таким образом, понятие «информационная технология» трактуется как: способ и средства сбора, обработки и передачи ин160
формации для получения новых сведений об изучаемом объекте или как
совокупность знаний о способах и средствах работы с информационными
ресурсами (1, т.1). В нашем понимании информационная технология обучения – это педагогическая технология, использующая специальные способы, программные и технические средства (автоматизированные обучающие системы, интеллектуальные обучающие системы, технологии мультимедиа, электронные издания, технологии Internet, кино-, аудио- и видеосредства, телекоммуникации), позволяющие осуществлять интерактивность и оперативность передачи информации, свободный доступ к различным источникам информации, организацию электронных и телекоммуникационных конференций. Компьютер вместе с использованными в нем
информационными средствами выступает не просто ускорителем передачи
информации в образовательном процессе, а открывает принципиально новые возможности в области образования, в учебной и игровой деятельности учащегося.
С позиции личностной ориентации, информационные технологии
открывают учащимся доступ к нетрадиционным источникам информации,
повышают эффективность самостоятельной работы, дают совершенно новые возможности для творчества, позволяют реализовывать принципиально новые формы и методы обучения. Создается такая ситуация, когда информационные технологии обучения становятся и основными инструментами дальнейшей практической профессиональной деятельности учащегося.
Повышение интереса к использованию игровых и информационных
технологий в образовании связано не только с возможностью для современного педагога активизировать учебный процесс, повысить уровень
наглядности в предъявлении учебного материала, сместить акценты от
теоретических знаний к практическим навыкам, но и личностно ориентировать обучение для каждого участника процесса.
Нет сомнения в том, что такого рода интеграция в содержании образования требует поиска оснований для проектирования учебного процесса,
не сводящегося лишь к конкретным способам работы с компьютеров и использования информационных технологий. Это построение особого рода
педагогического процесса, где целевые, содержательные, процессуальные
характеристики образования разрабатываются в соответствии с целостным
представлением об игровом и информационном обучении. При этом основу составляет такой способ усвоения содержания образования субъектом,
когда происходит моделирование жизненных и учебных проблемных ситуаций и, в тоже время, сосредоточение игровых действий в информационном пространстве реальных проблем и отношений. В таком обучении
происходит переход от объективного знания материала к выявлению в нем
субъективного смысла, личностно утверждающих ценностей. Понятийногностическая ориентация в информационно-игровом пространстве при
161
этом органически включается в структуру более целостной личностной
ориентировки, а предметно-когнитивный опыт становится составной частью более целостного личностного опыта.
В качестве примера интеграции игровых и информационных технологий приведем, учебно-деловую игру «Информационный поиск». Урок физики по теме: «Звук в жизни человека».
Цель занятия: - подготовить учащихся к изучению новой темы по
физике; выработка у учащихся навыков самостоятельного поиска информации, работы с компьютером и использования электронных ресурсов;
освоение работы в глобальной сети Интернет; развитие умения публично
выступать; показать связь науки с жизнью; научить отбирать из большего
количества информации достоверную и необходимую; развивать умения
по сравнительному анализу; создание условий для самооценки личностью
своих возможностей, выбора цели в деятельности.
Класс разделяется на «библиографические отделы», каждый из них
имеет свою область поиска знаний о звуке. Выступления представителей
различных отделов дают представления о состоянии данного вопроса в
электронных источниках, литературе и жизни. Состав отделов продумывается учителем заранее, чтобы в каждом оказались ученики способные к организаторским действиям, умеющие ответственно подходить к деятельности, самостоятельные в принятии решений. Они назначаются старшими
библиографами. Их задача заключается в организации процесса поиска
информации, нахождении способов и форм ее изложения. Все остальные
ученики - библиографы, которые согласно своим интересам и желанию,
выбирают область знаний (отдел). Данное распределение создает благоприятные условия для самостоятельности учащихся, актуализации потребности и мотивов-стремлений в получении нового знания по предмету, усиливает осознание цели проводимой работы и желание использовать свои
возможности и способности. Каждый отдел получает задание подобрать
информацию о значении звука в выбранной области человеческой деятельности и составить информационный бланк с аннотацией и списком источников по вопросу.
Так, первый отдел занимается поиском информации в области физики. Их задача состоит в изложении научных знаний о звуковых волнах,
звуковых колебаниях (тон, громкость, частота, скорость звука).
Второй отдел занимается поиском информации о вредном и полезном влиянии звука на человека (область медицины). Учащиеся ищут ответы на вопросы: влияет ли звук на артериальное давление, ритм сердечных
сокращений и дыхание человека; оказывает ли положительное или отрицательное влияние на протекание заболеваний; какие профессии связанны с
шумами и меры их устранения.
Третий библиографический отдел работает над сбором информации
о звуковых волнах в области сельского хозяйства. Учащиеся собирают ма162
териалы, отвечающие на вопросы о том, как влияет звук на ростки семян;
оказывает ли звук благотворное воздействие на животных и птиц.
Четвертый отдел собирает известные в науке знания о звуке в области сейсмологии, указывая на полезность данной информации для людей
разных профессий. В частности, например, неслышимые человеком звуковые колебания зарождающегося шторма на море и значение полученной
информации для работы рыболовецких судов.
«Библиографы» пятого отдела изучают музыкальные звуки, их влияние на здоровье и психику человека. Находят примеры, связанные с работой музыкантов, дирижеров, настройщиков.
Представители шестого отдела составляют информационный бланк
в области архитектуры. Учащимся необходимо ответить на следующие вопросы: что способствует поглощению звука в помещении? особенности
архитектуры театров, лекционных, железнодорожных и автобусных залов?
Привести примеры схем строения помещений.
Для работы каждому отделу предлагается использование источников литературы, электронных ресурсов (Интернет, электронные библиотеки, медиатека и т.д.), создание презентацийt, базы данных, демонстрация
физических явлений с помощью программных средств, схем, видеофильмов, применение лабораторных приборов, показывающие информацию
наглядно.
Уже на подготовительном этапе к данной игре ученики включаются
в ситуацию самостоятельности действий, так как при этом они не просто
выполняли задание, а осуществляли поиск смысла в нахождении нового
знания, его использования в жизни, ставят перед собой цель и стремятся к
ее достижению, пусть даже с помощью учителя и одноклассников. При
этом, чтобы повысить самостоятельность учащихся, можно установить
правило: каждому отделу предоставляется возможность лишь дважды обратиться за помощью к учителю. Это, в свою очередь, побуждает учащихся тщательно подходить к решению поставленной задачи, правильно оценивать создавшуюся ситуацию, выделять основную проблему; мотивирует
стремление личности своими силами продвигаться к цели, самооценку
своих сил и возможностей. Суть таких консультаций, даваемых учителем,
заключается, в том, чтобы помочь старшему библиографу распределить
роли согласно желанию, возможностям и способностям каждого; помочь
учащимся четко выделить в работе необходимые этапы и средства поиска
информации; получить необходимые данные, проводимые в лабораторных
исследованиях; продумать возможные варианты представления информации с использование различных средств и технологий, полученную информацию проанализировать и составить порядок и логику выступления.
Учебно-деловая игра протекает следующим образом: занятие начинается с выступлений представителей отделов, которые раскрывают сущность вопроса в заданной области, существующие точки зрения, а также
163
предлагают конкретные примеры, демонстрируют практические испытания, список источников информации. При этом в ходе игры учащиеся
вновь оказываются в ситуации самостоятельности действий, так как они
самостоятельно распределяют роли, в зависимости от желания, потребностей; каждый получает возможность проявить себя в новом качестве.
После выступления каждого «библиографического отдела» задаются вопросы, высказываются дополнения и уточнения, затем начинается
решение практических задач, суть которых - выработать умения вычислять
длину звуковых волн, определять расстояние до предмета по звуку и др.
Например: необходимо вычислить на каком расстоянии от наблюдателя
произошел грозовой разряд, если удар грома был услышан через 8 с. после
того, как сверкнула молния. Обсуждая решение данной задачи, учитель
обращает внимание учеников на различия в скорости звука в различных
средах. Так как каждому отделу предлагается своя задача и работа осуществляется коллективно, учитель делает акцент на том, чтобы ученики
сначала решали задачу каждый самостоятельно, а затем в результате общей дискуссии пришли к общему мнению. Это позволит создать условия
для включения учеников в ситуацию самостоятельности действий. Здесь
необходимо отметить важные моменты: во-первых, учащиеся получают
достаточно богатую информацию по проблеме значения звука в жизни человека и практическому решению задач по данной теме; во-вторых - проделывается достаточно большая предварительная работа по поиску информации (нахождению интересной информации, конкретных примеров,
изучению литературы и электронных источников), по созданию демонстрационных материалов с помощью компьютера и информационных технологий, что способствует развитию познавательного интереса, проявлению самостоятельности в работе с литературой, с электронными ресурсами, росту осознания необходимости полученных знаний, использования их
для реализации своих сил и возможностей; рефлексию себя и других; втретьих, учащиеся высказывают мнение по данному вопросу, у них вырабатывается свое видение и отношение к проблеме; в-четвертых, в ходе
дискуссии появляется возможность развития своего мнения, проявления
способности оценить свою работу и работу одноклассников; в-пятых,
накапливался опыт межличностных отношений в отделах.
Итак, ученик в ходе учебно-деловой игры и подготовке к ней осваивает «переход» получаемых знаний в практическую плоскость, учится
овладевать средствами и способами поиска, обработки и представления
необходимой информации, включает ее в поле собственной активности,
убеждается в их действенности. Знание носит «живой характер», убеждает
в объективности и важности этих знаний и умений.
164
1.
Литература
Матросов В.Л., Трайнев В.А., Матросова Л.Н., Трайнев И.В. Интенсивные педагогические и информационные технологии. В 2т. М., 2002.
ПРОЕКТИВНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ПОДХОД К РЕАЛИЗАЦИИ
ВЫСШЕГО ИНЖЕНЕРНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
И.В Богомаз., Н.И.Пак
Сибирский федеральный университет,
Красноярский государственный педагогический университет,
г. Красноярск
Для выявления путей развития инженерного образования необходимо определить его целевые критерии. Сегодня главным критерием модернизации образования признают качество образовательных систем. Качество высшего образования в целом, и инженерного в частности, в настоящее время является достаточно размытым, до конца неопределенным понятием.
«Под качеством образования понимается характеристика системы
образования, отражающая степень соответствия реальных достигаемых
образовательных результатов нормативным требованиям, социальным и
личностным ожиданиям» [1].
На современном этапе для системы высшего инженерного образования характерен проектно-технологический тип деятельности субъектов
образовательного процесса [2]. По мнению автора для этого типа находит
практическое воплощение теория деятельностного учения. Обучение всегда строится на определенной композиции методов с учетом конкретных
целей, условий и обстоятельств обучения. Современный этап развития
общества характеризуется проектно-технологическим типом организационной культуры. На этот этап существенный опечаток накладывает информатизация. В этой связи возникает противоречие между результатами
деятельностных методических систем и традиционными способами организации, управления, контроля и их оценивания.
Разрешение противоречия видится в создании специальных педагогических условий, позволяющих адекватно проектно-технологическому
подходу организовывать, управлять и оценивать качество обучения.
В первую очередь необходимо создать условия для эффективного
внедрения всех методических систем проектно-технологического типа. В
условиях информатизации можно спроектировать специальную среду, отвечающую этим условиям. В вузах эти среды называют информационнообразовательными (ИОС). Развитие ИОС любого учреждения, региона,
страны в целом представляет необходимую, но трудоемкую задачу, требующую для своего решения значительных интеллектуальных, трудовых и
165
материальных затрат. Если использовать проективную профессиональноориентированную стратегию к созданию ИОС [ 4 ], то существенно можно
сократить эти затраты и усилия. ИОС проективного типа, обладающая открытой архитектурой, развивается по эволюционному принципу и выступает как средство создания многообразия условий для реализации всех
адекватных критериям качества образования методических систем.
Рассмотрим пример построения методической системы проектнотехнологического типа на примере создания ИОС КрасГАСА.
Рис. 1. Схема современной парадигмы инженерного образования
Информационно-образовательная среда вуза (рис. 1) объединяет
профессиональную деятельность, науку и предметно-образовательные
среды. Предметные среды формируют организационные, педагогические
условия для освоения отдельных дисциплин, выступающих как средство
решения будущих инженерных задач (рис.2).
Структуру предметной образовательной информационной среды
формируют организационный блок и блок модульно-тестового комплекса.
Организационный блок состоит из структурно-технологической
карты, которая является «путеводителем» по модульно-тестовому комплексу и помогает студентам организовать самостоятельную работу.
Модульно-тестовый блок состоит из теоретической, практической,
корректирующей, и контролирующей частей.
При
проектировании
методической
системы
проектнотехнологического типа компьютерные средства обучения реализуются в
виде автоматизированной обучающей системы, которая является “опосредованной материальной реализацией алгоритма взаимодействия учащегося
и преподавателя”. Обучающая программа выполняет ряд функций преподавателя: служит источником информации, организует учебный процесс,
контролирует степень усвоения материала, дает необходимые разъяснения
и т.д.
Модульно - рейтинговый комплекс выполняет две функции:
166
- системы контроля (которая основывается на учете и оценивании
всех видов учебной работы с учетом качества и своевременности выполнения)
- средства управления учебным процессом (реализуется через модульную структуру курса)
- автоматический расчет индивидуального рейтинга каждого студента.
Рис.2 Информационная предметно-образовательная среда
В методических системах проектно-технологического типа необходимо оценивать не только знания и умения студента, а его деятельность, а
также результаты его деятельности. Модульно-рейтинговая система отчасти это позволяет сделать за счет непрерывного учета результатов текущей
деятельности студента, а также защит курсовых и дипломных проектов.
Одним из главных методических подходов в условиях развитой
ИОС, является проективно-информационный. Студенты вовлекаются в
процесс развития предметных сред, создают цифровые образовательные
ресурсы по изучаемым ими дисциплинам. Это могут быть электронные
учебники, компьютерные тесты, АОС, тренажеры и т.п.
При подобном подходе могут быть реализованы методические системы деятельностного учения.
В КрасГАСА (ныне СФУ) на протяжении многих лет накапливался
опыт внедрения проективно-информационного подхода в организацию
учебного процесса по курсам технической механики, который позволил
167
констатировать существенное повышение основных компонент качества
образования: знаний, обучения и воспитания.
Таким образом, развитие инженерного образования в технических
вузах можно связать с созданием специально-спроектированной ИОС,
формирующейся по проективной стратегии и позволяющей создать организационные и педагогические условия реализации методических проективно-информационных систем проектно-технологического типа.
1.
2.
3.
4.
5.
Литература
Новиков А.М., Новиков Д.А., Как оценивать качество образования?
www.anovikov. ru/met_sys.htm
Новиков А.М. О развитии методических систем. www.anovikov.
ru/met_sys.htm
.Касаткина Н.Э, Руднева Е.Л. Качество образования вуза: проблемы,
пути решения //Сборник научных трудов по материалам Международной конференции –XXVIII научно-методической конференции, Кемерово,– 2007г.
Пак Н.И. О сущности проективного подхода в обучении и проектировании образовательных систем // Педагогическая информатика, - 2006.
-№ 1.
Богомаз И. В. Обучающая дидактическая система по технической механике / // Вестник МГОУ : Серия "Открытое образование". - 2006. - 1
(20). – С. 63-70.
АКТИВИЗАЦИЯ ПОЗНАВАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
УЧАЩИХСЯ СРЕДСТВАМИ ВИДЕОФИЛЬМОВ
С.А. Герус, Е.Ю. Горовая, Д.В.Гурч, В.И. Меленьчук
Калужский государственный педагогический университет
им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Реализуемая в настоящее время федеральная целевая программа
«Электронная Россия» (2002-2010 г.) одним из проектов которой является
Информатизация системы образования (до 2010 г.) [4], направлена на осуществление стратегии модернизации образования. Основной идеей её является создание условий для системного внедрения и активного использования информационных и коммуникативных технологий. Современные
информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) открывают перед
всеми участниками учебного процесса новые горизонты. Компьютерная
техника имеет высокую производительность, презентационное оборудование, демонстрирует учебные материалы на качественно новом уровне,
программное обеспечение позволяет создавать современные электронные
учебно-методические пособия [5]. Следует заметить, что перед реализаци-
168
ей данной программы надо было создать методическую основу и программное обеспечение для использования ИКТ. На данный момент, не является секретом тот факт, что в подавляющем количестве школ использование поставленной в рамках данной программы техники носит бессистемный и малоэффективный характер. Это связано со следующими практическими проблемами:
1. Доступ к технике ограничен в связи с тем, что это является материальной ценностью, и все боятся ее поломки или кражи. И она стоит в
отдельном кабинете под ведением одного учителя, который показывает
иногда на ней презентации, то есть опять текстовая и графическая информация.
2. Существующие интерактивные издания содержат массу фактических ошибок, не учитывают психологических особенностей обучаемых,
отсутствуют конкретные методические указания. По своей сути они являются электронными книгами, содержащие только текст учебника.
3. Создание видеофильмов для уроков ведется бессистемно, в
настоящие время в Российском Государственном Гуманитарном Университете создаются учебные фильмы по темам, но методическое их использование опять зависит от опыта и профессионализма учителя.
Авторы данной статьи ставят перед собой цель создания методических основ по использованию видеофильмов и интерактивных изданий для
учителей, использующих принципы активного обучения.
Согласно концепции модернизации российского образования на период до 2010года, принятой Правительством РФ в 2002 году. Главное
направление модернизации – это провести оптимизацию учебной, психологической и физической нагрузки учащихся и создать в образовательных
учреждениях условия для сохранения и укрепления здоровья обучающихся, в том числе за счет:
а) реальной разгрузки содержания общего образования;
б) использования эффективных методов обучения;
в) повышения удельного веса и качества занятий физической культурой;
г) организации мониторинга состояния здоровья детей и молодежи;
д) рационализации досуговой деятельности, каникулярного времени
и летнего отдыха детей молодежи.
Давайте с вами разберёмся, что в педагогической науке мы понимаем под термином эффективные методы обучения. Эффективные методы
обучения направлены на формирования заданных знаний, умений и ценности (ЗУЦ) [3], с использованием определенных достижений науки и техники. При этом особенно актуальны скорость получения и качество усвоенных знаний. В настоящее время образование становится одним из приоритетных направлений развития человека, так как процесс получения и усвоения знаний, умений и ценности (ЗУЦ) ускоряется, по той простой при169
чине, что в среднем современный человек меняет профессию раз в 3 – 4
года. Поэтому, еще со школьной скамьи мы должны воспитывать у учащихся способность к обучению. Обучение – это процесс ориентации в
разнообразной информации: текстовой, графической, звуковой, видео; с
целью извлечения материалов, удовлетворяющих образовательные потребности конкретного обучаемого.
Таким образом, в современной школе используются наработки преподавателей и методистов, которые позволяют учащимся эффективно ориентироваться в текстовой и графической информации [5]. Но эти источники информации имеют очень низкий КПД запоминания обучаемыми информации. Так же некоторыми учителями используется метод эвристической беседы, который имеет высокую эффективность, но зависит от квалификации самого учителя и умственного развития детей. На данный момент, квалификация и желание преподавателя использовать эффективные
методы обучения падают, по двум причинам:
 общее старение педагогических кадров;
 понижение интереса учащихся к получению знаний, следовательно, уменьшение общего интеллектуального развития учащихся.
Недостаточно используются два источника информации – это звуковая и видео, которые имеют эффективность равную 50% при запоминании.
Использование данных типов информации совместно с текстовой и
графической в процессе обучения возможно только в видеофильмах, разработанных специально для данного урока.
Видеофильмы позволяют задействовать многосенсорный механизм
получения информации, тем самым они помогают реализовать индивидуальный подход к каждому учащемуся вне зависимости от того, какая сенсорная система для восприятия информации у учащегося развита лучше.
Применение видеофильмов на уроках вызвано реалиями современной
жизни – переход от книжной литературы к экранному изложению информации [1]. Современные дети - это «дети ящика», у них развито клиповое
мышление, следствием чего является уменьшение времени произвольного
внимания при получении информации. Поэтому, необходимо разобраться
к какому виду информации [6] данные дети более восприимчивы при непроизвольном восприятии (табл.1).
Таблица 1
Типы Мышления
Воспринимаемая информация
Словесно – логическое
Знаки естественных и искусственных языков
(текстовая)
Наглядно – образное
Статичные зрительные образы (графики)
Наглядно – действенное
Пластические образы действий (видео)
Образно- звуковое
Звуковые образы (звук)
170
У детей с клиповым мышлением особенно развито нагляднодейственное и образно-звуковое типы мышления, т.к. основными отличительными особенностями клипового мышления является мозаичность сознания (то есть набор образов, не подкрепленных конкретными знаниями),
и визуальное мышление. Следовательно, самым лучшим источником информации будет видео, подкрепленное качественным звуком, учитывающие особенности восприятия [6] этих учащихся – это переключение видов
деятельности, видео фрагмент не должен длиться более 15 минут в средней школе, главная их задача - это создание образа получаемых
ЗУЦов, которые он уже может потом обсудить и закрепить при помощи учителя или специального программного обеспечения. Видеофильмы являются на данный момент тем источником информации, который
позволяет стать посредником между учителем и учеником. Он даёт возможность процесс формирования знаний и способов действий унифицировать, тем самым формировать у учащихся общую интеллектуальную платформу по данной теме, разделу и самой дисциплине. Тем самым мы выводим личность педагога из процесса объяснения нового материала, что позволяет как начинающему, так и опытному учителю уделить больше внимания на закрепление и отработку полученных ЗУЦов.
Разработка и создание видеофильмов совместно с ранее накопленными методическими наработками в области эвристических, частично поисковых и проблемных методов обучения позволит повысить общее качество образования. Их сочетание с информационно-коммуникационными
технологиями позволяет ввести новый тип обучения – активное обучение.
Активное обучение – способ организации учебного процесса, при котором
получение учащихся ЗУН доминирует над их передачей преподавателем, а
используемые методы, формы и средства стимулируют данный процесс,
учитывают индивидуальные особенности учащихся и постоянно повышают их мотивацию. Повышение активности и самостоятельности учащегося
является одним из основных принципов активного обучения. Современные
(ИКТ) предоставляют возможность учителю реализовать активное обучение на основе «модели полного усвоения» знаний, впервые предложенной
американскими психологами Д. Кэрроллом и Б.С. Блумом.
Данное направление является самой современной тенденцией в области образования, поскольку настоящее общество предъявляет всё более
жесткие требования к навыкам самостоятельного мышления, постановки
задачи и поиска её решения, творческого подхода в решении поставленных задач. Человек будущего, а очень может быть и настоящего, должен
свободно ориентироваться в различных областях знаний: химии, биологии,
медицины, технологии, юриспруденции, экономики и т.д. [2]. Это возможно только при способности человека самостоятельно быстро и качественно
осваивать ЗУЦы при наименьшей помощи профильных специалистов. Но,
правильно находить и осмысливать информацию тоже надо учить. И
171
начинать этот кропотливый процесс учителям необходимо уже в средней
школе, посредством внедрения активного обучения.
Авторами статьи было выявлено и апробировано 3 типа урока с
применением презентаций, видеофильмов и интерактивных дисков: 1 . Показ учебного фильма на весь урок. 2. Сочетание видео и графических
фрагментов при изучении и закрепление знаний 3. Лекция с использованием видео фрагменты, для подтверждения основных мыслей преподавателей. Они показали свою большую эффективность, по сравнению с традиционными типами урока. Позволили учителю в более качественно провести урок, повысило общее усвоение учащимися информации, за счет создания образного представления о проходимом знание. Это особенно актуально при преподавании естественно научных дисциплин, в которых очень
важно понимание и образное представление о той или иной теме.
По мнению авторов, дальнейшая разработка этих типов уроков позволит, повысить эффективность преподавания естественно научных дисциплин, как и в средней, так и в высшей школе.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Литература
Амирова А.Х. Видеофильмы на уроках химии как фактор развития
культуры // 1 сентября: Химия. 2006. №6 С. 35-36.
Березин М.Е., Горовая Е.Ю., Гурч Д.В., Черняева Е.С. Некоторые вопросы культуры, биохимии и экологии питания необходимые специалистам-экологам// Туризм и экология: рекреационные возможности
инновационного развития калужского края: сборник докладов региональной научно-практической конференции под редакцией Ворошиловой Т.В. , Непарко Н.В. – Калуга: ИП Кошелев (Изд-во «Эйдос»),
2006. – С. 16-20.
Герус С.А. Теория и практика рационализации процесса обучения в
средней школе: Монография. - СПБ.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена,
2003. – 160 с.
Концепция модернизации российского образования за период до 2010
года.- М.: АПК и ПРО, 2002. - 24 с.
Кузнецова Н.Е. Педагогические технологии и технологии предметного
обучения. – СПБ.: Образование, 1995. – 95 с.
Соколов А.Г. Природа экранного творчества: Психологические закономерности. М.: Изд. А. Дворников, 2004, 277 с.
172
О РЕАЛИЗАЦИИ ПРОЕКТА «ОБУЧЕНИЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
ИНТЕРНЕТ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПОДГОТОВКИ
ШКОЛЬНИКОВ НА ПРОФИЛЬНОМ УРОВНЕ» НА ТЕРРИТОРИИ
КАЛУЖСКОЙ ОБЛАСТИ
М.В. Герасимова, Д.С. Свиркин
Калужский Государственный Педагогический Университет
им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
В соответствии с Федеральной программой развития образования
РФ начинается введение профильного обучения на старшей ступени обучения. Профилизация образования вызывает ряд проблем: содержание
профильного обучения, формы его организации, кадровый вопрос и другие.
Проект «Обучение с использованием Интернет для решения задач
подготовки школьников на профильном уровне» реализуется на основе
Концепции профильного образования на старшей ступени общего образования, утвержденной приказом Минобразования РФ от 18.07. 2002 N 2783,
приказа Минобрнауки России от 06.05.2005 № 137 "Об использовании дистанционных образовательных технологий", и в составе компонента
«Профессиональное развитие педагогов в области применения ИКТ для
целей образования» проекта «Информатизация системы образования»
(ИСО).
Основной целью реализации проекта, является предоставление
учащимся старших классов общеобразовательной школы (независимо от
места их проживания) доступа к качественному образованию, обеспечение
школьникам возможности изучения выбранных ими общеобразовательных
дисциплин на профильном уровне с использованием сервисов, ресурсов и
технологий Интернет.
Исполнителями проекта являются Федеральное государственное
учреждение «Государственный научно-исследовательский институт информационных образовательных технологий» (ФГНУ «Госинформобр»),
Санкт-Петербургский государственный университет информационных
технологий, механики и оптики, Петрозаводский государственный университет и Ставропольский государственный университет.
Каждый из исполнителей проекта выполняет свою задачу. Подготовку сетевых преподавателей и педагогов-кураторов осуществляет кафедра
«Компьютерных
образовательных
технологий»
СанктПетербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики. Авторами-разработчиками дистанционных кур-
173
сов по 15 общеобразовательным дисциплинам* являются преподаватели
образовательных учреждений г. Петрозаводска, г. Санкт-Петербурга и г.
Ставрополя. Содержание дистанционных учебных курсов разрабатывается
авторами на основе образовательных программ, соответствующих содержанию образования в рамках Федерального компонента государственного
стандарта среднего (полного) общего образования Российского образовательного стандарта по данному предмету (для профильного уровня).
Предполагается, что подготовленные учебные курсы полностью обеспечат
процесс обучения школьников с использованием Интернет и подготовку
выпускников к сдаче ЕГЭ по соответствующему предмету на профильном
уровне. Разработчиками при подготовке учебных материалов используются возможности их цифрового представления, позволяющие использовать
наряду с учебными текстами широкий спектр средств наглядности, включая схемы и рисунки (в том числе динамические), видеофрагменты, мультипликации, интерактивные учебные модели и т.п.
Консультативную поддержку работ, связанных с созданием учебнометодических материалов и обучением учащихся на профильном уровне
оказывают научные сотрудники лаборатории дистанционного обучения
института содержания и методов обучения (ИСМО) РАО, г.Москва.
Ведущим учреждением по выполнению работ в рамках направления
«Обучение с использованием Интернет для решения задач подготовки
школьников на профильном уровне» на территории Калужской области
является Государственное образовательное учреждение «Областной центр
информационных технологий в образовании».
Реализация данного проекта осуществляется на базе созданных в
рамках проекта «Информатизация системы образования» межшкольных
методических центров, региональных координационных центров и образовательных учреждений, расположенных на территории Калужской области.
Участниками проекта в 2006-2007 учебном году на территории Калужской области являются:
 МОУ «Центр развития образования» г. Обнинск
 МОУ «Кондровская средняя общеобразовательная школа №2»
 МОУ «Маклинская средняя общеобразовательная школа с
углубленным изучением отдельных предметов» г. Малоярославец
 МОУ ДПО (повышение квалификации) «Малоярославецкий
информационно-методический центр»
 МОУ «Информационно-методический центр» г. Юхнов
*
Русский язык, литература, английский язык, немецкий язык, математика,
информатика, история, обществознание, экономика, право, география, биология,
физика, химия, мировая художественная культура (МХК).
174
В задачи проекта на территории Калужской области входит:
 разработка комплекса организационных решений по обеспечению
эффективности Интернет-обучения школьников, включая организационнораспорядительные и нормативные материалы, на основе проектов документов, переданных исполнителями проекта в Министерство образования,
культуры и спорта Калужской области;
 организация подготовки педагогов-кураторов и сетевых преподавателей для проведения экспериментального обучения учащихся 10-11
классов с использованием Интернет на профильном уровне по пятнадцати
предметам;
 организация и проведение экспериментального обучения школьников с использованием Интернет на профильном уровне по пятнадцати
учебным предметам;
 информирование педагогической общественности о ходе и результатах реализации данного проекта.
Комиссией по проекту « Обучение с использованием Интернет для
решения задач подготовки школьников на профильном уровне» на территории Калужской области принят комплекс организационных, распорядительных и нормативных документов, необходимых для развертывания
обучения школьников с использованием Интернет.
Разработанное «Положение об Интернет-обучении школьников на
профильном уровне» устанавливает правила реализации образовательными учреждениями основных и (или) дополнительных образовательных
программ среднего (полного) общего образования с использованием Интернета на профильном уровне. Проведена подготовка педагоговкураторов и сетевых преподавателей для проведения экспериментального
обучения учащихся 10-11 классов с использованием Интернет на профильном уровне
Приказ Министерства образования, культуры и спорта Калужской
области № 2096 от 30 октября 2006 года дал старт этапу развертывания
экспериментального Интернет-обучения школьников на профильном
уровне на территории Калужской области.
175
На рисунке представлена организационная схема взаимодействия
при Интернет-обучении школьников на территории Калужской области в
2006/2007учебном году.
Модель обучения базируется на комплексном решении создания
управляемой информационной среды, построенной на системной платформе Microsoft Learning Gateway. Модульная архитектура Learning
Gateway обеспечивает возможность интеграции с другими продуктами и
приложениями Microsoft и образовательными решениями других производителей. Ядром программного комплекса является русифицированный
Class Server 4.0, который обеспечивает автоматизацию учебного процесса
и поддерживает необходимые в данной области стандарты: SCORM
(Shareable Content Object Reference Model), IMS (Information Management
System), SIF (Schools Interoperability Framework). Аппаратные возможности
для учащихся обеспечиваются инструментальными компьютеризированными средствами InterWrite School Suite (фирмы GTCO CalComp), которые
позволяют организовать и провести учебные занятия в интересном, увлекательном формате при интерактивном взаимодействии учащихся и преподавателя с возможностью оперативной визуализации учебных материалов и графической информации в реальном времени. В настоящее время
сайт Виртуальной школы Калужской области развернут по адресу:
http://vs.kaluga.ru.
Всего в 2006-2007 учебном году на экспериментальное обучение зачислено 154 школьника из 10-х классов образовательных учреждений г.
Обнинска, Малоярославецкого, Дзержинского и Юхновского р-нов. Число
учащихся из сельских школ (МОУ «Детчинская СОШ», МОУ «Ерденевская СОШ», МОУ «Кудиновская СОШ») составляет 10%. Каждый ученик
выбрал от 1 до 3-х предметов. Таким образом, по отдельным предметам
обучается 237 учащихся. Старшеклассниками отданы предпочтения следующим дисциплинам: математика – 26%; физика – 17%; русский язык –
14%; химия – 11%; информатика – 8%; другие предметы-24%. В процессе
экспериментального обучения контингент учащихся, как и выбираемые
ими предметы изменяются.
176
На основе анкетирования школьников выявлены основные потребности, которыми они руководствовались при выборе дистанционных курсов: углубление знаний по предмету, желание успешно подготовиться к
выпускным экзаменам, в том числе в форме ЕГЭ, и к поступлению в ВУЗ.
Непосредственное обучение школьников на профильном уровне с
использованием ресурсов и технологий Интернет осуществляют сетевые
преподаватели образовательных учреждений г. Калуги и Калужской области (КГПУ им.К.Э.Циолковского, МОУ «Лицей №36», МОУ «Маклинская
средняя общеобразовательная школа с углубленным изучением отдельных
предметов» г. Малоярославец), которые являются компетентными специалистами в одной из пятнадцати учебных дисциплин профильного обучения, и могут эффективно организовать взаимодействие участников учебного процесса с использованием ресурсов и сервисов сети Интернет. Из
моделей Интернет-обучения, подробное описание каждой из которых
можно найти на сайте http://school.iot.ru/, сетевыми преподавателями Калужской области освоены и активно используются классическая и смешанная модели.
Организацию и проведение обучения с группами школьников осуществляют педагоги-кураторы, оказывающие организационную и педагогическую поддержку сетевым преподавателям и школьникам в ходе Интернет-обучения на профильном уровне. Педагог-куратор обеспечивает
оптимальную работу учащихся по изучению профильных и элективных
курсов с использованием Интернет-технологий в рамках организации
учебного взаимодействия учащихся с сетевыми преподавателями (оказывает помощь в организации учебной работы, доступе школьников к сети
Интернет). Для работы в проекте сформирована группа педагоговкураторов из числа школьных педагогов (учителя информатики, предметники или административное лицо, отвечающее за информатизацию ОУ),
если занятия проходят в рамках школы, и методистов дистанционного
обучения межшкольных методических центров. В рамках проекта идет систематическое повышение квалификации педагогических кадров.
Трудности этапа развертывания экспериментального Интернетобучения старшеклассников на профильном уровне связаны с проблемами:
технического, организационного, финансового и кадрового обеспечения.
Решение некоторых из них, в частности, финансовых, невозможно без участия органов управления образованием всех уровней.
Настоящий этап выполнения работ по проекту (на уровне региона)
предполагает решение следующих задач: выбор наиболее эффективной организационной структуры Интернет-обучения школьников на профильном
уровне и механизмов взаимодействия всех ее участников на всей территории Калужской области; подготовка предложений по развитию нормативно-правового обеспечения профильного Интернет-обучения; разработка
региональной программы подготовки к переходу на профильное обучение
177
на основе изучения и анализа имеющегося опыта профильного Интернетобучения, возможностей его использования в новых условиях.
Важность выполнения работ по проекту «Обучение с использованием Интернет для решения задач подготовки школьников на профильном
уровне» очевидна, так как он направлен на реализацию двух важных аспектов развития российского образования: профилизации образования на
старшей ступени обучения и информатизации системы образования. Обучение старшеклассников на профильном уровне с использованием Интернет дает возможность реализации сетевой модели организации профильного обучения.
Информирование педагогической общественности Калужской области о ходе и результатах реализации данного проекта осуществляется с
помощью размещения информации на сайтах:
http://www.rkc.kalugaedu.ru/
http://www.ocito.kaluga.ru/
АСПЕКТЫ ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ
Г.Г.Горобец
Рижская Высшая школа педагогики и управления образованием
Экономическая
Техническая
Теоретическая
Рис. 1. Три составные части информатизации образования.
На рисунке – представление автора о структуре информатизации
образования. Теоретическая составляющая занимает меньшую часть, так
как по всеобщему признанию она существенно отстает от развитой и ведущей в настоящий исторический момент технической составляющей. В
подтверждение этого существует много сильных изречений специалистов.
«Процесс глобальной информатизации развивается стремительно, лавинообразно и непредсказуемо, опережая теоретическое осмысление его последствий» - пишет Т.А.Мешкова - координатор информационнообразовательного портала Auditorium.ru и член Ассоциации развития информационных технологий в образовании "Интернет-Социум" [1].
178
Важность экономической составляющей в информатизации образования не представляет сомнений, но место и роль этой составляющей приходится рассматривать отдельно в каждом конкретном случае. Большинство специалистов правильно, по мнению автора, предполагают, что роль
экономики на первом этапе информатизации образования состоит в достаточном оснащении учебных заведений средствами мультимедийной техники – прежде всего: компьютерами со стандартными программными
средствами (Windows, Microsoft Office), соединенными в сети и обеспеченнные Интернетом. В странах Европы имеет место такое полное обеспечение учебных заведений. Среди трех прибалтийских республик, получивших независимость в 1991 году, первое место в этом плане занимает в
настоящее время Эстония.
Сразу вслед за техническим оснащением следует выделять финансовые средства на обучение специалистов, прежде всего, на подготовку
преподавателей информационных технологий. Для стимулирования процессов информатизации образования предложено множество разработок и
придуманы разные приемы. Так, для того, чтобы заинтересовать компьютерными технологиями всех загруженных текущим преподаванием предметников, в Латвии обещано вручить каждому учителю, сдавшему экзамен
ECDL1, персональный ноутбук.
Автор задался вопросом: почему теоретическая составляющая,
осмысление процессов, происходящих в информатизации образования, отстает от технической составляющей и отнимает у исследователей много
времени и сил?
Информатизация образования имеет множество аспектов, которые
имеет смысл рассматривать как по отдельности, так и объединяя их в
группы.
Перечислим возможные аспекты информатизации образования:
 фундаментальные аспекты – основные, главные аспекты информатизации образования, если такие удается выделить;
 гносеологические аспекты – изучение источников, средств и условий истинности информатизации образования;
 концептуальные аспекты – формирование единой системы взглядов на информатизацию образования;
 научные аспекты – разработка принципов самостоятельной науки,
педагогики;
 дидактические аспекты – аспекты той части информатиковой педагогики, которая излагает теоретические основы информатизации образования, обосновывает учебные планы и программы, методы и организационные формы;
1
ECDL – European Compter Driving Licence – Европейские компьютерные права.
179
 прагматические аспекты – регистрация и описание всех событий
и результатов информатизации образования, могущих при дальнейшем
изучении принести пользу для развития информатиковой педагогики, в
том числе и описание неудачных, «тупиковых» приемов;
 педагогические аспекты – аспекты, связанные с воспитанием и
обучением подрастающего поколения;
 образовательные аспекты – аспекты, способствующие образованию и просвещению;
 методические аспекты – аспекты разработки методов и приемов
обучения информатиковой педагогики на основе систематичного и последовательного изучения процесса информатизации образования;
 исторические аспекты – аспекты изучения и фиксации развития
информатизации образования во времени;
 интеллектуальные аспекты – аспекты, связанные с мыслительными способностями человека и наделение частью (передача части) этих
способностей устройствам (искусственный интеллект).
 государственные аспекты – аспекты связи с государственным
строем и государственной организацией;
 национальные аспекты – аспекты информатизации образования,
связанные с характерными особенностями конкретных наций и их интересов;
 интернациональные аспекты – выделение свойств, общих для
всех наций и независимых от общественного устройства;
 языковые и литературные аспекты – изучение особенностей и
соответствий нормам конкретного литературного языка, письменно закрепленным оборотам речи;
 экономические аспекты – аспекты, относящиеся к экономике, хозяйству и хозяйствованию;
 материальные аспекты – отношение ко всем физическим материалам информатизации образования;
 финансовые аспекты – аспекты, изучающие, регистрирующие и
планирующие оборот денежных средств;
 физические аспекты – аспекты, связанные со свойствами и строением материи, с формами ее движения и изменения;
 химические аспекты – отношение к применению химических методов, продуктов и препаратов химии;
 биологические и физиологические аспекты – отношение к живой
природе, закономерностям органической жизни, к функциям и законам
существования организмов;
 медицинские и эргономические аспекты – отношение к науке о
болезнях, их лечении и профилактике, изучение и оптимизация деятельности человека в области информатизации образования;
180
 социальные аспекты – изучение влияния информатизации образования на изменение отношений между людьми, группами людей и общества в целом;
 технические аспекты – все аспекты, связанные с вычислительной
техникой и другими видами техники, используемой в информатизации образования;
 технологические аспекты - совокупность методов и инструментов
информатизации образования;
 телекоммуникационные аспекты – проблемы и методы, используемые в информатизации образования для передачи информации на расстояние;
 аспекты компьютерных сетей – аспекты применения систем связи (как правило, электрических сигналов или электромагнитного излучения) между двумя или более компьютерами;
 ресурсные аспекты – весь спектр ресурсов: природных, экономических, в том числе – трудовых, энергетических и др., необходимых для
функционирования и развития информатизации образования;
 аспекты безопасности – вопросы защищенности интересов отдельного лица, организации и общества в целом от различных угроз в процессах информатизации образования;
 аспекты концентрации и хранения информации – плотность,
насыщенность, места и способы хранения информации;
 аспекты риска и защиты информации – вопросы реальных и возможных рисков потери жизненно важной информации и защиты информации от несанкционированного доступа (использования) и порчи;
 логистические аспекты - вопросы управления закупкой, снабжением, перевозками и хранением оборудования, материалов, деталей.Управление всевозможными потоками информации. Минимизация издержек, максимальная прибыль, долгосрочное планирование;
 аспекты информационных услуг – связаны с информационным обслуживанием информатизации образования;
 аспекты технического обслуживания – связаны с техническим
обслуживанием информатизации образования;
 аспекты программного обслуживания – связаны с программным
обслуживанием информатизации образования (в том числе – с проектированием, разработкой, апробацией и внедрением компьютерных программ);
 аспекты обслуживания информационными материалами;
 аспекты обслуживания учебными и методическими материалами;
 аспекты создания, распространения и применения учебного лабораторного оборудования – «Целесообразное введение средств информационных и телекоммуникационных технологий непосредственно в состав лабораторного оборудования позволяет существенно расширить круг решае181
мых задач, повысить результативность и дидактическую эффективность
лабораторных практикумов при одновременном сокращении затрат на создание и обеспечение работы учебных лабораторий и проведение лабораторных практикумов.» [2];
 кадровые аспекты – аспекты подготовки, размещения и управления кадрами информатизации образования;
 возрастные/геронтологические/андрогогические аспекты;
 операционные аспекты;
 аспекты моделирования;
 экспериментальные аспекты;
 психологические аспекты
 и другие аспекты.
Здесь следует пояснить, что информатиковой педагогикой автор
называет новое научное направление, тесно связанное с информатизацией
образования. Информатиковая педагогика является диалектическим продолжением работ по использованию мультимедийной техники в учебном
процессе и имеет цель: исследовать подходы, приёмы и методы, характерные для разных дисциплин и разных условий обучения, обобщить лучшее
из накопленного опыта, подготовить соответствующие программы обучения и дать рекомендации [3].
Целью автора не являлась полнота списка основных аспектов информатизации образования или полное описание каждого из аспектов. Пояснения к аспектам призваны показать различия между отдельными аспектами. Хотя, как сказано в начале, вполне допустимо объединение разных
аспектов в группы.
Но такое перечисление аспектов позволяет нам понять: почему
осмысление процессов информатизации образования занимает (и должно
занимать!) существенное время? Надо ли тут спешить и «гнаться» за техническим прогрессом? Естественно, что ни к чему хорошему подобная
спешка не приведет. Наука, особенно, принципиально новая наука (такая,
как информатиковая педагогика) никогда не являлась результатом одного
дня. Надо иметь в виду, что и процесс подготовки кадров для информатизации образования - преподавательского состава, вооруженного теорией и
опытом, – это также длительный процесс.
Другое дело, что следует расставить приоритеты и, прежде всего,
рассмотреть и поддержать направления, которые не могут привести к неблагоприятным результатам для жизни отдельных людей и общества в целом. Процесс информатизации образования, по мнению автора, можно
сравнить с процессом развития атомной энергетики: не научившись утилизировать отходы атомных станций, мир продолжает строить новые атомные станции.
182
Конечно, первое впечатление от ознакомления с информатизацией
образования, особенно в сравнении с атомной энергетикой, может вызвать
некую эйфорию. Но надо понимать и возможные последствия нерассмотренных и неизученных явлений информатизации. В литературе рассмотрены, главным образом, социально-политические аспекты и, реже, - научные
и методические аспекты информатизации. А такие вопросы как плотность,
насыщенность, утилизация информации и другие рассматриваются в литературе чрезвычайно редко.
Наивный пользователь компьютера может задать вопрос: разве могут быть какие-то опасности в информатизации образования?
К сожалению, автор не готов однозначно ответить на подобные вопросы.
1.
2.
3.
Литература
Мешкова Т.А. Социально-политические аспекты глобальной информатизации // Полис. - 2002. - N 6. - С. 24-33.
Поляков А.А., Кузнецов Ю.М., Воронов В.Н., Маслов С.И. Научные и
методические аспекты информатизации образования.//Сборник статей.
Индустрия образования. Выпуск 2. Москва, 2002.
Горобец Г.Г. Информатиковая педагогика: первые шаги. Материалы Iой международной конференции «Информатиковая педагогика». Рига,
2005. - CD.
ПРОБЛЕМЫ ИНФОРМАЦИОННОГО И ИНФОРМАЦИОННОЛОГИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ
О.М. Губанова, Е.А. Павкина
Пензенский государственный педагогический университет
им. В.Г. Белинского, г. Пенза
Формирование представления о предметной области в сознании
учащегося, связанно с организацией его информационной деятельности по
анализу предметной области и формированию или использованию системы понятий для описания предметной области. Следовательно, можно сказать, что обучение есть «построение в голове» ученика информационных
моделей изучаемой предметной области. Поэтому моделирование приобретает особое значение в педагогике, как метод познания окружающего
нас мира, информационных процессов, протекающих в природе и обществе, и все большее значение приобретает изучение информационнологического моделирования в школьном курсе информатики как инструмента познания, средства обучения и объекта изучения. Это требует изучения проблемы информационного и информационно-логического моделирования в процессе обучения.
183
Изучению различных аспектов информационного моделирования,
методов формализации знаний на основе информационного моделирования, посвящены работы В.К. Белошапки, С.А. Бешенкова, И.В. Галыгиной,
А.Г. Гейна, А.В.Горячева, Т.Б.Захаровой, И.И.Зубко, А.А. Кузнецова, B.C.
Леднева, А.С. Лесневского, В.П.Линьковой, Н.В. Макаровой, Н.В. Матвеевой, Е.А. Ракитиной, Ю.Ф. Титовой, Е.К. Хеннера, А.П. Шестакова, М.И.
Шутиковой и других авторов.
По мнению Бешенкова С.А. и др. темы «Информация и информационные процессы» и «Формализация и моделирование» являются ключевыми в курсе информатики. Данные темы объединяют в единое целое такие традиционные темы курса, как «Алгоритмы и исполнители», «информационные технологии» и др. [1].
Создатели авторских курсов «Информатика в играх и задачах» и
«Информатика-плюс» считают, что основная задача школьного курса информатики – формирование и развитие умения анализировать и строить
информационно-логические модели [9].
Бояршинов М.Г. полагает целесообразным введение в рамках предмета информатики курса компьютерного моделирования, целью которого
будет являться ознакомление учащихся с приемами решения задач физики,
химии, математики, экономики, экологии, медицины, социологии, дисциплин гуманитарного направления, конструкторских и технологических
проблем с помощью современной вычислительной техники [2].
Кузнецов А.А., Бешенков С.А., Ракитина Е.А. считают, что основными компонентами курса информатики, которые придают ему системный
характер, являются «Информационные процессы», «Информационные модели», «Информационные основы управления». Решение задачи всегда
начинается с моделирования: построения или выбора ряда моделей: модель содержания задачи (формализация условий), модель объекта, выбранная в качестве рабочей для решения этой конкретной задачи, модель
(метод) решения и модель процесса решения задачи.
Таким образом, изучение информационных процессов, как и вообще
любого феномена внешнего, мира, основано на методологии моделирования. Специфика информатики в том, что она использует не только математические модели, но и модели всевозможных форм и видов (текст, таблица, рисунок, алгоритм, программа) – информационные модели. Понятие
информационной модели придает курсу информатики тот широкий спектр
межпредметных связей, формирование которых является одной из основных задач этого курса в основной школе. Сама же деятельность по построению информационной модели — информационное моделирование является обобщенным видом деятельности, который характеризует именно
информатику [5].
184
Раскина И.И. предлагает изучать моделирование и формализацию в
школьном курсе информатики как компоненты научных основ информационных технологий.
Использования информационных технологий в системе образования
совершенствует творческие способности человека в процессе его обучения
Одним из эффективных методов познания окружающей действительности является метод моделирования, который является мощным аналитическим средством, вобравшим в себя весь арсенал новейших информационных технологий.
Обобщающий характер понятия «информационное моделирование»
обусловлен тем, что при работе с информацией мы всегда либо имеем дело
с готовыми информационными моделями (выступаем в роли их наблюдателя), либо разрабатываем информационные модели.
Информационное моделирование является не только объектом изучения в информатике, но и важнейшим способом познавательной, учебной
и практической деятельности. Его также можно рассматривать как метод
научного исследования и как самостоятельный вид деятельности [7].
Самылкина Н.Н. считает, что при изучении содержательной линии
«Моделирование и формализация» у учащихся формируется системноинформационная картина мира через освоение основных понятий моделирования, к которым относит объект, систему, системный эффект, системный анализ, модель, моделирование и формализацию, и решение исследовательских задач с помощью компьютера [8].
Зубко И.И. информационное моделирование определяет как «новый
общенаучный метод познания объектов окружающей действительности
(реальной и идеальной), ориентированный на использование компьютера».
Моделирование рассматривается как способ познания, с одной стороны, и
как содержание, которое должно быть усвоено учащимися, с другой. Автор считает, что наиболее эффективно обучение учащихся информационному моделированию возможно в случае реализации на практике метода
проектов интегрирующего в себе исследовательскую, самостоятельную и
творческую работу в самых разных вариантах [4].
Галыгина И.В. считает, что обучение информационному моделированию целесообразно проводить на основе следующих подходов:
- модельного, в соответствии, с которым моделирование рассматривается как инструмент познания, объект изучения и средство обучения;
- объектного, подразумевающего выделение и анализ разных типов
объектов: объекта изучения, информационной модели как нового объекта,
объектов языка моделирования, используемых для построения модели.
Информационное моделирование в педагогике может рассматриваться в трех аспектах, как:
- инструмент познания, поскольку получение новых знаний о реальном объекте, соответствующей информационной модели, объектах языка
185
моделирования, используемых для описания этой модели, происходит в
процессе построения и исследования модели;
- средство обучения, так как процесс обучения в большинстве случаев связан с оперированием информационными моделями изучаемого
объекта, такими как словесное описание, графическое изображение,
- формульное представление закономерностей и др.;
- объект изучения, поскольку информационная модель может рассматриваться как самостоятельный информационный объект, с присущими
ему особенностями, свойствами, характеристиками.
Основное отличие данных аспектов с точки зрения обучаемого заключается в том, что в первом случае в процессе познавательной деятельности обучаемый сам строит модель изучаемого объекта на базе собственного опыта, знаний, ассоциаций. Во втором случае обучаемому предоставляется модель изучаемого объекта, разработанная учителем, автором
учебного пособия или создателем научной теории. В последнем случае совокупность моделей является изучаемым объектом.
Включение в содержательную линию «Моделирование и формализация» базового курса информатики модуля «Информационное моделирование» позволит создать прочную основу для:
- сознательного использования информационных моделей в учебной
деятельности;
- знакомства учащихся с методикой научной исследовательской деятельности;
- последующего углубленного изучения информационного моделирования в профильных курсах информатики [3].
Титова Ю.Ф. считает, что важнейшей образовательной функцией
является развитие творческого потенциала учащихся. Опыт творческой деятельности формируется через решение проблемных задач разной направленности и, в частности, через исследовательскую деятельность. Одним же
из важнейших инструментов исследовательской деятельности является
моделирование. Автором была разработана методика обучения моделированию в базовом курсе информатики, сочетающая теоретический материал, в основе которого лежит формализованный подход к разработке и исследованию моделей, и комплекс исследовательских задач, обеспечивающий интеграцию знаний из различных образовательных областей. Автор
считает, что применение данной методики обеспечит развитие у учащихся
широкого спектра интеллектуальных умений, таких как абстрагирование и
конкретизация, обобщение, классификация, анализ, осмысление результатов своих действий [10].
1.
Литература
Бешенков С.А., Лыскова В.Ю., Матвеева Н.В., Ракитина Е.А. Формализация и моделирование // Информатика и образование, 1999, №5.
186
Бояршинов М.Г. Математическое моделирование в школьном курсе
информатики // Информатика и образование, 1999, №7.
3. Галыгина И.В. Методика обучения информационному моделированию
в базовом курсе информатики: Дис. … кан. пед. наук. - М., 2001.
4. Зубко И.И. Изучение моделей классификационного типа в профильном курсе информатики: Дис. … кан. пед. наук. - М., 1991.
5. Кузнецов А.А., Бешенков С.А., Ракитина Е.А. Современный курс информатики: от элементов к системе // Информатика и образование,
2004, №1-2.
6. Линькова В.П. Информационное и информациионно-логическое моделирование в курсе информатики. - М.: Изд-во ИОСО РАО, ПГПУ им.
В.Г. Белинского, 1999. – 145 с.
7. Раскина И.И.. Изучение моделирования и формализации в школьном
курсе информатики как компонентов научных основ информационных
технологий // Информатика и образование, 2004, №7.
8. Самылкина Н.Н. Методика преподавания содержательной линии «моделирование и формализация» // Информатика и образование, 2003,
№2.
9. Суворова Н.И. От игр и задач к моделированию // Информатика и образование, 1998, №6.
10. Титова Ю.Ф. Методика обучения моделированию в базовом курсе информатики: Дис. … кан. пед. наук. - Санкт-Петербург, 2002.
2.
ЭВОЛЮЦИЯ СОЦИАЛЬНО-ЛИЧНОСТНОЙ ГОТОВНОСТИ
ШКОЛЬНИКОВ К ОБУЧЕНИЮ В КОМПЬЮТЕРНОЙ СРЕДЕ
А.В. Земляков, А.М. Коротков
ГОУ ВПО «Волгоградский государственный педагогический университет»
При анализе сущностных характеристик обучения в компьютерной
среде в качестве одного их ведущих выступает методологический принцип
дополнительности педагогических подходов к обучению в компьютерной
среде, в частности, диалектическое единство информационного и социально-личностного аспектов. Система обучения в компьютерной среде, как и
всякая другая, существует при условии интенсивного информационного
обмена между ее элементами и средой. При свертывании такого обмена
связи между элементами разрушаются, и система деградирует. К такой деградации, например, приводили попытки вывести из дидактической системы педагога, заменив его компьютером. Свертывание коммуникативной
деятельности ускоряет накопление когнитивного опыта в узкоспециальной
области, но лишает учащихся возможности создавать опыт общения. Вряд
ли можно согласиться со столь пессимистичным мнением. Причиной неэффективности автоматизированных систем обучения является ошибоч-
187
ность попытки решать проблему с позиций чисто информационного подхода, ведь учащийся – не сосуд для накопления информации, а компьютер
– не машина для ее перекачки.
Односторонним представляется и чисто личностный подход, в случае, если все внимание концентрируется только на субъективных внутренних процессах и игнорируются объективные закономерности информационного обмена с внешней средой. Как невозможно рассматривать личностные новообразования вне социального контекста, так и невозможно
понять изменений в обществе, не обращаясь к проблемам современной
информационной революции. Обучение в компьютерной среде – это целостный процесс, в котором культура деятельности, культура мышления,
культура общения неразрывно связаны с технологической культурой.
Компьютерная среда создает пространство культурной практики, открывает доступ к культурным ценностям, дает инструменты интеллектуальной
деятельности, учит способам творческого взаимодействия, стимулирует
создание культурных ценностей.
Анализ обучения на информационном и социально-личностном
уровне позволяет прогнозировать результаты взаимодействия субъектов
дидактической системы как личные новообразования и отслеживать динамику становление позиции учащегося по отношению к информационным
процессам в обществе.
В данном контексте необходимо рассматривать социальноличностную готовность школьника к обучению в компьютерной среде как
характеристику состояния учащегося, отражающую уровень развития его
психологических функций, и как интегративный показатель личностных
качеств, приобретенных на предшествующих этапах обучения, необходимых и достаточных для продолжения обучения на последующих этапах с
использованием ресурсов компьютерной среды. Социально-личностную
готовность учащихся к обучению в компьютерной среде характеризуют
способности к творчеству, саморазвитию в компьютерных средах, освоение общения с партнерами по учебной деятельности, умений работать автономно и в коллективе, реализация системы связей: межличностного взаимодействия субъектов, связей с учебным предметом и компьютерной
средой.
В коммуникативном плане социально-личностная готовность учащихся к обучению в компьютерной среде включает в себя готовность к
межличностному общению в процессе обучения в компьютерной среде и
готовность к общению с использованием средств среды.
Общение в процессе выполнения коллективной работы, общего
проекта – это другой вид общения в компьютерной среде. Независимо от
того, выполняется проект по схеме параллельной или последовательной
деятельности, учащиеся должны иметь полное представление о продвиже-
188
нии всего проекта, только тогда они смогут понять и оценить свои трудности и трудности других, ощутить радость общей победы.
Готовность учащегося к общению (коммуникативная готовность) в
компьютерной среде – это умение быть познающим субъектом, способным
использовать ресурсы среды для решения значимых задач. Такая готовность не редуцируется к ориентации в информационных возможностях доступных пакетов компьютерных программ, к умению работать с фондом
школьной медиатеки, к умению организовать поиск информации в телекоммуникационных сетях. Безусловно, все это важно, но гораздо важнее
не превращаться в сосуд, в который что-то наливают средства массовой
информации. Проблема «информационного зомбирования» молодежи сейчас имеет особую остроту и грозит серьезными социальными последствиями. Не имеющая иммунитета, молодежь не способна противостоять массированному натиску коммерческой информации, которая через компьютерные игры, видеопродукцию постоянно погружает их души в мир насилия и беспредела. Психологи давно бьют тревогу, утверждая, что безнаказанные «компьютерные убийства» снимают естественный запрет на насилие по отношению к другому, свойственный нормальной психике.
Воспитание критического отношения к информации, информационной культуры, способности увидеть негативную сторону, вред, причиняемый недобросовестной коммерческой информацией – это качество в сегодняшней социальной обстановке является защитой личности, условием ее
нормального развития. Поэтому, когда мы говорим о коммуникативной
готовности, на приоритетное место мы ставим критичность мышления,
способность к субъективно-объективной оценке информации, интеллектуальной рефлексии. Бессмысленно пытаться изолировать учащегося от потока информации, обрушивающейся на него извне, надо научить его противостоять этому потоку, выработать отношение к тому, что видит и слышит, с позиций собственной системы ценностей, с позиций многовекового
опыта человечества.
Коммуникативная готовность учащихся к обучению в компьютерной среде характеризуется адекватной задачам образования способностью
к межличностному взаимодействию в компьютерной среде. Это воспитание отношений между субъектами, развитие умений общаться и сотрудничать в деятельности. На разных этапах обучения уровень готовности к взаимодействию различен, поскольку различны умения поиска источников
информации, оценки ее достоверности, различна способность быть самому объектом интереса и источником информации для других, различны
возможности управлять информационными процессами в компьютерной
среде.
Коммуникативная готовность – это способность к сочетанию личностной свободы и необходимости согласовывать свои действия с действиями других. Даже работая в автономном режиме, один на один с ком189
пьютерной программой, учащийся взаимодействует неявно, опосредованно с коллективом создателей электронного образовательного продукта.
Отсутствие непосредственного контакта при общении через компьютерные программы, телекоммуникационные системы порождает множество
проблем для учащихся, привыкших задавать вопросы учителю и получать
от него разъяснения. Свертывание живой речи, замена ее речью компьютерной – перемещением мыши, манипулированием окнами, использованием компьютерных команд снижает эффективность учебной деятельности: учащиеся вынуждены запоминать алгоритмы управления, вырабатывать действия, которых не было в традиционной системе обучения.
В качестве одного из признаков развития коммуникативной готовности может выступать признак, наиболее четко выражающий способность к общению в компьютерной среде – динамика овладения компьютерной речью в ее различных формах.
Воспитание языковой дисциплины в общении с машиной – это лишь
первая ступень формирования коммуникативной готовности учащихся к
обучению. Второй ступенью является освоение способов общения с другими субъектами в компьютерной среде. Если в традиционном образовании учащийся, в основном, общается с учителем, то при обучении в компьютерной среде круг общения существенно расширяется. Его учителями
становятся создатели электронных образовательных продуктов – общение
с ними не только опосредовано, но зачастую носит односторонний характер: информация поступает только учащемуся, обратного потока, как правило, не существует.
На следующей ступени обучения в компьютерной среде учащийся
осваивает еще один способ общения, которого не было в традиционном
обучении, – общение в компьютерных сетях, в частности, общение в Интернет. Это новый уровень деятельности, требующий специальной подготовки. Он вступает в сферу информации, не только не адаптированной к
его возрастным возможностям, но и не всегда достоверной. Отсутствие
иммунитета к недобросовестной информации может привести к нежелательным последствиям. Общение в сети требует не только более высокого
уровня технологической культуры, но и более высокого уровня коммуникационной культуры. Учащийся не только не видит своего собеседника, но
часто и не знаком с ним лично. Общаясь в чатах учащиеся пользуются
вымышленными именами, идентифицируются только кодом, это создает
ощущение беспредела, вседозволенности – отсюда использование ненормативной лексики, пренебрежение правилами родного языка, увлечение
сленгом. Воспитание коммуникационной культуры – это одна их самых
актуальных проблем современного образования.
На начальном этапе коммуникативная готовность формируется в
процессах становления отношения к компьютеру. Спектр возможных отношений необычайно широк: от «одушевления» машины и обращения с
190
ней как с живым партнером до подчинения ей и безграничной веры в ее
всемогущество и неспособность совершать ошибки. Найти правильную
позицию, выработать отношение к компьютеру как к орудию интеллектуального труда, которым человек управляет, научиться контролировать
операции, оценивать результаты учащийся на первом этапе не сможет –
это длительный и непростой процесс, но его основа закладывается именно
на начальном этапе.
На этапе освоения компьютерного инструментария источником
формирования коммуникативной готовности является проявление понимания социальной роли информационных процессов, информационной
картины мира и осознание своего места в этом мире. Но этот этап – лишь
начало этого сложного многопланового процесса, лишь первые шаги в
оценке значимости информационных процессов в природе, лишь подготовка к вхождению учащегося в информационное общество.
В социально-личностном плане этап освоения методов решения
учебных задач в компьютерной среде характеризуется активизацией процессов самоопределения, стремлением выработать личностную позицию
по отношению к информационном процессам в природе и обществе. Это
период формирования критического отношения к информации, стремления «ничего не брать на веру».
На этапе продуктивной деятельности социально-личностная готовность приобретает особую актуальность, поскольку в центре внимания
учащегося построение отношений с партнерами по учебноисследовательской деятельности, ее организация, интеллектуальная и поведенческая рефлексия, самооценка. Становление компьютерной культуры
интегрируется с процессами формирования молодежной субкультуры,
становится значимым участие в работе молодежных компьютерных клубов, участие в конкурсах, выставках творческих работ.
Этап освоения ресурсов компьютерных телекоммуникационных сетей, выхода в информационное общество, самореализации и самопрезентации связан с подготовкой учащегося к самореализации в информационном обществе, к дистанционному взаимодействию с людьми в телекоммуникационных системах, к решению личных проблем при самостоятельной
деятельности в компьютерной среде
Мотивация деятельности на этом этапе регулируется осознанием ее
значимости для себя и других. Учащийся становится полноправным субъектом дидактической системы, имеет достаточный уровень знаний и умений для ее самоорганизации в компьютерной среде, которая теперь не
имеет пространственных ограничений. Для учащегося важно признание
общественной ценности его труда, убежденность в полезности созданных
им продуктов для других людей. Он воспринимает свое общение с окружением как информационный общественно значимый процесс. Компьютерная культура, ставшая неразрывной частью общей культуры личности,
191
интегрируется с другими видами культуры в целостное восприятие опыта
человечества и своего личного опыта, становится основным регулятором
деятельности, поведения, отношений. На этом этапе происходит системная
организация деятельности, осознание ее как общественно значимой, она
ориентируется на выбор профессии, на формирование готовности к самостоятельной деятельности вне образовательной системы.
В содержании обучения акцент переносится на обсуждение информационных проблем, путей их разрешения, последствий для индивида и
общества. Осваиваются методы информационного поиска. В личностном
плане становятся востребованными способы управления собственным состоянием, способы предупреждения и ликвидации личностных конфликтов.
Представленная таким образом эволюция социально-личностной готовности школьника к обучению в компьютерной среде представляет модель включения учащегося в общественные информационные процессы,
обеспечивающая осознание им себя полноправны членом информационного общества, способным самостоятельно находить источники информации
и ее оценивать качество, обладающим умениями продуктивной деятельности в компьютерной среде.
ПРОБЛЕМА АКТИВИЗАЦИИ МЫСЛИТЕЛЬНОЙ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СРЕДСТВАМИ ИНФОРМАЦИОННЫХ
КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В СОВРЕМЕННЫХ
ИССЛЕДОВАНИЯХ
Л.В.Жук, Н.Г.Подаева
Елецкий государственный университет имени И.А.Бунина г. Елец
В настоящее время в теории и методике профессионального образования определился устойчивый интерес к разработке проблемы активизации мыслительной деятельности с использованием информационных компьютерных технологий. Все большее число отечественных ученых рассматривает компьютер как «инструментарий интеллектуальной лаборатории человека».
Мнение исследователей об эффективности использования ИКТ в
целях активизации мыслительной деятельности не является однозначным.
А.Н. Гирнык, исследуя методологические проблемы формирования
продуктивного мышления у студентов, отмечает, что применение технических средств при сомнительном достижении эффективности «...не только
приводит к дополнительным материальным издержкам, но и к дискредитации самой идеи совершенствования обучения с помощью современной
техники» (3, с. 151).
192
И.С. Сафуанов замечает, что значительная часть распространяемых
учебных программ представляют собой автоматические репетиторы. Однако анализ передового зарубежного опыта позволяет говорить о наличии
современных программных продуктов, создающих динамическую геометрическую среду. «…динамическое геометрическое окружение, несомненно, может под руководством преподавателя способствовать развитию геометрических представлений учащихся» (15, с.30).
Н.Б. Крылова предполагает наличие позитивных последствий внедрения компьютеров в обучение лишь при условии его органической связи
с гуманитаризацией. Иначе «психологическим последствием компьютеризации интеллектуальной деятельности при определенных условиях может
стать подавление образного мышления, деформация творческой интуиции
человека» (9, с.34).
О.К.Тихомировым разработана концепция преобразования мыслительной деятельности человека посредством компьютера (17, 18), составляющая основу нового направления отечественной психологической науки
– психологии компьютеризации. Задачами этого направления являются:
изучение закономерностей и принципов организации различных видов деятельности, опосредованной компьютерами; изучение законов психического отражения и психического развития в условиях использования компьютера; изучение взаимовлияния компьютеризации и личности.
Развитие указанного направления позволило выделить ряд важных
закономерностей психологии взаимодействия человека и ЭВМ. В частности, в работах Т.В.Корниловой и О.К.Тихомирова (8), Р.М.Грановской и
И.Я.Березиной (4) проводится психологический анализ процесса принятия
интеллектуальных решений в компьютеризированных формах трудовой и
учебной деятельности. Хотя в условиях диалога интеллектуальные решения принимаются человеком с участием компьютера, однако это участие
ограничивается реализацией алгоритмических и эвристических процедур,
собственно же творческие компоненты остаются за человеком. Развитие
теории и практики компьютеризации ведет к усложнению работы, осуществляемой компьютером в системах принятия решений, однако даже в
наиболее престижных проектах компьютеров пятого поколения не предусматривается реализация собственно творческих актов принятия решения.
В то же время, по мнению О.К.Тихомирова, компьютер справедливо
рассматривать как новое орудие, опосредующее умственную деятельность
человека. Это обусловлено тем, что «использование данных ЭВМ приводит к качественному изменению процессов целеобразования, что выражается в раскрытии принципиально новых, недоступных без использования
ЭВМ свойств предметной ситуации, в изменении предметного содержания
формулируемых в ходе решения целей, его структуры, расширения зоны
самостоятельного селективного поиска и видоизменения его уровня» (19,
с.177).
193
Таким образом, господствующая ранее точка зрения на ИКТ как
средство развития лишь алгоритмического мышления уступает место новому подходу. Информационные компьютерные технологии как инструмент познания не только обеспечивают доступ учащегося к необходимой
информации, но и организацию и интерпретацию знаний, поддерживают,
направляют и расширяют мыслительные процессы.
О роли ИКТ в процессе обучения геометрии высказывались многие
ведущие деятели педагогической науки. «…особо следует сказать о взаимоотношениях между геометрией и компьютером. С одной стороны, геометрический тип рассуждений наименее поддается компьютеризации.
Геометрия остается одной из немногих сфер интеллектуальной деятельности, где человек еще не проиграл соревнование компьютеру. А с другой, –
компьютер является очень полезным инструментом в геометрических исследованиях. С его помощью можно экспериментально обнаруживать новые интересные геометрические факты», – пишет Н.Ф.Шарыгин.
«…первонаука, которой является геометрия, получила новый толчок к развитию как образовательный предмет и наука, благодаря самым современным компьютерным технологиям» (20).
Системное исследование проблемы геометрической подготовки
учителя математики на основе информационных компьютерных технологий проведено В.Р.Майером (11). В диссертации осуществлен анализ
направлений информатизации курса геометрии в педвузах и представлен
обзор соответствующей научной литературы, сформулирована концепция
компьютерной поддержки курса геометрии. Автор предлагает перейти от
готовых программных средств к активным формам использования современных информационных технологий в преподавании геометрии. В качестве средства обучения геометрии с применением ЭВМ используется программирование на языке BASIC. Главная особенность данного подхода –
самостоятельное создание программ (проектов) студентом, в процессе которого развивается пространственное воображение, формируется опыт
творческой деятельности.
В том же аспекте рассматривает средства компьютерной графики
О.П. Одинцова. Считая, что «компьютерная деятельность выводит на новый уровень такие категории как логическое мышление, пространственное
воображение, конструктивные навыки», исследователь использует в преподавании многих тем курса геометрии метод программирования на языке
BASIC (13, с. 19).
Пути активизации мыслительной деятельности студентов в процессе обучения геометрии, предложенные В.Р. Майером, О.П. Одинцовой и
другими исследователями, безусловно, перспективны, ведут к закреплению теоретических геометрических знаний студентов, к развитию мышления, творческих способностей. Однако, на наш взгляд, самостоятельное
программирование требует знания подчас довольно сложного синтаксиса
194
языка, определенных навыков написания программ и значительных затрат
времени. Акцент при работе с геометрическим объектом смещается в процессе деятельности по его конструированию и исследованию на детальное
описание процедур этой деятельности.
Поиску новых средств ИКТ обучения геометрии посвящены работы
В.П.Дьяконова, С.А.Дьяченко, Т.В.Капустиной (5, 6, 7). Авторы акцентируют внимание на возможности конструировать и исследовать геометрический объект в режиме диалога в среде современных компьютерных математических систем (КМС).
Различные аспекты применения КМС в обучении математическим
дисциплинам изложены в исследованиях И.В.Беленковой (разработана методика использования математических систем в профессиональной подготовке студентов вуза), Е.А.Дахер (предложена модель использования системы Mathematica в процессе математической подготовки специалистов
экономического профиля), С.А.Дьяченко (разработана методика использования интегрированной символьной системы Mathematica при изучении
курса высшей математики в вузе естественно-технического профиля),
Т.В.Капустиной (разработаны теория и практика создания и использования
НИТ на основе компьютерной системы Mathematica применительно к курсу дифференциальной геометрии в педагогических вузах), А.А.Смирнова
(разработаны дидактические условия применения универсальных математических систем при подготовке специалистов в техническом вузе).
Однако, несмотря на высокий интерес к возможностям применения
КМС в процессе обучения, недостаточно исследованными остаются их
возможности в плане формирования приемов мыслительной деятельности
в области геометрии и недостаточно разработанной  методика организации учебной деятельности, направленной на активизацию мышления будущих учителей математики.
В нашем исследовании осуществлена попытка выявить развивающий потенциал в направлении формирования приемов геометрической
мыслительной деятельности одной из наиболее мощных и универсальных
компьютерных математических систем Mathematica.
Развивающий потенциал КМС Mathematica как средства обучения
геометрии, направленного на активизацию мыслительной деятельности
будущих учителей математики, мы усматриваем в возможности реализации метода компьютерного моделирования геометрических объектов в
процессе решения задач, основанного на поиске, отображении в компьютерных моделях и анализе сущностных характеристик геометрических
объектов.
Проблеме использования метода компьютерного моделирования в
обучении отводится значительное место в психолого-педагогической литературе и диссертационных исследованиях. В частности, Ю.С. Брановским сформулирован ряд положений, определяющих специфику, место и
195
функции компьютерного моделирования (1). Селивановой Э.Т. разработана методика обучения основам компьютерного моделирования в педагогическом вузе и школе (16). Л.В.Кулевой, М.Н.Марюковым выделены преимущества использования компьютерных моделей в сравнении с моделями других типов: высокая точность модели, легкость вычислений характеристик модели, двойственность представления информации (в численной и
наглядной графической форме), возможность решения задач в диалоге с
ЭВМ, возможность использования компьютерной модели в различных режимах (статическом, динамическом) (10, 12).
Авторами отмечено, что компьютерная модель выступает не иллюстрацией теоретического знания, а средством его формирования. Использование метода компьютерного моделирования придает качественно иную
специфику характеру учебно-познавательной деятельности студентов: она
направлена не на запоминание и воспроизведение готовых знаний, а на самостоятельное овладение знаниями в процессе активной практической деятельности. Важным условием активной учебно-познавательной деятельности учащихся является интерактивная среда компьютерного моделирования.
Разделяя подобную точку зрения, мы отмечаем, что технология
компьютерного моделирования в среде КМС Mathematica в организованном процессе деятельности по решению геометрических задач, детерминирует активизацию мышления в области геометрии.
Во-первых, это определяется условиями наглядно-модельного обучения, основанного на построении компьютерных моделей геометрических объектов (деятельности во внешнем плане) и формировании адекватных результатов мыслительных действий (деятельности во внутреннем
плане). Компьютерная модель выступает средством более глубокого по
сравнению с чувственным рационального уровня отражения связей и отношений, сущности геометрических объектов. В процессе решения геометрической задачи модели геометрических объектов являются необходимыми инструментами исследования, проведения экспериментов, проверки
гипотез и уточнения фактов, позволяя выделять закономерности и формулировать обобщающие утверждения. «В общем, не ассимилировать, а генерировать математические факты, прочувствовать, как возникают математические вопросы, и понять, как они находят свои ответы в итоге размышлений, проб, поисков, проверок, предположений» (14, с.52).
Во-вторых, использование метода компьютерного моделирования в
процессе обучения геометрии позволяет дополнить дедуктивноабстрактный аналитический подход, реализуемый в большинстве вузовских учебников, синтетическим методом изложения геометрического материала и тем самым способствует реализации общедидактического принципа наглядности в обучении, выступающего мерой, обогащающей пространственный опыт будущих учителей математики, расширяющей их
196
кругозор в области геометрии и сопоставляющей теоретические вопросы
геометрии с их реальным осуществлением (2).
Литература
Брановский, Ю.С. Компьютеризация процесса обучения в педагогическом вузе и средней школе [Текст]: учеб. пособие / Ю.С. Брановский.
– Ставрополь: СГПИ, 1990. – 144с.
2. Владимирский, Г.А. Каким должен быть чертеж преподавателя геометрии [Текст] / Г.А. Владимирский // Математика в школе. – 1998. −
№4.−с.28-29.
3. Гирнык, А.Н. Методологические проблемы формирования творческого мышления у студенческой молодежи [Текст]: дис.... канд. филос.
наук: 09.00.01 / А. Н. Гирнык. − Львов, 1982. −202с.
4. Грановская, Р.М. Интуиция и искусственный интеллект [Текст] / Р.М.
Грановская, И.Я. Березина. – Ленинград: Изд-во Ленинградского унта, 1991. – 270с.
5. Дьяконов, В.П. Mathematica 4.0 с пакетами расширений [Текст]/ В.П.
Дьяконов. – М.: Нолидж, 2000. – 656с.
6. Дьяченко, С.А. Использование интегрированной символьной системы
Mathematica при изучении курса высшей математики в вузе [Текст]:
дисс…. канд. пед. наук: 13.00.02 / С.А. Дьяченко. – Орел, 2000. – 164с.
7. Капустина, Т.В. Теория и практика создания и использования в педагогическом вузе новых информационных технологий на основе компьютерной системы Mathematica (Физико-математический факультет)
[Текст]: дисс…. д-ра пед. наук: 13.00.08, 13.00.02 / Т.В. Капустина. –
М., 2001. – 254с.
8. Корнилова, Т.В. Принятие интеллектуальных решений в диалоге с
компьютером [Текст] / Т.В. Корнилова, О.К.Тихомиров. – М.: Изд-во
МГУ, 1990. – 191с.
9. Крылова, Н.Б. Формирование культуры будущего специалиста [Текст]
/ Н.Б. Крылова. − М.: Высшая школа, 1990. −140с.
10. Кулева, Л.В. Компьютерное моделирование как средство развития
профессиональных качеств специалистов экономико-управленческого
профиля [Текст]: дисс…. канд. пед. наук: 13.00.08 / Л.В. Кулева. –
Н.Новгород, 2001. – 174с.
11. Майер, В.Р. Методическая система геометрической подготовки учителя математики на основе использования новых информационных технологий [Текст]: дисс.... докт. пед. наук: 13 00 02 / В.Р. Майер. − Красноярск, 2001.− 351с.
12. Марюков, М.Н. Научно-методические основы использования компьютерных технологий при изучении геометрии в школе [Текст]: дисс…
д-ра пед. наук: 13.00.02 / М.Н. Марюков. – Брянск, 1998. – 244с.
1.
197
13. Одинцова, О.П. Совершенствование геометрической подготовки учителя математики средствами курса «Компьютерная графика и геометрическое моделирование» [Текст]: дис.... канд. пед. наук: 13.00.02 / О.
П. Одинцова. − Красноярск, 1997. −150с.
14. Розов, Н.Х. Лабораторные работы по геометрии? Да! [Текст] /
Н.Х.Розов, А.П. Савин // Математика в школе. − 1994. −№6. − с.52.
15. Сафуанов, И.С. Теория и практика преподавания математических дисциплин в педагогических институтах [Текст] / И.С. Сафуанов. − Уфа:
Магрифат, 1999. − 107с.
16. Селиванова, Э.Т. Методика обучения основам компьютерного моделирования в педагогическом вузе и школе [Текст]: дис….канд. пед.
наук: 13.00.02 / Э.Т. Селиванова. – Новосибирск, 2000. – 144с.
17. Тихомиров, О.К. Основные психолого-педагогические проблемы компьютеризации обучения [Текст] / О.К. Тихомиров // Вопросы психологии. – 1986. − №5.− с.67.
18. Тихомиров, О.К. Психологические аспекты компьютеризации [Текст] /
О.К. Тихомиров // Человек и компьютер. – М., 1972. – с.235-262.
19. Тихомиров, О.К. Психология мышления [Текст] / О.К. Тихомиров. –
М.: Изд-во МГУ, 1984. – 270с..
20. Шарыгин, И.Ф. Нужна ли в школе XXI века геометрия? [Текст] / И.Ф.
Шарыгин // Математика в школе. – 2004. − №4. − с.7
ФОРМИРОВАНИЕ ВЫСОКОКУЛЬТУРНОЙ И КОМПЕТЕНТНОЙ
ЛИЧНОСТИ В УСЛОВИЯХ ГЛОБАЛИЗАЦИИ И
ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБЩЕСТВА
О.В.Запевалина
Иркутский государственный лингвистический университет, г. Иркутск
Возможности последнего десятилетия ХХ века и начало XXI века в
области коммуникации с помощью медиа постоянно расширяются. Сегодня уже никого не удивляют различные информационные технологии, такие как, кабельное и спутниковое телевидение, Интернет, мультимедиа,
DVD, компьютерные сети. Общение людей с помощью современных информационных технологий дает уникальные потенциальные возможности
для повышения общекультурного и образовательного уровня личности,
для обмена информацией, “виртуального” знакомства с различными странами, их культурами, библиотеками, музеями. Все это создает реальные
условия для самообразования и самовоспитания, повышения квалификации, расширения кругозора, развития самостоятельного, критического
мышления, творческих способностей.
Повсеместное распространение медиа, появление новых информационных технологий, растущий интерес молодежи к медиа, содержатель-
198
ная специфика современных медиатекстов способствуют применению и
творческому развитию отечественных концепций медиаобразования, их
интеграции и синтезу.
Обострившиеся противоречия между поступательным характером
развития общества и статичностью методов организации педагогического
процесса требуют разработки научно-обоснованной технологии медиаобразования молодежи с помощью современных средств массовой
коммуникации – телевидения, прессы, радио, Интернета.
Кризис Российской системы образования нельзя рассматривать как
отдельно взятое явление социальной жизни. Он тесно связан с теми социальными изменениями, которые сейчас происходят в обществе. Россия
находится на пути становления демократического и правового государства, Она создает рыночную экономику и учится жить в этих условиях.
С философской точки зрения социальные явления интерпретируются на основе ценностей. Понятие ценностей неоднозначно и существуют
различные мнения на этот счет. Мы не будем подробно рассматривать понятие ценностей, а лишь согласимся с мнением тех философов, которые
считают, что первой и основной ценностью является сам человек во всем
многообразии его жизни и деятельности (В.А.Канке, В.П.Кохановский,
А.Г.Спиркин).
Глобализация и информатизация общества являются важными показателями XXI века. Информационное пространство сегодняшнего общества значительно отличается от того, в котором жил человек в 70-80-е годы. Современное общество характеризуется быстрыми и глубокими переменами, связанными со стремительным развитием и распространением
информационных технологий. Современное информационное общество
заставляет человека развивать и приумножать собственную индивидуальность в определенной социокультурной среде. Современная социокультурная среда преобразовывается в результате появления нового типа информационно-коммуникативного пространства- Интернета.
Интернет – принципиально новое средство массовой коммуникации, имеющий доступ к неограниченно большому объему информации.
Изобретение Интернета позволило интегрировать в одной и той же системе текст, изображение и звук. В конце XX и в начале XXI века на передний план выходит специфически новая форма передачи и восприятия данных, которая связана с использованием новых информационных технологий. Работа с новыми технологиями задает особый ритм и динамику повседневной жизни человека. Компьютер из вспомогательного средства
превращается в образовательно-информационную систему, включается в
структуру свободного времени человека на правах особой досуговой формы. Вместо вербального способа постижения мира, играющего большую
роль для всего человечества, начинает утверждаться аудиовизуальное познание.
199
Многие педагоги отмечают, что в современном информационном
обществе возникает целый комплекс проблем и процессов, связанных с
радикальной сменой медийных приоритетов. В 60-х-70-х годах XX века
основным источником информации были в большинстве случаев печатные
издания (газеты, журналы, книги). Сегодня происходит смена модели традиционного чтения. Подрастающее поколение (школьники и студенты)
предпочитают медиатексты в электронном варианте (телевидение, компьютер, Интернет). Этот процесс общения молодежи с медиатекстами будет,
по нашему мнению, развиваться и углубляться дальше. Этого требует и
современное состояние информатизированного общества.
Благодаря новым информационным технологиям обучения обучающийся становится главным и основным субъектом учебного процесса.
Использование Интернет в обучении связано с обретением новых возможностей для самовоспитания, повышения уровня и качества своего общего и
профессионального образования, самоактуализации.
Широкое использование компьютеров рационализирует деятельность человека, расширяет доступ к информации, способствует быстрому
росту компетенции специалистов, позволяет достичь многочисленных положительных экономических эффектов.
Современная экономика сегодня требует от специалиста не знание и
заучивание отдельных понятий, правил и принципов, а людей, способных
понимать вещи, мыслить своим умом, уметь проектировать ситуации для
осуществления новых целевых установок, обусловленных веянием времени.
Немаловажным фактором в деле подготовки компетентного экономиста является подготовка в области современных информационных и
коммуникационных технологий.
В современных условиях к подготовке специалистов, в том числе и
экономистов, предъявляются повышенные требования. Так, в ‘Концепции
модернизации российского образования на период до 2010 года’ отмечается, что основная цель профессионального образования - “подготовка квалифицированного работника соответствующего уровня и профиля, конкурентоспособного на рынке труда, компетентного, ответственного, свободно владеющего своей профессией и ориентированного в смежных областях
деятельности, способного к эффективной работе по специальности на
уровне мировых стандартов, готового к постоянному профессиональному
росту, социальной профессиональной мобильности, удовлетворение потребностей личности в получении соответствующего образования”.
Построение модели личности нового типа, востребованной современным обществом для прогрессивного, гармоничного и созидательного
развития позволяет разработать систему формирования такой личности в
процессе обучения в вузе.
200
Определение требуемых качеств личности посредством исследования и учета потребностей общества, выработка методик их формирования
в процессе профессионального обучения выдвигаются как первоочередные
цели образовательного процесса. Соответственно целью обучения становится не набор конкретных умений, не получение отдельных знаний, а
формирование такой личности, которая будет способна к активной и продуктивной жизнедеятельности в глобальном и информатизированном обществе.
Необходимость формирования компетентной личности продиктована именно условиями глобального мира для эффективного функционирования в котором недостаточно изучать и понимать лишь экономику одной
отдельно взятой страны. Необходим принципиально иной подход к формированию высококультурной и компетентной личности – подход, который бы базировался на когнитивном уровне осмысления как универсальных экономических концептов, имеющих общечеловеческую значимость,
так и на понимании специфического характера выражения данных концептов в различных экономических условиях различных стран.
В Государственных образовательных стандартах высшего профессионального образования указано, что экономист должен обладать профессиональной компетентностью, определяемой как совокупность теоретических и практических навыков, полученных при освоении профессиональной образовательной программы по специальности. Использование
информационных и коммуникационных технологий в профессиональной
деятельности позволяет рассматривать их в качестве основы формирования общеметодологических представлений, профессиональных знаний,
умений и навыков будущих экономистов.
В свете сказанного нельзя не вспомнить слова английского экономиста Д.М.Кейнса, влияние которого на экономическую теорию оказалось
самым сильным после А.Смита. Он говорил, что “настоящий экономист,
знаток своего дела, должен быть наделен разнообразными дарованиями - в
определенной степени он должен быть математиком, историком, государственным деятелем, философом. Он должен уметь размышлять о частностях в понятиях общего и обращать полет своей мысли в одинаковой степени к абстрактному и конкретному. Он должен изучать современность в
свете прошлого – ради будущего. Ни одна черта человеческой натуры или
созданных человеком институтов не должна оставаться за пределами внимания”. Эта точка зрения на личность экономиста вполне сохранилась и до
наших дней. Необходимо отметить, что для формирования личности экономиста ключевая роль принадлежит не только профессиональной подготовке, но и подготовке в области смежных с экономикой наук.
Поскольку сегодня на рынке труда востребованы те специалистыэкономисты, которые умеют применять для решения своих профессиональных задач самые современные средства, в том числе средства инфор201
мационно компьютерных технологий, можно предположить, что компетентный, высокоинтеллектуальный экономист способен к самостоятельной
исследовательской работе, критическому анализу, необходимости применять математические методы и модели, работать с информацией.
Актуальность исследования определяется настоятельной необходимостью осмысления современной ситуации потенциальных возможностей
Интернета как части средств массовой коммуникации и информации в построении модели личности нового типа и компетентного специалиста, востребованного современным обществом.
Несмотря на актуальность разработки модели личности как компетентного специалиста в области экономики в современной педагогической
науке пока еще нет теоретически и методически обоснованной системы
профессионального образования на материале аудиовизуального восприятия посредством Интернета, которое способствует не только формированию профессионального сознания, но и индивидуально-творческого, критического мышления.
МОДЕЛЬ ПРОЕКТА СОВМЕСТНО-РАСПРЕДЕЛЕННОЙ
РАЗРАБОТКИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОННЫХ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ
Д.В. Земляков
ГОУ ВПО «Волгоградский государственный педагогический университет»
В статье описана модель проекта разработки и эксплуатации некоммерческих электронных образовательных ресурсов представителями
образовательных учреждений разного уровня (школьники, студенты, аспиранты, учителя, методисты, преподаватели вузов) на базе Института педагогической информатики Волгоградского государственного педагогического университета.
Многие считают, что для освоения больших объемов информации
необходимо потратить много сил и времени, что учеба – это тяжелая, вызывающая быстрое утомление и отрицательные эмоции, работа. Опыт
многих учителей свидетельствует, что такая ситуация возникает в случае
некорректного подбора содержания, средств и методов изложения учебного материала. Возникающие трудности можно преодолеть и заметно повысить уровень обучения, если подойти к изложению материала с научной
точки зрения, грамотно построить учебный процесс на интересном и актуальном для учащихся материале. Вызвать у учащихся устойчивое стремление к обучению достаточно сложно, поскольку оно зависит от множества факторов. Учеников редко привлекает простой пересказ материала
учебника, к ним нужен особый подход, позволяющий реализовать разнообразные познавательные потребности, снизить учебную нагрузку и т.д.
202
Учителя решают эту проблему по-разному и с различным успехом,
но можно утверждать с уверенностью, что рациональное применение современных информационных и коммуникативных технологий позволяет
многократно повысить эффективность учебного процесса благодаря использованию недоступных ранее возможностей представления, обработки,
поиска информации, компьютерного моделирования, динамических иллюстраций, гипертекстовой структуры материала и т.д.
Обучение учащихся координирует учитель, он является непосредственным транслятором научного и жизненного опыта, знает сильные и
слабые стороны учеников, их возрастные и психологические особенности.
Однако непосредственные участники учебного процесса, не только ученики, но и даже учителя, как правило, не имеют возможности разрабатывать
стоящие электронные образовательные ресурсы из-за нехватки времени,
оборудования, специального программного обеспечения, умений работать
с ним и ряда других причин.
К сожалению, подобная ситуация привела к тому, что процесс разработки электронных образовательных ресурсов практически полностью
монополизирован не педагогическими, а коммерческими организациями,
основная цель которых – получение материальной выгоды от реализации
данной продукции. Это является причиной того, что основное внимание
уделяется визуальным эффектам, программированию, а не методике, целесообразности использования компьютерных технологий в учебном процессе.
Выход из данной ситуации может быть найден только в совместной
разработке всеми участниками учебного процесса электронных образовательных ресурсов. Такое взаимодействие позволит объединить опыт и
возможности учителей-практиков, методистов, ученых, программистов,
студентов педагогических учебных заведений для решения следующих задач:
 сократить дистанцию в компьютерном образовании между научными разработками и их практическим использованием в школах, лицеях,
колледжах, вузах и других учебных заведениях;
 подготовить квалифицированные кадры, способные решать актуальные проблемы развития информационной образовательной среды;
комплекс
общий
ученика
сервер
 осуществлять бесплатную раз(основной)
(основной)
работку, распространение и поддержку
электронных образовательных ресуркомплекс
комплекс
сов.
учителя
ученика
Решение этих задач осуществля(основной)
(дублирующий)
ется Институтом педагогической информатики Волгоградского государкомплекс
общий
ственного педагогического универсиучителя
(дублирующий)
сервер
(дублирующий)
Рис Структура интерактивного
мультимедиа комплекса
203
тета (ИПИ). Все желающие независимо от их местонахождения могут
принять участие в разработке электронных образовательных ресурсов на
разных этапах этого процесса.
Новые идеи оптимизации образовательного процесса с помощью
информационных и телекоммуникационных технологий предлагаются, как
правило, методистами, аспирантами и студентами педагогических вузов,
которые разрабатываются в рамках курсовых, дипломных работ, магистерских и кандидатских диссертаций. Разработкой структуры программ занимаются учителя, ученики, методисты, студенты и программисты. Содержательное наполнение проектов осуществляется в основном методистами
и преподавателями. Студенты факультета искусств занимаются созданием
художественного дизайна программ. Ученые чаще выступают в роли экспертов по оценке содержания учебного материала. Методистами разрабатывается необходимая методическая поддержка проекта, сценарии мероприятий, конспекты уроков и т.д. Окончательную работу по анализу предложений, обработке информации, программированию, оформлению проектов выполняют квалифицированные специалисты нашего университета.
Затем проекты тестируются учителями, студентами на педагогической
практике, при необходимости в них вносятся коррективы, и только после
их могут получить все желающие. Подобная организация работы позволяет не только создавать качественные, всесторонне продуманные учебные
ресурсы, но и, что не менее важно, привлечь молодежь и уже состоявшихся учителей к решению вопросов информатизации образования, постепенно повышая их уровень в данной области.
Непосредственное обсуждение рабочих вопросов происходит на семинарах лаборатории информационных технологий обучения ИПИ и в сети Internet. Дистанционное общение участвующих в разработке студентов
и специалистов обеспечивается модульной объектно-ориентированной системой Moodle, которая включает в себя форум, чат, возможность обмена
информацией и т.д.
В результате совместной деятельности определена наиболее оптимальная структура любого интерактивного мультимедиа комплекса и создана программная оболочка, позволяющая реализовывать на ее основе
конкретные проекты, дополняющие традиционные учебники и обеспечивающие преодоление их ограниченных возможностей, реализовывающие
принципы многоуровневого, вариативного обучения.
Установлено, что электронные образовательные ресурсы должны
состоять из трех основных частей и трех дублирующих, имеющих различную структуру и функции. Все комплексы могут быть связаны между собой с помощью локальных и Internet сетей. В случае отсутствия такой возможности обмен данными может осуществляться при помощи любого,
поддерживаемого компьютером, носителя информации.
204
1. Основной комплекс ученика устанавливается на компьютерах
учащихся в учебном кабинете. При необходимости он можетё содержать
учебный модуль, модуль творческих заданий, модуль контроля и форум.
Поскольку учебный модуль предназначен для освоения, т.е. накапливания
и анализа научных фактов и их связей, получения конкретных выводов и
следствий, то материал должен представлять собой совокупность небольших блоков информации (текст, иллюстрация) пояснительного характера.
В модуле творческих заданий тщательно подбираются занимательные вопросы и практические задания, от несложных домашних опытов до серьезных лабораторных работ, требующих специального оборудования. Это
позволяет учащимся в рамках данного модуля самостоятельно выдвигают
гипотезы, делать выводы, применять полученные знания к конкретным
объектам и явлениям. Модуль контроля позволяет осуществлять либо самоконтроль знаний (тренинг), либо контроль на оценку. Режимы контроля
должны быть гибкими и легко настраиваться. Форум является дополнительным средством организации учебной деятельности, доступом к которому управляет учитель. При необходимости он может позволить способным и ответственным учащимся участвовать в обсуждении наиболее
сложных, исследовательских вопросов.
2. Основной комплекс учителя устанавливается на компьютере учителя и позволяет управлять работой и настройками основных комплексов
учащихся. Преподаватель получает возможность детального мониторинга
учебной работы каждого ученика; при необходимости выводить на дисплей выбранных компьютеров нужную информацию; открывать доступ к
различным ресурсам; определять характер практических и контролирующих заданий. Подчеркнем, что перечисленные операции могут осуществляться учителем для каждого ученика, как в режиме реального времени,
так и с помощью предварительного создания файла настроек. Протокол
учебной работы, результаты проверки знаний сохраняются в единую базу
данных, которая является одним из инструментов мониторинга успешности обучения, проведения статистической обработки данных: отслеживания наиболее интересной или сложной для учащихся информации и т.д.
Авторизированный в данной базе ученик получает возможность использовать свои личные настройки и учебные достижения, без привязки конкретного рабочего места.
3. Основной общий сервер устанавливается на компьютере ИПИ и
используется для технической и методической поддержки, рассылки обновлений, а так же в качестве общего банка данных. Это позволяет учителю соотносить результаты обучения учащихся не только в рамках одного
класса или школы, но и в масштабах всех школ, использующих данный
образовательный ресурс. Из этических соображений в консолидированном
рейтинге указываются лучшие ученики и школы.
205
4. Дублирующий комплекс ученика по своей структуре и функциям
во многом аналогичен основному, но в отличие от него может быть установлен на любом компьютере за пределами учебных классов и может быть
использован всеми желающими для самостоятельного обучения. В дублирующем комплексе реализован свободный доступ ко всем ресурсам, который в основном комплексе определяется учителем. Так же возможен обмен данными с основным комплексом учителя. Однако результаты учебной работы пользователей данного комплекса в рейтинг не включаются.
5. Дублирующий комплекс учителя так же может быть установлен на
любом компьютере. Данный комплекс синхронизирован с основным, что
позволяет учителю производить его настройку не только на уроке, но и в
любое удобное для него время.
6. Дублирующий общий сервер необходим программистам для технической поддержки проекта, а так же выполняет функции основного сервера, в случае сбоя его работы.
Данная структура реализована при разработке электронных образовательных ресурсов, получивших одобрение в ряде школ России, на выставках, конференциях и конкурсах различного уровня, что подтверждает
успешность организованного нами проекта.
ЗНАЧЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ
Ж.А. Карманова, И.П. Каратаева, С.М. Абылайха
Карагандинский государственный университет им. Е.А. Букетова,
г. Караганда
В настоящее время в Казахстане идет становление новой системы
образования, ориентированной на вхождение в мировое образовательное
пространство. Руководствуясь Посланием Президента РК Н.А. Назарбаева
к народу Казахстана «Стратегия вхождения Казахстана в число 50-ти
наиболее конкурентоспособных стран мира. Казахстан на пороге нового
рывка вперед в своем развитии» (2006г.), этот процесс сопровождается
существенными изменениями в педагогической теории и практике учебновоспитательного процесса. Посылкой к изменениям в обществе и образовании является убыстряющийся рост информации и знаний. Кроме того,
«впервые в истории развития общества темпы смены новых поколений
техники и технологий стали стремительно опережать темпы смены поколений работников». Таким образом, в современных условиях системе
высшего образования необходимо придать новое качество и общественный статус, предполагающий понимание как особой сферы, первоочередной задачей которой является опережающая подготовка высококвалифицированных специалистов, гибкость и адаптацию.
206
Реформирование образования, смена целевых приоритетов и парадигм содержания - процесс предельно сложный и длительный. В этих
условиях особенно ценным становится опыт плюрализма педагогического
мышления и образовательных подходов, который сложился за многие десятилетия практических исследований западной и отечественной школы в
структурах базового и дополнительного образования, неформального по
своей сути.
В Казахстане в этот сложный процесс реформирования включаются
все новые проекты и программы. В настоящее время педагоги учреждений
различных форм образования все более осознанно начинают использовать
современные образовательные технологии, рассчитанные на самообразование обучающихся, их максимальную самореализацию в обществе: эвристическое и проблемное развивающее обучение, обучение в сотрудничестве, метод проектов, совместные научные исследования, образование на
основе компьютерных средств с использованием телекоммуникационных
сетей глобального масштаба и многие другие.
Понятие «технология» имеет отношение к любой сфере человеческой деятельности, там, где требуется ответить на вопрос: как эффективно
и рационально добиться результата? В широком смысле технология - это
наука о законах функционирования любой сложной системы (производство, социум, образование и др.).
В узком смысле технология - совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья в процессе производства. По отношению к образованию это означает, что технология совокупность принципов, способов, методов обучения и воспитания, педагогического воздействия на учащихся в процессе реализации образовательных целей.
Понятие педагогической или образовательной технологии может
быть представлено в трех сферах: в научной, исследующей наиболее рациональные пути обучения; в объяснительной - системе способов, принципов
и регуляторов, применяемых в обучении; в реально осуществляемом процессе деятельности (прикладном), где функционируют все личностные,
инструментальные, методологические средства.
Развитие конкретной творческой личности настолько индивидуально и настолько зависит от течения жизненных обстоятельств, что трудно
представить себе формализованное описание конкретных педагогических
технологий, с помощью которых идет преобразование личности. Тем не
менее, в науке непрерывно предпринимаются попытки подобного определения педагогической технологической системы или системного метода.
Например, ЮНЕСКО трактует педагогические технологии как системный
метод создания, применения и определения всего процесса преподавания и
усвоения знаний с учетом технических и человеческих ресурсов, а также
207
их взаимодействие, ставящее своей задачей оптимизацию форм образования.
Наиболее существенные признаки и критерии, присущие технологиям, используемым в педагогическом процессе, являются оптимизация,
диагностическое целеобразование, экономичность, результативность, целостность, управляемость, системность, корректируемость, воспроизводимость.
Нам представляется наиболее полным и отражающим суть явления
следующее определение понятия «педагогическая технология» - организация совокупности создания, применения и определения всего процесса
преподавания и усвоения знаний, планирующая оптимальный результат с
учетом технических и человеческих ресурсов и их взаимодействия, ставящая своей задачей совершенствование образования. Функционирование
педагогической технологии должно гарантировать конечный результат
при нормальных и комфортных условиях обучения.
Новое понимание педагогической технологии заключается в том,
что это не просто целенаправленное использование технических средств
обучения (ТСО), не только техника и совокупность (методов образовательного процесса, а выявление закономерностей и применение их с целью
выявить идею, принципы, сущность содержания, взаимосвязи, ретроспективу в истории образовательного процесса, а также разработать приемы
его оптимизации). В такую структуру педагогической технологии входят:
концептуальная основа, процессуальная часть (организация, методы, организационные формы, управление, диагностика образовательного процесса).
В сфере образования информатизация - процесс обеспечения педагогики теорией и практикой разработки и использования современных, новых информационных технологий, ориентированных на реализацию психолого-педагогических целей обучения и воспитания. Информационные
технологии образования – это, прежде всего, методы достижения целей
путем оптимизации процесса передачи информации в ходе обучения и
объективизации процесса контроля над ходом и результатом обучения. В
настоящее время идут активные разработки информационных технологий
образования. Информатизация образования представляет собой систему
методов, способов сбора, обработки, хранения, распространения и использования информации с помощью электронных, технических, и программных средств, интегрированную в образовательный процесс с целью повышения эффективности. Эффект информатизации образования состоит в
перестройке интеллектуальной познавательной деятельности обучающихся, деятельности преподавателей, образовательного процесса в целом за
счет использования так называемых информационных технологий.
Компьютеризация и информатизация учебного процесса проводится
по следующим взаимосвязанным направлениям: создание и внедрение со208
временных учебных программных продуктов; совершенствование технического и системного программного обеспечения; внедрение прикладного
учебного программного обучения; развитие сетевых и телекоммуникационных технологий, используемых в учебном процессе; создание новых
учебных компьютерных лабораторий, развития системы аудиовизуального
обеспечения процесса обучения.
В настоящее время совершенствуются формы доведения учебного
материала, широко применяются современные информационные технологии. Использование локальных и глобальных компьютерных сетей, применение учебных материалов на электронных носителях позволяют педагогам и студентам получать знания в более короткие сроки, чем это было в
прошлом, в режиме реального времени осуществлять контроль за работой
обучающихся и определять качество знаний и навыков.
Процесс информатизации обучения во многом зависит от использования различных образовательных электронных изданий. Множество из
них сформировались на основе действующей модели образования, и являются альтернативой печатным изданиям. Электронные издания классифицируются следующим образом - электронный учебник; электронное учебное пособие; электронный методический комплекс; электронные справочные системы; электронные тесты.
Когда компьютеры стали широко использоваться в образовании,
появился термин «новая информационная технология обучения». Вообще
говоря, любая педагогическая технология - это информационная технология, так как основу технологического процесса обучения составляет информация и ее движение (преобразование). На наш взгляд, более удачным
термином для технологий обучения, использующих компьютер, является
компьютерная технология.
Компьютерные технологии развивают идеи программированного
обучения, открывают совершенно новые, еще не исследованные технологические варианты обучения, связанные с уникальными возможностями
современных компьютеров и телекоммуникаций. Компьютерные технологии обучения - это процессы подготовки и передачи информации обучаемому, средством осуществления которых является компьютер. Главной
особенностью компьютерной технологии является систематизация, хранение, воспроизведение и постоянное увеличение «поддерживающей информации», включающей на современном уровне базы информации, гипертексты и мультимедиа, имитационное обучение, электронные коммуникации (сети), экспертные системы и др. Образовательные компьютерные технологии, в отличие от любых других, предполагают хотя бы минимальную компьютерную грамотность, которая включает в себя знание основных понятий информатики и вычислительной техники, знание современных операционных систем, программных оболочек, операционных
средств общего назначения, владение хотя бы одним текстовым редакто209
ром, первоначальное представление об алгоритмах, языках, пакетах программирования и т.д.
Богатейшие возможности представления информации на компьютере позволяют изменять и неограниченно обогащать содержание образования, включая в него интегрированные курсы, знакомство с историей и методологией пауки, творческими лабораториями великих людей, мировым
уровнем науки, техники, культуры и общественного сознания. Компьютерные средства обучения называют интерактивными, они обладают способностью «откликаться» на действия учащегося (студента) и учителя (педагога), «вступать» с ними в диалог, что и составляет главную особенность
методик компьютерного обучения.
Наиболее часто используемыми и эффективными являются технологии медиаобразования - это технологии в педагогике выступающие за
изучение закономерностей массовой коммуникации. Основная задача медиаобразования - подготовить новое поколение к жизни в современных
информационных условиях, к восприятию различной информации, к осознанию последствий воздействия ее на психику.
Таким образом, будущее казахстанской школы в развивающемся
информационном мире определяется её переходом на качественно новый
уровень образования, в котором главными ориентирами станут:
 персонализация образования, т.е. выстраивание индивидуальных
траекторий обучения обучающихся по отношению к образовательным Интернет-массивам и базам данных. Технологической основой здесь может
стать персональный образовательный центр - комплекс компьютерных
программ, подключенных к сети и позволяющих учитывать индивидуальные особенности и предпочтения студента (ученика) в процессе его образования;
 интеграция педагогических и информационных технологий, т.е.
непрерывное взаимосвязанное создание и использование педагогических
Интернет-технологий для обеспечения продуктивноговзаимодействия удалённых друг от друга обучающихся, педагогов, образовательных учреждений, а также Интернет-ресурсов;
 открытое содержание образования, разработка новых принципов
конструирования содержания школьного образования. В современном информационном мире содержание образования - это не то, что должно быть
усвоено, а открытая среда, в которой обучающийся учится ориентироваться и действовать /1/.
Обобщая все вышеизложенное, отметим, что применение информационных технологий в преподавании учебных дисциплин, позволяет: расширить и углубить знания обучающихся в области будущей профессиональной деятельности, раскрыть их творческий потенциал, развить познавательные способности, сформировать умение оптимизировать такие виды
деятельности, как сбор, систематизация, хранение, поиск, обработка и
210
представление информации; значительно повысить эффективность усвоения информации в процессе обучения, расширить возможности ее получения; более полно реализовать педагогические цели, что, безусловно, дает
возможность приблизить обучение к рыночным условиям, где требуется
оперативное получение обработки и использования информации для принятия оптимальных решений в вопросе кадров, востребуемых на рынке
труда.
1.
Литература
Ермолаева Т.И., Логинова Л.Г. Педагогические технологии в сфере
дополнительного образования. – Самара, 1999.
ИНФОРМАЦИОННАЯ КОМПЕТЕНТНОСТЬ В СОВРЕМЕННЫХ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ
ДЕЯТЕЛЬНОСТНОГО ПОДХОДА
Т.А. Кувалдина
Волгоградский государственный педагогический университет
г. Волгоград
В настоящее время в теории и методике обучения информатике
большое внимание уделяется проблеме определения структуры и состава
информационной компетентности будущих учителей. Решение этой проблемы имеет особое значение в подготовке учителей информатики. С одной стороны, внедрение информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) в сферу образования требует разработки новых методик обучения, как в общеобразовательной школе, так и в педагогическом вузе. С
другой стороны, необходимо создание определенных условий для эффективной работы учителя и вузовского преподавателя информатики (режим
и организация работы с учетом особенностей содержания учебных курсов,
расчет нагрузки в зависимости от трудоемкости того или иного курса,
обеспечение качественной подготовки к занятиям за счет разработки соответствующего учебно-методического обеспечения).
Таким образом, актуальность темы вызвана потребностями практики обучения — необходимостью уточнения состава и видов деятельности
специалиста на фоне компетентности в области ИКТ (далее — ИКТкомпетентности) и в связи с этим — состава и видов учебной деятельности
для более успешного обучения. Наряду с этим актуальность обусловлена
недостаточной теоретической разработкой проблемы формирования ИКТкомпетентности — в рамках курсов информатики, ИКТ в образовании и
других курсов предметной подготовки учителей информатики. И здесь
весьма уместным, перспективным нам представляется интегративный подход к разработке проблемы определения структуры и состава информаци-
211
онной компетентности будущих учителей. В настоящее время в качестве
основных подходов к определению содержания образования (в том числе и
профессионального) приняты личностно ориентированный, знаниевый,
деятельностный, компетентностный и культурологический подходы. Мы
предлагаем рассматривать деятельностный и компетентностный подходы в
определенном сочетании как единую базу. Это позволит провести анализ и
оценку опыта, практики обучения, выработать единое понимание ИКТкомпетентности на фоне информационной компетентности учителя. Как
известно, информационная компетентность, в прежней терминологии —
информационная функция учителя — подразумевает такие виды деятельности, как: вычленение основных дидактических единиц (понятий, законов, умений, навыков и др.), умение их классифицировать по рядоположным основаниям и группировать в системы; знание необходимых источников информации и умение ими пользоваться; обеспечение обратной связи
в процессе обучения (контроль, оценка, корректировка и закрепление
усвоенных учащимися знаний и умений); управление самостоятельной работой учащихся. В таком общедидактическом аспекте весьма важной задачей является уточнение уровней знаний, умений и навыков в области
ИКТ, которыми должен владеть учитель информатики. Если удастся определить и сформировать такие комплексы ЗУНов (компетенции в новой
трактовке стандартов общего и профессионального образования), то можно будет вести речь о получении нового качества образования, соответствующего требованиям информационной эпохи.
К настоящему времени на смену определению компьютерной грамотности приходят определения информационной грамотности и ИКТкомпетентности (ICT literacy). Последнюю при этом понимают как промежуточное звено между компьютерной грамотностью и информационной
культурой, как один из видов готовности специалиста, а также выпускника
общеобразовательной школы (на уровне профильного обучения информатике в соответствии с новым стандартом) к использованию ИКТ в профессиональной, учебной деятельности, в повседневной жизни. Здесь хотелось
бы уточнить определение еще одного важного и сходного по названию (но
не по смыслу) понятия, а именно: информационно-коммуникативной компетентности как совокупности видов деятельности, овладение которыми
ведет обучаемого (будущего специалиста) к успешному выполнению информационной и коммуникативной функций, в том числе — с использованием возможностей ИКТ. Такое, на наш взгляд, более широкое толкование
по сравнению с тем, что обычно предлагают авторы многочисленных работ (количество ссылок в Интернете по запросу «информационнокоммуникативная компетентность» составляет около 1200 сайтов, или
26000 страниц) позволит определить место ИКТ-компетентности в системе
целей и задач подготовки специалиста (учителя, врача, экономиста и т.д.) с
учетом особенностей той или иной области знаний, области деятельности.
212
В свою очередь, ИКТ-компетентность является, по существу, новой трактовкой понятия компьютерной грамотности и означает совокупность знаний и умений, позволяющих освоившему их успешно решать задачи, связанные с применением ИКТ в той или иной профессиональной деятельности. Наибольший интерес, на наш взгляд, здесь представляет определение
сочетаний видов деятельности, составляющих тот или иной блок ИКТкомпетентности (если следовать предметной, или понятийной, структуре
учебного курса, то можно говорить, к примеру, о компетенции в области
баз данных как комплексе знаний, умений и навыков, позволяющих решать задачи разных уровней сложности, в том числе — и выходящих за
пределы учебной программы).
Здесь уместно вспомнить и процитировать классику. «Знания как
образы предметов, явлений, действий и т.п. материального мира никогда
не существуют в человеческой голове вне какой-то деятельности, вне отдельных действий. Следуя принципу деятельности и выделяя действие как
единицу ее анализа, мы тем самым с самого начала включаем знания в
структуру действия. Занимая структурное место объекта действия, или
входя в содержание его ориентировочной основы, или составляя цель действия, знания проходят те же этапы, что и действия (деятельность) в целом. Качество знаний определяется характером деятельности, которая используется для их усвоения: она может быть адекватной этим знаниям, а
может быть и не адекватной им. Адекватность деятельности определяется,
прежде всего, объектом, на который направлена деятельность и содержанием ее ориентировочной основы. … Знания никогда нельзя дать в готовом виде: они всегда усваиваются через включение их в ту или иную деятельность. … Было бы неправильным думать, что необходимая для усвоения знаний деятельность всегда готова до начала их усвоения. Наоборот,
при усвоении новых знаний необходимые познавательные действия не могут быть готовы до работы учащегося с этим материалом. … Недостающие
познавательные действия моделируются во внешней, материальной (или
материализованной) форме, в которой представляются и подлежащие
усвоению знания (через внешние предметы, модели, схемы), включаемые с
самого начала в состав этого действия (в качестве объектов действия, элементов его ориентировочной основы). С переходом действия на новый
этап меняется и форма представления знаний. Таким образом, усвоение
знаний и формирование адекватной им системы умственных действий
протекает как единый процесс. … В связи с этим становится понятным,
что усвоение (усвоенность) знаний всегда относительно. Во-первых, качество усвоения знаний определяется адекватностью деятельности, с которой они связаны, во-вторых, степенью сформированности основных ее
свойств, в-третьих, типом ориентировочной основы этой деятельности и,
наконец, широтой включения этих знаний в другие виды деятельности [1,
с. 128-129]». Проиллюстрируем эту цитату в рамках принятого нами инте213
гративного подхода к разработке проблемы определения структуры и состава информационной компетентности будущих учителей. С точки зрения формирования ИКТ-компетентности прежде всего следует уточнить
круг основных понятий, подлежащих усвоению. Без этого не будут иметь
смысла ни моделирование учебной деятельности, ни формирование компетентности (компетенций). Чтобы подчеркнуть острую актуальность этой
задачи, укажем, что в 2004 г. в общеобразовательный стандарт обучения
информатике (профильный уровень) впервые введена такая тема, как технологии управления, планирования и организации деятельности. В рамках
этой темы изучаются вопросы, связанные с системами автоматического
тестирования и контроля знаний, использованием тестовых систем в учебной деятельности, рассматриваются инструменты создания простых тестов
и учета результатов тестирования. Наряду с этим введена новая тема
«Технологии поиска и хранения информации», включающая такие вопросы, как представление о системах управления базами данных, поисковых
системах в компьютерных сетях, библиотечных информационных системах; компьютерные архивы информации: электронные каталоги, базы
данных; организация баз данных; использование инструментов поисковых
систем (формирование запросов) для работы с образовательными порталами и электронными каталогами библиотек, музеев, книгоиздания, СМИ
в рамках учебных заданий из предметных областей. Эти нововведения
настраивают нас на поиск оптимальных образовательных маршрутов,
включающих активную работу учащихся (студентов и школьников) по
освоению новых знаний, умений и навыков, позволяющих эффективно работать в новых условиях информационной среды. И здесь особое значение
в теории и практике обучения студентов и школьников приобретают такие
виды учебной работы, как работа с текстом (учебника, популярной и специальной статьи, дополнительной литературы), работа со словарями
(учебными и специальными), а также — с тестовыми заданиями (включая
анализ и разработку тестовых заданий по отдельным темам школьного
курса). В течение ряда лет в обучении студентов — будущих учителей информатики — в рамках этих традиционных видов работы мы включаем в
учебную деятельность работу с Интернет-ресурсами, а именно: их аннотирование, сравнительный анализ и оценку [2-5]. Наш опыт показывает, что
студенты в ходе такой работы систематизируют свои знания и по предмету, и по методике обучения; учатся структурировать свою деятельность и
время, организовывать т.н. личное информационное пространство; взаимодействовать друг с другом с целью обсуждения новых знаний и получения нового, лучшего качества их усвоения. В контексте новых тем общеобразовательного курса информатики такое активное включение в деятельность дает студентам возможность глубже осознать сущность информационной и коммуникативной функций (по-новому — компетенций)
214
учителя, попытаться составить свою личностную и деятельностную трактовку понятия ИКТ-компетентности.
1.
2.
3.
4.
5.
Литература
Талызина Н.Ф. Теория поэтапного формирования умственных действий // Теории учения. Хрестоматия. Ч. 1. Отечественные теории учения. — М.: Изд-во МГУ, 1966. — С. 98-137.
Кувалдина Т.А. Образовательные Internet-ресурсы: систематизация
понятий в рамках курса ИКТО (обзор, анализ и обобщение материалов) // Новые технологии в образовании: Сб. тр. — Вып. 6. — Воронеж: Центр.-Черноземное кн. изд-во, 2003. — С. 120-122.
Кувалдина Т.А. О работе с образовательными Интернет-ресурсами
студентов — будущих учителей информатики // Новые технологии в
образовании: Сб. тр. VIII Междунар. электронной науч. конф. — Вып.
8. — Воронеж: ВГПУ, 2004. — С. 8-9.
Кувалдина Т.А. Сравнительный анализ систем тестовых заданий по
информатике на основе тезаурусного метода // Применение новых
технологий в образовании: Матер. 14-й Междунар. конф. — Секция 5.
— Троицк: МОО «Байтик», 2003. — С. 228-229.
Кувалдина Т.А. Разработка тестовых заданий по информатике на основе систематизации понятий учебного курса // Методология и методика формирования научных понятий у учащихся школ и студентов
вузов: Матер. 10-й Всерос. науч.-практ. конф. — Ч. 2. — Челябинск:
Изд-во ЧГПУ, 2004. — С. 195-198.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СОВЕРШЕНСТВОВАНИИ
УПРАВЛЕНИЯ УЧРЕЖДЕНИЕМ ОБРАЗОВАНИЯ
А.В. Картузов
Чебоксарский кооперативный институт
Российского университета кооперации, г. Чебоксары
Информационные технологии (ИТ) в последнее время стали основной движущей силой развития российского образования. Позволяя упростить решение многих задач, ИТ повышают эффективность управления
учебным заведением, видоизменяют формы учебного процесса, и в целом
улучшают качество образования.
ИТ – это не только компьютеры (совсем не обязательно компьютеры). Информационные процессы возникают при создании (даже в бумажном виде) или при передаче информации. Например, ученик написал работу – передал учителю, он поставил оценку, занес в журнал – классический
информационный процесс. Просто сейчас компьютеры могут полностью
автоматизировать все информационные процессы в учебном заведении.
215
Аспекты использования ИТ в образовании многогранны – это компьютерная грамотность, электронные учебники, воспитание информационной культуры, технологии поиска информации и др.
В последнее время актуальна стала задача повышения уровня знаний руководителей образовательных учреждений в области применения
ИТ в учебном процессе и для управления им. Поэтому по инициативе ректора Чебоксарского кооперативного института Российского университета
кооперации (ЧКИ РУК) проходят семинары-совещания с директорами
школ районов Чувашской республики по различным аспектам использования ИТ в учебных заведениях на примере ЧКИ РУК.
На протяжении последних 12 лет в институте идет развитие методов
управления вузом с помощью современных информационных технологий.
Создана хорошая сетевая инфраструктура на витой паре (100 Мбит/с), работают точки беспроводного доступа на базе WiFi (802.11 b/g). Материальная база состоит из 10 дисплейных классов, более 400 компьютеров, 6
серверов.
Компьютеры требуют постоянного обслуживания (чистки, смазки
вентиляторов, обновления ПО). В учебном заведении при отсутствии
больших материальных ресурсов, важно своими силами наладить обслуживание техники. Так, например, благодаря качественной работе инженеров ЧКИ РУК срок службы персональных компьютеров (ПК) достигает 5-7
лет и даже после этого морально устаревшая техника надежно работает и
вполне подходит для начального обучения информатике в средней школе.
Институт регулярно оказывает спонсорскую помощь подшефным школам,
безвозмездно передавая компьютеры подрастающему поколению.
Компьютеры без постоянного обновления ПО – ничто, как говорят,
нужно постоянно бежать на месте, чтобы оставаться на достигнутых рубежах. Но средств в системе образования не так много, поэтому нужно
выбрать не очень затратную схему обновления ПО.
ЧКИ РУК - единственное учебное заведение в Чувашии, получающее академическую подписку на все программные продукты Microsoft
MSDN AA (Academic Alliance). Это сборник программных средств (операционные системы, приложения, сервера, средства разработки, в основном
на русском языке) и учебно-методических материалов, который поставляется на компакт-дисках (CD) в течение года. Подписка позволяет легально
использовать для обучения программные средства, устанавливать их на
любом числе компьютеров, используемых в учебном процессе. Кроме того, преподаватели, сотрудники и студенты могут использовать поступившее в рамках MSDN AA программное обеспечение на своих личных (домашних) компьютерах. Подписка на MSDN AA экономически целесообразна для решения основных проблем с лицензированием программного
обеспечения для учебных заведений, имеющих большое число компьютеров - по нашим оценкам, более 25.
216
В последнее время все активнее становятся сторонники бесплатного
программного обеспечения. Государственная политика многих стран
направлена на устранения монополизма отдельных производителей. Использование открытых программных решений в сфере образования выгодно и функционально оправданно, благотворно влияет на наращивание российского интеллектуального потенциала, способствует глобальной экономии бюджетных средств, повышению качества образования, обеспечению
информационной безопасности. В идеале использование открытого ПО
способно привести к смещению акцентов в экономическом хозяйстве России с сырьевых отраслей к развитию отрасли информационных технологий.
В учебном процессе ЧКИ РУК для преподавания цикла специальных дисциплин используется бесплатное открытое программное обеспечение на базе Linux. Для студентов специальности 080801 «Прикладная информатика (в экономике)» установлен сервер ASP Linux, выделены личные каталоги, почтовые адреса, персональные базы данных, web-сайты для
каждого студента, планируется разрешить доступ в Интернет. В нескольких дисплейных классах установлены клиентские версии ASP Linux, в качестве бесплатной альтернативы Microsoft Office повсеместно установлен
OpenOffice.
В целом, специалисты отмечают, что назрела необходимость в создании (адаптации) российского образа (дистрибутива) Linux для учебных
заведений. Такие дистрибутивы выпускают российские компании ALT
Linux и ASP Linux, нами используется еще «гуманистический» дистрибутив Ubuntu.
В любом случае руководителю учебного заведения следует провести инвентаризацию используемого ПО, решить вопросы лицензирования,
воспитывать культуру использования лицензионного ПО учащимися с самого детства.
После аппаратного и программного обеспечения, главная задача руководителя учебного заведения – обеспечить эффективность данных
средств для автоматизации всех видов деятельности.
В настоящее время в ЧКИ РУК разработаны и внедрены модули автоматизированной информационной системы (АИС) «Расписание», «Контингент», «Приемная комиссия», «Учебные планы», «Учет педагогической
нагрузки» (частично).
Модуль «Расписание» предназначен для автоматизации составления
расписания занятий в учебном заведении. Исходными данными являются:
контингент студентов (распределение по группам, подгруппам и потокам),
состав дисциплин, профессорско-преподавательский состав (ППС), аудиторный фонд, учебные планы и графики учебного процесса. В программе
предусмотрены ручной и автоматический режим составления расписания.
217
Для печати расписания групп, преподавателей, аудиторий предусмотрено
большое количество печатных форм.
Модуль «Приемная комиссия» предназначен для автоматизации работы приемной комиссии и позволяет заполнять базы данных абитуриентов, формировать и печатать разнообразные документы и статистические
сводки. Данные модуля «Приемная комиссия» поступают в «Контингент»,
где ведется учет разнообразной информации, движение студентов и печать
дипломов.
Таким образом, в АИС реализован полный цикл работы с главной
составляющей учебного процесса – обучающимися. На базе внедренных
компонентов проводится анализ и мониторинг успеваемости студентов,
оценка качества работы ППС, динамические изменения в расписании.
Каждому руководителю учебного заведения необходимы подобные инструменты для совершенствования управления и улучшения образовательного процесса.
Среди инновационных преимуществ данной системы отметим интерактивный
поиск
расписания
через
Интернет
www.coop.chuvashia.ru/raspis, в том числе с сотовых телефонов через мобильный Интернет (http://coop.chuvashia.ru/WML). Количество обращений
в день более 1000, данная услуга востребована студентами и преподавателями, т.к. расписание часто изменяется.
Кроме того, впервые в учебных заведениях республики в фойе института установлен сенсорный монитор. С помощью него студенты и преподаватели могут оперативно получать информацию о расписании. Управление сенсорным монитором ведется на интуитивно понятном упрощенном интерфейсе прикосновениями пальцев. Столь демократичное средство
активно используется обучающимися и популярно гораздо более бумажной версии расписания.
Разумеется, для использования данного пакета в средних и профессиональных учебных заведениях требуется адаптация. В этом очень может
помочь министерство образования и науки, выделяя для работы специальные гранты.
Темпы подключения общеобразовательных школ к Интернет в рамках общенационального проекта «Образование» впечатляют, но траффик
быстро растет и оплата его предусмотрена только в 2007 г. Поэтому для
руководителя учебного заведения очень важно сохранить темпы использования Интернет в учебном процессе при текущих затратах на траффик.
Для контроля трафика в институте установлен прокси-сервер с возможностью регулировки полосы пропускания и доступных web-адресов
для каждого пользователя. Кроме того, у нас собственный домен (2-го
уровня – coop.chuvashia.ru), почтовый и web-сервер, что позволяет нам
быть независимым от провайдера. На серверах установлены средства бло-
218
кировки рекламы, нежелательного контента, защиты от вирусов, что значительно сокращает трафик и экономит средства.
В дополнение к серверным средствам фильтрации в качестве браузера мы используем надстройку Maxthon, которая позволяет значительно
сократить трафик за счет контекстного отключения рекламных баннеров,
всплывающих окон, аудио, видео.
Большое внимание уделяется при преподавании технологий Интернет средствам поиска информации, ведь правильно заданный вопрос – уже
половина ответа. Не все знают, что у поискового портала Яндекс есть сокращенная версия, которую мы и используем для поиска. Но для более
точного результата (повышения релевантности), можно использовать расширенный поиск или специальный язык запросов, по которому выпущено
в институте методическое пособие.
При разработке нового портала ЧКИ РУК было решено, что он должен выполнять следующие задачи:
 предоставлять пользователю информацию об институте, его руководстве, структурных подразделениях;
 содержать постоянно обновляющуюся информацию для абитуриентов;
 знакомить пользователей с новостями институтской жизни;
 предоставлять доступ к информационным ресурсам (электронному каталогу библиотеки, учебным пособиям, справочникам);
 обеспечивать студентам и преподавателям круглосуточный доступ к расписанию занятий;
 осуществлять регистрацию пользователей;
 предоставлять студентам возможность обмениваться информацией друг с другом и с преподавателями на форуме;
 давать ответы на часто задаваемые вопросы;
 обеспечивать поиск информации.
Для выполнения поставленных задач было решено использовать систему управления контентом или CMS (Content Management System) на базе открытого бесплатного PHP-Nuke.
Создание нового портала ЧКИ РУК на динамической основе позволило значительно повысить посещаемость сайта и организовать интерактивное взаимодействие с пользователями. Появились заказы на хоздоговорной основе наладить такие же интерактивные сайты для других учебных заведений и учреждений потребительской кооперации.
В 2006 году наш вуз начал внедрение системы электронного документооборота, который позволяет сократить выполнение различных операций, организовать совместную работу над проектами, автоматизировать
ведение отчетности, повысить исполнительскую дисциплину, провести
экономию бумаги и расходных материалов.
219
Несмотря на то, что эффективность электронного документооборота
повсеместно признана, сегодня в России можно встретить все виды документооборота: бумажный, с помощью компьютера (ПК как печатная машинка), смешанный и безбумажный. Очевидно, что мы прошли этапы 1 и
2 и находимся на третьем – смешанном документообороте, который необходимо развивать, сократив ксерокопирование и рассылку некоторых документов.
Разработка корпоративного портала ЧКИ РУК ведется на базе Microsoft SharePoint Portal Server 2003 (SPS) – произведена установка, созданы пользователи, присвоены электронные адреса, назначены права, выполнены макеты сайтов, созданы библиотеки форм и шаблоны. Пока реализованы несколько типовых задач: отчет деканата на неделю о студентах,
план и отчет работы подразделений на неделю.
Для удобства при изменениях на портале устанавливаются оповещения (по электронной почте) с помощью специальной программы (MailTime). Кроме этих возможностей у каждого подразделения есть личный
узел, где планируется хранить всю номенклатуру дел, а также можно создавать свою иерархию документов.
Мы уверены, что для современного руководителя учебного заведения средства электронного документооборота совершенно необходимы и
будем в дальнейшем углубленно изучать эту тему с конкретной реализацией для общеобразовательных школ.
Таким образом, институт уверенно движется по пути внедрения инноваций, повышая тем самым качество учебного процесса, становится открытым научно-методическим центром в системе образования республики.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ
ПРОЦЕССЕ НА ОСНОВЕ ПЕРСОНАЛЬНЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ
СРЕДСТВ ОБУЧЕНИЯ
В.Г. Климов
Пермский государственный университет, г. Пермь
Задолго до появления персональных компьютеров начались исследования устройств, предназначенных для усиления способностей человека
к интеллектуальной деятельности. Так, в 1945 году вышла статья Ванневара Буша «As we may think» о неком устройстве мемекс (memex). Оно призвано быть хранилищем информации на микрофильмах и служить расширением памяти человека. Эта статья произвела сильное впечатление на Дугласа Энгельбарта — автора или соавтора почти всех понятий, концепций
и устройств, которые используются теперь при работе с компьютерами. Он
рассматривал людей, сидящих перед мониторами, как путешественников
в информационном пространстве, где они представляют свои мысли та-
220
кими способами, которые позволяют вовлечь в интеллектуальную деятельность те способности ощущать, воспринимать и анализировать,
которые обычно не используются. В отчете Стэнфордскому исследовательскому институту за 1962 г. Энгельбарт представил основные положения концепции так называемого «усиленного» (augmented) интеллекта,
разработанной возглавляемой им группой ученых. Исследовалась система,
состоящая из индивидуума и технических средств, которые усиливают его
способности до уровня, адекватного сложности стоящих перед ним задач.
Наиболее многообещающим из таких средств был признан компьютер, когда он используется для непосредственной и непрерывной помощи, т.е.
для того, что мы теперь называем компьютерной поддержкой информационных педагогических технологий обучения.
Появление и распространение все более совершенных персональных компьютеров, стимулировавшее создание разнообразных компьютерных программ учебного назначения, актуализировало проблему педагогического осмысления целей и задач использования компьютеров в учебном
процессе. Определим следующие элементы компьютерной поддержки
изучения предмета:
 выполнение рутинных операций по заданию учащегося;
 визуализация объектов, понятий, явлений и процессов;
 предоставление примеров для индуктивных умозаключений;
 выдача справочной информации, в том числе, из ресурсов Интернета;
 тестирование (формирование заданий для контроля и самоконтроля, проверка результатов);
 обработка документов, содержащих текстовые и графические
фрагменты.
Наличие этих элементов определяет качество программного обеспечения в информационных технологиях обучения, а также содержания и
формы представления учебного материала в компьютерных пакетах учебного назначения. Не преувеличивая роль компьютера в обучении, нельзя
не признать, что именно компьютер является одним из самых сильных
факторов, способных повлиять на образование. Некоторые пакеты типа
MathCAD, Mathematica и др. получили широкое распространение как
средства компьютерной поддержки. Тем не менее практика показала, что
идея компьютерной поддержки не обладает достаточной креативной силой. Главная причина этого, по нашему мнению, заключается в том, что
компьютерная поддержка увязывалась лишь с частной методикой и технологией информационного обучения, не оказывая влияния на принципиальные вопросы педагогической теории и практики: зачем, чему и кого мы
обучаем, — т.е. обучение оставалось в рамках традиционных решений
проблем целей, содержания и объектов обучения. И это несмотря на то,
что восходящая к Винеру центральная методическая проблема компью221
терной поддержки (что — человеку, что — компьютеру) является в
первую очередь проблемой целей и содержания информационного обучения.
Восьмидесятые годы часто называют эпохой первой компьютеризации. Ее черты В.Г. Смолян охарактеризовал следующим образом: «Вычислительная техника в наши дни глубоко проникает в структуры человеческой деятельности, преобразует содержание и характер труда и обучения,
по–новому ставит проблемы развития человеческого интеллекта и личности, оказывает серьезное влияние на мировоззрение людей и идеологические концепции, порождает новые способы и формы организации научных
исследований» [1].
Использование компьютеров в информационных технологиях образования наталкивается на целый комплекс проблем, характерных именно
для этой области интеллектуальной деятельности. Наиболее существенным представляется противоречие между мотивацией студентов, знакомых
с компьютерной средой и математическими пакетами и традиционным содержанием и методами обучения, которые им предлагаются.
Компьютер, как любое мощное средство, при умелом применении
приносит большую пользу, а при неумелом — столь же большой вред. Неразвитые способности корректно поставить задачу, выбрать метод (алгоритм) ее решения, проанализировать результаты в сочетании с безграничной верой в правильность ответов, полученных с помощью компьютера,
порождает фетишизацию таких ответов, когда пользователь забывает, что
расчет выполнялся по определенному алгоритму и, следовательно, его результаты верны лишь при выполнении ряда условий: в частности, при
условии, что при вводе исходной информации не было допущено ошибок.
Такие ошибки, усиленные компьютером, могут породить ситуации, в результате которых возникнет недоверие к информационным технологиям и
даже полное их отрицание, аналогично тому, что наблюдается в отношении атомной энергетики после чернобыльской катастрофы.
Весьма характерно, что один из участников круглого стола «Психология XXI века: пророчества и прогнозы» В.С. Собкин к традиционным
комплексам проблем психологии «человек—техника», «образование—
воспитание» и «человек—общество», обозначенных еще А.Н. Леонтьевым,
добавляет комплекс проблем «человек—информационная среда» [2]. При
разработке и использовании обучающих, тренирующих и тестирующих
программ особенно ярко проявляется и имеет наиболее серьезные последствия педагогическое и психологическое невежество их создателей. В этой
связи психологи предостерегают, что при отсутствии научного подхода к
компьютерному обучению «оно может приводить учебный процесс к негативным результатам и наносить вред психике учащихся» [3]. Например,
большинство обучающих программ, поскольку в них отсутствует компьютерная поддержка самостоятельной деятельности учащихся, рассчитаны на
222
пассивное восприятие. Психологи давно предупреждали о бесполезности и
даже вредности такого обучения. Оно формирует примитивное мышление,
о чем, видимо, не осведомлены создатели и пользователи компьютерных
программ.
В этой связи уместно привести мнение психолога и педагога С.Д.
Смирнова: «Студент–примитив усваивает систему научных знаний и методов их использования в расчетных и графических работах, но они не ассимилируются его мышлением: получив диплом, инженер продолжает
мыслить теми же примитивными категориями, которыми владел до поступления в вуз. Этот феномен объясняется недостатками методики обучения, которая не нацелена на умственное развитие студентов в процессе
обучения: преподаватель ограничивался сообщением учебной информации, выдачей познавательных заданий и контролем их выполнения» [4].
Подобно тому, как усложнение техники и технологии повышает вероятность различного рода катастроф и многократно усугубляет их последствия, рост массовости и доступности информационных технологий
образования, использование компьютерных обучающих, контролирующих, вычислительных и других пакетов, к сожалению, не всегда высокого
качества и не обеспеченных должным методическим сопровождением,
снижает уровень подготовки специалистов, не стимулирует развитие самостоятельного, творческого мышления, создавая лишь иллюзию интеллектуальной деятельности. По мнению академика Ю.И. Краснощекова, «…
неадекватное программное обеспечение порождает у пользователя иллюзорное знание, в основе которого, как правило, лежит привычная рутина
рабочих гипотез с ее устоявшимися заблуждениями» [5].
Многие исследователи в качестве наиболее острой проблемы современного образования называют несоответствие программного обеспечения, в том числе, учебного назначения, высоким техническим характеристикам компьютеров, следствием чего является крайне низкая эффективность использования компьютеров в обучении. На наш взгляд, отсутствие концептуальных подходов к содержанию информационных технологий обучения в новых условиях и разработанной на основе таких подходов
методики порождает несоответствие программного обеспечения новым
целям и задачам обучения. История повторяется. Так, распространение
калькуляторов было использовано лишь для незначительной модернизации школьного обучения и не нашло практически никакого отражения в
содержании и методике вузовского образования. Высококачественные
программируемые калькуляторы не нашли спроса и были сняты с производства. В свете сказанного, тот факт, что современные компьютеры конфигурируются как игровые, выглядит тревожным симптомом неверия общества в полезность компьютеров для образования.
Весьма критически оценивая эффективность имеющегося программного обеспечения учебного процесса и способы его разработки, мы
223
видим перспективы коренного изменения ситуации в ориентации на так
называемые открытые (свободные) программы, которые можно изменять,
адаптируя к потребностям пользователя и, в частности, к дидактическим
задачам информационных технологий обучения. Очень важно, что ориентация на открытые программы полностью согласуется с современными
педагогическими идеями и позволяет дать мощный импульс к их воплощению в жизнь. Дело в том, что открытые программы можно модифицировать. Следовательно, при их использовании каждый вид компьютерной
поддержки станет пластичным, и у нас появится возможность рассматривать компьютер как объект специфического педагогического воздействия,
направленного на развитие его программного обеспечения сообразно потребностям учащегося и учебного процесса.
Тогда цели обучения тандема «студент + компьютер» можно определять как по отношению к студенту, так и к программному обеспечению
его компьютера, а также к умению студента обучать свой компьютер и использовать его для выполнения учебных и учебно-исследовательских работ, причем это касается как промежуточных учебных целей по каждой
дисциплине учебного цикла, так и конечных целей обучения специалиста в
соответствии с кругом задач, которые ему предстоит решать в его профессиональной деятельности. Новая иерархия целей обучения нуждается в
разработке методики контроля успешности достижения этих целей студентом, компьютером и контроля эффективности их взаимодействия. Постановка и реализация целей информационных технологий обучения тандема
«студент + компьютер» применительно к отдельным предметным областям и разным уровням подготовки предполагает переосмысление и развитие общедидактических принципов и разработку соответствующих методик, в которых обучение тандема означает, что на каждом этапе целесообразно определить желательность и возможность использования компьютера, те недостающие функции, которым следует его обучить, и сформулировать задачи, которые ставятся перед студентом и компьютером в их двуедином взаимодействии. В конечном счете, необходимо ответить на вопрос: каков итог обучения тандема «студент + компьютер» конкретной
учебной дисциплине? Аналогичная проблема с позиции формирования
«индивидуального образовательного пространства» исследуется И.Г. Захаровой [6].
При разработке частных методик важно учитывать функциональную структуру обучаемого тандема. В нем ведущим является, как правило,
учащийся, хотя и компьютер может иногда выполнять функции ведущего
партнера. При этом специфика взаимодействия партнеров определяется
предметной областью, уровнем подготовки и характером конкретных задач, поставленных перед тандемом. Поскольку воздействие преподавателя
на компьютер осуществляется через учащегося, при обучении компьютера
учащийся выполняет функцию обучающего (тьютора). При выполнении
224
заданий с помощью компьютерной поддержки учащийся является ведущим партнером в совместной работе, а компьютер выполняет функцию
помощника. Наконец, при использовании обучающих и тестирующих
компьютерных пакетов компьютер становится ведущим партнером в тандеме и выполняет обучающую и контролирующую функции. Заметим, что
функции партнеров в тандеме могут изменяться на разных этапах выполнения одного и того же задания. При выполнении учащимся каждой функции открываются дополнительные возможности для развития как репродуктивной, так и продуктивной (творческой) составляющих обучения.
Кроме того возникает новая мотивация к учебе, поскольку у учащегося появляется собственный «ученик», чтобы обучать которого надо самому все
понять и продумать. О роли обучения компьютера в развитии интеллекта
учащегося пишет С. Пейперт: «… при обучении компьютера, как тому
«думать», дети приобщаются к исследованию того, как думают они сами. Опыт подобного исследования превращает ребенка в эпистемолога, в
исследователя способов познания, таким опытом обладает далеко не всякий взрослый» [7].
Немаловажно и то, что реализация методики обучения тандема способствует созданию атмосферы интеллектуального комфорта, поскольку у
учащегося появляется привычная и сформированная при его участии информационная среда и эффективный и понятливый помощник. В этой связи вспомним слова Коменского, сказанные им в Речи «Об искусном пользовании книгами — инструментом развития природных дарований»: «…
ты будешь богат своим собственным, законно полученным достоянием;
...что сам для себя обдуманно собрал, всегда к твоим услугам». Эти слова
не в меньшей, если не в большей степени применимы к программному
обеспечению компьютера. Соответственно, у преподавателя появляются
новые функции: обучение студентов фундаментальным аспектам дисциплины, обучение их компьютеров, состоящее в развитии и совершенствовании программного обеспечения, обучение студентов использованию их
компьютеров для решения технических (рутинных) задач. Для выполнения
таких функций преподавателю может потребоваться сотрудничество с
программистами.
Обучение тандема создает предпосылки осуществления идеи общего высшего образования в соответствии с новой культуротворческой парадигмой, поскольку существенную часть профессиональной подготовки
можно реализовать в обучении компьютера, а в обучении студента большее место отвести общенаучным и общекультурным ценностям. Например, в инженерном образовании завершающим курсом может быть семестровый или годовой курс «Инженерное искусство». Причем студент
будет изучать историю, проблемы, новейшие методы и модели, перспективные направления развития инженерной мысли, а его компьютер завершать свое «образование» таким образом, чтобы по окончании вуза студен225
том превратиться в его полноценного личного электронного помощника,
функционирующего подобно системе автоматизированного проектирования (САПР), но индивидуального, созданного самим студентом с помощью преподавателей, с которым студент умело взаимодействует и которого способен совершенствовать в процессе будущей профессиональной деятельности, реализуя идею непрерывного образования не только специалиста, но и его компьютера.
Интегративные учебные курсы, подобные «Инженерному искусству», уместны в профессиональном образовании будущего педагога, экономиста, руководителя или иного специалиста. Таким образом, обучение
тандема открывает путь к реальному воплощению идеи многих ученых о
гибридном интеллекте — интеллектуальном симбиозе человека и компьютера. Однако, чтобы обучать тандем «студент + компьютер» нужны соответствующие средства обучения и методика их использования. Для обучения тандема конкретной учебной дисциплине предназначена соответствующая учебная коллекция, формируемая в соответствии с положениями
экоинформационной концепции и общими требованиями к ЕОНИС. В педагогической практике мы часто считаем задачу трудной, потому что она
требует громоздких вычислений, построений и т.п. На самом деле, такие
задачи следует считать сложными, а трудными являются те задачи, алгоритм которых неизвестен учащемуся. Поскольку компьютер, как отмечал
академик Самарский, снимает ограничения на сложность решаемых задач,
для тандемов трудность задачи выступает в том строгом смысле, который
придавал этому понятию Выготский. Необходимо уметь определять низший и высший пороги обучения, поскольку «между ними заключен оптимальный период обучения данному предмету» [8]. Низший порог определяется актуальным уровнем развития и, следовательно, может быть определен с помощью различных видов тестирования. Высший порог обучения, думается, способен определить лишь опытный преподаватель, например, анализируя реакции слушателей на лекции, работу студента на практическом занятии и т.п.
Очевидно, что эти пороги являются разными для разных учащихся
(неэквивалентные информационные ниши), из чего следует потребность в
дифференциации и индивидуализации обучения, в частности, выборе индивидуального темпа обучения. Решить эти проблемы помогает предметная учебная коллекция с развитым аппаратом организации усвоения, и
особенно электронные учебные пособия с их разнообразными способами
навигации, подсказками разного уровня, компьютерной поддержкой и богатыми возможностями самоконтроля. Нельзя абсолютизировать значение
самостоятельной работы студента, помня о том, что зона ближайшего развития студента наиболее успешно актуализируется в сотрудничестве с
преподавателем и другими студентами. Этим обусловлена необходимость
разнообразить формы аудиторных занятий, усиливая творческий компо226
нент (доклады, дискуссии, обсуждение мировоззренческих проблем, решение прикладных задач и т.п.), не забывая при этом о регулярном контроле знаний и умений, которыми должны овладеть студенты и их компьютеры на каждом этапе обучения. Важно, что учебная коллекция допускает вариативность методик и моделей обучения, а также структуры и организационных форм занятий. Успешность обучения во многом зависит от
баланса между самостоятельной работой студентов в аудитории под руководством преподавателя и полностью самостоятельной работой, актуализирующей и закрепляющей уже усвоенные знания и навыки. Чтобы задания для самостоятельной работы имели развивающее значение, в них
необходимо предусмотреть задачи и упражнения повышенной трудности,
целесообразно также предлагать комбинированные задания по изученной
теме, снабженные подсказками, ответами и указаниями и ориентированными на зону ближайшего развития учащихся.
Обратим внимание на связь информационных технологий средств
обучения с теорией обучения. Она усиливается по мере расширения дидактических возможностей средств обучения, в первую очередь, компьютера. Важно, что воздействие технологии средств обучения на общую и
частные методики реализуется не непосредственно, а через теорию обучения. Поэтому оказываются неэффективными попытки реализовать компьютерные технологии обучения в частных методиках без надлежащего изменения целей и содержания обучения. При этом объектом педагогического воздействия оказывается не только студент, но и его компьютер, что
требует соответствующей корректировки целей, содержания, методов и
средств обучения, а также формирования новой образовательной инфосреды. Л. Больцман однажды сказал, что «нет ничего более практичного, чем
хорошая теория». Так для практического разрешения сложнейших проблем современного высшего образования необходима плодотворная концепция. Назначение концепции состоит в том, что она определяет предмет,
методы, цели и задачи исследований, вбирает их результаты и стимулирует новые исследования.
Известно, что любая концепция основывается на некоторой модели,
причем эффективность концепции зависит от адекватности модели объекту исследований. В качестве основы концепции массового высшего образования мы предлагаем модель, в которой учебный процесс представляется как взаимодействие преподавателей и объектов обучения — тандемов
«студент + компьютер», в основном опосредованное образовательной инфосредой, хотя и непосредственное взаимодействие также имеет место.
Наша модель образовательной системы, естественно, не в состоянии описать ее во всех аспектах, но вполне достаточна для описания учебного
процесса в тех аспектах, понимание которых представляется необходимым
для любой деятельности, направленной на улучшение высшего образования, и в особенности для подготовки учебных пособий, формирующих но227
вую информационную образовательную инфосреду. Особая роль образовательной инфосреды в условиях массового обучения, проблемы ее формирования и защиты побуждают к поиску аналогов в постановке и методах решения таких проблем. При разработке подходящей модели образовательной системы целесообразно использовать подход Ж. Пиаже: «...чем
родственнее проблемы, тем более вероятно сходство в их решениях, причем одно из них подкрепляет другое» [9]. По нашему мнению, наиболее
точные аналоги понятий и проблем современного высшего образования
имеются в экологии. Само определение экологии как науки, занимающейся изучением взаимоотношений организмов между собой и со средой их
обитания побуждает использовать понятийный аппарат экологии, ее закономерности и методы исследования экосистем для исследования образовательных систем. Заметим, что некоторые авторы в своих педагогических
исследованиях уже употребляют понятия и термины экологии: «экология
обучения», «экологически опасные и экологически безопасные обучающие
компьютерные программ» и т.п.
Предлагаемая нами модель образовательной системы отличается от
описываемых в экологии моделей экосистем лишь в силу специфики основного ресурса — информации. Поэтому мы называем нашу модель экоинформационной. Ее описание в экологических и кибернетических терминах раскрывает глубокие аналогии между явлениями в учебном процессе и
в живой природе и выявляет важные закономерности. Так, описание экосистемы, состоящей из живых существ и среды их обитания, как открытой
динамической системы с прямыми и обратными связями относится и к системе образовательной. Весьма плодотворными являются понятие экологической ниши (местоположение и весь жизненный статус организма,
включая общую сумму требований к окружающей среде) и аксиома. В
нашей модели экоинформационные ниши учащихся (потенциальная и реализованная) связаны с зонами актуального и ближайшего развития интеллекта в теории Л.С. Выготского, а аксиома Дарвина — с принципами индивидуализации и дифференциации обучения и обучением компьютера
как партнера в обучаемом тандеме. Для решения проблем в образовании
полезны положения экологии о необходимости рекультивации окружающей среды (в образовании — инфосреды) и ее мониторинга, выводимые
экологами из «принципа обманчивого благополучия». Очень перспективен
в образовании «энвайронменталистский» подход. Применительно к модернизации образования он означает, что гораздо эффективнее изменять
образовательную среду, нежели с помощью нормативных и методических
документов побуждать преподавателей совершенствовать учебный процесс. Оговоримся, что энвайронменталистский подход должен дополняться разъяснениями новых возможностей, которые открываются перед преподавателями и учащимися в новой образовательной среде, а также разработкой оптимальных способов поведения в этих условиях. Это означает,
228
что формирование новой образовательной инфосреды должно сопровождаться соответствующей теорией и методикой ее использования в учебном
процессе.
Выводы. Модернизация образования в России во многом определяется тем, в какой мере и с каким эффектом в учебный процесс и управление образованием внедряются современные педагогические информационные технологии обучения конкурентоспособных специалистов на основе настольных компьютерных средств. В последние годы мы наблюдаем
большое продвижение наших университетов, общеобразовательных школ,
региональных структур российской системы образования в этом направлении. Организация работы по информатизации системы образования почти
каждый год видоизменяется в соответствии с тем, как возникают и перестраиваются программы и проекты разработок, реорганизуется управленческая структура, особенно – на федеральном уровне.
В настоящее время информатизация образования особенно коснулась таких направлений, как дистанционное образование, информационная
поддержка профильного обучения в школе, развитие информационной
среды в интересах сельской школы, создание электронных учебников и
компьютерных программ в соответствии с потребностями учебных планов.
Современные российские педагогические информационные технологии –
мощный инструмент прогресса во всех сферах общественной жизни России. Поэтому в настоящее время , к традиционным стратегическим материальным и энергетическим ресурсам прибавляется информационный
ресурс общества, сформировать который возможно лишь совершенствуя
российскую систему образования. Постиндустриальному обществу нужны
самостоятельно мыслящие люди, способные самостоятельно трудиться над
развитием интеллекта, квалификации, культурного уровня и нравственности. Им необходимо в совершенстве владеть современными информационными технологиями и быть способным в кратчайшие сроки освоить новые. Очевидно, что использование в учебном процессе ЭВМ не только
способствует развитию самостоятельности и творческих способностей у
субъектов образования, но и в значительной степени изменяет саму технологию обучения. Компьютер трансформирует отношение учащихся к
учебному процессу, усиливает ее личностную направленность, способствует ориентации на профессиональную деятельность [10].
Кроме того, работа с электронными средствами обучения позволяет
выбирать индивидуальный темп проработки учебной информации, максимально персонифицировать процесс обучения, получить из сетей и баз
данных неограниченно большой объем информации по любому интересующему вопросу. Очень ценна возможность тренинга, контроля знаний для
коррекции достигнутых результатов с помощью электронных образовательных систем.
229
Литература
Смолян, Г.Л. Социально–философские проблемы развития вычислительной техники // Вопросы философии. - 1984. 11. - С. 69.
2. Круглый стол «Психология XXI века: пророчества и прогнозы» / Вопросы психологии. - 2000. - № 2. - С. 12.
3. Шоломий, К.М. Когнитивно–психологический подход к компьютерному обучению // Вопросы психологии. - 1999. – №5. - С.36.
4. 4. Смирнов, С.Д. Педагогика и психология высшего образования: от
деятельности к личности. М.: Аспект Пресс, 1995.
5. Краснощеков, П.С. О чем умолчал Билл Гейтс // Вестник РАН. - 2001.
Т. 68. - № 11. - С. 980.
6. Захарова, И.Г. Формирование информационной образовательной среды высшего учебного заведения. Автореферат дисс. докт. пед. наук.
Тюмень, 2003.
7. Пейперт, С. Переворот в сознании. Дети, компьютеры и плодотворные
идеи. М.: Педагогика, 1989.
8. Выготский, Л.С. Собрание сочинений. М.: Педагогика, 1984.
9. Пиаже, Ж. Психология интеллекта. Избранные психологические труды. М.: Просвещение, 1969.
10. Климов, В.Г. Методологические аспекты системы открытого образования: тенденции, проблемы и перспективы // Открытое образование.
– 2006. - № 5 (58). – С. 9-12.
1.
ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИХ
КОМПЛЕКСОВ ПРИ ВНЕДРЕНИИ СОПРОВОЖДАЮЩЕГО
ОБУЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ
Л.И. Лепе
Московский государственный областной университет, г. Москва
Для решения проблемы перехода от традиционного обучения информатике и информационным технологиям к опережающему образованию необходимо найти новые пути, новые средства и методы, новые системы обучения. Сопровождающая система обучения информационным
технологиям (ИТ) является возможным вариантом решения проблемы перехода от традиционного обучения информатике и информационным технологиям к «опережающему образованию 21-го века».
Очевидно, что опередить прогресс в области ИТ с помощью «опережающего» обучения информационным технологиям просто невозможно,
так как изучать можно только те технологии, которые уже появились на
рынке информационных технологий и начали активно использоваться в
различных областях человеческой деятельности. Но при изучении ИТ
можно и нужно постараться не отставать от прогресса в их развитии, неот-
230
ступно следуя за его непрерывным движением вперед. Многие проблемы,
возникающие при изучении предмета «Информатика и ИТ» в школе и вузе, кроются именно в постоянном несоответствии и отставании изучаемого
на занятиях по ИТ материала от информационных технологий, используемых в быстро меняющемся и сложном реальном мире. Сопровождающая
система обучения ИТ может помочь в решении этих проблем.
Сопровождающее обучение информационным технологиям – это
обучение новым ИТ, которое происходит согласованно с распространением этих ИТ в реальном информационном мире и без значительного временного отставания, характерного для нынешнего обучения ИТ. Термин
«сопровождающая» для этой системы обучения ИТ был выбран, исходя из
желания создать такую систему обучения ИТ, благодаря которой отставание изучаемого материала от ИТ, используемых в реальной жизни, было
бы минимальным. И сопровождающая система обучения ИТ отслеживала
бы появление новых перспективных информационных технологий и сопровождала бы их широкое внедрение в промышленность, бизнес, культуру и другие области жизнедеятельности человеческого сообщества. Поэтому построение системы сопровождающего обучения информационным
технологиям должно определяться тремя принципами: востребованностью
изучаемых технологий, ускорением обучения и высоким качеством обучения информационным технологиям. Востребованность изучаемых технологий наиболее важна, так как только изучение самых нужных, самых распространенных и самых современных информационных технологий может
положить конец хроническому отставанию изученного материала от практики. Второй принцип сопровождающего обучения ИТ – ускорение обучения информационным технологиям с помощью самых современных педагогических методик и приемов – становится просто жизненно необходимым при постоянном увеличении объемов информационного потока в
окружающем мире. Третий принцип сопровождающего обучения ИТ –
контроль высокого качества обучения, включающий в себя надежные системы оценивания знаний по информационным технологиям, системы тестирования во время процесса изучения ИТ и сертификации по окончанию
обучения.
Выделим семь этапов сопровождающего обучения:
1. Создание и модификация программы изучения ИТ.
2. Анализ экономической целесообразности планируемых изменений в обучении ИТ.
3. Формирование пакета педагогических обучающих технологий,
необходимых для успешного изучения выбранных ИТ.
4. Модификация материально-технической базы обучения в соответствии с модифицированной программой.
5. Повышение квалификации и уровня знаний преподавателей ИТ.
231
Изучение ИТ по модифицированной программе с применением
пакета обучающих технологий, тестирование и сбор статистических данных.
7. Проверка качества обучения и сертификация.
На каждом из этапов сопровождающего обучения ИТ необходимо
применять все три принципа сопровождающего обучения (востребованность изучаемых технологий, высокое качество обучения и ускорение
процесса обучения) для того, чтобы действительно сократить разрыв в
знаниях и умениях между людьми, изучающими информационные технологии, и теми, кто на деле уже хорошо знает и применяет на практике эти
информационные технологии.
Для модификации программы изучения информационных технологий информационная система сопровождающего обучения осуществляет
сбор, хранение и обработку информации, причем основным средством
сбора информации в современной информационной системе является глобальная компьютерная сеть INTERNET.
На этапе формирования пакета педагогических технологий возникает серьезная проблема разработки методического обеспечения процесса
обучения ИТ. Этой проблеме посвящены исследования Я.А. Ваграменко,
В.П. Беспалько, О.В. Долженко, С.П. Плеханова, Л.В. Зайцевой, Т.М. Петровой и др. В.П. Беспалько рассматривает учебно-методическое обеспечение процесса обучения как описание будущей педагогической системы,
представленной в форме различных методических документов – планов,
методик, учебных пособий, программ и т.д. Вся совокупность этих компонент и образует учебно-методический комплекс (УМК) [1].
В Положении о целевом финансировании "Разработка инновационных учебно-методических комплексов для системы общего образования"
под инновационным учебно-методическим комплексом понимается полный набор средств обучения, необходимых для организации и проведения
учебного процесса, который за счет активного использования современных педагогических и информационно-коммуникационных технологий
должен обеспечивать достижение образовательных результатов, необходимых для подготовки учащихся к жизни в информационном обществе.
УМК должен отвечать следующим общим требованиям:
 ориентировать на современные цели обучения;
 ориентировать на современные деятельностные формы и методы организации процесса обучения;
 соответствовать современным научным представлениям в предметной области;
 обеспечивать оптимизацию объема учебной нагрузки;
 обеспечивать преемственность содержания образования;
 обеспечивать межпредметные связи;
6.
232

обеспечивать возможность организации учебного процесса по
различным траекториям обучения и образовательным программам;
 обеспечивать простоту использования для преподавателей и
обучающихся;
 обеспечивать необходимость использования ИКТ в учебном
процессе.
Инновационные учебно-методические комплексы должны, с одной
стороны, учитывать особенности педагогов и учащихся современной школы и современного вуза, с другой стороны - работать на развитие российской образовательной системы.
Для создания учебно-методических комплексов сопровождающей
системы обучения информационным технологиям в школе и ВУЗе необходимо использовать совокупность трех базовых компонентов:
 Модифицируемую программу изучения наиболее востребованных и высокорейтинговых информационных технологий.
 Пакет педагогических обучающих технологий, включающий в
себя совокупность педагогических и технических методов и
форм ускорения изучения выбранных информационных технологий.
 Комплект технологий мониторинга и оценивания эффективности обучения, позволяющих контролировать высокое качество
обучения информационным технологиям.
Так как программа сопровождающего обучения ИТ периодически
(практически каждый год) модифицируется, то УМК необходимо модифицировать с той же периодичностью. Причем в составе УМК изменится не
только сама программа обучения, но и ряд методических материалов и
разработок, начиная от новых технологий обучения вновь введенным в
программу информационным технологиям, и кончая новыми технологиями оценивания этих ИТ.
Те методические материалы, которые относятся к изучению устаревших и низкорейтинговых ИТ, исключенных их модифицированной
программы сопровождающего обучения, должны быть изъяты из УМК. А
новые методические разработки и материалы, которые необходимы для
успешного изучения новых высокорейтинговых ИТ, включенных в программу после очередной модификации, должны быть добавлены в модифицированный учебно-методический комплекс. Кроме того, в УМК должны быть добавлены и новые технологии оценивания этих вновь введенных
ИТ.
В настоящее время идет активный поиск новой модели образовательной системы, которая соответствовала бы целям цивилизации XXI века. Академик А. Д. Урсул считает, что такой моделью может быть модель
опережающего образования [4] и на основе внедрения этой модели опере233
жающего образования можно будет повысить эффективность образования,
углубить его связи с наукой и социальной практикой. Ясно, что необходимо пересмотреть все учебные материалы по преподаванию компьютерных
технологий (программы, планы, государственные образовательные стандарты). Каждый читаемый курс должен все более ориентироваться на идеи
опережающего образования. Использование последних достижений в области информационных технологий, перспективных методов обучения и
совершенствование профессиональных навыков является главной составляющей опережающего образования.
Учебно-методический комплекс сопровождающего обучения является мобильно-изменяемым методическим комплексом, на основе которого происходит процесс обучения самым востребованным и высокорейтинговым ИТ, что способствует расширению и углублению процесса перехода
к опережающему образованию 21 века, о котором и говорил академик А.
Д. Урсул.
1.
2.
3.
4.
Литература
Беспалько В.П. Слагаемые педагогической технологии. М.: Педагогика, 1989, 141 с.
Лепе Л.И. Сопровождающая система обучения информационным технологиям как компонента опережающего образования // Сборник трудов Конгресса конференций «Информационные технологии в образовании ИТО-2005», М.: «Бит про», 2005, с. 49-50.
Плеханов С.П., Лепе Л.И. Принципы обучения информационным технологиям при реализации модели опережающего образования.//Материалы Международной научно-практической конференции
«Информатизация образования - 2005». – Елец: Елецкий государственный университет им. И.А.Бунина, 2005.
Урсул А. Д. Наука и образование в стратегии устойчивого развития//
Экологическое образование и устойчивое развитие. - М., 1996, с. 1113.
МНОГОПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СРЕДЫ:
ВОЗМОЖНОСТИ В ОБУЧЕНИИ И РАЗВИТИИ ЛИЧНОСТИ
А.А. Локтюшин
ГОУ ВПО «Волгоградский государственный педагогический университет»
Информационное общество представляет собой новый этап развития человеческой цивилизации, характеризующейся, в первую очередь,
высокой скоростью коммуникационных процессов, которая обеспечивается наукоемкими, высокотехнологичными средствами – микропроцессорными технологиями и сетью Интернет. Распространение Интернет-
234
технологий на все сферы жизнедеятельности индивидов и социальных
групп становится одним из определяющих факторов социальноэкономического развития общества, проявляющееся в формировании
аудитории Интернет-пользователей, развитии Интернет-сообществ. Сеть
Интернет является средством многократного увеличения возможности и
скорости осуществления коммуникаций, решающих главную проблему
информационного общества, заключающуюся в генерации, обработке, передаче постоянного потока и огромного массива информации, которая
становится главным общественным ресурсом. В условиях становления
информационного общества сеть Интернет выполняет функцию интеграции человечества через вытеснение непосредственного человеческого общения искусственными формами социальной коммуникации, приводящими к изменению повседневного социального взаимодействия индивидов и
социальных групп, общение которых осуществляется посредством сети
Интернет. Аудитория Интернет – это неоднородная социальная общность,
объединенная опосредованным взаимодействием посредством сети Интернет. Для становления профессионализма специалиста в таком обществе,
необходимы такие навыки как: критическое мышление, работа в команде,
умение решать комплексные проблемы, высокий уровень знания информационных технологий, умение поиска и анализа информации и другие.
Перечисленные умения позволят специалисту успешно ориентироваться в
постоянно-меняющимся мировом сообществе, в котором коммуникации
играют ключевую роль, и где с помощью группового творческого подхода,
используя информационные технологии можно добиться результатов, которые сейчас мы можем лишь предвидеть.
Образование несколько отстает от прогресса в области информационных технологий. Пока еще не разработаны эффективные учебные программы, которые позволили бы людям в полной мере овладеть навыками
необходимыми для существования в информационном обществе. Несмотря на это многие пользователи всемирной сети успешно вырабатывают такие навыки в многопользовательских сетевых компьютерных играх, являющихся относительно новым развлекательным явлением, популярность
которых стремительно возрастает. Их появление – следствие всемирного
развития компьютерных сетей, и возможностей, которые дает новое поколение мощных компьютеров и игровых приставок, позволяющих создавать
целые виртуальные миры с тысячами участников, и действием в реальном
времени. В 2007 году, по статистике ресурса www.mmogchart.com, миллионы людей играют в такие игры во всех странах земного шара. Эти игры
уникальны тем, что для того чтобы в них участвовать требуется подключение к сети Интернет и учетная запись на одном из множества игровых
серверов. Одновременно могут играть сотни тысяч человек. На данный
момент самыми популярными играми являются World of Warcraft и Line-
235
age/Lineage2, каждая из которых насчитывает несколько миллионов игроков со всего света.
Массовая многопользовательская он-лайн игра – это компьютерная
сетевая игра, где большое количество игроков взаимодействуют друг с
другом в виртуальном мире в режиме реального времени. Игроки берут на
себя роль персонажа (как правило, воображаемого) и управляют любыми
его действиями. Массовые многопользовательские он-лайн игры отличаются от обычных сетевых игр тем, что в таких играх создается перманентный виртуальный мир, который вводится издателем видеоигр, и который
продолжает существовать и развиваться даже, когда игрок выходит из игры. Таким образом, создается виртуальный мир игры, который становится
более динамичным, разнообразным и реалистичным, чем в обычных играх.
Массовая многопользовательская он-лайн игра становится чрезвычайно
популярной, и вместе с другими коммерческими играми она способна
привлечь миллионы пользователей. Хотя в последнее время массовые
многопользовательские сетевые игры существенно изменились, во многих
из них используются следующие общие характерные элементы:
 традиционный стиль игры и персонажи Dungeons & Dragons (подземелья и драконы), включая quests (задания), monsters (монстры) и loot
(добыча).
 система развития персонажа с использованием уровней и приобретением очков (сокращенное обозначение Exp или XP)
 сбережения и денежные средства, приобретаемые за счет торговли
(например, оружие и броня).
 организации и кланы, которые формируются из числа игроков.
 координаторы игры (или Гейм-мастеры), лица, которым производится оплата за виртуальный контроль.
Как правило, большинство онлайн игр являются коммерческими,
например, EverQuest и World of Warcraft. Игроки могут, как бесплатно
приобретать демо-версии программ, так и вносить ежемесячную оплату за
игру. Часто практикуется оба метода одновременно. Также предлагаются
бесплатные игры, хотя, их качество значительно ниже. По своей природе
сетевые игры «для массового пользования» предполагают ежемесячные
взносы с целью реализации разработок.
Массовые многопользовательские сетевые игры стали привлекать
внимание научных институтов, особенно экономистов и психологов.
Edward Castronova (Эдвард Кастронова) специализируется в изучении особенностей виртуального мира (многопользовательские игры-приключения,
массовые многопользовательские сетевые игры и другие). Большинство из
его трудов, включая «Виртуальные миры: непосредственный вклад рынка
и общества в кибернетические области» (2001), рассматривает взаимоотношения между реальной мировой экономикой и синтетической экономией (synthetic economies). С ростом популярности жанра все большее число
236
психологов и социологов начинает изучать действия и взаимодействия игроков в таких играх. Одним из самых известных ученых является Sherry
Turkle (Шерри Теркл). Другой исследователь, Nick Yee (Ник Йи) за последние несколько лет провел наблюдение за более чем 35 000 игроков
MMORPG , и рассмотрел психологические и социологические аспекты
этих игр. Его работа была названа The Daedalus Project
(http://www.nickyee.com/daedalus/). Многие из современных игр, уже сложно назвать играми, им больше подходит название – «виртуальные миры»,
так как это уже не просто обычные игры построенных на чётко установленных правилах, а скорее сложные социальные среды, основанные на
фантастической литературе или реальных событиях, где игроки могут делать всё, что им захочется. В таких средах участники занимаются достижением каких-либо целей, часто в сотрудничестве с другими игроками.
Примечательно, что хотя игры часто рассматриваются как соревновательные среды, в многопользовательских компьютерных играх, участникам
напротив приходится часто сталкиваться с коллективным решением сложных задач и групповой активностью в различных ситуация, при этом игрокам необходимы коммуникативные умения, навык работы в команде в информационной сети. Игроки в таких средах получают многие умения, необходимые в информационном обществе в качестве побочного продукта
от игры, то есть, несмотря на то, что получение таких навыков не является
непосредственной целью игры. В отличие от образовательных игр, где
обучающие цели интегрированы в игру, навыки в сетевых социальных играх развиваются органично и часто ненамеренно, а просто как следствие
игры.
Социальный аспект многопользовательских компьютерных игр часто не рассматривается в обсуждениях возможностей использования компьютерных игр в обучении. Значительная часть внимания к компьютерным играм, касается возможности использования игр для достижения
определенных заданных целей относящихся к конкретной изучаемой области. Но возможности многопользовательских игровых сред гораздо больше, чем просто мотивирование «ленивых» учеников или организация процесса обучения, проходящего в более увлекательной форме. Игровая деятельность, в таких средах, предоставляет уникальные возможности для
обучения, люди в таких играх обучаются многим навыкам, которые можно
использовать в реальном мире, но все это проходит вне традиционной системы образования.
Современные сетевые технологии, новые информационные среды
принесли в наш мир беспрецедентные изменения. Для существования в
новых условиях требуются новые навыки и компетенции. Уже несколько
лет многие люди совершенствуют свои социокультурные умения играя в
сетевых компьютерных средах. Традиционная система обучения вносит
многие ограничения, и следует создать новые модели обучения, позволя237
ющие в полной мере использовать технологический прогресс и возможности, которые дают виртуальные игровые среды. Необходимыми компетенциями для века становления информационного общества являются поиск
связей в информации и её обработка. Обучение как раз зависит от этих
компетенций. Подход с заучиванием и повторением фактов нецелесообразен. Эффективное обучение связано с уверенностью и компетенцией в
условиях неопределенности, новизны и информационного хаоса.
СТРУКТУРА МОДЕЛИ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ В АДАПТИВНЫХ
ГИПЕРМЕДИА СИСТЕМАХ
Е.П. Осьминин
Филиал РГГУ в г. Калуге
Сеть Интернет, зародилась в 1966 г., когда американское агентство
перспективных исследований DARPA (Defense Advanced Research Project
Agency) приступило к разработке проекта телекоммуникационных сетей
— сетей, которые способны связать воедино компьютеры, расположенные
на больших расстояниях. Результатом этой работы стало создание в 1969
году первой региональной компьютерной сети ARPANet, которая использовалась исключительно в военных целях. На протяжении 70-х гг. принципы ARPANet были внедрены в аналогичные компьютерные сети, расположенные на других континентах, а массовое объединение таких сетей в 80-х
гг. привело к образованию Интернета — конгломерата сетей, поддерживающих общие протоколы работы. Таким образом, концепция Интернета,
первоначально разработанная в системе министерства обороны США, сегодня воспринимается как идея всемирной общедоступной информационной магистрали.
Появления службы WWW в 1989 году сделало Интернет доступным
для любого пользователя, что привело к интенсификации темпов его развития и в настоящее время глобальная сеть Интернет является неотъемлемой составляющей всех сфер современного общества, в том числе и образования.
В этом контексте, актуальным является широкий спектр вопросов,
касающихся определения места и роли глобальной сети в образовательном
процессе, поиск новых возможностей её применения, возможные негативные последствия взаимодействия с всемирной паутиной и методы их минимизации.
Анализируя опыт применения Интернет в отечественном образовании, можно констатировать следующее. Несмотря на ряд проблем, обусловленных, прежде всего, недостаточным финансированием образовательных учреждений, Интернет в нашей стране, хотя и не является массовым элементом образовательного процесса, основные его образовательные
238
возможности реализуются на уровне отдельных регионов, образовательных учреждений, экспериментальных групп и классов.
Интернет широко используется в качестве мультимедийного справочника, при изучении широкого спектра предметов, в учебных заведениях различных уровней: от общеобразовательных школ до высших учебных
заведений.
Глобальная сеть является эффективным средством, позволяющим
реализовывать инновационные модели обучения – проектное обучение,
обучение в сотрудничестве и др.
Использование глобальной сети позволило реализовывать дистанционное образование на качественно новом уровне, способном в эффективно решить проблемы обеспечения непрерывности образования, переподготовки кадров, доступности и качества второго высшего образования.
В мире появилось огромное количество курсов дистанционного образования и университеты дистанционного обучения.
Хотя использование глобальной сети в современном отечественном
образовании незначительно, по сравнению с западноевропейским и американским, безусловно, можно отметить позитивную динамику в развитии
данной сферы.
Внедрение компьютерных телекоммуникаций в образование привело к необходимости разработки подходов, направленных на повышение
эффективности их применения, а также рассмотрение их технологических
аспектов с позиций образовательного потенциала.
Например, гипертекстовые технологии, разработанные для представления данных в Интернет, обладают большим дидактическим потенциалом, поскольку, их использование в представлении учебной информации, обеспечивает её дифференциацию и индивидуализацию, возможности
масштабирования и интегрирования с другими компьютерными технологиями, как сетевыми, так и локальными.
Однако, несмотря на очевидные преимущества использования гипертекста перед обычным текстом в представлении учебного материала,
стремление к повышению эффективности использования компьютерных
телекоммуникаций и глобальных сетей в образовании, способствовало поиску новых и совершенствованию уже существующих подходов и технологий. Одним из таких подходов является адаптивная гипермедиа, возможности использования которой в учебном процессе начали рассматриваться в конце 90-х годов предыдущего столетия.
Как уже говорилось выше, гипертекстовая, а затем, гипермедийная
форма представления информации открыла ряд возможностей для образования, в частности, позволила эффективно организовывать программированное обучение, осуществлять дифференциацию и т.д. [4]. Ориентация на
личность обучаемого, индивидуализация учебного процесса послужили
239
предпосылками для развития нового направления в создании компьютерных средств, основанных на гипертексте – адаптивной гипермедиа.
Создание систем адаптивной гипермедиа вызвано необходимостью
увеличения функциональных возможностей гипермедиа-систем за счет их
индивидуализации, что может быть достигнуто на основе формирования и
использования различных видов моделей пользователя, включающей его
цели, предпочтения и знания и адаптации системы к его потребностям. В
частности, системы адаптивной гипермедиа применяют для приспосабливания содержимого и ссылок страниц гипермедиа для его потребностей
[5,6,7 и др.].
При этом, необходимыми условиями для определения системы как
адаптивной являются информационная избыточность (наличие ресурсов,
не связанных жестко в авторскую последовательность) и навигационная
избыточность (наличие альтернативных путей маршрутов навигации) [3].
Использование гипермедиа систем в обучении связано, прежде всего, с организацией и поддержкой адаптивной навигации и адаптивного
формирования содержания. При такой адаптации структура ссылок и содержание информации на страницах, различны для каждого пользователя
[8] и формируются в зависимости от его поведения.
Определяющим звеном в механизме адаптации является совокупность данных о специфике информации, предоставляемой конкретному
пользователю, его предпочтениях, истории обучения и т.д., которая получила название модель пользователя.
Очевидно, что эффективность функционирования системы как
адаптивной, непосредственно обусловлена адекватностью построения модели пользователя.
Мы посчитали целесообразным при построении образовательных и
информационных WEB-ресурсов в соответствии с концепцией адаптивной
гипермедиа представлять модель пользователя как многоуровневую, обуславливающую соответствующие уровни адаптации системы.
В работах [1,2,3] при построении модели пользователя предполагается использовать следующие анализ следующих исходных данных:
- данные, полученные системой в результате анкетирования;
- история посещений страниц;
- семантический портрет;
- предпочтения интерфейса;
- уровни усвоения тем;
- уровни обзора тем;
- уровень сложности ресурсов и тем.
Анкетирование предполагает выявление необходимых начальных
данных о пользователе. Мы посчитали целесообразным минимизировать
процедуру предварительного анкетирования и провести её в процессе регистрации. Пользователю при регистрации предлагается форма для запол240
нения, предлагающая ввести следующие данные: [ФИО, год рождения,
пол м/ж], статус[школьник/студент/др]].
По введенному году рождения вычисляется возраст пользователя,
который, вместе с данными о половой принадлежности и о социальном
статусе включаются в модель пользователя.
Также в процессе регистрации идет опосредованный сбор данных, в
частности, фиксируется время, затраченную пользователем на регистрацию, скорость ввода данных с клавиатуры, частота ошибок ввода (оценивается по частоте удаления набранных символов). На основе этих данных
формируется предварительная информация о навыках работы пользователя с клавиатурой.
Сразу после регистрации система предлагает пользователю форму
для выбора предпочтений интерфейса и навигационных моделей. Пользователю предлагается настроить следующие параметры:
[цвет шрифта, размер шрифта, цвет фона, цвет гиперссылок, вариант представления иллюстраций [полноразмерный/уменьшенный], использование многооконного интерфейса [да/нет]].
Полученные данные не изменяются в процессе работы с системой и
составляют первый уровень адаптации.
Остальные данные для формирования модели пользователя снимаются во время его работы с системой.
Второй уровень адаптации хранит данные о специфических особенностях работы пользователя с учебной информацией, в частности, частоты использования им справочных материалов, особенностях предпочитаемых форм представления информации (текстовая, графическая) стиле
её изложения (научный, научно-популярный и т.д.).
Второй уровень адаптации формируется во время сеанса работы
пользователя с системой, и затем, при следующих сеансах, уточняются.
При формировании модели пользователя на этом уровне мы предлагаем использовать следующую информацию.
Предпочитаемые формы представления информации. Эти данные описывают формы представления информации, предпочитаемые пользователем при возможности их выбора и используются при генерации
учебного материала.
Предпочитаемый стиль изложения информации.
Характеризует стиль изложения материала, наиболее комфортный
для восприятия пользователем. Информация формируется на основе таких
данных, как обращение пользователя к справочным материалам, частота
использования ссылок на определения научных терминов и т.д. Данные о
стиле изложения материала также используются при генерации учебной
информации. Так, например, в зависимости от предпочитаемого стиля, система может предложить пользователю ссылку на официальный документ,
статистические данные, сложную научную модель, либо ссылку на ком241
ментарии к документу, проанализированные статистические данные,
упрощенную модель.
История посещений [1,2] представляет собой массив записей:
[№(номер раздела) кол-во посещений суммарное время посещений
время, прошедшее с последнего факта посещения].
Эти данные служат для построения рейтинга информационных разделов, который затем используется для формирования системы навигации,
через отображение и сокрытие навигационных гиперссылок, а также,
наряду с рейтингом ключевых слов, используются для составления семантического портрета пользователя.
Уровень обзора тем [1,2] понимается как отношение количества
посещенных ресурсов в данной теме к общему количеству ресурсов по
данной теме и могут храниться, например, в следующем формате:
Количество посещенных ресурсов
Информацио нный объем ресурса
,[
]
Общее количество ресурсов
Информацио нный объем всех ресурсов
Данный параметр модели может учитываться при генерации информационных ресурсов и определять степень полноты представляемого
материала, расшифровку терминов, характер отображения пояснительных
статей и т.д.
При анализе уровня сложности тем используются данные уровня
обзора, а также история посещений (частота и количество обращений к
справочным материалам, обратные переходы, использование пояснений и
т.д.) и автоматизированное тестирование (если система предполагает его
использование).
Данные уровня усвоения тем важны для образовательных гипермедиа систем. При их формировании используются описанные выше данные, а также результаты систем тестирования разных уровней.
Третий уровень адаптации системы связан с формированием модели обучения, выбором методов, средств и форм построения учебного
процесса, форм контроля, наиболее оптимальных и комфортных для пользователя. Данный уровень использует информацию предыдущих уровней,
причем для его формирования необходимо несколько сеансов взаимодействия пользователя с системой. Третий уровень адаптации позволяет строить процесс обучения, формировать его сценарий. Поэтому его эффективная реализации представляет собой сложную задачу, решение требует использования широкого спектра современных технологий, в частности
применения экспертных систем и систем искусственного интеллекта.
Таким образом, модель пользователя, с соответствующими уровнями адаптации системы, может быть проиллюстрирована следующей
схемой (Рис.1).
242
Модель пользователя
1 уровень адаптации
системы
Данные 1
уровня
Данные 2
уровня
2 уровень адаптации
системы
Данные 3
уровня
3 уровень адаптации
системы
Рис1. Многоуровневая модель пользователя и уровни адаптации гипермедиа
системы
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Литература
Дикарев С.Б. и др. Проектирование адаптивных информационных и
образовательных систем // Перспективные информационные технологии и интеллектуальные системы.
Дикарев С.Б., Сахаров В.Л. Проектирование адаптивных гипермедиа
систем для управления разнородными информационными ресурсами.
[Электронный
ресурс]
ИТО-2003:
Конгресс
конференций.
www.ito.su/2003/III/3/III-3-2168.htm. – Заглавие с экрана.
Дикарев С.Б., Целых А.А. Некоторые подходы к проектированию
адаптивных систем // Перспективные информационные технологии и
интеллектуальные системы.
Осьминин Е.П. Адаптивная гипермедиа – перспективное направление
компьютеризации образования // Современные проблемы информатизации в информационных системах и телекоммуникациях // Сб. трудов. Выпуск 11. – Воронеж “Научная книга”. – 2006.
Brusilovsky, P. L.: User Modeling and User Adapted Interaction, 1996, v 6,
n 2-3, стр. 87-129.
Brusilovsky, P.: Intelligent tutoring systems for World-Wide Web. In: Holzapfel, R. (ed.) Proc. of Third International WWW Conference (Posters),
Darmstadt, Fraunhofer Institute for Computer Graphics (1995) 42-45.
Brusilovsky, P.: Methods and techniques of adaptive hypermedia. User
Modeling and User-Adapted Interaction 6, 2-3 (1996) 87-129
243
8.
Wu, H., De Bra, P., Sufficient Conditions for Well-Behaved Adaptive Hypermedia Systems. Proceedings of the First Asia-Pacific Conference on
Web Intelligence: Research and Development, pp. 148-152, october 2001.
ПРИМЕНЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В
ДОШКОЛЬНОМ ОБУЧЕНИИ И ВОСПИТАНИИ
Л.Е.Румянцева
Карагандинский государственный университет им. Е.А.Букетова,
г. Караганда
Одним из приоритетных направлений процесса информатизации современного общества признана информатизация образования – процесс
обеспечения сферы образования методологией и практикой разработки и
оптимального использования средств информационных технологий, ориентированных на реализацию психолого-педагогических целей обучения в
воспитания.
Под новыми информационными технологиями в образовании понимают использование в обучении компьютеров и аудиовизуальных средств,
направленных на интенсификацию и индивидуализацию учебновоспитательного процесса, активизацию учебно-познавательной деятельности и развитие интеллектуальных способностей учащихся /1/.
Внедрение новых информационных технологий в систему образования принимает все более масштабный и комплексный характер.
Новые информационные технологии в органическом сочетании с
традиционными средствами воспитания входят в жизнь уже в дошкольном
детстве, повышая качество воспитания, способствуя развитию ребенка как
творческой личности.
Анализ литературных источников показывает, что информационные
технологии быстро завоевали популярность в образовательной среде и
широко используются не только в вузах, общеобразовательных школах, но
и в дошкольных учреждениях. Так, например уже к 1995 году более 4000
детских садов России, Украины, Беларуси, среднеазиатских государств и
других государств СНГ использовали компьютеры для развития и обучения дошкольников. На современном этапе использование компьютеров в
образовании уже давно стало повсеместным явлением /2/.
Быстро происходит смена поколений персональных компьютеров,
их характеристики и возможности используемого программного обеспечения постоянно улучшаются. В последние годы все больше становится владельцев персональных компьютеров, и многие семьи используют компьютерные программы не только для развлечения, но и для образования своих детей.
244
За прошедшее время на основе результатов проведенных научных
исследований разработано немало интересных и полезных компьютерных
игр развивающего и обучающего характера для малышей, методик их
применения в детских садах /3/.
Практика показывает, ребенок может овладеть информационными
технологиями уже в дошкольном возрасте. Но успех этого приобщения
возможен в том случае, если информационные технологии станут подлинными средствами его деятельности, т.е. средствами его повседневного общения, игры, посильного труда, конструирования, художественной и других видов продуктивной творческой деятельности. Это, в свою очередь,
требует создания наукоемких компьютерных программ, структура которых соотносима с интеллектуальной структурой деятельности ребенка.
Современная дошкольная развивающая дидактика включает содержание и
методы овладения детьми с 4-5 лет компьютерными средствами, т.к. данный период является сензитивным для развития мышления, подготавливающий переход от символической базы к теоретической. Таким образом,
новые информационные технологии позволяют внедрять новые формы и
содержание традиционных видов детской деятельности. Следовательно,
речь идет уже об информатизации дошкольного образования – разработку
и применение комплекса мер, направленных на обеспечение системы дошкольного образования информационной продукцией, средствами и технологией, базирующихся на микропроцессорной технике.
На первом этапе информатизации образования происходит осознание широкими слоями населения идеи доступности новых информационных технологий уже в дошкольном детстве. Для первого этапа свойственна, с одной стороны, осторожность в оценках целесообразности применения компьютеров - «Не навреди!», а с другой - наблюдается некая эйфория
и даже безответственность: «модно» приобрести компьютер, а уж где взять
программы, какие применять методики – это второй вопрос. Первый этап
связан с разработкой подходов к пониманию места компьютера в ряду
других развивающих средств дошкольной дидактики.
На втором этапе на основе анализа как позитивных, так и негативных психологических, психофизиологических и иных последствий внедрения новых информационных технологий в дошкольное воспитание проводится комплексная разработка программно-методических средств, образцов игрового оборудования и дидактических пособий, осуществляются
программы подготовки специалистов. Начинает формироваться уровневая
база знаний.
Третий этап информатизации дошкольного уровня образования
приведет к радикальной перестройке содержания и методов дошкольного
воспитания и обучения. Информационные технологии войдут в систему
дидактики детского сада по ряду направлений: они станут новым средством игровой деятельности, умственного, речевого, физического развития
245
детей, реализуют ряд задач диагностики и коррекции психического развития, обогатят новым содержанием общение детей друг с другом и воспитателями; войдут в систему с традиционными играми, игрушками, техническими средствами обучения, разнообразят ассортимент и содержание дидактических пособий. Характерная черта этого этапа - техническая, программно-методическая, психолого-педагогическая и эргономическая обеспеченность применения новых информационных технологий в детских
дошкольных учреждениях, которые обогатят вариативные программы общественного дошкольного образования, а также средства семейного воспитания /2/.
Под «новыми информационными технологиями» для дошкольного
уровня образования, таким образом, следует понимать новые программные
средства и продукты, обеспечивающие интенсификацию, индивидуализацию процессов обучения и развития детей дошкольного возраста.
Иными словами, компьютер становится развивающим средством
самостоятельной деятельности ребенка. Автоматизированная развивающая
программа становится необходимым звеном развивающей предметной
среды дошкольного учреждения любого типа. При этом, разумеется, сам
по себе компьютер не играет никакой роли без общей концепции, научного обоснования его применения в дошкольном образовании, программнометодического обеспечения, соответствующего задачам развития, воспитания и обучения ребенка, а также его психофизиологическим возможностям.
В Казахстане процесс внедрения новых информационных технологий, в частности автоматизированных развивающих программ, в дошкольном образовании находится на стадии перехода от первого ко второму
этапу. Проводятся отдельные прикладные научные исследования, в которых рассматриваются вопросы психолого-педагогического, физиологогигиенического, методического обеспечения информационных технологий. Однако пока отсутствует единая концепция и научное обоснование
применения информационных технологий в дошкольном образовании.
Автоматизированные развивающие и обучающие программы выступают в качестве средства диагностики и коррекции психического развития детей. Нами исследуется эффективность использования автоматизированных развивающих программ для дошкольников, испытывающих
трудности при усвоении программного материала детского сада.
В процессе обучения, воспитания и развития детей дошкольного
возраста, испытывающих трудности при усвоении программного материала детского сада, был выявлен ряд специфических особенностей в их познавательной, эмоциональной сферах, поведении и личности в целом. Так,
для этих детей характерен повышенный уровень истощаемости, низкая работоспособность. Восприятие характеризуется недостаточной дифференцированностью, мышление - замедленностью. У этой категории детей
246
страдают все виды памяти, им необходим более длительный период для
приема и переработки информации. Кроме этого, отмечается низкий уровень самоконтроля, снижен познавательный интерес. Одновременно с
этим у детей, испытывающих трудности при усвоении дошкольной образовательной программы, наблюдается снижение навыков коммуникативного общения: в межперсональном отношении со сверстниками преобладают внешне обвиняющие реакции с эмоциями гнева, наблюдается неадекватная реакция на замечания и просьбы воспитателя - от полного равнодушия до повышенной раздражительности и т.д.
В то же время применение компьютера в педагогическом процессе
позволило выявить ряд преимуществ по сравнению с традиционными
формами обучения:
 предъявление информации на экране компьютера в игровой форме
вызывает интерес у детей и желание работать дальше;
 компьютер несет в себе образный тип информации, понятный дошкольникам, которые пока не умеют читать и писать;
 компьютер предоставляет возможность индивидуализации обучения, одновременно с этим, в процессе своей деятельности за компьютером
ребенок приобретает уверенность в своих силах;
 компьютер позволяет моделировать такие жизненные ситуации,
которые ребенок не может увидеть в своей повседневной жизни.
Автоматизированная развивающая программа «Лесенка» - это программа, специально разработанная для развития восприятия, внимания,
мышления, памяти, эмоциональной сферы и предназначена для коррекции
уровня развития детей, испытывающих трудности при усвоении дошкольной образовательной программы.
АРП состоит из трех последовательных уровней с возрастающей
степенью сложности. В свою очередь, каждый уровень содержит серию
заданий на развитие психических явлений. Задания каждого из уровней
приближены к возрастным ступеням развития психических процессов детей дошкольного возраста. Переход с одного уровня на другой возможен
лишь после успешного прохождения предыдущего уровня. При ошибке в
выполнении задания на каком-либо уровне происходит переход на начало
данного уровня. Успешное выполнение каждого задания сопровождается
звуковым и визуальным сигналом.
АРП «Лесенка» построена таким образом, что ребенок, владеющий
элементарными навыками пользования компьютером, может самостоятельно работать с программой. Присутствующий элемент компьютерного
контроля за действиями пользователя освобождает взрослого от контролирующей функции.
Программа разработана на основе следующих дидактических принципов:
247
 научность содержания методики формирования познавательных,
эмоциональных процессов и личности ребенка в целом;
 соответствие и взаимосвязь содержательной и процессуальной
сторон формирования познавательных, эмоциональных процессов и личности ребенка в целом;
 развитие детей в процессе работы с программой через индивидуализацию обучения и воспитания;
 доступность и посильность в достижении целей;
 рациональное соотношение познавательности, занимательности и
зрелищности АРП;
 наличие положительного эмоционального фона, настроения у ребенка.
Учитывая особенности ребенка дошкольного возраста, который является основным пользователем программы, все этапы работы с АРП
обеспечены звуковыми комментариями. Любые действия пользователя сопровождаются звуковым контролем, который обеспечивает компьютерная
программа.
Благодаря этим преимуществам, применение компьютера, в частности АРП, в процессе обучения и воспитания детей, испытывающих трудности при усвоении дошкольной образовательной программы, позволяет
нивелировать их специфические особенности развития и достичь следующих результатов:
 дети легче усваивают понятия формы, цвета и величины;
 глубже постигаются понятия числа и множества;
 быстрее возникает умение ориентироваться на плоскости и в пространстве, в статике и движении;
 тренируется внимание и память;
 раньше формируются навыки чтения и письма;
 активно пополняется словарный запас;
 развивается мелкая моторика, формируется тончайшая координация движений глаз и руки;
 развивается сенсомоторика детей: уменьшается время, как простой реакции, так и реакции выбора.
 воспитывается целеустремленность и сосредоточенность;
 развивается воображение и творческие способности;
 развиваются элементы наглядно-образного и теоретического
мышления, позволяющие детям предвидеть ситуацию, планировать свои
действия и не только «исполнять», но и «создавать»;
 развиваются навыки коммуникативного общения методом овладения детьми способов понимания эмоциональных состояний других людей.
Процесс овладения компьютерной грамотностью и новыми информационными технологиями требует учета человеческого фактора. Вносить
248
что-то новое в жизнь детей дошкольного возраста всегда следует с особой
осторожностью. Успех компьютеризации педагогического процесса во
многом зависит от компетентности специалистов, используемых методов,
качества применяемых технических средств и развивающего содержания
компьютерных программ.
1.
2.
3.
Литература
Роберт И.В. Современные информационные технологии в образовании: дидактические проблемы и перспективы исользования. –
М.:Школа-Пресс, 1994.
Горвиц Ю.М., Чайнова Л.Д., Поддьяков Н.Н., Зворыгина Е.В. Новые
информационные технологии в дошкольном образовании. – М.: Линка-Пресс, 1998.
Улитко С.А., Румянцева Л.Е. Дошкольное воспитание в Казахстане.
Практика и инновации. – Алматы: Гылым, 2000.
УЧЕБНЫЙ ПРОЦЕСС С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
ДИСТАНЦИОННЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
В.В. Ребро
ГОУ ВПО «Волгоградский государственный педагогический университет»
Выбор технологий обучения является одним из условий, влияющих
на эффективность учебного процесса: адекватный выбор технологий повышает эффективность, а необоснованное применение (или наоборот - неприменение) снижает. Примером, когда учебный процесс мог бы стать более эффективным, если бы в нём использовались существующие технологии обучения, является обучение с использованием дистанционных образовательных технологий (ДОТ). Термин «ДОТ» подчёркивает, что обучение на расстоянии может реализовываться только как один из способов
передачи знаний обучающимся, но не может выступать полным аналогом
обучения очного, непосредственного, «лицом к лицу». ДОТ обеспечивают
студенту доступ к образовательным услугам в удобное для него время и в
удобном месте и, таким образом, могут помочь решить те проблемы, которые возникают при невозможности осуществления очного обучения, а
также способствует повышению качества обучения заочного.
Итак, какие же требования должны предъявляться к средствам, реализующим ДОТ? Согласно документам Министерства образования и
науки РФ (напр., [1]) они должны обеспечивать организацию самостоятельной работы обучающегося, включая:
- изучение теоретического (лекционного) материала;
- контроль знаний (самоконтроль, текущий контроль знаний и промежуточную аттестацию);
249
- практикум или лабораторный практикум по дисциплине, если
практические занятия предусмотрены рабочим учебным планом.
Кроме того, учебно-методический комплекс дисциплины, обучение
по которой осуществляется с использованием ДОТ, должен включать: рабочий учебный план, программу дисциплины, расписание проведения
учебных занятий всех видов, методические указания по изучению дисциплины и подготовке к различным видам занятий, текущему контролю знаний и промежуточной аттестации.
Таким образом, учебно-методический комплекс, предусматривающий реализацию учебного процесса с использованием ДОТ, должен:
1. Содержать ресурсы, обеспечивающий выполнение указанных
выше видов деятельности;
2. Иметь структуру, предусматривающую использование ДОТ, т.е.
иметь тематическую или календарную структуру с указанием всех видов
работ по каждому структурному элементу;
3. Предусматривать не простое размещение своего содержания в сети Интернет (если комплекс рассчитан на использование этой технологии),
но также и виды деятельности субъектов образовательного процесса,
обеспечивающие регулярное взаимодействие преподавателя с обучаемыми
посредством форумов и чатов. Это не исключает возможности и целесообразности их непосредственного общения.
Последнее требование основывается на том, что взаимодействие
преподавателя и обучающегося не сводится к предоставлению задания одним и ответа на него другим, но и включает в себя такой вид работы, как
обсуждение на заданную тему, которое в некоторой степени имитирует
общение непосредственное, но имеет как недостатки (необходимость
набора ответа вручную, владения техническими навыками управления
компьютерной программой и др.), так и преимущества (возможности обдумать ответ прежде его опубликования, дать развёрнутый ответ, вернуться к предыдущим обсуждениям с целью анализа или цитирования и т.д.).
Таким образом, при выборе инструментов реализации дистанционного доступа к образовательным ресурсам следует исходить из того, что
они должны обладать возможностями:
1. Предоставление доступа к лекционным материалам и дополнительным источникам. Должны поддерживаться текстовые документы с
включением графических (векторных и растровых) и табличных данных,
математических формул. Если какой-либо необходимый для использования в рамках учебной дисциплины ресурс размещён в сети Интернет и нет
возможности разместить его на сайте, он может быть представлен в виде
ссылки на адрес в Интернете.
2. Предоставление возможности публикации заданий для семинарских и практических (лабораторных) занятий. Размещённые в виде текстового описания или ссылки на файл, они должны обеспечивать обратную
250
связь студента с преподавателем, то есть предоставлять студенту возможность отправлять уже выполненные задания на сайт. При этом преподавателю должна быть предоставлена возможность отслеживать вновь поступившие задания, а также оценивать работы студентов с отображением
оценки на сайте.
3. Организация взаимодействия студентов друг с другом и с преподавателем посредством диалогов, форумов, чатов для обеспечения их опосредованного общения друг с другом или дополнения непосредственного
общения взаимодействием посредством дистанционных технологий.
4. Проведение тестирования. Для самопроверки и проведения промежуточного тестирования должна быть обеспечена возможность тестирования обучающихся в режиме тренировки и с выставлением оценки «в
журнал».
5. Проведение опросов. Опросы предназначены для выяснения мнения учащихся по какому-либо вопросу, чтобы соответствующим образом
можно было скорректировать дальнейшую программу изучения дисциплины.
6. Публикация результатов работы студентов.
7. Оценка работы студентов.
На данный момент существует достаточно большое количество систем, реализующих размещение образовательных ресурсов на сети Интернет с поддержкой функций обучения. Среди них можно назвать такие системы, как Moodle, Прометей, Microsoft Class Server и др. Как правило, такие системы обладают перечисленными выше возможностями, однако немногие из них позволяют осуществлять имитацию реальной организации
учебного процесса с возможностью деления обучающихся на академические группы, зачислением на курсы, переводом с курса на курс.
Кроме того, существуют такие проблемы, как слабая мотивация
преподавателей и студентов к использованию ДОТ и отсутствие кадрового
обеспечения ДОТ. Две эти проблемы во многом пересекаются. В [1] приводятся требования к наличию кадров, принимающих участие во внедрении дистанционных технологий в учебный процесс, а именно допускается
возможность использования ДОТ только при наличии «руководящих, педагогических работников и учебно-вспомогательного персонала, имеющих
соответствующий уровень подготовки». Для реализации образовательных
программ с использованием дистанционных методов обучения учебное заведение «…организует повышение квалификации руководящих, педагогических работников и учебно-вспомогательного персонала (в том числе работающих в филиалах)». Именно подготовка необходимых кадров и внедрение дистанционных технологий в учебный процесс квалифицированными и сертифицированными специалистами является, вероятно, наиболее
сложной и остро стоящей проблемой, требующей своего решения для
успешного внедрения ДОТ в сфере образования. Потребности вузов в ис251
пользовании ДОТ в обучении существуют, но одной из причин, по которой их внедрение идёт малыми темпами, является именно отсутствие в вузах специалистов, обладающих знаниями, необходимыми для внедрения
ДОТ в учебный процесс. Поскольку именно на них ложится основная работа по продвижению дистанционных технологий среди преподавателей
вуза (в свою очередь побуждающих студентов к применению ДОТ), то их
отсутствие затормаживает весь этот процесс.
1.
Литература
Приказ Минобрнауки РФ от 6 мая 2005 г. № 137 «Об использовании
дистанционных образовательных технологий».
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ WIKI В
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПРОЕКТАХ
А.Н.Сергеев
ГОУ ВПО «Волгоградский государственный педагогический университет»
Новые образовательных технологии, ставшие в последние годы
центром внимания многих ученых и педагогов-практиков, чаще всего связываются с теми возможностями, которые появись у нас с развитием компьютерной техники и цифровых коммуникаций. Эта связь во многом
оправдана, но следует иметь ввиду, что она не заключается только в том,
что компьютеры и компьютерные сети обеспечивают нас новыми инструментами учебной деятельности, облегчая, например, поиск информации,
подготовку учебных материалов и наглядных демонстраций, доставку материалов до обучаемых, контроль знаний и др. Развитие информационных
и коммуникационных технологий привели к глубинным изменениям в
нашем обществе, что коренным образом меняет не только формы организации учебного процесса в учебных заведениях разного уровня, но и требует пересмотра целевых ориентиров образования, содержания обучения,
предметной системы.
От современного человека требуется не только большой запас знаний самых разнообразных наук, но и качества свободной, творческой и ответственной личности, способной оптимально строить свою жизнь в быстроменяющемся информационном социуме. Получается, что современное
образование должно ориентироваться в первую очередь на формирование
навыков саморазвития и самообразования, сотрудничества, коммуникативных умений, творческого и критического мышления, самостоятельности, ответственности, использования знаний и моделей поведения реальной жизни, рефлексии и самооценки. Именно это требует внедрения новых
педагогических технологий, лежащих в плоскости личностно ориентиро-
252
ванного образования, включающих использование современных средств
компьютерной обработки информации и цифровых коммуникаций.
Новые педагогические технологии, ориентированные на достижение указанных целей, в настоящее время строятся на основе метода проектов и школьных исследований, кейс-технологий, портфеля ученика, ролевых и деловых игр, проблемного обучения. Проектный характер работы
обучаемых, их сотрудничество, конструирование собственных знаний требует технологического подкрепления со стороны средств компьютерной
обработки и передачи информации. Современные мультимедийные возможности компьютеров, сети Интернет, цифровые коммуникации позволяют не только использовать огромное количество источников информации в процессе учебной деятельности, но и обеспечивают формирование
собственного продукта – «осязаемого результата» проектной деятельности, творческой и исследовательской работы учащихся, собственного понимания предметного содержания обучения, обеспечивают новый уровень
взаимодействия всех субъектов учебной деятельности.
Новые возможности подобной организации обучения, включающего
использование компьютерных технологий и цифровых коммуникаций,
возникли в последние два-три года в связи с развитием сети Интернет, социальных сервисов и сетевых сообществ. Речь идет об организации совместной деятельности многих участников в сети Интернет по формированию некоторого общего продукта и технологической обеспеченности этого
процесса, включающей средства публикации и категоризации информации, обсуждений и оценивания работ, выстраивания отдельных частей,
оформленных разными пользователями, в целостный информационный
продукт, являющийся результатом работы большого количества людей, а
также о формировании особого рода социальных отношений, выражающихся в появлении сетевых сообществ на основе общих ценностей и интересов через взаимодействие в сетевой среде.
Так, многие сайты сети Интернет в настоящее время строятся на основе системы блогов, когда участники сетевых коммуникаций могут
оставлять свои записи по интересующим их темам, относить их к тем или
иным категориям, на основе чего выстраивается общая структура формируемого сайта, участвовать в обсуждении чужих записей. Широкое распространение получает также технология Wiki, изначально предназначенная для быстрой разработки в режиме сотрудничества гипертекстовых документов группой разработчиков, их публикации в сети Интернет и используемая сейчас во многих Интернет-проектах коллективного творчества, самым известным из которых, по всеобщему признанию, является
всемирная Интернет-энциклопедия (ВикиПедия), насчитывающая миллионы записей на большинстве языков мира.
Применительно к реализации образовательных проектов, использование новых средств Интернет-взаимодействия и публикации документов
253
означает новый уровень организации взаимодействия субъектов образовательной деятельности, новые возможности их сотрудничества и совместной деятельности по формированию собственного понимания изучаемой
действительности, обеспечение открытости образовательной среды, прямой выход в область реальной практики.
Характер коммуникаций, складывающихся в ходе работы в подобной среде, отличается высокой интенсивностью обмена знаниями, высокой
мотивацией к саморазвитию и постижению нового, повышением чувства
индивидуальной ответственности в групповой деятельности, высокой эмоциональной окраской и чувством психологической поддержки со стороны,
что, несомненно, наилучшим образом сказывается на реализации образовательных проектов, организованных с использованием указанных технологий, способствует достижению новых целей современного образования.
Учитывая указанные выше возможности, а также необходимость
внедрения новых педагогических технологий, в Волгоградском государственном педагогическом университете в 2006 году на основе технологии
Wiki был создан образовательный портал студентов и учителей
(wiki.vspu.ru). Это ресурс используется для реализации образовательных
проектов студентов университета, учащихся и учителей Волгоградских
школ. Создание единого портала не случайно и ставит своей целью формирование единого сообщества студентов и педагогов региона, понимающих и принимающих важность использования новых технологий в профессиональной деятельности педагога, занимающих активную позицию по
их развитию и внедрению в повседневную практику школ.
Подобное взаимодействие студентов и учителей, совместная реализация образовательных проектов способствует эффективному решению
многих задач. Во-первых, это обеспечение связи студентов со школами,
«прямой выход» к реальной практике, что дает возможность увидеть реальный педагогический процесс, переосмыслить с этой точки зрения знания, получаемые в ходе профессиональной подготовки. Во-вторых, это
возможность учителям увидеть новые идеи, свежие взгляды на построение
обучения школьников и использование новых технологий, которые часто
выдвигаются студентами, не обремененными грузом стереотипных взглядов на школьное обучение, лучше разбирающихся в новых веяниях компьютерных технологий, да и по способу мышления не сильно отстоящих
от учащихся школ, более естественно понимающих их потребности. Втретьих, совместная работа студентов и учителей – это обеспечение преемственности в образовании, сохранение традиций, принятие опыта старших поколений и, впоследствии, его передача, когда выпускники университета, став учителями, смогут продолжить свое участие в работе образовательного портала.
Опыт организации образовательных проектов в рамках wiki-среды
показывает высокий уровень активности участников, сетевых коммуника254
ций, эффективность освоения нового опыта. Простота языка wiki-разметки
и способов работы в среде, их интуитивная прозрачность позволяют практически сразу включаться в работу по содержательной части проводимых
проектов, очень быстро и по этапам получать осязаемый результат, формируя тем самым и общий результат проекта. Коммуникативные возможности реализуются через совместное редактирование страниц, а также посредством электронных обсуждений в Wiki или дополнительных средах,
таких как чат или форум. Проектный характер работы, сотрудничество,
формирование единого продукта совместной деятельности наполняют
смыслом работу студентов и преподавателей, учащихся школ, обеспечивают содержательное взаимодействие, обмен знаниями, оценку и постоянное совершенствование работ.
Формируемое на сайте информационное наполнение прямо служит
решению профессиональных задач педагогов. На сайте публикуются электронные материалы для учащихся в поддержку их проектов и исследований, методические разработки для учителей, сведения о школах и их опыте внедрения новых технологий. Кроме этого, формируемая информационная база, ее актуальность и открытость, динамичный характер существования, позволяет включать в реализацию проектов новых участников,
формируя единое сообщество студентов и учителей.
В поддержку сетевых образовательных проектов школьного уровня,
в целях поддержки развития информационной базы школьных образовательных сетей нами был подготовлен программный пакет, обеспечивающий быстрое развертывание Wiki-порталов в локальных сетях и на отдельных компьютерах. Пакет доступен для свободного скачивания на сайте wiki.vspu.ru и может использоваться в школьных сетях в поддержку
проектной деятельности, в целях формирования единого информационного центра компьютерных сетей учебных заведений, а также на отдельных
компьютерах для изучения технологии Wiki. Учебным компьютерным
центром ВГПУ были организованы специальные курсы для педагогов образовательных учреждений Волгограда, направленные на освоение технологии Wiki, изучение возможностей организации Wiki-порталов в своих
школах, а также разработку образовательных проектов с использованием
Wiki, их публикацию на сайте.
Данный опыт показал высокую эффективность использования новых технологий Интернет, их практическую востребованность и большой
потенциал в решении образовательных задач. В результате проведенной
работы удалось не только передать опыт работы в Wiki педагогам школ,
стимулировать создание Wiki-порталов в школах, но и осуществить реальные Wiki-проекты школьников, такие, как Wiki-турнир 20-и школ одного
из районов Волгограда, в котором в режиме реального времени приняли
участие более 100 учеников и учителей, сумевших переосмыслить и представить самые важные события их школьной жизни, успехи учеников и
255
учителей, значимые для них места в школах, разработать тематические
экскурсии по школам – участникам турнира.
Новые технологии сети Интернет в реализации образовательных
проектов позволяют добиться нового уровня их осуществления, обеспечивают иное качество взаимодействия субъектов образовательной деятельности и дальнейшего использования их творческих результатов, что, несомненно, способствует решению новых задач современного образования.
ВОЗМОЖНОСТИ ИНТЕРНЕТ-ОБРАЗОВАНИЯ ДЛЯ
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО УРОВНЯ
ПЕДАГОГА
Н.Б. Столярова, ст. преподаватель
Калужский государственный педагогический университет
им. К.Э. Циолковского
В настоящее время многие школы страны переходят к построению
учебного процесса в условиях практически неограниченного доступа к
информации посредством сети Интернет.
Учителя и администрация учебных заведений имеют возможность
оперативно получать необходимую информацию, обмениваться информацией с коллегами, получать учебные и методические материалы, участвовать в различных проектах и конференциях.
Технологии Интернета стремительно развиваются. Каждый год появляется что-то новое, совершенствуются существующие системы. Сфера
образования не может также быстро реагировать на все происходящие изменения.
Современное общество столкнулось с целым рядом проблем, вызванных развертыванием информационно-телекоммуникационной революции, быстрым распространением информационных технологий, глобализацией общественных процессов, многопрофильной кооперацией.
Формируется новая глобальная информационно-коммуникационная
среда жизни, образования, общения и производства, которая получила
название «инфосфера». Организационно-технологической основой нового
информационного общества являются глобальные информационные сети,
ядро которых составляет интернет.
На передний план выходят такие качества, как:
 умение быстро адаптироваться в меняющихся экономических
условиях;
 хорошо ориентироваться в происходящих процессах;
 умение работать в сотрудничестве с другими людьми, относящимися к различным социально-культурным и профессиональным группам;
 умение общаться с людьми;
256
 умение критически мыслить и принимать самостоятельные решения и т. д.
Все эти качества должны быть присущи не только бизнесменам и
управленцам, но и в достаточно большой степени эти качества должны
быть развиты и у специалистов сферы образования.
Развитие глобальной компьютерной сети Интернет открыло новые
перспективы и для совершенствования мировой образовательной системы.
Это отражается как на технической оснащенности образовательных учреждений, их доступе к мировым информационным ресурсам, так и на использовании новых видов, методов и форм обучения, ориентированных на
активную познавательную деятельность учащихся, обучение в сотрудничестве и т.д.
Благодаря средствам новых информационных и коммуникационных
технологий появилась новая технология обучения посредством Интернет,
а именно — дистанционное обучение (ДО). При дистанционном обучении учащийся и преподаватель пространственно отделены друг от друга,
но при этом они могут находиться в постоянном взаимодействии, организованном с помощью особых приемов построения учебного процесса,
форм контроля, методов коммуникации посредством электронной почты и
прочих технологий Интернета, а также специально предпринимаемых организационно-административных мероприятий.
Однако такая деятельность требует определенных навыков и знаний
в области Информационных и Телекоммуникационных технологий.
Дистанционное обучение предоставляет возможность всем желающим непрерывно повышать свой профессиональный уровень с учетом индивидуальных особенностей и может быть одним из аспектов, ускоряющих процесс повышения квалификации специалистов сферы образования
за счет использования коммуникационных технологий. Формирование образа профессиональной деятельности может осуществляться не только
при самостоятельной подготовке, но и во время лекционных занятий по
различным дисциплинам.
Современные коммуникационные технологии позволяют преподавателю использовать для этих целей мультимедийные программы учебного назначения и авторские инструментальные средства. С помощью Интернет-технологий можно повысить продуктивность образовательного
процесса, визуалировать основные принципы дидактики. Так, например, с
помощью компьютера и видеопроектора намного эффективнее можно использовать принцип наглядности. Во время лекций по педагогике, психологии и другим гуманитарным наукам преподаватель может вызвать с сервера необходимую в данный момент информацию и с помощью видеопроектора продемонстрировать любую педагогическую или психологическую
ситуацию, причем в динамике, не говоря уже о снимках, портретах, слайдах, диаграммах и т. п.
257
Другим важным аспектом использования Интернет-технологий –
является формирование образа профессиональной деятельности будущего
педагога. Мультимедийные заготовки, не только «оживляют» занятие, но
формируют профессиональный образ учителя.
Т.е. не только обучение на дистанционных курсах, но и непосредственное использование информационных технологий на занятиях позволяет повышать уровень своей профессиональной деятельности. Это объясняется тем, что для такого «непринужденного» использования современных информационных технологий требуется достаточно серьезная подготовка и наличие навыков использования этих технологий в своей профессиональной деятельности.
Каждый преподаватель имеет возможность спроектировать необходимую компьютерную учебную программу, отвечающую всем дидактическим требованиям, но в этом как раз, и заключена технологическая сложность ее создания, ее иновационность.
Данный аспект является наиболее важным для учителейпредметников, которые по роду своей деятельности не связаны непосредственно с компьютерными и телекоммуникационными технологиями и часто абсолютно не имеют практических навыков использования ИКТ в своей профессиональной деятельности. У этих преподавателей есть несколько
выходов из данной ситуации:
- «засесть за учебники», т.е. воспользоваться различными самоучителями бумажного или электронного формата;
- пройти курсы повышения квалификации при различных методических объединениях или учреждениях данного профиля, например, в МОУ
«ИМЦ» г. Калуги;
- записаться на курсы дистанционного образования.
Наилучшим решением в данной проблеме видится, конечно, дистанционное образование. Почему? Достаточно провести небольшой анализ приведенных форм обучения, как все становиться ясно.
Самообразование по учебникам и самоучителям, конечно, имеет
свои плюсы, но оно лишает человека возможности оперативно получать
новую информацию, какие-либо сведения об изменениях в педагогических
технологиях. А ведь всем известно, что современные пособия по ИТ устаревают уже к моменту их выхода в печати. К тому моменту как пользователь получит нужное учебное пособие, пройдет слишком много времени и
ситуация измениться.
Второй способ повышения профессиональных навыков также имеет
множество положительных сторон, однако чаще всего они имеют кратковременный, периодический характер, а учителям нужна поддержка в течение всего учебного года. Кроме того, расписание занятий на этих курсах
не всегда удобно для посещения.
258
Интернет-образование же имеет огромные преимущества перед
остальными видами обучения. Одно из главных преимуществ дистанционного обучения - это более высокая адаптивность к уровню базовой подготовки и способностям обучаемых, к их материальному положению, здоровью, месту жительства и т.д., и соответственно, лучшие возможности для
ускорения процесса получения образования и повышения качества обучения. В используемых технологиях ДО нет жесткого календарного планирования учебного процесса, и пользователь может самостоятельно устанавливать сроки сдачи контрольных заданий. Именно благодаря такой
возможности существенно повышается вероятность успешного завершения образования. Во время обучения можно пользоваться консультациями
специалистов дистанционных курсов. Причем не нужно дожидаться определенного времени консультации, а можно задать вопрос, когда он появился, а ответ прочитать в любое удобное время. Кроме того, у преподавателя появляется возможность общения с коллегами, возможность обмена
опытом и информацией
Экономическая эффективность, снижение расходов на получение
образования, как со стороны государства, так и со стороны отдельной личности, индивида. Причем экономическая эффективность ДО в условиях
России будет существенно выше, чем в других странах. Это обусловлено
не только спецификой ее географического положения и социальноэкономического развития, но и высокой стоимостью пассажирских транспортных услуг, т.е. традиционное заочное образование с регулярными,
строго регламентированными сессиями становиться для многих недоступным в первую очередь из-за больших транспортных расходов.
Разделение всего образовательного процесса на отдельные этапы
(модули), завершенность образования на каждом этапе с выдачей соответствующего сертификата по профессии обеспечивает возможность непрерывного профессионального роста динамического продвижения по служебной лестнице в соответствии с текущим уровнем его профессиональной подготовки.
Возможность приобщить значительную часть населения страны к
условиям деятельности, характерной для информационного общества.
Повышение качества образовательного процесса подготовки специалистов по сравнению с традиционным заочным обучением. Это достигается за счет:
 ориентации на использование автоматизированных обучающих и
тестирующих систем, специализированных учебно-методических пособий,
с тестовыми вопросами, заданиями для самоконтроля и т.д.;
 оперативного обновления методического обеспечения учебного
процесса, т.к. содержание методического материала на магнитных дисках
легче поддерживать в актуальном образе;
259
 доступности перекрестной информации, поскольку у обучаемого
появляется возможность обращаться к альтернативным источникам;
 новых дидактических возможностей - интерактивное общение
ученика и учителя по сетям с использованием голосовой связи, переписки,
рисования, звука и видео.
Важным фактором является совокупность используемых в учебном
процессе педагогических методов и приемов. Эти методы ДО можно классифицировать следующим образом:
1. Методы обучения посредством взаимодействия обучаемого с
образовательными ресурсами (самообучение). Для развития этих методов характерен подход, когда при помощи разнообразных средств создаются образовательные ресурсы: печатные, аудио-, видео- материалы, и что
особенно важно для электронных университетов - учебные материалы, доставляемые по компьютерным сетям. Это прежде всего: интерактивные базы данных; электронные журналы; электронные и виртуальные учебники.
2. Методы индивидуализированного преподавания и обучения,
для которых характерны взаимоотношения одного студента с одним преподавателем (теленаставничество). Эти методы реализуются в дистанционном образовании в основном посредством таких технологий, как телефон, голосовая почта, электронная почта, чат.
3. Методы, в основе которых лежит представление студентам
учебного материала преподавателем или экспертом, при котором обучающиеся, не играют активную роль в коммуникативном общении (лектории). Эти методы, свойственные традиционной образовательной системе,
получают новое развитие на базе современных информационных технологий. Электронная лекция может представлять собой подборку статей или
выдержек из них, а также учебных материалов, которые готовят обучающихся к будущим дискуссиям.
4. Методы, для которых характерно активное взаимодействие
между всеми участниками учебного процесса. Значение этих методов и
интенсивность их использования существенно возрастает с развитием обучающих телекоммуникационных технологий. Развитие этих методов связано с проведением учебных коллективных дискуссий и конференций.
Особую роль здесь будут играть компьютерные конференции в реальном
режиме времени, которые позволяют всем участникам дискуссии обмениваться письменными посланиями, как в синхронном, так и в асинхронном
режиме, что имеет большую дидактическую ценность. Компьютерноопосредованные коммуникации позволяют активнее использовать такие
методы обучения, как дебаты, моделирование, ролевые игры, мозговые
атаки и др.
Обучение и работа учителя с системой ДО, позволит ему приобрести навыки практической деятельности в области информационных и телекоммуникационных технологий, что поможет ему в его профессиональ260
ной деятельности – при подготовке к занятиям, отборе материала, выборе
новых и традиционных методов обучения. Все это соответственно повысит
уровень профессионализма преподавателя и переведет его на новый уровень преподавания предмета.
ТЕХНОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ ОБУЧАЮЩИХ СИСТЕМ НА
ОСНОВЕ ТЕОРИИ САМООРГАНИЗАЦИИ
Н.В.Софронова,
Чувашский государственный педагогический университет
им. И.Я.Яковлева, Чебоксары
Существует две основные технологии создания обучающих систем:
1) специально созданными коллективами профессионалов в области программирования, но людьми далекими от образования; 2) людьми, непосредственно работающими в образовании (учителя, преподаватели), но,
как правило, имеющее не очень высокую компетентность в области программирования (а иногда, не имеющие ее вовсе). Оба способа имеют свои
очевидные достоинства и недостатки. Так, в первом случае «страдает» методическая составляющая программ, а во втором – технологическая.
В педагогических вузах, где обучаются будущие специалисты в области информатики и программирования возможно создание обучающих
программ временными группами студентов под руководством преподавателя. Такие группы занимают промежуточное положение между двумя
вышеназванными группами разработчиков обучающих систем, а именно,
они имеют первоначальное представление как в области программирования, так и в области методики преподавания. Еще одна особенность временных групп – это неоднозначное представление о конечной цели (каждый представляет обучающую программу по своему), разный уровень мотивации и стремления к результату, различный уровень компетентности в
области программирования и пр. Такие временные группы обладают свойствами хаотичных плохо управляемых систем, поэтому естественно применение к их исследованию аппарата синергетики.
Синергетика — (от греч. synergetikos — совместный, согласованно
действующий) — научное направление, изучающее процессы образования
и массовых (коллективных) взаимодействий объектов (элементов, подсистем): 1) происходящие в открытых системах в неравновесных условиях;
2) сопровождающиеся интенсивным обменом веществом и энергией подсистем с системой и системы с окружающей средой; 3) характеризуемые
самопроизвольностью (отсутствием жесткой детерминации извне) поведения объектов (подсистем), сочетающейся с их взаимосодействием и 4)
имеющие результатом упорядочение, самоорганизацию, уменьшение эн-
261
тропии, также эволюцию систем. Термин «синергетика» был предложен в
начале 70-х годов немецким физиком Г. Хакеном.
Задача нелинейной динамики и синергетики состоит в нахождении
и подробном исследовании тех базовых математических моделей, которые
исходят из наиболее типичных предположений о свойствах отдельных
элементов, составляющих систему, и законах взаимодействия между ними.
Поскольку главным отличительным свойством изучаемых сред являются
протекающие в них процессы самоорганизации, синергетику можно также
рассматривать как общую теорию самоорганизации в средах различной
природы.
Синергетика изучает поведение систем в состоянии хаоса. Критерием появления стабильности может служить устойчивость возникающих в
системе образований по отношению к малым возмущениям. Если такая
устойчивость отсутствует, детерминированное описание теряет смысл, и
необходимо использовать статистические методы.
Однако, как показали многочисленные исследования, статистические законы, а вместе с ними и статистическое описание относятся не
только к очень сложным системам с большим числом степеней свободы.
Дело здесь не в сложности исследуемой системы и не во внешних шумах,
а в появлении при некоторых значениях параметров экспоненциальной неустойчивости движения.
Исследования нелинейных динамических процессов в математике и
физике показали, что хаотическое поведение в системах с небольшим числом степеней свободы весьма типично. Таким образом, проблема предсказуемости стала общей для многих направлений современной науки. В связи с этим в последнее время стало интенсивно развиваться новое направление в нелинейной динамике и синергетике, посвященное проблемам
предсказуемости поведения хаотических систем, управления их динамикой и возможности подавления хаоса.
Рассмотрим процесс создания обучающей системы временными
группами как слабоструктурированную систему в состоянии хаоса. Хаотические динамические системы имеют замечательное свойство: они весьма
податливы и чрезвычайно чувствительны к внешним воздействиям [3]. Более того, динамикой хаотических систем можно управлять, то есть посредством слабых воздействий переводить такие системы из режима хаотических колебаний на требуемый динамический режим (тем самым, стабилизируя их поведение). Существует два основных способа стабилизации: без обратной связи и с обратной связью. Первый способ называется
подавлением хаоса, второй - контролированием хаоса (controlling chaos). В
нашем случае технология основана на контролировании хаоса.
Каждый член временной группы получает задание. Рассмотрим отдельного члена группы как элемент системы. Каждый член группы характеризуется многими параметрами. Выделим среди них следующие:
262
- умение программировать;
- прилежание (стремление следовать указаниям преподавателя);
- развитие художественных способностей и задатков;
- ориентация на достижение успеха (мотивация).
Каждый из этих параметров имеет достаточно большой диапазон
изменений. Преподаватель не имеет возможность постоянно контролировать работу каждого члена группы, то есть работа одного члена группы в
большей части проходит самостоятельно (состояние хаоса). Таким образом, можно утверждать, что для достижения результата и согласованной
работы группы необходимы определенные воздействия. Назовем среди
них основные:
- доведение навыков программирования членов временной группы
до необходимого уровня (возможно, путем отбора);
- наличие единых образцов и трафаретов для художественного
оформления обучающей системы;
- подробное описание задания на начальном этапе;
- регулярный текущий контроль;
- требовательность в доработке деталей.
Каждую встречу преподавателя с группой студентов-разработчиков
можно считать точкой бифуркации. Явление бифуркации типично для
большинства процессов, развивающихся во времени. Бифуркация – процесс, протяжённый во времени, но длящийся весьма малый его интервал, в
течение которого происходит качественная перестройка свойств системы,
и определяющее значение в характере дальнейшего развития имеют случайные факторы.
В нашем случае возможные варианты развития системы в точках
бифуркации, описывающей технологию разработки обучающей системы,
варьируют от полного прекращения работы (ввиду невозможности добиться ожидаемого результата) до благополучного его завершения.
Изложенные идеи проверялись в процессе разработки обучающей
системы по чувашскому языку. Разрабатываемая обучающая система
включала 12 уроков. Каждый урок содержал вступление и задания на развитие речи (контроль). Вступление – это анимация примерно на 2-3 минуты, в которой участвует от 2 до 7 персонажей. Задания на развитие речи –
это звуковые файлы иллюстрированные анимационными фрагментами.
(рис. 1) Отдельные 10 слайдов были посвящены формированию грамотности и содержали специальные задания. Обучающий комплекс разрабатывали в системе Macromedia Flash MX.
263
Рис. 1. Структура обучающего комплекса.
Технологию разработки обучающей системы можно представить в
виде этапов:
- подготовка содержания уроков: текст, идея сюжетов (эта часть работы была выполнена на факультете чувашской филологии ЧГПУ им. И.
Я. Яковлева под руководством доцента Т. В. Артемьевой);
- работа художника по созданию графических образов (в нашем
случае художник работал на бумаге, это приглашенный художник Мышкин В. П.);
- перевод графики с бумаги в цифровой формат;
- анимирование персонажей;
- запись звуковых файлов;
- интеграция полученных анимационных фрагментов, растровых
рисунков (фона) и звуковых файлов;
- создание слайдов по орфографии;
- разработка системы управления полученными flash-клипами.
В разработке обучающего комплекса приняло участие 28 человек студенты 4 курса ФМФ ЧГПУ (2006-2007 годы). Работа выполнялась по
заказу Министерства образования и молодежной политики Чувашской
Республики.
Еще один пример применения технологии работы временных групп
при разработке обучающих систем – это разработка электронного учебника «Информатика в проектах. Базовый уровень» студентами 5 курса ФМФ
ЧГПУ (2006 год). В разработке комплекса приняло участие около 100 человек. Технология включала следующие этапы:
264
- генерация и распределение тем школьного курса информатики на
базовом уровне (сложность заключалась в том, что темы должны выходить
за рамки учебников по информатике, но оставаться в «зоне ближайшего
развития» школьников и соответствовать стандартам);
- обучение технологии создания проектов по информатике (по четко
заданной структуре);
- разработка проектов в соответствии с требованиями;
- интеграция разработанных проектов в единый комплекс.
Преподаватель принял активное участие во всех этапах, кроме третьего. Несмотря на это, отсутствие постоянного контроля и единого художественного шаблона привело к тому, что часть проектов были оформлены с серьезными отклонениями от принятых стандартов. Их пришлось перерабатывать, что увеличило нагрузку на руководителя. Большая позитивная роль студентов заключалась в отборе информации для проектов.
И последний, незавершенный проект – это разработка электронного
учебника «Учимся работать во Flash MX». В разработке учебника принимает участие 15 человек – студенты 5 курса ФМФ ЧГПУ (2007 год), кроме
того, еще 60 человек разрабатывали примеры по отдельным разделам
учебника. Технология работы включает следующие этапы:
- распределение разделов учебника между отдельными исполнителями;
- задание единой структуры и художественных шаблонов;
- постоянный контроль со стороны преподавателя за ходом выполнения работы;
- интеграция разработанных файлов в единый комплекс.
Работу планируется закончить в мае-июне т.г.
1.
2.
3.
Литература
Курдюмов С. П., Малинецкий Г. Г. Синергетика – теория самоорганизации: http://n-t.ru/tp/in/sts.htm
Курдюмов С. П., Малинецкий Г. Г. Синергетика и системный анализ:
http://www.keldysh.ru/departments/dpt_17/gmalin.html
Лоскутов А. Ю., Михайлов А. С. Введение в синергетику. - М.: Наука,
1990.
265
ДИАЛЕКТИКА СОДЕРЖАНИЯ ПОНЯТИЯ
«ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА»
Т.О. Сундукова
Тульский государственный педагогический университет
им. Л.Н. Толстого, Тула
Создание современных электронных вычислительных машин позволило автоматизировать обработку данных во многих сферах человеческой деятельности. Без современных систем обработки данных трудно
представить сегодня передовые производственные технологии, управление
экономикой на всех ее уровнях, научные исследования, образование, издательское дело, функционирование средств массовой информации и т.д.
Значительно расширило сферу применения систем обработки данных появление персональных компьютеров. Одним из наиболее распространенных систем обработки данных являются информационные системы.
Термин «информационная система» вбирает в себя два важных понятия – «информация» и «система». Каждое из них настолько важно, что
для их описания существуют целые теории: теория информации и теория
систем.
Норберт Винер в своей работе «Кибернетика, или управление и
связь в животном и машине» писал, что информация «не материя и не
энергия» [2, с. 201], а «…обозначение содержания, черпаемого нами из
внешнего мира в процессе приспособления к нему и приведения в соответствие с ним нашего мышления…» [2, с. 201]. Здесь мы видим, что информация определяется через категорию «содержания внешнего мира» и
напрямую связана с человеком, его мышлением и процессом приспособления человека к явлениям и событиям внешнего мира.
Наиболее бурное и весьма плодотворное развитие проблема проникновения в сущность понятия «информация» получила в рамках теории
информации. К. Шеннон под информацией понимал «не любые сообщения, а лишь те, которые уменьшают неопределенность у получателя сообщения» [11, с. 57].
Большой
энциклопедической
словарь
под
редакцией
А.М. Прохорова дает следующее определение: «Информация, первоначально – сведения, передаваемые людьми, устным, письменным или другим способом (с помощью условных сигналов, технических средств и т.д.);
с середины ХХ в. общенаучное понятие, включающее обмен сведениями
между людьми, человеком и автоматом, автоматом и автоматом; обмен
сигналами в животном и растительном мире; передачу признаков от клетки к клетке, от организма к организму; одно из основных понятий кибернетики» [1, с. 286]. Кроме того, существуют формальные определения информации, которые зафиксированы:
266
1. в российском законодательстве: «Информация – сведения о лицах, примерах, фактах, событиях, явлениях и процессах независимо от
формы их представления» [10];
2. в государственных стандартах: «Информация – содержание какого-либо сообщения, сведения о чем-либо, рассматриваемые в аспекте их
передачи в пространстве и времени…» [4].
До сих пор трактовка понятия «информация» остается одним из
наиболее дискуссионных вопросов современной науки и предлагаемых
моделей мироздания, несмотря на значительное продвижение методических проблем, связанных с информатикой, информациологией и их различными направлениями.
Рассмотрев понятие «информация», перейдем к анализу понятия
«система».
Употребление понятия «система» имеет долгую историю, уходящую в античную эпоху. Впервые намек на определение понятия «система»
сделал еще Аристотель формулировкой «целое несводимо к сумме частей,
его образующих». В «целом» определение верно, но «частности» оно не
ограничивает. Поэтому уже в толковом словаре Ожегова С.И. и Шведовой Н.Ю. дается около десятка определений слову «система», отражающих
различные частности. Приведем несколько из них:
Система – «определенный порядок в расположении и связи частей
чего-нибудь, в действиях».
Система – «форма организации чего-нибудь».
Система – «нечто целое, представляющее собой единство закономерно расположенных и находящихся во взаимной связи частей».
Система – «техническое устройство, конструкция». [8, с. 708]
Первую концепцию общей теории систем выдвинул в 1968 году австрийский биолог Людвиг фон Берталанфи, в которой «система может
быть определена как комплекс взаимодействующих элементов
f1 , f 2 , ... f n » [9, с. 143].
Существует и формальное определение системы, зафиксированное в
государственном стандарте «Система – комплекс, состоящий из процессов,
технических и программных средств, устройств и персонала, обладающий
возможностью удовлетворять установленным потребностям или целям»
[5].
В современных публикациях и в сети Интернет в статьях с ключевым словом «система» основой расхожих определений выступает «принципиальная не сводимость свойств системы к сумме свойств составляющих ее элементов и не выводимость из последних свойств целого; зависимость каждого элемента, свойства и отношения системы, от его места,
функций и т.д. внутри целого».
267
Таким образом, проанализировав различные определения понятий
«информация» и «система» рассмотрим само понятие «информационная
система». В современной научной, методической и учебной литературе
данное понятие трактуется неоднозначно. В связи с этим существует необходимость в уточнении содержания понятия ИС.
Современные словари и справочники придерживаются следующего
определения.
«Автоматизированная информационная система, АИС [automated information (data) system]
1. В прямом (узком) значении: комплекс программных, технических,
информационных, лингвистических, организационно-технологических
средств и персонала, предназначенный для решения задач справочноинформационного обслуживания и/или информационного обеспечения
пользователей информации.
2. В широком значении: комплекс программных, технических, информационных,
лингвистических,
организационно-технологических
средств и персонала, предназначенный для сбора, обработки (первичной),
хранения, поиска, обработки (вторичной) и выдачи данных в заданной
форме (виде) для решения разнородных профессиональных задач пользователей системы [3, c.133].
Понятие «информационная система» появилось в связи с применением новых информационных технологий, основанных на использовании
компьютерной техники и средств связи. Так в Федеральном законе «Об
информации, информатизации и защите информации» ИС определяется
как «организованно упорядоченная совокупность документов (массивов
документов) и информационных технологий, в том числе с использованием средств вычислительной техники и связи, реализующих информационные процессы» [10].
С точки зрения информатики ИС обеспечивают сбор, хранение, обработку, поиск, предоставление информации, необходимой в процессе
принятия решений задач из любой области. Они помогают анализировать
проблемы и создавать новые продукты. Следовательно, ИС – представляет
собой совокупность организационных, технических, программных и информационных средств, объединенных в единую систему с целью сбора,
хранения, обработки и выдачи необходимой информации для выполнения
заданных функций.
Современное понимание ИС предполагает использование в качестве
основного технического средства переработки информации персонального
компьютера. Кроме того, техническое воплощение ИС само по себе ничего
не будет значить, если не учтена роль человека, для которого предназначена производимая информация и без которого невозможно ее получение и
представление.
268
В программировании под ИС обычно понимается «прикладная программная подсистема, ориентированная на сбор, хранение, поиск и обработку текстовой и/или фактографической информации» [6, с. 22].
В зависимости от предметной области информационные системы
могут очень сильно различаться по своим функциям, архитектуре, реализации. Однако можно выделить ряд свойств, которые являются общими:
 информационные системы предназначены для сбора, хранения и
обработки информации. Поэтому в основе любой из них лежит среда хранения и доступа к данным;
 информационные системы ориентируются на конечного пользователя, не обладающего высокой квалификацией и области применения вычислительной техники [6, с. 14].
В работах М.Р. Когаловского «автоматизированной информационной системой называется комплекс, включающей вычислительное и коммуникационное оборудование, программное обеспечение, лингвистические средства информационные ресурсы, а так же системный персонал и
обеспечивающий поддержку динамической информационной модели некоторые части реального мира для удовлетворения информационных потребностей пользователей». [7, с. 13]. Часть реального мира, которая моделируется ИС, называется ее предметной областью. Под динамической моделью в приведенном определении понимается изменяемость модели во
времени, т.е. это «живая», действующая модель, в которой отображаются
изменения, происходящие в предметной области.
Специалисты по системному проектированию трактуют понятие ИС
более широко, чем комплекс, о котором идет речь в определении
М.Р. Когаловского. При этом в состав ИС включаются, например, организационно-методические и технологические документы. Для них проблемы,
связанные с нечеткостью определения понятия «информационная система» является особенно злободневным. От ответа на него зависит, в частности, что же следует считать результатом проектирования.
Приведем определение ИС, заимствованное в одном из наиболее авторитетных международных научных журналов в рассматриваемой области – «Information Systems», выпускаемом крупным английским издательством Pergamon Press. Редакционная коллегия журнала определяет ИС как
«аппаратно-программные системы, которые поддерживают приложения с
интенсивной обработкой данных (Datа-Intensive Applications)». В этом
определении акцентируется внимание на весьма важном, но лишь единственном аспекте ИС. Заметим, что приложение информационной системы
понимается здесь как надстройка над информационной системой, обеспечивающая решение некоторого комплекса задач в интересах какой-либо
сферы деятельности.
Большинство опубликованных определений ИС трактует это понятие с функциональной точки зрения, а именно как «систему, предназна269
ченную для сбора, передачи, обработки, хранения и выдачи информации
потребителям и состоящую из следующих основных компонентов: программное обеспечение; информационное обеспечение; технические средства; обслуживающий персонал». При этом остается в стороне направленность этих функций, цель, для достижения которой они осуществляются.
Единого устоявшегося и общепринятого определения понятия «информационная система» в настоящее время не существует, да и вряд ли
оно может существовать. Важный факт состоит в том, что в зависимости
от необходимости в разных случаях используются разные точки зрения на
такой сложный продукт высоких технологий, каким являются современные информационные системы.
Литература
Большой энциклопедический словарь. / Под ред. А.М. Прохорова. –
М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. – 848 с.
2. Винер, Н. Кибернетика, или управление и связь в животном и машине
– Изд. 2-е./ Н. Винер. – М.: Советское радио, 1968. – 325 с.
3. Воройский, Ф.С. Информатика. Новый систематизированный толковый словарь-справочник. – М.: «Издательство Либерия», 2001. – 536 с.
4. ГОСТ 15971-90 Система обработки информации. Термины. Взамен
ГОСТ 15971-84 Введ. 01.01.92.
5. ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-99. Информационная технология. Процессы
жизненного цикла программных средств. ГОССТАНДАРТ РОССИИ.
Москва, 1999.
6. Избачков Ю.С., Петров В.Н. Информационные системы: Учебник для
вузов. 2-е изд. – СПб.: Питер, 2005. -656 с.
7. Когаловский М.Р. Перспективные технологии информационных систем. – М.: ДМК Пресс; М.: Компания АйТи, 2003. – 288 с.
8. Ожегов, С.И., Шведова, Н.Ю. Толковый словарь русского языка:
80000 слов и фразеологических выражений / С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова; Российская академия наук. Российский фонд культуры.- 3-е изд.,
стереотипное. – М.:АЗЪ, 1996. – 928 с.
9. Садовский, В.Н. Исследования по общей теории систем / Сборник переводов. М.: Наука. 1969. – 278 с.
10. Федеральный закон от 20 февраля 1995 г. №24-ФЗ «Об информации,
информатизации и защите информации» (с изменениями от 10 января
2003 г.)
11. Шеннон, К. Работы по теории информации и кибернетике. / К. Шеннон. – М.: Иностранная литература, 1963. – 254 с.
1.
270
КОМПЬЮТЕРНО-ОПОСРЕДОВАННЫЙ ДИАЛОГ В СИСТЕМЕ
ФОРМИРОВАНИЯ КОММУНИКАТИВНЫХ УМЕНИЙ
В. А. Тищенко
ФГОУ СПО «Ставропольский строительный техникум», г. Ставрополь
Присутствие компьютера в учебном классе меняет коммуникативную деятельность учителя и ученика на уроке, вносит коррективы в процесс формирования коммуникативных умений. Особенно ярко это проявляется на уроке информатики [1]. Несомненен тот факт, что в основе коммуникативной деятельности учителя и учащихся на уроке информатики
лежит диалог. Диалог как элемент коммуникативной деятельности определяет общение как последовательную смену качеств субъекта и объекта у
участников. В основании диалога лежит проблема и различные взгляды на
пути ее разрешения. Система вопросно-ответного взаимодействия в процессе коммуникативной деятельности и составляет сущность диалога.
Важную роль в подготовке коммуникативного взаимодействия ученика с компьютером играет тип диалога, реализуемый в процессе труда
учителем информатики. Рассмотрев классификации типов диалога
«школьник — компьютер», по различным признакам, предложенную
Н. И. Рубцовой мы выбрали из них те, которые представляются наиболее
значимыми с точки зрения формирования коммуникативных умений [2].
Классификация по составу участников (степень самостоятельности
школьника в диалоге). Формально диалог «ученик—компьютер» включает
в свой состав только двух участников — школьника и компьютер, обеспечивающий аппаратные и программные средства ведения диалога. Однако
на самом деле реализация диалога «ученик—компьютер» в учебном процессе включает третьего участника — учителя информатики, осуществляющего свою профессиональную деятельность по проведению такого диалога. Учитель информатики, образно говоря, может занимать в диалоге
«ученик—компьютер» различное место, находясь или «между» школьником и компьютером, или «рядом» со школьником. Тем самым учитель информатики управляет процессом диалога, варьируя степень самостоятельности школьника в диалоге с компьютером от нулевой (стороннее наблюдение за действием учителя) до максимальной (полная самостоятельность)
в зависимости от множества факторов: уровня подготовленности школьника, степени новизны и сложности для школьника решаемых в диалоге
задач, индивидуального стиля работы учителя и т. д. По признаку состава
участников диалога «ученик—компьютер» выделяют следующие четыре
типа, представленные на рис. 1.
«Преподаватель — компьютер»: учитель осуществляет диалог с
компьютером, а школьники наблюдают за его ходом. Формально школьники могут находиться на рабочих местах за компьютерами и даже самостоятельно выполнять различные управляющие действия, например, по
271
команде учителя нажимать определенные клавиши на клавиатуре. Такой
тип диалога характеризуется минимальной самостоятельностью школьника, но может быть иногда необходим, например, при изучении некоторых
тем, требующих невербального способа научения, когда учителю быстрее
и эффективнее показать действия и их результаты, чем объяснить словами (рис. 1, а).
«Ученик—преподаватель—компьютер» этот тип диалога характеризуется постоянным участием учителя в деятельности школьника за компьютером. Учитель помогает, поясняет школьнику реакции и ответы компьютера, подсказывает, какое школьнику выполнить действие. Такой тип
диалога встречается на раннем этапе обучения или при наличии у школьника сильного психологического барьера перед диалогом с компьютером (рис. 1, б).
«Преподаватель—ученик—компьютер—преподаватель». Основная
идея такого типа диалога: учитель предварительно инструктирует школьника и также предварительно готовит необходимые для данного школьника параметры диалога на компьютере, после чего сам диалог происходит
только между школьником и компьютером. Именно этот тип диалога позволяет учителю развивать у школьников самостоятельность, снимать психологические барьеры, эффективно управлять проведением диалога (рис. 1, в).
«Ученик—компьютер». Школьник самостоятельно задает режимы
проведения диалога, осуществляет диалог (анализирует реакции компьютера, принимает решения, выбирает алгоритмы действий и т. д.), т. е. самостоятельно справляется с решением в диалоге поставленной учебной задачи. Такой тип диалога применяется при заключительных занятиях по
уже освоенному материалу, а также для школьников, обучаемых по индивидуальной программе. Учитель информатики при таком типе диалога, в
основном, осуществляет операторские функции обеспечения полноценного функционирования программных и аппаратных средств, контролирует
учебную деятельность школьников, анализирует и накапливает информацию о допущенных ошибках, о рациональности, точности и скорости выполнения тех или иных операций и т. д. Данная информация является основой для перевода данных школьников на обучение на следующий, более
высокий уровень (рис. 1, г).
Классификация по уровню глубины проникновения в компьютерные
технологии. Данный признак отражает разнородность состава учебных задач: в школьном курсе информатики есть упражнения, требующие только
простейших пользовательских умений, а есть и задачи, для решения которых необходимы серьезные фундаментальные знания в области информатики и компьютерных технологий, знания по смежным дисциплинам
(например, задачи по программированию).
272
б)
а)
г)
в)
Рис 1. Типы диалога «по составу участников»
По признаку глубины проникновения в компьютерные технологии
обычно выделяют три типа диалога:
1) использование готовых алгоритмов, программ и пользовательского интерфейса;
2) настройка школьником пользовательского интерфейса, алгоритмов решения задач и параметров работы программ в рамках готовых программных средств;
3) самостоятельная разработка алгоритмов, программ и пользовательского интерфейса (рис. 2).
Классификация по творческому уровню диалога. Этот признак учитывает уровень творческой самореализации школьников при проведении
диалога с компьютером.
Здесь выделяют следующие типы диалога.
«Шаблонный уровень» — диалог проводится по шаблону, возможности создания и творчества сведены к минимуму.
«Уровень созидания» — при проведении диалога происходит создание нового для школьника (новой информации, нового сценария диалога и
т. д.). На этом уровне могут быть достаточно широко представлены элементы творчества.
«Творчество» — при проведении диалога решаются творческие задачи, носящие эвристический характер. Школьнику приходится активно
применять свои творческие способности, интуицию, воображение и т. д.
273
Интересна классификация по стилю общения при проведении диалога. Обучение школьников можно рассматривать как непрерывный процесс
педагогического общения. Чаще всего выделяют следующие стили общения «учитель—ученик»: авторитарный, демократический и либеральный.
В социальной психологии выделяют три типа межличностного общения:
1) императивное общение — это авторитарная форма взаимодействия с
партнером по общению с целью достижения контроля над его поведением
и мыслями, принуждения его к определенным действиям; 2) манипулятивное общение — это форма межличностного общения, при которой воздействие на партнера по общению, с целью достижения своих намерений,
осуществляется скрытно; 3) диалогическое общение — это равноправное
субъект—субъектное взаимодействие, имеющее целью взаимное познание,
самопознание партнеров по общению. Диалогическое (гуманистическое)
общение позволяет достичь более глубокого взаимопонимания партнеров,
создает условия для личностного роста участников.
При проведении диалога «ученик—компьютер» стиль общения обусловлен не только личностными особенностями преподавателя и школьника, но и характером самого диалога. Чтобы подчеркнуть не только личностную, но функциональную обусловленность общения при проведении
диалога «школьник—компьютер», выделяют следующие типы диалога: 1)
«команды—выполнение», 2) «самостоятельность—управление», 3) «полная самостоятельность».
Классификация по уровню операциональной сложности диалога
(сложности интерфейса). Этот признак учитывает «алгоритмический уровень сложности» [2, с. 182] операций, выполняемых школьником при проведении диалога.
274
«Кнопки» — встречается, когда ученик выполняет только отдельные
стандартные действия типа нажатия определенной клавиши.
«Одно программное средство» — школьник использует одно программное средство, в пределах которого применяет встроенный в это программное средство интерфейс (систему меню, команд, функциональных
клавиш, экранных кнопок, пиктограмм и т. д.).
«Несколько программных средств» — ученик применяет несколько
программных средств, имеющих различные интерфейсы, организовывает
взаимодействие между ними.
Классификация по цели проведения диалога. Выделяется два типа
диалога: 1) применение компьютера для решения прикладных (пользовательских) задач; 2) изучение компьютера и компьютерных технологий «в
чистом виде», безотносительно к прикладному применению полученных
знаний.
Классификация по типу решаемых в диалоге задач. При нормативно-параметрическом анализе, школьник в диалоге с компьютером решает
учебные задачи разного типа: 1) изучение аппаратного и программного
интерфейса (задачи подготовительного типа); 2) управление работой компьютера
и
других
устройств
(задачи
операторского
типа);
3) программирование (задачи программистского типа); 4) обработка информации с помощью различных прикладных программ (задачи пользовательского типа). На базе этих типов выделяют «психологические» типы:
1) логические, требующие логического мышления; 2) образные, требующие образного мышления; 3) операторские (функциональные), требующие, в основном, практического, наглядно-действенного и нагляднообразного мышления.
При организации в ходе учебного процесса компьютерноопосредованного диалога преподавателю необходимо учитывать особенности различных типов диалога, их дидактические возможности и методику использования, а также эффективность для формирования коммуникативных умений школьников.
1.
2.
Литература
Тищенко В. А. Формирование коммуникативных умений старшеклассников средствами информатики: Дис. … канд. пед. наук: 13.00.01. —
Ставрополь, 2006. — 187 с.
Рубцова Н. Е. Психологические основы профессиональной деятельности учителя информатики при проведении диалога «школьниккомпьютер»: Дис. … канд. психол. наук: 19.00.03. — Тверь, 1999. —
219 с.
275
ТЕСТИРОВАНИЕ ПО ИКТ-КОМПЕТЕНТНОСТИ
В.Ф Бурмакина,
Центр развития образования Академии народного хозяйства
при Правительстве Российской Федерации (ЦРО при АНХ), город Москва
Аннотация
Одним из индикаторов успешности проекта «Информатизация системы образования» является его влияние на формирование информационной и коммуникационной компетентности выпускников девятого класса
и педагогов, студентов педагогических ВУЗов. Этот индикатор позволяет
косвенно оценить влияние изменений в содержании и методах учебной работы в основной школе, которые связаны с внедрением ИКТ в практику
учебной работы. В рамках проекта предусмотрена ежегодная оценка изменения уровня компетентности в области ИКТ.
«Новые условия предъявляют новые требования к образованию, когда не знания, а понимание становится основной задачей воспитания ума и
сознания. Вацлав Гавел заметил, что «чем больше я знаю, тем меньше я
понимаю». Избыток информации — одна из самых глубоких проблем, стоящих перед системой современного знания. Какая информация важна, а
какая нет? Как ее отбирать?»
Профессор С.П. Капица
В рамках проекта ИСО формирование информационной и коммуникационной компетентности рассматривается не только (и не столько) как
формирование технологических навыков. Одним из результатов процесса
информатизации школы должно стать появление у учащихся, педагогов и
студентов педагогических ВУЗов способности использовать современные
информационные и коммуникационные технологии для работы с информацией. Они должны уметь искать необходимые данные, организовывать,
обрабатывать, анализировать и оценивать их, а также продуцировать и
распространять информацию в соответствии со своими целями.
ИКТ изменяют саму природу и значение знания и информации. Развитие информационных и цифровых коммуникационных технологий, в
том числе возможностей работы в сети и пространстве общего доступа,
оказывает влияние на природу общественного взаимодействия. Компьютеры, карманные компьютеры, сетевые ресурсы, сетевые и телефонные системы расширяют наши познавательные и коммуникационные возможности. Участие в цифровом мире быстро становится обязательным условием
успешной общественной жизни.
О современном состоянии ИКТ-компетентности – на национальном
и международном уровне, или у учащихся и педагогов – информации недостаточно. В последние годы много внимания уделялось так называемо276
му «цифровому разделению» между теми, у кого есть доступ к различным
технологиям и теми, у кого его нет. Наличие доступа, разумеется, важно,
но количество техники не гарантирует появления способности ее использовать. Доступ не есть понимание. Намного меньше внимания уделялось
так называемому «компетентностному разделению» – разрыву между владеющими и не владеющими сочетанием познавательных и технических
навыков, необходимых для осуществления информационных запросов в
процессе образования, на рабочем месте или в обществе.
Под ИКТ—компетентностью подразумевается уверенное владение
всеми составляющими навыками ИКТ–грамотности для решения возникающих вопросов в учебной и иной деятельности, при этом акцент делается
на сформированность обобщенных познавательных, этических и технических навыков. Тестирование ИКТ-компетентности основывается на сценариях, проводиться с помощью компьютера и состоит из оцениваемых в
баллах заданий, выявляющих технические и познавательные навыки ИКТкомпетентности.
В апреле 2007 года тестирование по ИКТ-компетентности прошли
2800 студентов Калужского государственного педагогического университета им. К.Э. Циолковского, Карельского государственного педагогического университета, Пермского государственного педагогического университета, Ставропольского государственного университета, Дальневосточного
государственного гуманитарного университета, Челябинского государственного педагогического университета, Красноярского государственного
педагогического университета им. В.П. Астафьева.
1.
2.
3.
Литература:
Отчет «ИКТ-компетентность в мировой практике. Показатель ИКТкомпетентности учащихся и работников образования как индикатор
результативности Проекта ИСО», подготовленный экспертноаналитическим центром НФПК;
Отчет «Report on ICT Literacy and Standards», подготовленный консультантом МБРР Марком Зелманом в апреле 2004 г.
Концепция проекта «Информатизация системы образования». Методические материалы, 2006 г.
ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ КОМПЬЮТЕРНАЯ СРЕДА ОЦЕНКИ
КАЧЕСТВА ЗНАНИЙ УЧАЩИХСЯ
А.С.Чальцева, М.И.Коваленко
Педагогический институт ЮФУ, г. Ростов-на-Дону
Система образования современного российского общества переживает неоднозначные процессы реформирования и модернизации. Важной
277
составляющей преобразований является поиск эффективных методов повышения и оценки качества знаний учащихся, а также средств реализации
этих методов.
Все большее распространение в педагогической деятельности получают дидактические тесты, в том числе в их компьютерном варианте. По
результатам тестового контроля знаний учащихся можно сопоставлять качество методик обучения и учебных пособий, осуществлять мониторинг
качества образования. Объективные количественные данные, полученные
на материале тестирования, выступают в качестве единого критерия оценки качества обучения для образовательного пространства нескольких
стран.[1, 2]
Процесс составления и использования дидактического теста связан
с рядом проблем, в том числе с необходимостью стандартизации дидактических тестов, индивидуализацией процесса тестирования, разработкой
механизмов качественной оценки знаний учащегося по результатам дидактического тестирования. [3] Наконец, требует ответа вопрос о том, каким
образом должно учитываться влияние стрессирующих факторов и тестовой тревожности при композиции теста и в процессе анализа результатов
тестирования.
Характер влияния тестовой тревожности на результаты тестирования изучен не в полной мере: в психодиагностике существует по крайней
мере три точки зрения.
 Связь между уровнем тестовой тревожности и показателями тестов достижений у взрослых и детей является обратно пропорциональной
(Ч. Спилбергер (1974 г.), И. Годри (1974 г.), С. Саразон (1960 г.) и др.).
 Связь между уровнем тестовой тревожности и показателями тестов достижений отсутствует (Д. Френч (1962 г.)).
 Отношения между тревожностью и качеством выполнения теста
нелинейные: для индивидов с невысоким уровнем тревожности характерной является ситуация незначительной тревоги во время проведения теста;
людям, имеющим высокий уровень тестовой тревожности, подходит спокойная атмосфера (А. Анастази (1982 г.)). [4]
Изучение проблемы выбора типа тестового задания для конкретного
учащегося в соответствии с накопленными данными об уровне его тестовой тревожности, последующая выработка соответствующих рекомендаций и алгоритмов тестирования в значительной мере может способствовать повышению надежности и объективности дидактического теста.
В настоящее время разработчики программного обеспечения, специализирующиеся в области информатизации образования, предлагают
педагогам различного рода компьютерные тесты и конструкторы тестов,
программные комплексы тестирования. Данные программные продукты
реализуют утилитарный подход к процессу тестирования, не учитывают
фактор тестовой тревожности учащихся.
278
Таким образом, актуальным является создание инструментальной
компьютерной среды (ИКС) оценки качества знаний учащихся, обладающей возможностями организации процесса дидактического тестирования,
интерпретации результатов с использованием технологий, основанных на
знаниях; проведения диагностики тестовой тревожности и выбора соответствующего типа дидактического теста для данного тестируемого.
ИКС предназначена для реализации эффективных процедур качественной оценки знаний учащихся, индивидуализации процесса дидактического тестирования.
Система призвана решать следующие основные задачи:
 обеспечения инструментария по созданию пользовательских дидактических тестов и их коррекции на основе эмпирического анализа;
 психолого-педагогической диагностики тестовой тревожности
учащегося с использованием стандартизованных методик;
 поддержки принятия решения диагноста о выборе типа дидактического теста для учащегося на основании результатов диагностики тревожности;
 проведения дидактического тестирования учащегося на различных
этапах обучения;
 осуществления оценки качества знаний учащихся.
Таким образом ИКС реализует композиционную, диагностическую,
антистрессовую, аналитическую и экспертную функции.
ИКС имеет блочно-модульную структуру. В ее состав входят блок
психолого-педагогической диагностики, блок дидактического тестирования, блок экспертизы.
Блок психолого-педагогической диагностики (ППД) включает в себя модуль психолого-педагогического тестирования и редактор ППД с
возможностью добавления пользовательских комментариев. Данный блок
реализует психолого-педагогическую диагностику тестовой тревожности
учащегося по одной из стандартизованных психодиагностических методик
(таких как тест школьной тревожности Филипса или опросник Спилбергера).
Блок дидактического тестирования состоит из дизайнера тестов и
модуля тестирования. Основными функциями блока являются формирование нового и редактирование существующего дидактического теста
(включая сопроводительные документы); сохранение результатов в базе
данных ИКС; печать бланков тестирования; организация интерфейса тестирования; анализ результатов.
Блок экспертизы представляет собой экспертную систему оценки
качества знаний учащихся. Последняя является ядром разрабатываемой
ИКС и состоит из базы знаний (единая база данных тестирования), машины логического вывода, компоненты оправданий, модуля извлечения знаний.
279
Основными функциями данного блока являются
 анализ результатов психолого-педагогической диагностики;
 формирование рекомендации диагносту относительно выбора типа
тестового задания для данного учащегося;
 генерация заключения для учащегося (количественные показатели, плохо изученные темы, список литературы и т.д.) и для учителя (количественные и качественные показатели, список слабоизученных учебных
тем, характеристики качества знаний).
Экспертная система ИКС представляет собой интерпретирующую и
диагностирующую систему. [5, 6] Данная экспертная система двунаправлена: она регулирует выбор типа теста, используя базу знаний и блок психолого-педагогической диагностики; а также интерпретирует результаты
тестирования, сообщая рейтинг учащегося, список слабо изученных тем.
Блок ППД
Редактор
ППД
Диагност
Блок экспертизы
Компонента
оправданий
Модуль
ППД
Единая
БД
тестирования
Дизайнер
ДТ
Машина
логического
вывода
Модуль
извлечения
знаний
Заключение
диагносту
Заключение
тестируемому
Тестируемый
Модуль
ДТ
Блок ДТ
Рис.1 Концептуальная схема ИКС
Основными компонентами экспертной системы ИКС являются база
знаний, машина логического вывода, доска объявлений, компонента
оправданий, модуль извлечения знаний.
В базе знаний системы хранятся два рода фактов и правил: о содержании и правилах интерпретации дидактического теста, а также о процедуре проведения психолого-педагогической диагностики и порядке интерпретации результатов. Информация о данных компонентах хранится в
единой базе данных тестирования.
Классическая доска объявлений экспертной системы предназначена
для записи промежуточных результатов, гипотез и решений, с которыми
работает программа.
280
Модуль извлечения знаний системы предоставляет возможность получения знаний о новых дидактических тестах и правилах их интерпретации, а также коррекции существующих фактов и правил вывода системы.
Компонента оправданий экспертной системы способна объяснить
пользователю логику рассуждения системы в процессе принятия решения,
в частности, система сообщает, на каком основании сформировано данное
диагностическое заключение и исключены альтернативы.
База данных тестирования используется всеми блоками ИКС, в том
числе блоком экспертизы, и, в частности, включает в себя базу знаний экспертной системы. [7]
ИКС выполнена как двухуровневое клиент-серверное приложение.
База данных тестирования реализуется как централизованная реляционная
база данных с сетевым доступом и клиент-серверной архитектурой. При
реализации экспертной системы используется продукционная модель
представления знаний.
Разрабатываемая ИКС представляет собой эффективное средство
оценки качества знаний учащихся на различных этапах обучения. Среда
может быть использована в учебном процессе для осуществления текущего, итогового и поститогового контроля. ИКС предназначена для использования в общеобразовательных (на средней и старшей ступенях обучения), средних специальных и высших образовательных учреждениях. [8]
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Литература
Ефремова Н.Ф. Современные тестовые технологии в образовании. –
Ростов-на-Дону: Издательский центр ДГТУ, 2001. – 187 с.
Матушанский ШГ.У. Проектирование педагогических тестов для контроля знаний // Информатика и образование. – 2000 - №6 – с. 7 – 10.
Михайлычев Е.А. Дидактическая тестология. Научно-методическое
пособие. – М.: Народное образование, 2001. – 432 с. – (Серия «Профессиональная библиотека учителя»).
Словарь-справочник по психодиагностике./ М., 2000.
Искусственный интеллект: в 3 кн. Кн.1. Системы общения и экспертные системы: Справочник / Под ред. Э.В. Попова. – М.: Радио и свзяь,
1990. – 464 с.
Искусственный интеллект: в 3 кн. Кн.2. Модели и методы: Справочник
/ Под ред. Д.А. Поспелова. – М.: Радио и свзяь, 1990. – 464 с.
Цаленко М.Ш. Моделирование семантики в базах данных. – М.:
Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1989. – 288 с. – (Проблемы искусственного интеллекта).
Чальцева А.С., Коваленко М.И. Инструментальная компьютерная среда оценки качества знаний учащихся // Труды Южного (Ростовского)
отделения Академии информатизации образования. – Ростов-на-Дону,
РГПУ, 2006. – 176 с.
281
ВЫБОР ЯЗЫКА ЛОГИЧЕСКОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ ДЛЯ
ИЗУЧЕНИЯ В КУРСЕ ИНФОРМАТИКИ ПРОФИЛЬНОЙ ШКОЛЫ
Н.А.Швыдкова, Т.К.Кузнецова
Педагогический институт ЮФУ, г. Ростов-на-Дону
Программирование исторически является одной из важнейших содержательных линий базового курса информатики для средней школы.
Стандарт не привязывает изучение программирования к конкретному языку, но исторически сложилось, что для изучения структурного программирования выбираются языки Basic и Pascal. Данный выбор обусловлен простотой и понятностью конструкций этих языков.
На профильном этапе обучения информатике линия «Программирование» обычно продолжается изучением объектно-ориентированных языков Visual Basic и Delphi – как следствие изучены языков Basic и Pascal.
Логическое программирование не входит в содержательную линию
«Программирование», элементы его упоминаются в стандарте среднего
общего образования и в профильном курсе при изучении темы «Системы
счисления и основы логики». Хотя логическое программирование в качестве объекта изучения пришло в школу гораздо раньше объектного. В период с 1987г. по 1995г. С.Г. Григорьевым, Е.А.Ерохиной, В.А.Кайминым,
Н.Д.Угриновичем, А.Г. Щеголевым и другими авторами были разработаны
многочисленные методические материалы по логическому программированию. Тем не менее, специального пособия по организации курса логического программирования, продолжающего базовый курс информатики, пока не существует.
Одним из популярных языков логического программирования является Пролог, который может быть реализован на школьных компьютерах.
Кроме того, имеется определенный методический опыт и традиции преподавания Пролога в школьной информатике.
Еще в 1998г. в нескольких школах Санкт-Петербурга в порядке эксперимента был внедрен курс по искусственному интеллекту и языку логического программирования Пролог в программы курса информатики 10-11
классов. В результате была выявлена готовность обучаемых к восприятию
идей и новых достижений в области информатики, необходимость внесения изменений в программу школьного курса информатики, что уже
предусмотрено требованиями стандарта среднего образования.
Рассмотрим существующие языки логического программирования и
возможность их изучения в профильной школе.
Язык
програмОсновные характеристики
мирования
Lisp
Использование единого спискового представления для программ и данных; применение выражений для определения
282
Снобол
Refal
Planner
Conniver
KLO
функций; скобочный синтаксис языка.
Язык обработки строк, в рамках которого впервые появилась и была реализована в достаточно полной мере концепция поиска по образцу. Язык Снобол был одной из первых
практических реализаций развитой продукционной системы. Здесь техника задания образцов и работа с ними существенно опередили потребности практики.
Язык Refal - алгоритмический язык рекурсивных функций.
В основу языка положено понятие рекурсивной функции,
определенной на множестве произвольных символьных выражений. Базовой структурой данных этого языка являются
списки, но не односвязные, как в Lisp, а двунаправленные.
Обработка символов ближе к продукционной парадигме.
Refal применяют при решении громоздких аналитических
выкладок в теоретической физике и прикладной математике, интерпретации и компиляции языков программирования, доказательстве теорем, моделировании целенаправленного поведения и при решении задач искусственного интеллекта.
В языке Planner заложена возможность автоматического
вывода результата из данных и заданных правил перебора
вариантов. Planner использовался для того, чтобы понизить
требования к вычислительным ресурсам (с помощью метода backtracking) и обеспечить возможность вывода фактов,
без активного использования стека. Система Planner явилась одной из первых попыток разработки языка программирования задач искусственного интеллекта, базирующегося на идеях автоматического доказательства теорем.
В Conniver нет автоматического режима возвратов, и автор
программы должен сам организовывать нужные ему дисциплины управления, а для этого язык должен открывать
пользователю свою структуру управления и предоставлять
средства работы с ней. Недостаток языка в том, что хотя
пользователь и получает гибкие средства управления, одновременно на него ложится трудная и кропотливая работа,
требующая высокой квалификации. Язык Conniver хорош
не для реализации сложных систем, а как база, на основе
которой квалифицированные программисты готовят нужные механизмы управления для других пользователей.
В основу языка KLO положено расширение языка логического программирования Пролог. Среди особенностей, новых в KLО по отношению к Прологу, можно выделить: более гибкую структуру управления, многопроцессовость,
283
ShapeUp
Пролог
Дейталог
операции
с
побочным
эффектом,
машинноориентированные операции. К наиболее существенным механизмам Пролога, не поддерживаемым в KL0, относятся:
средства управления базой данных, средства управления
таблицей имён.
ShapeUp - ещё один язык, в основу которого положен Пролог, расширенный средствами сопоставления строк. Характерной чертой ShapeUp, является выполняемая при унификации функция сопоставления строк. В ShapeUp включено
несколько операторов сопоставления строк. Язык позволяет
конструировать образцы строк, представляемые как термы
Пролога. Образцы могут унифицироваться с различными
строковыми объектами: расширена унификация для выполнения сопоставления строк. В результате ShapeUpпрограммы проще и имеют более прозрачную семантику,
их легче писать и понимать.
Язык Пролог базируется на ограниченном наборе механизмов, включающих в себя сопоставление образцов, древовидное представление структур данных и автоматический
возврат. Пролог особенно хорошо приспособлен для решения задач, в которых фигурируют объекты и отношения
между ними. Пролог обладает мощными средствами, позволяющими извлекать информацию из баз данных, причем
методы поиска данных, используемые в нем, принципиально отличаются от традиционных. Пролог успешно применяется в таких областях как: реляционные базы данных (язык
особенно полезен при создании интерфейсов реляционных
баз данных с пользователем); автоматическое решение задач; понимание естественного языка; реализация языков
программирования; представление знаний; экспертные системы и др. задачи ИИ.
Дейталог сконструирован для использования в качестве
языка баз данных. Он является непроцедурным, множественным, нечувствительным к порядку, не имеющим специальных предикатов и функциональных символов. Синтаксически Дейталог напоминает чистый Пролог. Все прологовские правила, для представления запросов и ограничений, являются также правильными запросами Дейталога.
Исходя из характеристик языков логического программирования,
можно предположить, что старшим школьникам, помимо языка Пролог,
вполне под силу изучение языков Лисп и Дейталог.
284
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Литература
Лапчик М.П. Методика преподавания информатики. Учебное пособие
для студентов ВУЗов, обучающихся по специальности 030100 «информатика», 2001г, Москва. Академия. 624 стр.
«Лисп» // http://www.zachetka.ru/referat/download.aspx?refid=30808
«Логическое программирование» // ru.wikipedia.org
«Обзор
языков
логического
программирования»
//
www.erudition.ru/referat/ref/id.19737_1.html
«Системы искусственного интеллекта и язык Prolog» // газета «Информатика и образование», 1998, №4
«Языки логического программирования экспертных систем» //
http://sapr.mgsu.ru/biblio/ex-syst/Glava17/Index7.htm
НОВЫЕ ПОДХОДЫ К СОЗДАНИЮ ДИНАМИЧЕСКИХ
СИСТЕМ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ
Л.Г. Комарцова, д.т.н., профессор
Московский государственный технический университет
им. Н.Э. Баумана (Калужский филиал)
komlg@bmstu.kaluga.ru
Во многих реальных системах, связанных с интеллектуальной обработкой информации, необходимо обеспечивать эту обработку в режиме online. Основные проблемы, которые необходимо решать в этом случае, связаны с выбором соответствующего метода кластеризации. Наиболее известным методом кластеризации является k-means [1], который находит k
различных групп данных (кластеров) и их кластерных центров как среднее
векторов данных, находящихся внутри кластеров. Эта процедура минимизирует расстояние каждого вектора до его ближайшего кластерного центра. Обычно это достигается путем значительного числа итераций.
On-line версия k-means алгоритма [2] основывается на априорном
знании о распределении входных данных. Для каждого нового вектора обновляется только ближайший кластерный центр. Это правило известно как
«локальный» k-means (или победитель забирает все), который может работать с данными, поступающими в интеллектуальную систему непрерывно.
Другие известные методы кластеризации DSA (Dynamic Clustering
Algorithm [3], FCMC ( Fuzzy C-means Clustering [4] хотя и являются эффективными методами, работают в режиме off –line и требуют, как и алгоритм
k-means, заранее определенного числа кластеров.
Менее известным является эволюционный кластерный метод
(Evolving Clastering Method -ECM [5]), который обеспечивает кластеризацию на протяжении всего жизненного цикла системы при непрерывном
поступлении входных данных. Он предназначен для on-line кластеризации,
285
хотя и включает специальную методику для уточнения кластерных центров при обучении в режиме off-line, что позволяет проводить смешанное
обучение при функционировании ИС.
Основное достоинство алгоритма заключается в том, что, в отличие
от других методов кластеризации, число кластеров заранее не определяется и может меняться в режиме on- line по мере поступления входных данных. Ограничение заключается в том, что для каждого кластера ищется
максимальное расстояние между примером и ближайшим кластерным
центром, и это расстояние не может быть больше заданной величины Dist.
Однако в процессе эволюции (в режиме on-line) эта величина может меняться в зависимости от текущей ошибки кластеризации.
Сравнение алгоритмов кластеризации осуществлялось на тех же тестовых функциях, что и в [6].
Метод
Ошибка E –обучение
K-means (off-line)
Fuzzy C-means (off-line)
ECM (on-line)
3.3
1.4
1.2
Ошибка
E- обобщение
6.3
5,8
5.3
Эксперименты показали, что ошибка классификации на обучающей
и тестовой выборке для ECM, обучающегося в режиме on-line, даже меньше, чем для традиционных методов. Основные достоинства ECM: более
высокая скорость работы; не требуется предварительное определение числа кластеров; создание кластеров в on-line режиме; возможность трассировки данных. Основная трудность реализации алгоритмов on-line без учителя, в отличие от обучения с учителем, - возможность не достижения минимума ошибки обучения. Поэтому целесообразно чередовать циклы обучения с учителем и без учителя.
1.
2.
3.
4.
Литература
MacQueen J. Some methods for classification and analysis of multivariante
observations. In Proc. Fifth Berkely Symposium of Mathematical, Statistical and Probability.- Vol.1.1967.-pp.281-297.
Fast learning in networks of locally-turned processing units.- Neural Computation, 1(2), 281-294.
Bruske J., Ahrns L., Sommer G. An integrated architecture for learning of
reactive behaviors based on dynamic cell structures. – Robotics and Autonomous Systems. – 22, 1998. –pp. 81-102.
Bezdek (ed.) Analysis of fuzzy information . – Vols. 1,2, 3. CRC Press.
1987.
286
5.
6.
Kasabov N. Song Q. DENFIS: Dynamic evolving neuro-fuzzy inference
system and its application for time-series prediction. –IEEE. Trans. Fuzzy
system, 10(2).-pp. 144-154.
Комарцова Л.Г., Особенности построения эволюционных систем на
основе генетических алгоритмов. 1 Межд. Конф. САИТ-2005–М.-2005.
С.201-204
РЕАЛИЗАЦИЯ ЛИНИИ АЛГОРИТМИЗАЦИИ И
ПРОГРАММИРОВАНИЯ ИНФОРМАТИКИ С ПОМОЩЬЮ МАЛЫХ
СРЕДСТВ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
И.Е. Вострокнутов, М.С. Помелова
Научный руководитель образовательных программ CASIO в России,
vostroknutov@sinn.ru
Арзамасский государственный педагогический институт, Нижегородская
область, marimari07@mail.ru
В настоящее время наблюдается бурное развитие нового направления информационных технологий, которое фактически уже сформировалось как самостоятельное направление. Речь идет о, так называемых, «малых средствах информационных технологий». Примерами таких технологий являются мобильные телефоны, электронные записные книжки,
смартфоны, карманные портативные компьютеры (КПК). Малыми средствами информационных технологий образовательного назначения являются научные и графические калькуляторы. Наибольшее распространение
в учебных заведениях нашей страны получили научные калькуляторы серии ES (fx-82 ES, fx-85 ES, fx-350 ES, fx-570 ES, fx-991 ES) и графические
калькуляторы (FX-9860G/ FX-9860G SD; FX-7540 G Plus; Algebra FX 2.0
Plus) фирмы CASIO.
Современные графические калькуляторы называют калькуляторами
лишь в силу привычки. По своим функциональным характеристикам они
являются скорее математическими микрокомпьютерами.
Современные калькуляторы (в частности, фирмы Casio) обладают
графическим дисплеем, большой памятью, имеют встроенный язык программирования высокого уровня, аналогичный Pascal и Basic, сетевой интерфейс, оснащены набором прикладных программ (электронная таблица
типа EXEL, статистический пакет и др.), а количество функций, выполняемых его процессором, даже превосходит аналогичный набор современных персональных компьютеров (более 2000). С помощью калькулятора
можно осуществлять расчеты и обрабатывать результаты экспериментов,
строить графики, проводить анализ функций. Причем действия исследователя при этом максимально упрощены: нажал пару клавиш – получи результат проверки статистической гипотезы одновременно со всеми воз-
287
можными статистическими характеристиками исследуемого процесса. К
ним можно подключать различное проекционное оборудование – мультимедиа проекторы и жидкокристаллическую панель, разработанную CASIO
для проектирования изображения с помощью кодоскопа. К ним можно через специальное устройство стыковывать датчики и они превращаются в
мини физическую лабораторию. Которая позволяет продемонстрировать
реальные процессы получения и обработки данных. Простейшие из них
измерение расстояний, скорости, температуры, электрических характеристик. Время подготовки оборудования – от включения до, например, построения графиков функций или выполнения лабораторных опытов составляет несколько секунд, что намного быстрее компьютера.
Естественно, что калькуляторы должны быть рассмотрены как
предмет изучения информатики. Но в силу своих функциональных возможностей калькуляторы могут быть использованы параллельно с компьютерами, а на уроках информатики в школах, не располагающих достаточным количеством компьютеров, позволяют существенно расширить
содержание курса информатики.
Таким образом, калькулятор является не только предметом изучения информатики, но и объектом, тем самым позволяет более полно выполнить образовательный стандарт и повысить качество обучения информатики.
Подробнее остановимся на возможностях встроенного языка программирования. Здесь и ниже будем называть встроенным языком программирования CASIO (ЯПC).
Язык программирования ЯПС является языком высокого уровня,
схожим с Pascal и Basic. Язык программирования ЯПС позволяет реализовывать все классические задачи, рассматриваемые в Basic и Pascal. Он
имеет свои характерные особенности ввода и вывода информации, а так
же построения основных алгоритмических конструкций. Рассмотрим
наиболее интересные примеры, реализованные в ЯПС. Здесь, на наш
взгляд, предложены наиболее интересные и показательные задачи, реализованные в ЯПС.
Язык программирования ЯПС позволяет реализовать идеи структурного программирования. Рассмотрим пример сочетания графики и
структурного прогаммирования. Несмотря на то, что дисплей калькулятора монохромный и небольшого размера (12763 точки) и не предназначен
для создания произвольных картинок. В нем достаточно полно можно реализовать работу с графикой.
Рассмотрим еще одну задачу, сочетающую в себе графическое построение, а так же ввод и обработку массива.
Пример. Программа, строящая столбчатую диаграмму по заданным
значениям.
Подпрограмма DANN
288
Введите: I◢
-й элемент данных: ? List 1 [I]
Подпрограмма STOLB
F-Line 1I, 0, 1I, 0+ List 1 [I] 
F-Line 1(I1), 0, 1(I1), 0+ List 1 [I] 
F-Line 1(I1), 0+ List 1 [I], 1I, 0+ List 1 [I]
Программа DIAGRAM
ViewWindow -1, 11, 1, -1, 6, 1 
Количество данных:?N 
For 1 I To N
Prog DANN 
Prog STOLB 
Next
Для данных: 3; 1; 4; 2,5 имеем следующую диаграмму
Использование структурного программирования языка ЯПС позволяет создавать более сложные, динамические программные проекты.
Пример. Программа, которая создает на экране окно и имитирует
движение в нем кубика под углом к поверхности, при столкновении с гранью окна кубик отскакивает от нее по закону отражения. Схематическое
движение кубика представлено на рис. 3.
Подпрограмма KUBIK
F-Line Х, Y, X, Y+1 
F-Line Х, Y, X+1, Y 
F-Line Х+1, Y+1, X+1, Y 
F-Line Х+1, Y+1, X, Y 
Подпрограмма OKNO
F-Line -6, 3, 6, 3 
F-Line 6, 3, 6, -3 
F-Line 6, -3, -6, -3 
F-Line -6, -3, -6, 3
Подпрограмма  DVIG
Prog OKNO 
X+AX 
Y+BY 
Prog KUBIK 
ClrGraph
289
Программа DVIGENIE
ClrGraph 
-6X 
-6Y 
0.2A 
0.2B 
Lbl 1 
Prog DVIG 
If X≤-6 And A=-0.2 And B=0.2 
Then 0.2A 
IfEnd 
If X≤-6 And A=-0.2 And B=-0.2 
Then 0.2A 
IfEnd 
If Y≥2 And A=0.2 And B=0.2 
Then -0.2B 
IfEnd 
If Y≥2 And A=-0.2 And B=0.2 
Then -0.2B 
IfEnd 
If X≥5 And A=0.2 And B=0.2 
Then -0.2A 
IfEnd 
If X≥5 And A=0.2 And B=-0.2 
Then -0.2A 
IfEnd 
If Y≤-3 And A=0.2 And B=0.2 
Then 0.2B 
IfEnd 
If Y≤-3 And A=-0.2 And B=-0.2 
Then 0.2B 
IfEnd 
Goto 1
Следует сделать вывод, что достаточно сложные задачи, за исключением больших прикладных задач могут быть реализованы в ЯПС, не хуже чем Pascal и Basic.
290
ПРЕПОДАВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНЫХ
ДИСЦИПЛИН В УСЛОВИЯХ
ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ
ФОРМИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ЗНАНИЙ О ФИЗИЧЕСКИХ
ОСНОВАХ ПЕРЕДАЧИ И ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ В
СПЕЦФИЗПРАКТИКУМЕ
О.М. Алыкова
Астраханский государственный университет
Факультет физики и электроники, кафедра общей физики
г. Астрахань, E-mail: kof@aspu.ru
На современном этапе развития общества в компетенцию учителя
физики, входит новое качество – он должен не только иметь представление о физических основах передачи, приема и обработки информации, но
и уметь доступно объяснить учащимся физические основы работы
устройств которые осуществляют эти процессы. Основным устройством
достижения этих целей является персональный компьютер.
Специально проведенный педагогический эксперимент среди учителей, позволил установить, что большинство из них весьма слабо представляют собой этапы преобразования и обработки информации для ее передачи и приема и испытывают трудности в выявлении этих этапов на основе физических знаний. Анкетирование студентов, изучивших курсы общей физики, основы автоматики и вычислительной техники показало, что
они затрудняются в объяснении физических принципов работы компьютера в целом и отдельных его блоков, необходимых для преобразования сигнала из аналогового в цифровой, кодирования его, преобразования принятого цифрового сигнала в аналоговый и т.д.
Отсюда следует, что необходимо разработать такую методику обучения студентов физическим основам работы компьютера, в результате
которой они приобретут требуемую компетенцию.
Для подготовки учителя физики нами предлагается специальный
практикум «Физические основы передачи и обработки информации с применением компьютера», целью которого является выделение действий, необходимых для передачи информации в обобщенном виде и формирование
их у студентов в процессе экспериментальной деятельности. Для этого на
вводном занятии выявляются действия, лежащие в основе передачи информации с помощью персонального компьютера (см. рис. 1).
291
Рис. 1. Действия, необходимые для осуществления передачи информации
с применением компьютера.
Особенностью этого занятия является то, что студенты под руководством преподавателя самостоятельно выделяют эти этапы на основе
понятий «информация», «знаковая форма информации», «материальный
носитель информации», «аналоговый электрический сигнал», «цифровой
электрический сигнал».
Далее организуется практикум, который последовательно формирует у студентов выделенные действия в процессе выполнения специальной
экспериментальной деятельности, представленной восемью лабораторными работами.
Название каждой лабораторной работы соответствует цели экспериментальной деятельности студентов, которой они должны овладеть в результате ее выполнения.
В данном спецкурсе предполагается выполнение следующих лабораторных работ:
1 лабораторная Преобразование передаваемой информации в аналогоработа
вый электрический сигнал
2 лабораторная Преобразование аналогового электрического сигнала в
работа
цифровую форму.
3 лабораторная Передача цифрового сигнала, содержащего передаваеработа
мую информации (на примере передачи информации по
лазерному лучу)
4 лабораторная Преобразование цифрового сигнала с помощью основработа
ных логических элементов И, ИЛИ, НЕ
5 лабораторная Преобразование цифрового сигнала с помощью комбиработа
национных схем для заданной логической функции
292
6 лабораторная
работа
Преобразование цифрового сигнала с помощью сумматора, мультиплексора и демультиплексора, шифратора
и дешифратора
7 лабораторная Преобразование цифрового сигнала в аналоговый элекработа
трический сигнал
8 лабораторная Получение информации в определенной знаковой форработа
ме, помещенной на каком-либо материальном носителе.
Дадим краткую аннотацию перечисленных лабораторных работ.
Так как современный компьютер является электронной машиной
использующей в своей работе электрические сигналы, то возникает необходимость перевести сигнал любой природы в электрический аналоговый
сигнал. Реализация этого процесса изучается в ходе выполнения первой
лабораторной работы спецкурса на примере преобразования акустического, оптического и теплового (изменение температуры) сигнала. В качестве
преобразователей используются микрофон, фотодиод, термопара, терморезистор, а в качестве индикаторов – осциллограф и гальванометры демонстрационные (от вольтметра и амперметра).
На современном уровне развития средств коммуникации информация по каналам связи чаще всего передается в цифровой форме. Для преобразования аналогового (непрерывного) сигнала в цифровой необходимо
выполнить три операции: дискретизация, квантование и кодирование.
Названные выше процессы изучаются во второй лабораторной работе.
Разработанная установка позволяет пронаблюдать, как происходит оцифровка сигнала, выяснить, как влияют на достоверность преобразований
информации технические параметры аналого-цифрового преобразователя.
В ходе выполнения третьей лабораторной работы студенты изучают
один из современных способов передачи информации – передача информации по оптическому (лазерному) лучу. Модуляция луча осуществляется
двумя способами – по модуляции питания лазера и с использованием модулятора, изготовленного на основе монокристаллической пленки ферритграната.
Четвертая лабораторная работа знакомит студентов со схемотехнической реализацией логических элементов И, ИЛИ, НЕ и с физическими
принципами, лежащими в основе их работы.
В ходе выполнения пятой лабораторной работы показывается возможность схемотехнической реализации любой таблицы истинности, т.е.
фактически любого комбинационного устройства.
В работе шесть изучаются отдельные функциональные узлы на основе логических элементов, из которых можно собрать любой более сложный блок.
В седьмой лабораторной работе осуществляется преобразование
цифрового сигнала в аналоговый, а в восьмой с использованием электромеханических исполнительных устройств осуществляется получение ин293
формации в требуемой знаковой форме и на определенном материальном
носителе.
Приведенный выше спецфизпрактикум предлагается проводить со
студентами четвертого, пятого курса специальностей 032200 «физика»;
032200.00 «физика с дополнительной специальностью» в рамках дисциплин и курсов по выбору учебного плана, где на данную дисциплину отводится 40 часов.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В
ДОВУЗОВСКОМ ГЕОГРАФИЧЕСКОМ ОБРАЗОВАНИИ
С.П. Анисимова, Т.В. Ромашова
Томский государственный университет, г. Томск
На первое место в развитии современного общества вышли задачи
по формированию личности, способной к дальнейшему самообразованию,
понимающей основные закономерности взаимодействия природы и общества и причины пространственной неоднородности территорий. Формирование географической культуры населения в условиях усиливающегося
антропогенного влияния на окружающую среду является актуальной задачей современности. Географическая культура представляет собой понимание каждым гражданином современного общества взаимосвязей в системе
«природа – население – хозяйство». Понятие о географической культуре
включает четыре компонента: 1) географическую картину мира; 2) географическое мышление; 3) методы географии; 4) язык географии (Максаковский, 1998). Сегодня новые задачи невозможно решить, используя только
традиционные методы обучения географии. В связи с этим особое место
занимает внедрение информационных технологий в процесс формирования географических знаний. Кроме этого, информационные технологии
могут использоваться как в ходе учебного процесса, так и реализация
учебного процесса может осуществляться на основе использования информационных технологий. Вследствие этого внедрение дистанционных
образовательных технологий занимает важное место. Об актуальности использования образовательных информационных технологий свидетельствует тема симпозиума Комиссии Международного географического союза (МГС), в работе которого Россия также принимала участие (Горбанёв,
2001).
Томский государственный университет (ТГУ) ведет активную работу по довузовской подготовке старшеклассников по предметам географического цикла. Это проведение подготовительных курсов для школьников
по географии, проведение ежегодной межвузовской олимпиады по географии для старшеклассников, совместная работа со школами г. Томска по
программам профильного обучения (в частности, со школой № 1 г. Том-
294
ска). Созданная в Томской области инфраструктура районных ресурсных
центров (Анисимова, Демкин и др., 2005) позволила применить технологии дистанционного обучения в довузовской подготовке школьников. В
частности, с 2003 г. в довузовской подготовке по географии Томского государственного университета стали применяться дистанционные образовательные технологии, основанные на использовании инфокоммуникационных средств и электронных образовательных ресурсов.
Дистанционное обучение по программе довузовской подготовки
«География» заключается в следующем. Учебная программа, рассчитанная
на 72 часа, включает лекционные занятия на основе технологий спутникового телевизионного вещания; самостоятельную работу с электронными
образовательными ресурсами (записями видеоуроков, которые проводят
преподаватели ТГУ); консультации и контрольные работы с преподавателями с использованием сетевых технологий (электронная почта, чат, работа на форуме, видеоконференция).
Систематическое сопровождение и поддержка учебного процесса
осуществляется с помощью автоматизированной системы дистанционного
обучения Томского государственного университета «Электронный университет» http://edu.tsu.ru/.
Содержательной основой программы довузовской подготовки по
географии является разработанная нами коллекция видеоуроков. Ее можно
рассматривать как электронный образовательный ресурс, содержательно
представляющий собой целостный курс «География» объемом 38 часов,
соответствующий базовой программе для общеобразовательных учреждений Министерства образования РФ (География…, 2002). Содержание видеоуроков и их структура определяется главной целью программы довузовской подготовки по географии – сформировать у старшеклассников
представление об уникальности природы Земли как планеты людей и на
системном уровне раскрыть особенности взаимодействия природы и человека. Таким образом, исходя из главной задачи курса – систематизировать
уже имеющиеся географические знания старшеклассников – особое внимание уделяется вопросам раскрытия системы географических знаний и
современным проблемам человечества, решение которых находится в сфере географии.
Коллекция видеоуроков «География» состоит из трёх частей. В первой части раскрываются разделы, относящиеся к «Начальному курсу географии». Предлагаются такие темы: «История накопления географических
знаний», «Географическая карта», «Земля – часть Вселенной», «Литосфера
и рельеф», «Атмосфера и климат», «Гидросфера. Мировой океан», «Земля
– планета людей», «Географическая оболочка». Этот большой и интересный раздел, который формирует фундаментальную основу географических
знаний, посвящен изучению различных процессов (движению воздушных
масс, поверхностных течений, литосферных плит), изучению взаимосвязи
295
и взаимодействия компонентов природы (круговороты веществ и энергии),
изучению формирования всей географической оболочки. В каждой теме
рассматриваются наиболее важные вопросы, позволяющие раскрыть её содержание. Так, в теме «Географическая оболочка» представлены следующие вопросы: строение географической оболочки, свойства географической оболочки, этапы развития географической оболочки, природные комплексы (ландшафты), зональные природные комплексы, азональные природные комплексы, зональность в горах и океанах, природа и человек. Использование мультимедиа позволяет более доступно раскрыть суть этих
сложных, но важных для понимания процессов.
Во второй части коллекции видеоуроков представлены темы курсов
«География материков и океанов» и «География России». Характеристика
природы материков и океанов дается по традиционному плану на примере
Южной Америки и Атлантического океана. При изучении природы России
и её экономики также обращается внимание на использование типовых
планов при их описании.
Третья часть коллекции посвящена изучению экономической и социальной географии мира и глобальным проблемам человечества. В этой
части уделено внимание таким осоновополагающим темам, как «Политическая карта мира», «Проблемы использования мировых природных ресурсов», «Население мира», «Мировое хозяйство и всемирные экономические отношения», «Интеграция стран мира», «Пути решения глобальных
проблем человечества».
Преподаватель в каждой теме раскрывает основные теоретические и
эмпирические знания: дает определения понятий, излагает некоторые гипотезы и теории, а также закономерности размещения природных и антропогенных объектов. Раскрываются и частные закономерности, присущие,
например, современному развитию экономики России. Знания эмпирического характера представлены в виде фактов, имён исследователей и географической номенклатуры.
Преимуществом видеолекций по сравнению с традиционным бумажным учебным пособием является использование мультимедиа. Использование информационных технологий позволяет объединить на одном
носителе различные формы представления информации: живая речь преподавателя, сопровождаемая текстовыми вставками, иллюстрациями, фотографиями, видеофрагментами, музыкальным сопровождением, компьютерной анимацией и др. Специальные психологические исследования
(Маслов, Пронина, 1998) показывают, что подобные приёмы передачи информации, как и компьютерные игры, активно развивают навыки восприятия пространства, умение быстро ориентироваться на местности и понимать отношения объектов, принимать решения в незнакомой обстановке.
В целом разработанный нами курс довузовской подготовки «География» выполняет следующие основные функции: передача научной ин296
формации и трансформация её в учебный материал, систематизация знаний и интеграция с другими системами знаний, обучение учащихся самостоятельной познавательной деятельности, развитие и воспитание личности учащегося.
Таким образом, опыт показал, что использование электронных образовательных ресурсов по географии для подготовки к урокам географии,
а также к поступлению в вузы, позволяет решить следующие задачи: способствовать формированию географической культуры, оптимизировать
процесс подготовки учебного материала с ориентацией его на современные формы обучения, ориентировать учащихся на приобретение фундаментальных знаний, применять дифференцированный подход к обучающимся, ориентировать учащихся на самостоятельное добывание знаний,
способствовать более быстрому усвоению учебного материала.
1.
2.
3.
4.
5.
Литература
Максаковский В.П. Географическая культура. – М.: Гуманит. изд.
Центр ВЛАДОС. – 1998. – 416 с.
Горбанёв В.А. Научный симпозиум Комиссии МГС по географическому образованию в Хельсинки // География в школе. – 2001. – № 8. –
С 80-83.
География. Программы для общеобразовательных учреждений. 6-11
кл. – М.: Дрофа, 2002. – 115 С.
Маслов О.Р., Пронина Е.Е Психика и реальность: типология виртуальности // Прикладная психология, 1998. – № 6.
Анисимова С.П., Демкин В.П., Можаева Г.В., Руденко Т.В.
Районные ресурсные центры как основа образовательной информационной среды Томской области // Качество образования: менеджмент,
достижения, проблемы: Материалы VI Международной научнометодической конференции. Новосибирск, 23-25 мая 2005. – Новосибирск, 2005. – С. 382-383.
СИСТЕМА ИНТЕРАКТИВНЫХ ОБУЧАЮЩИХ ЗАДАНИЙ ПО
ХИМИИ С МУЛЬТИМЕДИА КОМПОНЕНТАМИ
А. К. Ахлебинин, А. С. Кракосевич
КГПУ им. К. Э. Циолковского, г. Калуга
Систему многофункциональных интерактивных обучающих заданий можно использовать при изучении любой темы школьного курса химии. Целесообразность ее применения зависит от индивидуальных особенностей и потребностей учителя и учащихся. Предусмотрено три режима работы: тренажер, проверочная и контрольная работа.
297
Режим "Тренажер" наиболее информативен и в наибольшей степени позволяет реализовать деятельностный подход в обучении учащихся.
Учащемуся последовательно предъявляются пять различных заданий, выбираемых из блока соответствующего модуля по заданному алгоритму.
Задания по каждой теме сгруппированы в мини блоки, в каждом из которых содержатся однотипные задания как по содержанию, форме предъявления, вводу ответа и т. д. Задания из каждого мини блока выбирается
случайным образом по одному, таким образом, с одной стороны достигается уникальность каждой проверочной работы, а с другой - их равноценность. Время работы учащегося не ограничено. Учащийся может в любой
момент прекратить работу с тренажером и обратиться к другому модулю.
Каждое интерактивное обучающее задание может содержать следующие компоненты:
 Задание
 Иллюстрации (фотография, рисунок, модель, видеофрагмент и
т.д.)
 Гиперссылки
 Техническая помощь
 Подсказки
 Возможные правильные ответы
 Типичные неправильные ответы
 Совет
 Комментарий
 Оценка
Задание включает вопрос или упражнение или относительно простую задачу в одно или два действия. Вопросы обычно соответствуют понятийной ступени восприятия учащимся учебного материала и закрепляют
знание химических терминов, понятий, формул, правил, определений, законов, некоторых дат в истории химии, фамилий великих ученых и т. д.
Упражнения служат для приобретения и закрепления умений и навыков на
репродуктивном уровне. Решение задач, как правило, соответствует творческой ступени и способствует формированию процедурных знаний.
Следует отметить, что такое распределение форм интерактивных
тестовых заданий по уровням мыслительной деятельности является условным. Вопрос может быть нестандартным, а задача типовой, тем более такие исключения подтверждают правило. Ключевым моментом работы с
заданием является ввод ответа. В качестве ответа обычно должны вводиться слова, обозначающие важнейшие химические понятия, термины,
химические и математические формулы, результаты расчетов и другая
значимая информация. При вводе ответа обучаемый должен соблюдать
определенные правила: использовать при введении формул латинский алфавит, соблюдать порядок расположения пробелов при вводе уравнений,
298
применять общепринятые обозначения и символы. В то же время допускается большая вариативность правильных по существу ответов. Могут использоваться слова синонимы, приниматься ответы в виде чисел с различной точностью округления и т. д. Если пользователь не знает, как ввести
ответ, он может прибегнуть к контекстно-зависимой технической помощи,
где приведены соответствующие примеры. В случае, если у учащегося
возникают затруднения с содержательной стороной ответа или он не уверен в своих знаниях, ему предоставляются широкие возможности пополнить свои знания и найти правильные ответы на поставленные вопросы
или задания - он может воспользоваться подсказкой, посмотреть соответствующий раздел учебника, воспользоваться справочниками, фотоальбомом и т. д.
Необходимость ввода в компьютер конкретных, имеющих химический смысл ответов, способствует непроизвольному запоминанию учащимися терминов, фактов, установлению соотношений между понятиями и
явлениями. В то же время запоминание ответов на вопросы с целью обмануть учителя или компьютер приводит к нужному результату - учащийся
запоминает то, что ему и нужно было запомнить. Поэтому такие задания
названы интерактивными, обучающими. Термин “интерактивный”
(interactive) широко применяется в информатике и является синонимом диалоговый. Диалоговый режим обычно предполагает обмен текстовыми
командами и ответами. Однако следует вложить в этот термин более глубокое значение - взаимодействующие с сознанием обучаемого. Если при
ответе на вопрос с самостоятельной формулировкой ответа результат решения одновременно и является вводимым ответом, он непроизвольно запоминается, то при выборе ответа есть дополнительная и даже мешающая
операция, не являющаяся значимой для сути решения - ввод числа или выбор из “меню”.
В ряде случаев используются задания с выбором ответа, особенно
когда требуется проверить одним вопросом значительный объем знаний.
Однако в таком случае предпочтение отдается интегральному (множественному, кумулятивному) ответу, когда учащемуся нужно выбрать несколько пунктов из предложенных (не менее, чем из пяти), и только полный ответ будет считаться правильным.
В системе интерактивных заданий реализован принцип немедленной обратной связи. После ввода ответа система проводит его анализ и реагирует не только на правильные или неправильные ответы, но и по специальному алгоритму обнаруживает неполные ответы, ответы с допущенными грамматическими ошибками или с опечатками. В этом случае учащемуся дается возможность исправить свой ответ. Предусмотрена возможность реакции системы на типичные ошибки - заведомо неправильные
ответы.
299
В случае неправильного ответа на экране появляется совет, следуя
которому учащийся может избежать подобных ошибок в дальнейшем. По
окончании работы дается развернутый комментарий по поводу проделанной учащимся работы и приводится вербальная оценка результата. Результаты работы фиксируются в электронном журнале.
Режим "Проверочная работа" является следующим после тренажера этапом работы и содержит задания для контроля уровня усвоения материала учащимися. В целом работа учащегося проходит так же, как и в
режиме тренажера. Она включает 5 заданий, выбираемых так же, как при
работе в режиме тренажера. Время ограничено – 10 минут.
Как правило, отсутствует возможность воспользоваться подсказками и материалом гипертекстового учебника. В зависимости от выбранных
уровней сложности и трудности возможна работа в шести режимах, отличающихся и возможностью доступа к дополнительной информации.
По окончании работы дается развернутый комментарий по поводу
проделанной учащимся работы и приводится вербальная оценка результата, выставляется отметка. Результаты работы фиксируются в электронном
журнале.
Режим "Контрольная работа". Для динамического формирования
индивидуального варианта контрольной работы используются задания
блоков, учащемуся предъявляется десять заданий, на выполнение которых
отводится 20 минут. Как правило, отсутствует возможность воспользоваться подсказками и материалом учебника. В зависимости от выбранных
уровней сложности и трудности возможна работа в шести режимах, отличающихся и возможностью доступа к дополнительной информации. По
окончании работы дается развернутый комментарий по поводу проделанной учащимся работы и приводится вербальная оценка результата, выставляется отметка. Результаты работы фиксируются в электронном журнале.
Для учета индивидуальных особенностей каждого учащихся и формирования индивидуальных образовательных траекторий можно настроить систему заданий. Таким образом, реализуется личностноориентированный подход к обучению. Настройки применимы при работе
учащихся в режимах Тренажер, Проверочная и Контрольная работа.
Настройки состоят из трех частей: уровня сложности (базового и
углубленного), уровня трудности (низкого, среднего, высокого), совета
(показывать его или нет).
Уровень сложности: cодержание заданий базового или углубленного уровней сложности определяется требованиями Федерального компонента государственного стандарта общего образования, минимумом содержания образования, соответствующей учебной программой. Если выбран уровень сложности "базовый", задания ряда блоков становятся недоступными для пользователя, о чем выдаются соответствующие сообщения.
300
Уровень трудности. Низкий уровень: фактически режим тренажера, но с ограничением по времени. Средний уровень: нет подсказок и
учебника. Высокий уровень: нет подсказок и учебника. Более жесткие
критерии оценки. Сообщение о результатах работы формируется с учетом
процента правильных ответов.
Советы призваны оказывать учащемуся методическую помощь в
случае неправильного выполнения заданий. В ряде случаев они могут
нести разъясняющую информацию о возможных причинах ошибки и путях
ее устранения. Разработанная система многофункциональных интерактивных обучающих заданий с мультимедиа компонентами позволяет реализовать деятельностный подход к обучению, создавать индивидуальные траектории обучения и в полной мере использовать главные преимущества
электронных средств обучения - интерактивность и мультимедийность. В
значительной мере предложенная система реализована в ряде электронных
изданий [1-3].
1.
2.
3.
Литература
Ахлебинин А. К., Ахлебинина А. А., Ахлебинина Т. В., Гузей Л. С.,
Гусев С. Е., Карпов В. А., Кракосевич А. С., Лазыкина Л. Г., Ларионова В. М., Лихачев В. Н., Нифантьев Э. Е., Савиткин Н. И., Чайков С. Г.
и др. 1С: Школа. Химия, 8 класс. Мультимедийный компакт-диск для
поддержки школьного курса химии. 1С. -2004. 455 МБ.
Ахлебинин А. К., Ахлебинина А. А., Ахлебинина Т. В., Гузей Л. С.,
Еремин В. В., Карпов В. А., Кракосевич А. С., Кузьменко Н. Е., Лазыкина Л. Г., Ларионова В. М., Лихачев В. Н., Нифантьев Э. Е., Чайков
С. Г. “Химия для всех – XXI: Решение задач. Самоучитель”. Мультимедийный компакт-диск с комплектом программ для поддержки
школьного курса химии. 1С. -2004. 630 Мб.
Ахлебинин А. К., Ахлебинина А. А., Ахлебинина Т. В., Герке С. Б.,
Костюхина Т. Е., Кракосевич А С., Самойлова И. Р., Сивоглазов В. И.,
Эндебера О. П.."Биология: 6 класс. Живой организм" Мультимедийный компакт-диск для поддержки школьного курса биологии. 1C. 2005. 623 Мб.
СИСТЕМА РАЗВИТИЯ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО МЫШЛЕНИЯ
УЧАЩИХСЯ ПОСРЕДСТВОМ ЭЛЕКТИВНЫХ КУРСОВ
МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ ПРОЦЕССОВ И СИСТЕМ
Баяндин Д. В., Гаряев А. В.
ПГТУ г. Пермь, гимназия № 7 г. Пермь
Мир, окружающий человека, чрезвычайно сложен и многообразен.
Пытаясь объяснить его устройство и происхождение, человек с давних пор
301
создавал различные модели, как всей Вселенной, так и частные, объясняющие конкретные природные явления. Бытует мнение, что, обладая необходимым инструментарием, каждый может смоделировать всё что угодно.
Наше же исследование показывает, что обладание современными методиками и инструментами, является лишь необходимым, но не достаточным
условием, для достижения планируемого результата. Достаточным и необходимым условием является развитое теоретическое мышление исследователя на материале той науки, в сфере которой находится предмет исследования.
Процесс обучения осмысленному моделированию проходит несколько этапов. Центральным понятием каждого этапа обучения является
учебная идеальная (материальная) модель, но на каждом этапе есть особое
понимание этой учебной идеальной (материальной) модели одного и того
же явления или природного объекта. Оно отражено в предлагаемой ниже
классификации, в основание которой положен уровень понимания учебного материала учащимися на разных этапах обучения.
Физическая модель - комплекс качественных описаний данного
явления. Под качественным описанием понимается именно особое качество модели, а не приближённый характер её описания.
Математическая модель - есть комплекс количественных описаний связей и отношений данного явления.
Компьютерная модель – это программная среда для вычислительного эксперимента, объединяющая в себе на основе математической модели явления или процесса средства интерактивного взаимодействия с объектом эксперимента и развитые средства отображения информации.
Развитие теоретического мышления должно проходить следующие
этапы:
1.Овладение методами теоретического мышления, такими как мысленный эксперимент, моделирование, идеализация, восхождение от абстрактного к конкретному, формализация. На данном этапе находят также
продолжение своего развития общелогические методы, в том числе и аналогия. Этот этап занимает период с 7 по 9 класс. Проходит в рамках факультативного курса «Теоретические методы решения физических задач».
2.Овладение обще-частными методами решения физических задач,
такими как кинематический, динамический, законы сохранения, расчёта
физических полей, дифференцирования и интегрирования, симметрийный
и статистический анализы. На данном этапе свое дальнейшее продолжение
развития получают теоретические методы познания природы, в особенности метод моделирования (через овладения методами анализа размерности,
метод оценки, метод исследования предельных случаев и т.д.) и общелогические методы. Этот этап занимает период с 9 по 11 класс. Проходит в
рамках факультативного курса «Математическое моделирование природных процессов и систем».
302
3.Овладение информационными технологиями для конечного пользователя, такими как модельные лабораторные работы, модельные демонстрации, модельные конструкторы, обучающие сценарии на факультативе
«Виртуальная физика» в 9-11 классе.
На данном этапе также осваиваются методы визуального моделирования природных процессов и систем и численные методы решения проблемных ситуаций. Свое дальнейшее развитие получают теоретические и
общелогические методы познания, но в новом технологическом преломлении. Этот этап также занимает период с 9 по 11 класс. Проходит в рамках
факультативного курса «Компьютерное моделирование физических процессов и систем».
Оба направления осуществляются организационно в рамках школьно-вузовского научно-методического центра компьютерного моделирования «Stratum Education» гимназии № 7 г. Перми при РЦИ ПГТУ.
На первом этапе (овладение теоретическими методами решения
проблемных ситуаций) преобладают учебные проблемы качественного характера, так как главная задача данного этапа – выстраивание понимания
природных процессов и систем.
В соответствии с данной концепцией определены цели предлагаемого факультатива: а) эволюция понимания основных физических идей в
их логическом развитии (дискретность вещества, взаимодействие, направленность природных процессов и т. д.); б) овладения теоретическими методами анализа природных процессов и систем.
Учащиеся учатся строить идеальные физические модели на качественном уровне (математических знаний для построения математической
модели в 7-9 классах недостаточно) на уроках физики и оперировать ими в
соответствии с методикой предлагаемой теоретическими методами. Необходимость этого очевидна, так как идеальные объекты требуют других
способов воздействия на них в отличие от реальных объектов. В учебных
программах предлагаемых для школ данное требование отсутствует.
На втором этапе, идет обучение математическому моделированию
конкретных физических явлений. В это умение включается:
а) выбор системы тел и существенных свойств, описывающих эти
объекты;
б) выделение системы тел из её окружения, и замена действия
окружающих тел силами и потоками действия;
в) рефлексия относительно того, сохраняют ли определяющие понятия и наиболее существенные свойства изучаемого объекта свой привычный смысл в данной постановке задачи;
г) задание отношений между выбранными объектами с учетом тех
ограничений, которые накладывают на них законы природы;
д) формирование определяющих уравнений и их решение;
е) анализ решения задачи на физическую непротиворечивость.
303
В обычном учебном процессе мы имеем дело с теми задачами, в которых обеспечена полнота величин и их значений, необходимых для её
решения и проведён процесс идеализации. Поэтому в данном случае решить физическую задачу – это значит найти (восстановить) неизвестные
связи, физические величины и т. д. Содержание факультатива «Математическое моделирование природных процессов и систем» - решение задач, в
которых не обеспечена совокупность необходимых данных (за исключением табличных величин) для её решения, или не проведена идеализация,
или то и другое вместе взятое. В этом случае решить физическую задачу –
это сначала смоделировать данную проблемную ситуацию, а уже потом
обнаружить неизвестные связи и физические величины, используя соответствующие методы решения физических задач.
На третьем этапе происходит знакомство с компьютерными системами и методами визуального проектирования и математического моделирования, а так же овладение объектно-ориентированным подходом для
описания сложных систем объектов.
Структура курса представляет четыре последовательных блока:
а) работа с готовыми проектами физического содержания, конструирование из готовых наборов моделей-конструкторов, являющихся элементами активной обучающей среды "Виртуальная физика";
б) создание собственных проектов слабо формализованного характера в ходе ознакомления с методами визуального проектирования;
в) создание математических моделей исследуемых явлений и создание её компьютерного аналога методами визуального проектирования;
г) создание новых проектов учебного и учебно-исследовательского
назначения, которые могут использоваться при обучении других детей.
На этапе а) происходит знакомство с инструментальной средой,
основными ее понятиями, приемами работы в ней и типами проектов. В
частности, производятся модификации проектов-задач, построенных на
базе готовых тематических конструкторов (системы механических тел,
тепловые процессы, цепи постоянного тока, электростатические поля и
др.), таким образом, создаются новые задачи.
На этапе б) происходит систематическое (хотя, разумеется; далеко
не полное) обучение работе в ИС «Stratum 2000». Существенно, что за счет
инструментального подхода и сервисных возможностей ИС «Stratum 2000»
к концу каждого из занятий учащийся успевает построить один или даже
несколько законченных, полноценно работающих проектов, увидеть реальный результат, который получить за такие сроки, используя традиционные алгоритмические языки, невозможно. Ребенок видит, как проект
модифицируется, разрастается, усложняется, все более становится похожим на реальную систему.
Вторая часть курса сопровождается методическим пособием, позволяющим детям работать с выбранными (или самостоятельно придуманны304
ми) ими сюжетами в индивидуальном темпе, практически автономно, обращаясь к учителю лишь с отдельными вопросами. Работа на каждом компьютере — индивидуальное творчество, похожих проектов не бывает.
Важный элемент — состязательность: у кого получится красивее, содержательнее, сложнее.
На этапе в) тематика проектов возвращается к физике. Описываются на языке уравнений, рассчитываются и визуализируются простейшие
процессы: равномерное и равноускоренное движение с управлением ускорением; движение тела в поле тяжести Земли; столкновения объектов,
вращение по инерции и под действием внешних воздействий, качание тела
по горизонтальной и наклонной плоскости, в том числе с соударением и
т.д. По ходу дела прорабатывается вопрос о структурировании проекта,
применении объектно-ориентированного подхода, построении распределенной и иерархически организованной модели. Наиболее сложные проекты этого этапа связаны с описанием полевых взаимодействий объектов по
принципу "каждый с каждым", что является в ИС «Stratum 2000» альтернативой передаче взаимодействий по информационным связям между модельными объектами. Методическое сопровождение на третьем этапе имеет иной характер, чем на втором: учащийся лишь получает общую формулировку задачи и указания по принципиальным моментам реализации проекта, а также обсуждает с учителем физическую сторону проблемы, уравнения физической модели системы. Детали же реализации проекта он продумывает и воплощает самостоятельно.
На этапе г) (после полугода систематической работы) степень самостоятельности учащегося еще более возрастает: теперь и разработка
способов реализации проекта возлагается на него. Задачи при этом ставятся учителем абсолютно индивидуальные. Процедура совместного формулирования модели сохраняется. На выходе теперь можно ожидать полезные для учебного процесса продукты: демонстрации, лабораторные работы, тренажеры, контрольные задания. Высшее достижение — построение
модельного конструктора по одной из учебных тем курса физики.
В дальнейшем, работа с этими учениками, ведется, условно говоря,
в рамках научно-исследовательской деятельности учащихся, в которой вопросы формулирования математической компоненты моделей также в значительной степени разрабатываются учеником. Таким образом, ставится
цель выхода учеников, вооруженных новыми информационными технологиями, на исследовательский уровень.
Наличие данной системы последовательных курсов позволяет избежать несколько серьезных недостатков, существующих в современных системах обучения моделированию:
 отрыва модели от своего материального прототипа, то есть подмене его таким искусственным объектом, порой имеющим с реальным
объектом мало общего в его существенных свойствах и отношениях;
305
 формализма применения математических средств, для анализа тех
или иных природных явлений, то есть когда во главу угла поставлен сам
метод познания, а не существо проблемы исследования. Для этого учащиеся учатся сначала строить физические модели природных явлений, а уже
после этого их математические и компьютерные модели;
 необоснованной сложности предлагаемых задач на первом этапе
обучения, через систему последовательных курсов, которые адаптированы
для возрастных и интеллектуальных особенностей учащихся.
Как же предполагается развитие теоретического мышления учащихся всего класса, если основная часть данной деятельности лежит в инвариантной части учебной программы по физике, то есть, другими словами, в
эту деятельность включена лишь часть класса? Это осуществляется по
двум направлениям:
а) Изменение методов преподавания – переход от объяснительноиллюстративного (репродуктивного) метода, эксплуатирующего сложившийся к этому времени уровень мышления ученика, к методам деятельностным, направленным в основном на развитие, как эмпирического, так и
теоретического мышления ученика.
б) Изменение методики преподавания – внедрение в учебную деятельность групповой технологии взаимодействия учителя и ученика, и
учеников между собой. Это предполагает не только обмен информацией
между учениками, но и теми новыми методами работы с этой информацией, которые были приобретены теми, кто дополнительно посещает занятия
факультатива.
ПРАКТИКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ FLASH-ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ
ПОДГОТОВКЕ СПЕЦИАЛИСТОВ ЭКОНОМИЧЕСКОГО
ПРОФИЛЯ
С.В. Воробьев, Е.Ю. Негин
Елецкий государственный университет им. И.А. Бунина, г. Елец
В современном обществе большое внимание в процессе профессиональной подготовки специалистов различных профилей уделяется грамотному и эффективному представлению учебной информации, рассчитанной
на широкую аудиторию слушателей. Особенно это касается специалистов
экономического направления, т.к. именно экономическая информация
насыщена всевозможными формулами, графиками, таблицами, отображает
динамические процессы и поэтому при обучении наиболее качественно
усваивается в совокупности большинства ее видов: текстовой, графической, аудиовизуальной. Причем данное утверждение справедливо для любой формы представления, например, реферат, доклад, отчет о проделанной работе или конференция.
306
Кроме того, будущий экономист должен сам уметь составлять грамотные мультимедийные документы и презентации. Практика показывает,
что для будущего экономиста недостаточно уметь обрабатывать большие
объемы учетных данных, анализировать их и подготавливать разнообразные финансово-экономические документы. Все эти материалы в результате приходится показывать в обобщенном виде коллегам, начальнику или
деловым партнерам. От того насколько наглядно, рационально и информативно преподнесены данные сведения, может зависеть успех будущего
проекта.
Еще совсем недавно для наглядного представления слушателям той
или иной информации использовались доска и мел, рисованные на бумаге
плакаты, диапроекторы, кинопроекторы, кодоскопы и другие технические
средства. Они обладали ограниченными возможностями, требовали трудоемкой и кропотливой подготовки материалов для презентации. Сегодня на
помощь приходят средства новых информационных технологий, которые
имеют гораздо больше возможностей. Так, например, популярным средством обучения и представления любой мультимедийной информации является «компьютерная презентация». В процессе презентации автор преподносит аудитории новые идеи, разработки, планы и другие демонстрационные материалы. Технически реализовать такую презентацию можно
при помощи компьютеров, цифровых видеокамер, проекторов и интерактивных досок.
Для создания презентаций существует ряд программных продуктов,
являющихся приложениями соответствующих комплексов разработок ведущих производителей программного обеспечения. К таким приложениям
относятся PowerPoint компании Microsoft, Corel Presentations компании
Corel и другие.
Еще одним мощным программным продуктом, позволяющим создавать высококачественные и «живые» презентации, является пакет Flash
компании Macromedia. Презентации, изготовленные с использование flashтехнологий, отличаются повышенной интерактивностью и возможностью
привлечь внимание даже самого требовательного зрителя.
В пакете Macromedia Flash есть четыре образца презентаций с одинаковым кодом, написанном на языке ActionScript. Образцы презентаций
позволяют упростить процесс создания собственной презентации путем
изменения или добавления имеющегося кода. В программном коде прописываются все объекты окна презентации, например, кнопки, рисунки, а
также определяются возможные действия при изменении операций над
этими объектами. Для наглядности приведем ниже пример кода образца
презентации.
if (isLoaded == undefined) {
var updateFrame = function (inc) {
var newFrame = _currentframe + inc;
307
gotoAndStop(newFrame);
if (_root._currentframe == 1) {
backBtn._alpha = 50;
backBtn.enabled = false;
} else {
backBtn._alpha = 100;
backBtn.enabled = true;
}
if (_root._currentframe == _root._totalframes) {
forwardBtn._alpha = 50;
forwardBtn.enabled = false;
} else {
forwardBtn._alpha = 100;
forwardBtn.enabled = true;
}
}
forwardBtn.onPress = function () {
updateFrame(1);
}
backBtn.onPress = function () {
updateFrame(-1);
}
var keyListener = new Object();
keyListener.onKeyDown = function () {
if (Key.isDown(37)) {
updateFrame(-1);
} else if (Key.isDown(38)) {
updateFrame(-(_currentframe-1));
} else if (Key.isDown(39)) {
updateFrame(1);
} else if (Key.isDown(40)) {
updateFrame(_totalFrames + 1);
}
}
Key.addListener(keyListener);
updateFrame();
}
this.isLoaded = true;
stop();
Данный код можно модифицировать в соответствии с требованиями
автора презентации. В качестве примера покажем, как можно изменить
программный код, чтобы на первом слайде не отображалась кнопка возврата на предыдущий кадр. Для этого следует заменить фрагмент кода
308
if (_root._currentframe == 1) {
backBtn._alpha = 50;
backBtn.enabled = false;
}
на фрагмент
if (_root._currentframe == 1) {
backBtn._alpha = 0;
backBtn.enabled = false;
}
Для кнопки перехода на следующий кадр в последнем слайде следует произвести соответствующую замену фрагмента кода
if (_root._currentframe == _root._totalframes) {
forwardBtn._alpha = 50;
forwardBtn.enabled = false;
}
На фрагмент
if (_root._currentframe == _root._totalframes) {
forwardBtn._alpha = 0;
forwardBtn.enabled = false;
}
В результате сохранения этих изменений кода flash-презентации поставленная нами задача будет решена.
Приведем еще один пример преобразования презентации, который
продемонстрирует интерактивные дидактические преимущества flashтехнологий. В практике часто возникает ситуация, когда у выступающего
перед аудиторией специалиста отсутствует указка, а ему необходимо обратить внимание слушателей на какую-то определенную часть слайда презентации. Эту проблему можно решить несколькими способами, например,
созданием в презентации интерактивной «стрелки-указателя». Покажем
технологию ее создания.
В начале требуется создать новый символ, используя в пункте меню
Insert команду New Symbol. Назовем его Arrow и присвоим тип Movie clip.
Затем на первом кадре презентации рисуем стрелку и преобразовываем ее
в объект Movie clip. Выравниваем ее по ширине и по высоте так, чтобы она
была строго по центру. На кадре где необходимо сменить положение указателя, например, на 5 кадре, выполняем команду Insert Keyframe и при
помощи клавиш навигации приподнимаем стрелку немного вверх, как это
требует сценарий презентации. Активируем первый кадр и в меню Properties в качестве параметра свойства Tween устанавливаем Motion.
Далее вставляем объект Keyframe, например, в 10 кадр, опускаем
стрелку на исходное положение (как в первом кадре), щелкаем по пятому
кадру и в меню Properties свойство Tween устанавливаем как Motion. Пе309
ретаскиваем ее из библиотеки на нужный слайд презентации. Выделяем
стрелку и в меню Properties пункт Instanse Name пишем ее имя «Arrow».
Затем щелкаем по слою этого кадра, в котором находиться код, и вписываем следующий программный код.
this.onMouseDown=function():Void{
arrow.startDrag(true);
};
this.onMouseUp=function():Void{
arrow.stopDrag();
};
Теперь нажимаем сочетание клавиш CTRL+Enter, переходим к
слайду со стрелкой, подводим курсор к ней, нажимаем и удерживаем левую клавишу «мыши» и перетаскиваем указатель на нужное место слайда.
После этих процедур «стрелка-указатель» готова к использованию.
Таким образом, мы показали лишь малую часть всех возможностей
программного продукта Flash, которые можно использовать в процессе
обучения. Такого вида презентационных эффектов можно сделать огромное количество при помощи flash-технологий. Они не только помогают в
объяснении материала, но и наглядно демонстрируют превосходство компьютерной презентации, сделанной в Macromedia Flash, по сравнению с
другими программными продуктами.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НОВЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ОБУЧЕНИИ БИОЛОГИИ В СИСТЕМЕ
ОБЩЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
В.В. Владимиров
Московский государственный областной университет, г. Москва
Некоторое время назад мы уже осознали и примирились с тем, что
темпы развития общества ведут к постоянному умножению информации.
Не утонуть в этом информационном море, а, точно ориентируясь, решать
свои практические задачи должны помочь человеку новые информационные технологии (НИТ). Если сегодня ещё есть сферы жизни, где пока
можно обойтись без средств новых информационных технологий, то в информационном обществе неумение пользоваться компьютером будет
означать социальную неполноценность. В этих условиях мы приходим к
выводу о том, что спрос на качественное образование, в том числе и на
биологическое, превышает предложение. Особенно по таким параметрам
как информационная насыщенность, вариативность, профилированность,
мобильность. Возникает вопрос: как из всеобщей тенденции к дезорганизации может появиться "порядок" в живой природе, социуме и рассматриваемой нами области знания? Решением этой проблемы является иннова-
310
ционная педагогическая технология. Ее применение позволяет не только
создавать новое информационно-образовательное пространство, но и вносить существенные организационные коррективы в существующую методику обучения биологии в школе. На большинстве уроков, внеурочных и
внеклассных занятий учитель использует отработанные педагогические
приемы. Они, как ему представляется, обеспечивают наилучший результат. Современность ставит под сомнение такой подход, так как потребность одного учащегося в вариативном биологическом образовании не
идентична потребностям его одноклассника или даже соседа по парте.
Возникновение нового казалось невероятным чудом, в то время как “на
свет” появилось действенное решение наболевших проблем. Именно новые информационные технологии позволяют обнаружить новое и в методике биологического образования.
Традиционные методы обучения биологии обычно включают три
этапа: передача информации (объяснение, рассказ, беседа и пр.), тренинг
(закрепление) и аттестация (контроль). Для каждого из этих этапов существуют дидактические материалы на печатной основе. Компактный электронный ресурс, содержащий традиционный изобразительных средств и
текстовых материалов для распечатки, в совокупности с мультимедиапроектором и системой компьютерного поиска уже является привлекательным. Но понимание электронного издания как энциклопедии с традиционными дидактическими материалами не будет достаточным, чтобы
стимулировать учителя на освоение компьютера. Электронное издание
должно отличаться от традиционных (полиграфических) материалов.
При обучении биологии новые информационные технологии позволяют:
- использовать видеофрагменты, звуковое сопровождение, анимации с их остановкой, анализом, комментарием и удобным поиском фрагментов;
- многократно повторять интеллектуальные процедуры, контролировать ход их выполнения;
- использовать интерактивные формы обучения, моделирующие
элементы общения учащегося с учителем, когда неверный выбор ответа на
вопрос сопровождается разной реакцией;
- автоматизировать учет, контроль и оценивание уровня учебных
достижений учащихся, систематизацию ошибок по нескольким параметрам.
Если технологические возможности сопровождены соответствующей методикой, это делает обучение биологии более привлекательным как
для учителей, так и для учащихся, может облегчить труд учителя, освободить его от рутинной работы на всех трех этапах обучения.
Ниже приведены типы объектов, которые отличают электронное издание от полиграфического с отнесением их к тем этапам обучения, на ко311
торых они наиболее приемлемы. При использовании электронных изданий
на этапе объяснения мы, в основном, предполагаем демонстрацию отдельных фрагментов издания через мультимедиа-проектор, а на этапе закрепления и контроля – индивидуальную работу ученика на отдельном компьютере или в рамках сети.
Ясно, что электронные издания могут использоваться и более гибко
(распечатка фрагментов, демонстрация заданий на экран и т.п.). Однако в
этом случае их потенциал вряд ли будет реализован полностью.
Далее даётся характеристика типов объектов, представленных в
электронных изданиях с указанием на возможность их использования на
разных этапах.
Этап «Объяснение»
Цветные рисунки и фото – учебники и методические пособия не
могут иметь большой иллюстративный материал, т.к. это резко повышает
их себестоимость. Цифровые технологии позволяют при той же стоимости
насытить издание большим количеством цветных иллюстраций. Цветные
фотографии позволяют расширить иллюстративный ряд, придать ему
большую эмоциональность, приближенность к реальной жизни.
Слайд-шоу – сменяющиеся иллюстрации (фотографии, рисунки) с
дикторским сопровождением.
Видеофрагменты – выполняют функцию, аналогичную использовавшимся ранее учебным кино- и видеофильмам, однако в сочетании с
компьютерными технологиями выводят их на качественно новый уровень
(возможность использования паузы, копирования кадра, увеличения отдельного фрагмента, сопровождения его текстом, выносками; создание
собственного объекта на основе кадра и т.д.)
3D – рисунки и модели. Создание пространственного рисунка с возможностью изменения ракурса рассматривания, приближения и удаления
объекта с эффектом увеличения заменяет собой серию рисунков, разрезов
и выносок и позволяет учителю выбирать для комментария тот или иной
фрагмент.
Анимации короткие (упрощенные) – «ожившие картинки», показывающие короткую динамику процесса. Могут содержать всплывающие
подписи, выделение отдельных частей, сопроводительный текст диктора
или быть интуитивно ясными в силу понятности содержания первого кадра и названия объекта.
Анимации сюжетные – аналоги традиционных фрагментов «мультфильмов», включавших в учебные кино- и видеофильмы для иллюстрации
механизмов тех или иных биологических процессов, в том числе и процессов микромира. Психологически привлекательны за счет использования
современного компьютерного дизайна, внедряемого в сознание школьника
телевидением. В подобных анимациях облегчена остановка и переход к
нужному фрагменту, за счет синхронизированного звукового сопровожде312
ния возможно квалифицированное объяснение процесса с нужными визуальными акцентами.
Интерактивные модели – анимация, ход которой зависит от задаваемых начальных условий. Могут использоваться для имитации биологических процессов. К этому типу объектов можно отнести интерактивные
таблицы (когда фрагменты могут «оживать» в короткие анимации или
укрупняться с появлением новых деталей).
Интерактивные рисунки – упрощенный вариант интерактивных
моделей. При подведении курсора к такому рисунку отдельный объект или
часть объекта выделяются подсвечиванием или изменением цвета, и
всплывает его название.
Вспомогательный материал – сюда можно отнести справочные и
обобщающие таблицы, определения величин, формулы. Они могут быть
использованы на этапе объяснения для того, чтобы не работать с доской и
мелом при проведении урока в компьютерном классе.
Этап «Закрепление»
Задания с выбором ответа – компьютерные технологии позволяют
легко анализировать, сохранять и обрабатывать задания, где требуется выбрать один или несколько вариантов ответа из предложенных. Такие задания помимо текста могут содержать рисунки, а также фотографии, видео и анимационные фрагменты (однако пока чаще всего содержат только тексты, формулы и рисунки.)
Задания с необходимостью ввода числового или словесного ответа
с клавиатуры – анализ числа слова (словосочетания), введенного в специальное поле, в настоящее время также доступен большинству обучающих
программ.
Тематические подборки заданий – реализуют техническую возможность сборки объектов по их характеристикам (атрибутам) и методическую возможность создания групп заданий, рассчитанных на достижение
педагогических целей за счет определенной последовательности их выполнения, привязки ко времени занятия, данной программе, выбранному
учебнику.
Задания с использованием фото, видео и анимаций – такие задания
переводят фото-, видео - и анимационные объекты из категории иллюстраций в категорию обучающих материалов. В обучении биологии могут быть
использованы для создания заданий, связанных с экспериментом, обработкой экспериментальных данных и для составления информации, представленной в различных видах, т.е. для усвоения методов познания, включенных в образовательный стандарт.
Интерактивные задания – задания (система заданий), в которых заложен компьютерный контроль этапов выполнения и ошибок, имеется система подсказок для выбора следующего шага, система ветвлений в зависимости от результатов выполнения первого этапа.
313
Вспомогательный материал – справочные и обобщающие таблицы
могут быть использованы и на этапе закрепления – если учащийся обращается к ним при выполнении заданий или ликвидации пробелов в знаниях.
Этап «Контроль»
Задания с выбором ответа, с необходимостью ввода ответа с клавиатуры, с использованием, фото, видео и анимаций, интерактивные задания –
все эти типы, обычно используемые на этапе закрепления, могут быть использованы и на этапе контроля – если у ученика нет возможности просмотреть верный ответ или решение задания.
Тематические наборы тестовых заданий с автоматической проверкой – снабжены системой автоматической проверки и выдачей протокола выполнения. Оценивание выполнения оставлено за учителем по рекомендациям автора.
Контрольно-диагностические тесты – помимо протокола выполнения всех заданий содержат обоснованный анализ пробелов знаний по
данной теме и рекомендации по их ликвидации.
Особенностью преподавания биологии в средней общеобразовательной школе является необходимость демонстрации различных форм
наглядности на всех этапах учебных занятий: при проверке изученного ранее учебного материала, при изучении нового материала и в процессе закрепления новых знаний. Психологами установлено, что эффективность
усвоения материала при использовании одних словесных методов изложения возможна в пределах 10 – 15 %. При использовании только зрительной
наглядности усвоение возрастает до 25 %, а при одновременном предъявлении звуковой и зрительной информации эффективность усвоения материала достигает уже 65 %.
Всем известен небогатый выбор средств наглядности на уроке биологии: таблицы, рисунки на доске цветным мелом, самодельные схемы,
графики, рисунки несмываемыми маркерами на лавсановой пленке, которые проецируют на экран при помощи кодоскопа. Существуют также
слайды, диафильмы, видеофильмы. Каждое из этих наглядных средств
имеет свои недостатки. Так, содержание таблиц часто не соответствует образовательной программе, а по некоторым темам их и вовсе нет. То же
можно сказать и о стандартных наборах учебных слайдов, учебных диафильмах, видеофильмах. Кроме того, иногда отсутствует техническое
оснащение, необходимое для демонстрации видеофильмов, да и набор их
невелик. Содержание учебных видеофильмов редко соответствует программе, они перегружены излишней информацией, в них мало того конкретного материала, который необходим для переработки на уроке. Оставляют желать лучшего и самодельные средства наглядности, т.к. созданы
они учителем в меру его скромных художественных способностей. Кроме
314
того, рисунки на доске невозможно сохранить надолго, приходится рисовать снова и снова.
Имеющиеся на рынке электронные издания по биологии, распространяемые на компакт-дисках, содержат множество электронных объектов, открывающих новые методические приемы при изучении нового материала и его закреплении. При этом они легко вписываются в стандартную методику ведения урока. Помимо традиционных видео и анимационных фрагментов, рисунков, появились интерактивные объекты. Их можно
назвать, используя термины для обозначения старых наглядных пособий,
динамичными плакатами и электронными муляжами. Они позволяют
укрупнять изображение отдельных фрагментов, «заглядывать» внутрь
объекта, убирать лишние детали, пользоваться всплывающими подсказками и т.д. Динамические модели, показывающие динамику биологических
процессов при изменении начальных условий, вообще не имеют аналогов
вне компьютера. Поэтому учителям, безусловно, следует смелее обращаться к новым информационным технологиям. Они не только сделают
преподавание более ярким, но и облегчат труд учителя биологии.
ВИДЕОКОМПЬЮТЕРНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ В МОДЕЛИРОВАНИИ
ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ШКОЛЬНОМ КУРСЕ
М.Ю. Гармашов, Т.В. Клеветова, Э.С. Попов
ГОУ ВПО «Волгоградский государственный педагогический
университет», г. Волгоград
Демонстрационный физический эксперимент в школьном курсе является отражением научного метода исследования и важной составной частью, обеспечивающей успешное усвоение предмета. Изучение явлений на
основе физического эксперимента способствует формированию научного
мировоззрения учащихся, более глубокому усвоению физических законов,
повышает интерес школьников к изучению предмета. Одним из основных
методов познания свойств и закономерностей физического мира является
моделирование. При модельном эксперименте совершается переход от
естественного физического объекта к его подобию для экспериментального исследования и перенос результатов исследования на оригинал. «Использование возможностей компьютерного моделирования, - отмечает
И.В. Роберт, - включение средств наглядности, разнообразных средств ведения диалога намного повысило бы эффективность использования ПС,
предназначенных для организации и проведения лабораторных или практических работ, расширило бы сферу их применения за счет возможности
осуществления с их помощью экспериментально-исследовательской деятельности»[1].
315
В нашей работе мы обращаемся к вопросу создания компьютерных
моделей на основе реального физического эксперимента с использованием
видеотехники и называем видеокомпьютерным экспериментом, под которым понимается такая организация реального физического эксперимента,
при котором он сопровождается видеосъемкой и созданием на этой основе
компьютерной модели. Данный вид эксперимента позволяет многократно
воспроизводить рассматриваемое физическое явление и проводить измерение величин, что в свою очередь обеспечивает возможность работы в
индивидуальном режиме и более глубокое усвоение изучаемого материала. Обращаясь к видеокомпьютерному сопровождению реального физического эксперимента, мы опирались на рассмотрение сущности метода моделирования с педагогической точки зрения, которая заключается в том,
что на основе содержательного анализа какого-либо физического объекта
и экспериментально установленных свойств создается идеальная модель,
служащая для учащихся предметом рассмотрения и приводящая к появлению нового теоретического знания. Разработка учениками собственных
моделей требует от них целостности замысла, продуманности действий,
самостоятельности в выборе методик реализации. Такой индивидуальнотворческий характер учебной деятельности можно рассматривать как восхождение от информационного восприятия к личностно-творческому
осмыслению материала. В ходе совместной деятельности учитель и ученик
выбирают объект моделирования и подкрепляет реальный физический
эксперимент видеокомпьютерным моделированием, который в свою очередь выполняет функцию объяснения в процессе обучения и создает оптимальные условия для усвоения научных положений. Созданная модель
должна учитывать сложность изучаемого материала и выделять те элементы, которые обычно в техническом объекте закрыты: наблюдать кинематику процессов в более замедленном темпе; фиксировать определенное состояние изучаемого явления или процесса; повторять изучаемый процесс
нужное число раз; наглядно представить объекты, недоступные чувственному восприятию; изучать объекты и явления, неосуществимые в школьных условиях. Таким образом, мы выделяем направленность видеокомпьютерного эксперимента на демонстрацию явлений, измерение физических
величин и вывод закономерностей, объяснение принципа действия технических установок. Учебное моделирование в данном случае используется
как одно из средств организации совместной деятельности учащихся и
учителя. При создании моделей на основе реального эксперимента идет
распределение действий между участниками, организуется взаимный контроль и оценка действий.
В ходе исследования были определены критерии готовности учащихся и учителей для работы с видеокомпьютерными моделями. Для учащихся: (1) проявление личностной позиции в совместной деятельности
при проведении демонстрационного эксперимента в соответствии с пред316
ложенными способами сочетания реального и компьютерного эксперимента; (2) уровень предметной подготовки; (3) уровень компьютерной грамотности. Для учителей: (1) интерес к компьютерному моделированию и личностному развитие учащегося на основе создания и применения компьютерного моделирования; (2) потребность в собственном профессиональном
и личностном росте (адекватная самооценка и рефлексия собственных
действий; сотрудничество и соавторство с учениками в процессе создания
компьютерных программ); (3) система знаний о природе и сущности классического демонстрационного эксперимента и возможности создания компьютерных моделей; (4) опыт использования и создания компьютерных
моделей реальных физических процессов.
С учетом вышеназванных критериев мы предлагаем следующие
способы организации деятельности учителя и ученика: учитель выполняет
реальный эксперимент и на основе этого создаёт компьютерную модель,
ученики используют полученные данные и проверяет закономерности;
учитель совместно с группой учащихся выполняет реальный эксперимент
и на основе этого создаёт компьютерную модель; ученики самостоятельно
проектируют деятельность для проведения реального эксперимента и создания модели.
Данные способы организации учебной деятельности позволяют вести обучение на приемлемом для ученика уровне трудности в соответствии с уровнем предметной подготовки и зоной его ближайшего развития
и имеют ряд преимуществ: возможность повторения демонстрационных
опытов без дополнительной наладки оборудования; детальное рассмотрение происходящих процессов; экономия учебного времени, требуемого на
наладку оборудования. Одним из существенных недостатков использования данного метода является недостаточное техническое оснащение кабинетов физики и подготовка учителей к работе с компьютерным оборудованием. Опытно–экспериментальная работа по данному направлению позволяет обосновать необходимость внесения изменений в структуру изучения
физики в средней школе и сформулировать требования к организации
процесса обучения с позиции сопровождения реального физического эксперимента видеокомпьютерными моделями:
1. Формирование представлений о сущности физических явлений
должно основываться на их модельных представлениях.
2. Формирование систем экспериментальных умений и навыков
должно обеспечиваться на основе индивидуальной деятельности
в ДКС.
3. Знакомство учащихся с основами физической науки должно
осуществляться с учётом их личностных и возрастных особенностей и опираться на различные виды экспериментальной работы.
317
Для проведения видеокомпьютерного эксперимента мы предлагаем
использовать демонстрационный миникомплекс, включающий компьютер,
видеокамеру, демонстрационную установку, предназначенные для работы
учителя, а также по возможности, оборудованное компьютером рабочее
место учащегося, позволяющее выбирать образовательный маршрут, осуществлять разноуровневую индивидуальную подготовку учащихся с учетом интереса и предметной подготовки, отражающей уровень сформированности экспериментальных умений и навыков, а также характер межсубъектного взаимодействия в процессе проведения эксперимента и способы сочетания реального эксперимента и компьютерных моделей. Для
проведения эксперимента в качестве связующего звена между компьютером и демонстрационной установкой используем видеокамеру. Для соединения видеокамеры и компьютера достаточно иметь одно дополнительное
устройство ТV-тюнер. Однократно настроив компьютер, к нему в любое
время можно подключать видеокамеру и записывать необходимые моменты эксперимента на жёсткий диск. Полученный видео ряд легко разбить на
кадры при помощи несложной программы Video Paint из пакета Ulead MediaStudio. Обратимся к применению данного миникомплекса при изучении
темы «Механические колебания» в курсе физики 10 класса и рассмотрим
описание движения математического маятника. Известно, что данные колебания могут быть отнесены к числу гармонических только при малом
угле размаха (не превышающем нескольких градусов) и в связи с этим зафиксировать координаты шарика в определенные промежутки времени с
помощью реального эксперимента не представляется возможным. Видеосъемка и компьютерная обработка данных позволяет получить видеоряд
положений колеблющейся точки через промежуток времени, равный 1/25
c., из которого можно определить положение шарика в проекции на ось X
через равные промежутки времени. По полученным данным, при помощи
компьютера можно построить график затухающих колебаний и не только
качественно как это обычно делают в реальном демонстрационном эксперименте с помощью маятника с песочницей, но и количественно проследить зависимость основных физических характеристик. Обработка данных
реального физического эксперимента с использованием компьютерных
технологий весьма целесообразна на сегодняшний момент, так как, формируя физическую картину мира у школьников, мы развиваем их информационную культуру.
Оценка эффективности использования миникомплекса в учебном
процессе проводилась по следующим параметрам: сравнение времени, затрачиваемого учителем на подготовку и проведение реального физического эксперимента и при работе с видеокомпьютерными моделями; уровень
усвоения учебного материала учащимися; возможность развития информационной и предметной компетенций учащихся.
318
1.
Литература
Роберт И.В. Современные информационные технологии в образовании: дидактические проблемы; перспективы использования. - М.:
"Школа-Пресс", 1994 - С. 85.
НОВЫЕ УЧЕБНЫЕ МУЛЬТИМЕДИЙНЫЕ ПОСОБИЯ ПО ФИЗИКЕ
«ФИЗИКА И СПОРТ» И «ФИЗИКА И АВТОМОБИЛЬ»
А.В.Гаряев, И.Ю.Калинин
гимназия № 7 г. Перми, Еловская СОШ
Пространство урока зиждется на трех китах – Учитель, Ученик и
Учебный материал. Создать из этих разнородных и разнонаправленных
частей нечто гармоническое и захватывающее, что носит имя Его Величество Урок, задача сложная и увлекательная.
Рис. 1: Титульный лист
Рис. 2: Оглавление
Поиск методов, стимулирующих познавательную деятельность
учащихся, должен сопровождаться непрерывной работой над содержанием
и структурированием учебного материала, который предъявляется ученикам. Необходимость этого особенно остро ощущается с внедрением ИКТ в
учебный процесс. Изменяя способ предъявления информации, мы начали
поиск нового учебного материала, который будет адекватен новой образовательной ситуации. А там, где его нет или недостаточно, то и создание
этого учебного материала. Поэтому нами были созданы авторские мультимедийные учебные пособия: «Мультзадачники по физике», «Физика и
автомобиль» и, наконец, «Физика и спорт».
Образование – процесс всепланетарный и одновременно конкретный. Он либо осуществляется на данном уроке, либо нет. Основополагающим и решающим фактором успешного достижения цели на уроке является сама личность учителя – его система ценностей, приоритетов, способов деятельности. Учитель по своим лекалам кроит свое образовательное
пространство и образовательное пространство ученика.
Примером авторского прочтения учебного материала являются вышеназванные электронные учебные пособия. Почему мы ощутили необхо319
димость создания данных учебных пособий, и какие проблемы обучения и
познания они решают?
Абстрактные понятия есть лишь орудия познания. Они не есть знание истинное и абсолютное. Они есть фрагмент знания. Как из кусочков
картона малые дети складывают забавную картину, так из фрагментов общего знания складывается мировосприятие и формируется мировоззрение
ученика.
Как сделать так, чтобы не допустить искажений? Как помочь понять
ученику наличие серьезных пробелов в той картине мире, которая складывается в его сознании? Как сделать знание живым для него, действенным,
а не мертвым хламом разных правил, предписаний, алгоритмов? На все эти
вопросы методики преподавания физики должен ответить метод теоретического познания – восхождение от абстрактного к конкретному.
Рис. 3: Страница медиазадачника
«Физика и спорт»
Рис. 4: Страница ЭУП «Физика и
спорт»
Сам по себе метод не гарантирует достижения результата. Он лишь
путь, которым следует идти. Без достаточной практики представления
фрагментарного по необходимости знания в виде некой целостности, в которой простроены связи между отдельными понятиями, нельзя провести
иерархию данных понятий. А значит, не удастся построить знание более
высокой степени общности, чем исходное.
Ни одно абстрактное знание не может так действовать на эмоции
ученика, так как конкретный факт, свидетельство. Разве может тронуть
ученика судьба «физического тела», «материальной точки»? Или, все-таки,
ему интереснее и понятнее, чем закончится погоня между трубадуром и
сыщиком во фрагменте из мультипликационного фильма «По следам Бременских музыкантов»? Ни в одном «макроскопическом теле» нет той бездны ощущения прикосновения к мировой тайне, как в обыкновенной тающей снежинке на его ладони. Понимание законов физики, в отличие от их
знания, начинается с того момента, когда это знание не только воспринимается, но и переживается.
Эмоциональная насыщенность любого спортивного состязания и
гордость за Россию в миг триумфа соотечественников на соревнованиях
высочайшего ранга способствует вдохновенному усвоению обычного, по
320
нашим меркам, учебного материала. Эту идею мы постарались воплотить в
медиазадачнике «Физика и спорт».
А Вы представляете свою повседневную жизнь без автомобиля? А
повседневную жизнь автомобиля? Вы никогда не задумывались над тем,
как устроен Ваш автомобиль? Автомобиль не роскошь, а средство передвижения. Автомобили все заполонили… В данном творении человеческого труда воплощены гениальные прозрения множества ученых и изобретателей. Мы постарались показать на примере привычного для жителей планеты Земля устройства для передвижения, то, как труд множества людей
находит свое органичное воплощение в одном единственном автомобиле,
за который вы садитесь, чтобы ехать на работу. И это нам удалось.
Сшив из разноцветных кусочков физического знания картину мира,
и вдохнув в каждый фрагмент жизнь в соответствии с теми законами, которые были открыты при их мысленном препарировании, ученик обретет
способ проверки истинности обретаемого в процессе обучения знания, путем сравнения теоретической и объективной реальности.
Сама по себе информация не содержит никакой информации или эта
информация воспринимается искаженной, если ученику не предъявлен
способ её прочтения и интерпретации. Насколько содержательной и глубокой окажется предъявляемая на уроке информация, зависит от уровня
владения учителем всем богатством человеческой культуры. Открывая новые миры и погружая ученика в иные незнакомые ему реальности, учитель
творит новую реальность – реальность бытия молодого человека. Применение ИКТ позволяет сделать это ярко, убедительно и в краткое время.
Приглашая на уроке в виртуальное путешествие в мир культуры под
названием «Физика», учитель всегда надеется, что некоторые из его учеников станут активными его помощниками в воссоздании фрагментов мира данной культуры на следующем и других уроках. А в дальнейшем и
продолжателями этой культурной традиции.
Новизной также является роль учебного текста в электронных учебных пособиях (далее ЭУП) «Физика и спорт» и «Физика и автомобиль».
Чтобы понять, в чем суть, проведем ретроспективный анализ ЭУП последних лет.
Было несколько поколений электронных учебных пособий:
1 поколение – ЭУП практически буквально повторяют обыкновенные школьные учебники. Заменен лишь носитель информации с бумажного на электронный.
2 поколение – кроме рисунков появились анимации и видеосюжеты. Роль и объем текста в ЭУП остался без изменений.
3 поколение – в ЭУП появились интерактивные модели природных
явлений, наряду с рисунками, фотографиями, анимациями, видеосюжетами. Текст остался практически в том же объеме и в той же роли.
321
4 поколение – текст из основного носителя содержания учебной
информации, превращается в дополнительный (инструкции, комментарии)
к информации представленной в ЭУП в виде логически выстроенной системы интерактивных моделей, анимаций и видеофрагментов.
Мультимедийный задачник «Физика и спорт» и коллекция электронных материалов по теме «Физика и автомобиль» принадлежат к четвертому поколению.
Любому современному учителю необходимо иметь в своем методическом багаже очень много для организации насыщенного интеллектуального учебного пространства ученика на уроке, в котором ученик мог бы
быть не только наблюдателем, но и активным участником своего образования. Информационная среда, в которую погружен учитель и ученик
должна быть разнообразна, легко трансформируема и давать простор для
истинного творчества педагога и ученика.
Ценность созданных продуктов для учебного процесса, также в том,
что они представляют собой логически выстроенную коллекцию электронных материалов, в виде некоего конструктора, который при необходимости любой педагог может разобрать и создать свою версию данного
учебного пособия.
При создании коллекции электронных материалов мы исходили из
следующих положений:
Материалы должны
1. позволять педагогу реализовать любую из следующих стратегий
формирования новых знаний:
- стратегию интериоризации;
- стратегию экстериоризации;
- стратегию проблематизации и рефлексии.
2. давать возможность педагогу варьировать учебную деятельность в
рамках выбранной стратегии.
3. позволить реализовать возможность применения различных частных
методов и технологий учения и обучения.
4. помочь создавать, используя те же ресурсы, модифицированные
или альтернативные электронные учебные пособия к уроку.
Поэтому мы поставили перед собой следующие задачи:
а) предлагаемый материал должен быть избыточен по объему, содержанию и иметь разные варианты реализации, так как только избыток и
разнообразие ресурсов позволяет педагогу создавать различные варианты
учебных дидактических пособий;
б) учителю должен быть предложен, в качестве примера использования электронных ресурсов, авторский вариант реализации данных ресурсов;
в) описана методика использования разработанных электронных
материалов;
322
г) любой учитель должен иметь возможность легко трансформировать и изменять созданные продукты в соответствии с методическими и
воспитательными целями, его Величества, урока.
Реальная педагогическая практика показала высокую эффективность представленных учебных пособий при изучении физики.
РОЛЬ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ФОРМИРОВАНИИ
НАУЧНОГО МИРОПОНИМАНИЯ УЧАЩИХСЯ НА УРОКАХ
ФИЗИКИ
Е.В. Донскова
Волгоградский государственный педагогический университет
г. Волгоград
Компьютер сегодня занимает важное место в школьном физическом
образовании, что является следствием глобальной информатизации всех
сфер жизнедеятельности человека и общества. Информационные технологии используются для поиска, обработки, представления и хранения естественнонаучной информации; моделирования физических явлений и процессов; осуществления и обработки физических экспериментов; проверки
образовательных результатов; обмена методическим опытом и т.д. Даже
яростные противники компьютеризации физического образования признали, что этот процесс закономерен, необратим и имеет свои преимущества.
Применение информационных технологий не только формирует у
учащихся умение работать с компьютером, повышает качество усвоения
содержания школьного курса физики, делает изучение физики более значимым и интересным, но и оказывает существенное влияние на их миропонимание.
Формирование современного миропонимания человека связано не
столько с увеличением объема научной информации, которой он владеет,
сколько с развитием понимания связей, взаимозависимостей, тенденций
развития явлений природы. На уроках физики важно создать условия для
осознания учащимися своих мировоззренческих потребностей. Они должны научиться задавать себе собственные вопросы о явлениях и закономерностях природной действительности. Физика должна восприниматься как
средство познания окружающего мира, а не как сумма законов, формул и
определений. Научиться воспринимать мир по схеме «ищу – и нахожу,
думаю – и узнаю, тренируюсь – и делаю (в противовес традиционному:
знаю – не знаю, умею – не умею)» [6] невозможно без современных информационных технологий.
Компьютер, благодаря которому произошло стремительное развитие информационных технологий, является одним из объектов изучения
физической науки. В процессе изучения школьного курса физики у уча-
323
щихся должно сформироваться понимание физических принципов работы
компьютера и его комплектующих (принтера, клавиатуры, компьютерной
мыши, сканера и др.), поскольку это важная составляющая научного понимания мира в век, «… цивилизация которого будет пронизана электроникой подобно тому, как организм животного пронизан нервными волокнами» [3].
Миропонимание начинается с понимания того, как человек познает
мир. Глобальная компьютеризация привела к тому, что «современный исследователь рассматривает микроскоп через компьютер подобно тому, как
ранее он рассматривал клетку через микроскоп» [2]. Компьютерные технологии предоставили ученым уникальные возможности для исследования
природной действительности. Поэтому, наряду с традиционными методами изучения природы, при выполнении лабораторных работ и решении
физических задач на уроках физики необходимо знакомить учащихся с
возможностями компьютера как измерительного прибора (демонстрационный комплекс L-micro) и как средства хранения, обработки и анализа
результатов эксперимента (табличные, графические, математические редакторы, редакторы баз данных).
На миропонимание оказывают сильное влияние компьютерные модели, которые используются на уроках физики в качестве демонстрационного материала. Они помогают учащимся понять сущность многих физических явлений, процессов и экспериментов, которые трудно или невозможно воспроизвести в условиях школьного кабинета физики; формируют
модельное представление о мире; способствуют более глубокому и целостному представлению о природной действительности. Анимация в
компьютерных моделях помогает сформировать верное понимание сути
таких сложных мировоззренческих категорий, как «точность и погрешность», «необходимость и случайность», «порядок и хаос» и т.п.
В последнее время в физическом образовании наметилась тенденция замещения натурного физического эксперимента виртуальным. Существует реальная опасность, что данная ситуация может создать условия
для формирования у учащихся мировоззрения, в котором представления о
природной действительности будут замещены виртуальными. Адекватно
воспринимать и оценивать реальный природный мир может помочь опыт
самостоятельного моделирования физических явлений, процессов и экспериментов. В процессе компьютерного моделирования требуется четко
определить предмет моделирования, сформулировать проблему и гипотезу, разработать алгоритм, перевести его на один из языков программирования, проверить модель на соответствие реальности, поставив натурный
эксперимент, определить границы применимости компьютерной модели и
исследовать возможности ее применения. При этом компьютер выступает
как инструмент познания природной действительности, благодаря которому реальный физический объект осмысливается как бы изнутри.
324
Мощнейшим средством влияния на миропонимание человека сегодня является всемирная компьютерная сеть Интернет, поскольку предоставляет доступ к огромным массивам разнообразной информации и оптимизирует ее поиск.
В физическом образовании ресурсы Интернет чаще всего используются в качестве источников дополнительной информации. Это способствует формированию более глубокого понимания сути физических явлений и процессов; знакомству с историей развития физической науки, новейшими научными открытиями и экспериментами, применением достижений физической науки в технике; пониманию физики как элемента общечеловеческой культуры.
Интернет часто используется для удовлетворения мировоззренческих потребностей: в открытии нового, неизвестного; понимании и осмысливании природной действительности; постижении внутренних связей и
отношений между физическими явлениями; осмыслении глубины и целостности мира; построении целостной картины мира. В этом качестве ресурсы Интернет можно использовать и на уроках физики. Ученик, работая
с электронными текстами, получает возможность не только сформировать
свое миропонимание, но и выразить его благодаря дополнению имеющегося текста интересующими его сведениями научного, технического, гуманитарного и межпредметного характера; иллюстрируя фотографиями и
анимационными моделями физических явлений и процессов, видеозаписями физических экспериментов. Таким образом, он формирует собственную логику познания и собственное видение мира, в которых отражается
его точка зрения на природную действительность и его мировоззренческая
позиция по отношению к научным знаниям.
В то же время, неотфильтрованный поток научных, околонаучных и
антинаучных сведений, содержащихся в сети, может исказить научное миропонимание, которое должно формироваться в процессе изучения физической науки. Чтобы предотвратить такую ситуацию, важно сформировать
у учащихся умение оценивать степень научной достоверности фактов и
объяснений, содержащихся в текстах, получаемых из различных источников, включая сеть Интернет. Важно также уметь адекватно оценивать уровень своей компетентности для проведения такой оценки.
На миропонимание учащихся может оказать влияние и сама форма
подачи информации в сети Интернет. С одной стороны, она может способствовать фрагментации научной картины мира, поскольку восприятие
больших объемов информации научного содержания, представленной в
уплотненном виде (гипертекст), происходит блоками, без осмысления. С
другой стороны «оживление» текста с помощью электронных ресурсов
позволяет информацию не предъявлять, а представлять в различных формах: текст, графика, звук, цвет, анимация, фото, видео. Это способствует
формированию более глубокого понимания сути физических явлений и
325
процессов; выявлению связей между ними; формированию образного,
структурированного представления о мире; модельного мышления.
Научное миропонимание формируется не только в процессе знакомства с научной информацией, но и в процессе общения, обсуждения, обмена мнениями с другими людьми. Ресурсы Интернет предоставляют возможность организовать обсуждение проблемных вопросов физики на форумах, обмен мнениями по электронной почте, участие в Интернет – конференциях, в учебных и научных проектах и пр.
Опыт работы с информационными технологиями дает подростку
ощущение уверенности в своих познавательных возможностях. Формирует
умение переносить знания в новые условия и в новую сферу деятельности,
преобразовывать известные субъекту способы действий в соответствии с
конкретными условиями задачи, а также учитывать различные альтернативы, проводить оценку и диалектический синтез противоположных идей и
интерпретаций, видеть несколько, иногда взаимоисключающих, подходов
к решению проблемы, видеть нетрадиционные функции объекта.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Литература
Извозчиков В.А., Соколова Г.Ю., Тумалева Е.А. Интернет как компонент информационной картины мира и глобального информационной
картины мира и глобального информационно-образовательного пространства // Наука и школа 2000, №4; с. 42-50
Михайловский В.Н. Формирование научной картины мира и информатизация. - СПб., 1994; 51-52
Моисеев Н.Н. Человек и ноосфера. – М., 1990
Новые педагогические и информационные технологии в системе образования / Под ред. Е.С. Полат. – М.: Академия, 2005
Романов П.А. Информационные технологии в изучении физики // Информатика и образование, 2000, №1; с. 63
Шиян Н.В. Значение физики в общем развитии учащихся // Наука и
школа 2004, №6, с. 34-38
РАЗРАБОТКА ИНТЕРАКТИВНОГО МУЛЬТИМЕДИА
КОМПЛЕКСА «ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ»:
ОСОБЕННОСТИ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ
Д.В. Земляков, В.А. Мельников, А.А. Серов
ГОУ ВПО «Волгоградский государственный педагогический университет»
Передовой педагогический опыт показывает, что эффективность
учебного процесса во многом зависит от целесообразного использования
различных способов представления информации. Современные информационно-коммуникационные технологии позволяют многократно повысить
326
эффективность учебного процесса благодаря использованию недоступных
ранее возможностей представления, обработки, поиска информации, моделирования, динамических иллюстраций, гипертекстовой структуры материала и т.д. Компьютерные технологии дополняют учебники, обеспечивают преодоление их ограниченных возможностей, позволяют создавать новые средства обучения – интерактивные мультимедиа комплексы. Эти
комплексы позволяют реализовать: формирование целостной системы
знаний, возможность вариативной систематизации материала, многоуровневую блочную структуру представления материала, различные способы,
формы и методы представления учебной информации, учет психологических особенностей усвоения материала.
Эффективность учебного процесса напрямую связана с наглядностью изучаемого материала. Специфика современной физики – изучение
объектов и явлений, недоступных непосредственному наблюдателю – требует для передачи информации о них создание знаковых систем, специально ориентированных на передачу информации в зрительно-наглядной
форме. Для реализации принципа наглядности часто применяются Flashтехнологии, поскольку они позволяют быстро, просто и качественно создавать как статические, так и динамические изображения. Выбор технологий Flash обусловлен рядом факторов, которые можно отнести к преимуществам векторного формата изображения:
 При изменении размера рисунка не ухудшается его качество, в отличие от растровых изображений. В интерактивном мультимедиа комплексе это используется при увеличении изображения для его просмотра
при проведении фронтальных занятий.
 Динамические иллюстрации позволяют проследить за протеканием какого-либо процесса с течением времени. Например, закономерности
распространения электромагнитных волн в различных средах легче понять
после просмотра динамической иллюстрации, чем прочитав описание этого процесса.
 Интерактивное изображение используется, например, для моделирования различных процессов, отображения определенных данных об объектах расположенных на иллюстрации, только после наведения на них
курсора мыши. Это представляет большое преимущество в отличие от иллюстраций с подписанными объектами, так как надписи отвлекают на себя
внимание, занимают много места, а иногда они просто не востребованы.
 Небольшой объем конечного файла позволяет экономить ресурсы
компьютера, использовать учебный материал при дистанционном обучении.
 Flash-технологии позволяют работать и с растровой графикой, что
не ограничивается использованием только векторных изображений.
327
 Возможность включения синхронного звукового сопровождения
повышает эффективность усвоения учебного материала (при его рациональном использовании).
 Flash-технологии просты в использовании, и не требуют специальной подготовки пользователей.
Примером такого представления учебного материала служит интерактивный мультимедиа комплекс «Электромагнитные волны», разработанный в Институте педагогической информатики Волгоградского государственного педагогического университета. Тема комплекса выбрана не
случайно, поскольку в школьном курсе не все диапазоны электромагнитных волн изучаются полностью, а инфракрасное, ультрафиолетовое, гамма-излучение, как правило, только упоминаются; большинство учебного
материала носит теоретический характер, хотя электромагнитные волны
имеют огромное практическое значение в жизни человека, находят широчайшее применение в науке и технике. Следствием такого представления
информации является фрагментарность знаний учащихся, которую можно
преодолеть, дополнив учебный материал недостающий информацией и
комбинируя различные способы и методы его представления.
Комплекс «Электромагнитные волны» насыщен наглядными динамическими иллюстрациями, малоизвестными фактами, историческими
ссылками, подлинными фотоматериалами – содержит много дополнительного материала, не нашедшего отражения в учебниках.
Учебный материал комплекса разделен на небольшие логически завершенные блоки с учетом основных принципов усвоения информации,
позволяющих за счет укрупнения единиц информации, их образного и логического связывания оперировать связанными блоками, что заметно повышает уровень их освоения при тех же временных затратах и усилиях
учащихся, что и в традиционном образовании. Блок – единица информации в интерактивном мультимедиа комплексе – содержит заголовок, текст
и дополняющую его иллюстрацию. Текст отражает видение знакомых вещей с новой точки зрения, он небольшого объема, но достаточно информативен. Заголовок всегда заметен, он отражает основную мысль текста,
позволяет быстро восстановить блок в памяти, бегло повторять материал
без его повторного прочтения. Иллюстрация, пусть даже не несущая никакой учебной нагрузки, подобрана таким образом, что задействует не только зрительную память. Она всегда, понятна, красочна, информативна, связана с ранее полученными знаниями, все это формирует яркий образ блока.
Такая побочная, но хорошо усваиваемая информация (рисунок,
ключевое слово, интересный факт) помогает извлечению из личного опыта
основной информации, поскольку прочно с ней связана и служит хорошей
«зацепкой». Внешнее связывание помогает быстро освоить новый материал, путем сопоставления его с личностным опытом. Блок в целом обеспечивает образное и логическое группирование «старого» и «нового» виде328
ния учебного материала: астрономия и радиоастрономия, микроскоп и
рентгеновский микроскоп, определение дефектов тел при помощи зрения и
просвечивание их гамма-излучением для этих же целей, законы отражения
света и ионосфера – зеркало для коротковолновых радиоволн и т.д. Подобное представление наглядно демонстрирует структуру материала, помогает более полному его освоению.
Структура, интерфейс интерактивного мультимедиа комплекса,
особенности представления материала, моделирование процессов и явлений, система контроля знаний продумываются для каждого блока отдельно, поскольку структура учебного материала уникальна, что не позволяет
использовать шаблонный подход в разработке данного вида электронных
образовательных ресурсов. Целостное восприятие и усвоение информации
основано на возможности реализации различных вариантов систематизации материала с учетом всех внутренних и внешних связей различных
уровней, возможности их наглядного отслеживания.
В структуре комплекса «Электромагнитные волны» реализована
возможность систематизации материала по двум системообразующим критериям: диапазонам электромагнитных волн и информационным разделам.
Ученик может полностью изучить определенный диапазон, т.е. все разделы, имеющие отношение к данному диапазону электромагнитных волн:
краткая характеристика диапазона, источники, распространение, применение, биологическое действие, история открытия. Так же ученик может
полностью изучить определенный раздел, т.е., допустим, проследить, как
изменяются свойства распространения электромагнитных волн различных
диапазонов в средах.
Особое внимание при разработке электронных образовательных ресурсов необходимо уделять не только их содержанию, логике изложения,
но и внешнему оформлению. Некорректное использование цветов, шрифтов, иллюстраций может привести к потере интереса, утомлению, чрезмерному напряжению или даже причинить вред здоровью ученика. При
выборе стиля оформления интерактивного мультимедиа комплекса и при
изложении материала соблюдались основные требования к представлению
информации: вспомогательная информация не преобладает над основной;
используется не более трех цветов; анимированные эффекты уместны, не
отвлекают и позволяют выделить необходимую информацию; элементы
управления заметны и понятно их функциональное назначение; используются шрифты без засечек и т.д.
Интерактивный мультимедиа комплекс «Электромагнитные волны»
был отмечен серебряной медалью на Всероссийской выставке «Образовательная среда-2005» во Всероссийском выставочном центре.
Внедрение подобных мультимедиа комплексов в учебный процесс в
качестве приложений к традиционным учебникам или в качестве самостоятельных учебных средств позволит значительно увеличить его эффектив329
ность, за счет специфического распределения учебного материала на блоки, использования гипертекстовых ссылок, динамических моделей и индивидуальных, разрабатываемых специально для конкретных учебных тем,
интерактивных интерфейсов комплекса и систем контроля знаний. Использование комплекса позволяет реализовать различные варианты систематизации материала с учетом всех внутренних и внешних связей различных уровней, наглядно их отследить, обеспечить целостное восприятие и
усвоение информации.
КОМПЬЮТЕР НА УРОКЕ БИОЛОГИИ
В. Н. Кириленкова
Псковский областной институт повышения
квалификации работников образования, г. Псков
Сегодня мир переживает важнейший поворотный момент в своей
истории. Мы живем в эпоху революции средств коммуникации, которая
меняет наш образ жизни, общения и мышления. Эта революция во многом
определит наше будущее: как мы и наши дети будем трудиться, получать
от жизни радость.
Оснащение школ компьютерной техникой и подключение их к Интернету открывает перед педагогами и школьниками окно в информационный мир. И одной из важнейших задач школы становится формирование
и развитие способностей учащихся к самостоятельному поиску, сбору,
анализу и осмыслению нужной информации.
В школе до сих пор учитель не имел такого мощного средства обучения. Компьютер позволяет усилить мотивацию учения и устранить неуспех в обучении. Он активно вовлекает ребят в учебную деятельность,
позволяет качественно изменить контроль над деятельностью учеников.
В настоящее время компьютер стал совершенно естественным средством познания окружающего мира. Компьютер позволяет осуществить
качественный рывок в системе образования, усилить мотивацию учения и
устранить ситуацию неуспеха в обучении. С помощью компьютера расширяются наборы применяемых учебных задач.
Компьютер позволяет качественно изменить контроль над деятельностью учащихся. Это техническое устройство разрешает проверить ответы, при этом существует возможность определить характер ошибки, увидеть правильные ответы. Проведя подготовительную работу, учащийся
может начать проверку знаний сначала. Компьютер повышает скорость и
точность сбора и обработки информации об успешности обучения. Он
способствует формированию у учащихся рефлексии своей деятельности,
поскольку компьютер дает возможность обучаемому наглядно увидеть результат своих действий.
330
Важна роль компьютера в индивидуализации обучения не только по
темпу изучения материала, но и по логике и типу восприятия учащихся.
Компьютеры позволяют организовывать обучение для учеников, пропустивших занятия по болезни. Компьютеры предоставляют возможность
ученикам самостоятельного поиска материалов, опубликованных в Интернете для подготовки докладов и рефератов.
При всем этом происходят серьезные изменения в развитии учащихся. В первую очередь использование ИКТ позволяет развивать самостоятельность учащихся. Работа осуществляется в режиме «один-наодин». Ученик – пользователь компьютера – постоянно находится в активном состоянии. Учащийся учится поисковой творческой деятельности.
Формируются и развиваются умственные способности. Развиваются навыки самооценки. Такую возможность дают специализированные программы
контроля знаний. Ученики видят результат даже раньше учителя.
Сегодня учитель должен видеть компьютер на уроке не как цель, а
как средство обучения. Чтобы персональный компьютер занял свое место
в обучении, педагог обязательно должен изучить компьютерные и информационные технологии.
Какое место сегодня занимает компьютер в обучении биологии
учащихся Псковской области? Какие новые формы работы он позволяет
применить в обучающей среде?
Учащиеся давно используют материалы, опубликованные в Интернете для подготовки докладов и рефератов. Это и электронные энциклопедии, и электронные тексты художественных и научно-популярных книг, и
материалы печати. Пользуются каталогами и заказами книг в публичных
библиотеках через Интернет. Рекомендации учителя по работе с сайтами в
сети Интернет дают возможность одаренным и любознательным ученикам
заниматься самообразованием.
При оформлении исследовательских работ и рефератов учащиеся
используют современные прикладные компьютерные программы (Word,
Excel, Microsoft PowerPoint, электронные варианты рефератов), что приводит к развитию компьютерной и информационной культуры учащихся.
Сегодня многие школы располагают компьютерной техникой, имеют доступ в Интернет. Компьютер становится помощником, избавляющим
учителя от рутинной работы. Он дает возможность сэкономить время на
уроке и дома. Компьютер учит ребенка самостоятельно находить нужную
информацию, обрабатывать ее и грамотно использовать. Учитель сегодня
может использовать компьютер на всех этапах урока.
Но к компьютерам необходимо иметь обучающие программные
средства. Сегодня выпуском электронных пособий занимаются многие
фирмы. Среди них издательство «Дрофа», предлагающее различные виды
электронных учебных изданий, в равной степени адресованных как учащимся, так и их учителям. Остановимся на конкретных пособиях, подго331
товленных издательством «Дрофа» совместно с фирмой «Физикон» как
мультимедийные приложения к учебникам линии Н.И. Сонина. Это библиотека электронных учебных изданий, мультимедийные приложения к
учебникам «Природоведение. 5 класс», «Живой организм. 6 класс», «Общие закономерности. 9 класс». Информационную базу этих изданий составляют коллекции фотографий и рисунков, анимационные сюжеты, подборки видеоматериалов, интерактивные модули, позволяющие изучить новый материал и проверить полученные знания. Возможности диска позволяют познакомиться с явлениями и объектами, изучение которых сложно
реализовать при традиционном обучении.
Электронные учебные издания «Дрофы» дают учащимся возможность легче понять и усвоить изучаемый материал, закрепить практические навыки, подготовиться к проверочным и контрольным работам, экзаменам. Содержание мультимедийных приложений к учебно-методическим
комплектам, которые выпускает издательство, структурно повторяет
оглавление учебника, что позволяет пользователю быстро найти необходимый материал.
Применение таких электронных учебных изданий не ограничивается классно-урочной системой. Насыщенный учебный материал, удобный и
простой интерфейс дает возможность сделать более интересными внеклассные занятия, самоподготовку, тренинг и другие формы работы.
Диски содержат мультимедиа-объекты: рисунки, фотографии, репродукции картин, видеоролики, звукозаписи, анимации. Используются
видеофрагменты, иллюстрирующие проведение лабораторных опытов и
жизнедеятельность организмов в реальной среде обитания. Важное место
занимают виртуальные лаборатории. Данный подтип объектов интерактивного взаимодействия позволяет заблаговременно ознакомиться с методикой выполнения опыта, эксперимента, лабораторной работы. Ученики
подходят к проведению реальной лабораторной работы подготовленными,
имеющими определенные практические навыки.
Создателями ЭУИ были включены анимации, представляющие собой динамичные таблицы и схемы, наглядно проиллюстрированные процессы и явления. Часть объектов имеет звуковое сопровождение, согласованное с визуальными смысловыми акцентами, и может использоваться
для самостоятельного просмотра учениками с последующим обсуждением.
Анимационные объекты позволяют показать процессы, происходящие в
клетке, внутри цветка и т.п. В издание включены компьютерные интерактивные модули, е представляют собой тестовые задания и игры.
Каждый учитель оценит содержание диска, включающее в себя
 редактор мультимедийных уроков-презентаций;
 редактор базы данных;
 мультимедийный плеер презентаций;
 поисковую систему;
332
 методические материалы;
 комплект уроков-презентаций.
Редактор презентаций представляет собой отдельное программное
приложение, запускаемое из стартового меню. Все необходимые для работы программы файлы находятся на компакт-диске с программой «Мультимедийное приложение к учебникам. Пользователь – учащийся или учитель, запустив редактор презентаций, видит диалог, предлагающий идентифицировать себя.
Программа имеет широкие возможности по редактированию слайдов, объектов. Программа позволяет менять размеры объекта, комбинировать различные объекты внутри кадра, снабжать кадры пояснительным
текстом с помощью встроенного текстового редактора. Программа позволяет менять очередность показа слайдов, имеет возможность удаления и
добавления слайдов, а также изменение их оформления.
Объекты ЭУИ существенно расширяют возможности учащихся при
самообразовании, подготовке докладов и рефератов, а педагогу дают широкий простор для создания авторских программ преподавания курсов
природоведения и биологии.
Особенно широки возможности варьирования образовательных траекторий при наличии кабинета, оборудованного компьютерами на всех
учащихся группы. В этом случае появляется возможность адресации различных заданий на разные рабочие места, индивидуальной работы с компьютерными моделями и дальнейшего обсуждения наблюдаемых закономерностей, одновременного выполнения учащимися тестов разного содержания и уровня сложности.
ЭУИ может быть использовано при подготовке к уроку, проведении
разных этапов урока, внеурочной работе.
На этапе актуализации, мотивации и постановки цели урока материал ЭУИ помогает учащимся проанализировать собственные знания по
заданной теме, продемонстрировать первичные знания (себе и, возможно,
одноклассникам) посредством устной и письменной речи, овладеть навыками общения, обеспечить активное участие каждого обучаемого в вызове
того, что они уже знают (или думают, что знают) по данной теме. Активен
каждый обучаемый, развивается интерес к изучению темы.
При изучении нового материала, осмыслении его ЭУИ позволяет
учителю использовать информационные объекты (фотографии, видео, рисунки, анимацию и др.), справочники, словари. На этом этапе учитель демонстрирует заранее подготовленные самим учителем или отдельными
учащимися презентации, готовые презентации из базы данных диска, организует частично поисковые и исследовательские виды работ с использованием информационных объектов.
На этапе рефлексии, отработки знаний и умений, применения их в
новых ситуациях учащиеся возвращаются к содержанию ЭУИ. Идет за333
крепление полученных знаний, активная перестройка представлений с
включением новых понятий; создание нового смысла (присвоение знаний),
идет формирование долговременных знаний. Это помогает отслеживать
свой собственный мыслительный процесс и управлять им при самостоятельном обучении. Главной отличительной чертой использования ЭУИ является перераспределение потоков информации на уроке — диалог учителя с учеником опосредован компьютером, который выступает в роли компонента обучения, а школьник обучается новому методу учебной деятельности.
Во время подготовки домашнего задания, на дополнительных занятиях, во время работы кружков учитель выступает организатором творческой поисковой и исследовательской деятельности учащихся, предлагая
учащимся самим решить проблемную ситуацию, обозначенную учителем.
Ученик сам создает презентации, демонстрирует опыты и комментирует
их, создает мультимедиа-сочинения.
Таким образом, обучение, основанное на использовании ЭУИ, способствует решению задач, ставящихся на каждом этапе урока. У учителя
появляется возможность:
1. четко выделять цели учения;
2. повышать мотивацию учения;
3. обеспечивать активную учебную деятельность;
4. обеспечивать обработку информации;
5. стимулировать мышление;
6. способствовать самовыражению и задействовать чувства и эмоции учащихся.
Ученик, работающий с ЭУИ на уроке и дома, учится:
— критически мыслить;
— ответственно относиться к собственному образованию;
— работать самостоятельно.
Учитель, использующий ЭУИ на уроке:
— создает в классе атмосферу открытости и ответственного сотрудничества;
— способствует развитию самостоятельности в процессе обучения.
Уроки закрепления знаний, или тренинги, которые традиционно
велись с помощью плакатов, тетради, мела и доски, проводятся теперь с
использованием информационных объектов ЭУИ. Чрезвычайно интересны
и методически богаты для использования в ходе закрепления понятий интерактивные модели.
Рассматриваемое нами ЭУИ является хорошим помощником в работе учителю, не боящемуся вводить в свою работу элементы нового, смело
идущему навстречу научному прогрессу. Учащиеся оценят и с любовью
подобранный материал, и обилие интерактивных объектов, и познавательную ценность, далеко выходящую за рамки учебника.
334
ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИНТЕРАКТИВНОЙ ТАБЛИЦЫ
ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА
В.М. Ларионова Е.Ю. Горовая
Калужский государственный педагогический университет
им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
При изучении химии, как и любого другого предмета, на уроках
очень часто используют таблицы. С их помощью учитель демонстрирует
часть материала на занятии, проводит контроль знаний и умений учащихся. Каждый учитель знает, что существует огромное множество вариантов
применения таблиц на уроке. В современном мире всё большее распространение получают электронные таблицы, многие из нас работают с табличным редактором MS Excel.
Грабецкий А.А. [2] выделяет учебные таблицы из средств на печатной основе, то есть из материальных моделей. Наиболее распространенные в школах средства обучения включают учебные таблицы, содержащие систематизированные числовые или другие данные по основополагающим вопросам курса химии. Учебные таблицы могут быть: иллюстративные, графические, цифровые, текстовые и смешанные [6].
Достоинство любой таблицы определяется, прежде всего, скоростью и точностью восприятия учащимися её основного содержания.
Самая главная таблица на уроке химии - Периодическая система
химических элементов Д.И.Менделеева стала интерактивной, что позволяет вступать в диалог с пользователем и предоставлять ему возможность
активно влиять на сценарий событий.
Авторы сделали попытку разработать методику проведения уроков
с использованием материалов электронных изданий «Химия для всех XXI:
Химические опыты с взрывами и без» [4] и «Химия для всех XXI:Решение
задач. Самоучитель» [5]. За основу взят материал учебника В.В. Еремин,
А.А. Дроздов, Н.Е. Кузьменко, В.В. Лунин. Химия. 8 кл. [6].
8-й класс. Тема «Кислород. Оксиды. Валентность». Тема урока
«Кислород как химический элемент». В основной части урока, при изучении нового материала, мы говорили о положении кислорода в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева. При этом мы пользуемся интерактивной таблицей, находящейся на диске «Химия для всех
XXI:Решение задач. Самоучитель». Периодическая таблица находится в
меню на рабочем столе: «Таблицы»/ «Периодическая таблица элементов»,
а также на панели инструментов в виде специального значка. По щелчку
мыши на ячейке конкретного химического элемента открывается окно с
описанием его названий на русском, английском и латинском языках, порядковый номер, атомная масса, электронная формула, ОЭО по Полингу,
радиус атома, дата открытия, первооткрыватели, место открытия, простое
335
вещество, температуры плавления и кипения, внешний вид и распространенность в земной коре. С учащимися обсуждаем, что же значит – относительная атомная масса кислорода равна 16? А это означает, что один атом
кислорода в 16 раз тяжелее, чем 1/12 часть атома углерода. Далее, мы говорим что кислород – самый распространенный химический элемент на
земле. При этом учащиеся видят на экране, что распространенность в земной коре кислорода составляет 47,7%. Далее разбираем, что составляет
земную кору, что значит, распространенность в земной коре и в виде какого известного соединения находится кислород.
На уроке «Физические свойства кислорода» мы разбираем агрегатное состояние кислорода при обычных условиях, а для демонстрации на
рабочем столе выбираем «Таблицы»/ «Периодическая таблица элементов»/
«Кислород»/ «Внешний вид», далее по гиперссылке переходим к фотографии, на которой запечатлен газ кислород.
При изучении состава воздуха на уроке по теме «Воздух», в рамках
принципа историзма, демонстрируем портрет А.Л. Лавуазье. К нему переходим также через Периодическую систему элементов, по гиперссылке с
именами первооткрывателей.
Можно построить урок в виде исследовательской, самостоятельной
работы учащихся в компьютерном классе [1]. Например, в теме «Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева». Сначала предлагаем учащимся самостоятельно ознакомиться с содержанием интерактивной периодической системы химических элементов
Д.И. Менделеева и ответить самостоятельно на вопросы.
1.В какой части таблицы расположены металлы. А в какой – неметаллы?
2. Что показывает порядковый номер элемента?
3. Сколько групп, периодов и рядов в таблице?
4. Сформулируйте периодический закон Д.И. Менделеева.
5. Сформулируйте определения группы и периода в таблице Д.И.
Менделеева.
6. Какая дополнительная информация представлена в этой таблице?
При исследовательской работе на уроке только советуем, как лучше
сформулировать понятие при обсуждении результатов с учеником. Для
проверки, мы объединяем учащихся в группы и предлагаем сформулировать общие ответы на вопросы. Такой урок позволит школьникам воспринимать содержание темы не просто как совокупность разрозненных знаний, а самостоятельно формулировать многие «открытия», касающиеся закономерностей изменения свойств химических элементов.
Вариантов проведения урока с использованием интерактивной периодической таблицы существует множество. В самой первой теме в 8
классе, теме «Первоначальные химические понятия» ставятся задачи:
сформировать представление о веществах, их составе и строении; показать
336
Вещество
познаваемость состава и строения, рассмотреть связь их со свойствами и
применением, многообразием веществ. Важным этапом является систематизация представлений, полученных учащимися при изучении природоведения и физики. Для реализации этой цели уже на первых уроках химии
демонстрируем предметы из металлов, пластмасс, стекла и т.д. Для начала
рассуждаем с учащимися:
 Какие вещества вам встречаются в повседневной жизни?
 Если бумага – вещество, а книга?
 Что значит: описать вещество?
 Какие вам известны физические свойства?
Полученные ответы учащихся систематизируем и заполняем совместно таблицу (табл. 1). Данная таблица служит планом для изучения физических свойств веществ. Используя интерактивную таблицу ПСХЭ Д.И.
Менделеева, заполняем данные по кислороду в качестве образца.
Таблица 1
Свойства веществ
Физические свойства
ТемпеЦвет
Блеск
ратура
кипения,
На уроке по теме «Ионная связь» учитель предлагает в качестве
оСзакрепления полученных знаний следующее задание, при выполнении которого учащиеся пользуются интерактивной ПСХЭ Д.И. Менделеева. Выберите формулы соединений, в которых химические связи: а) ковалентные
неполярные; б) ковалентные полярные; в) ионные. H2, HBr, Na2O, CaO,
CO2, CO, O2, NO2, K3N, NH3, N2, NF3, F2, OF2, MgF2 [6]. При этом учитель
напоминает, что для определения типа связи необходимо найти разницу
электроотрицательностей двух атомов (∆ЭО).
Учитель может подготовить различные творческие задания для
учащихся: определить наиболее устойчивые степени окисления элемента
(переходя из таблицы к фотоальбому с минералами), подготовить сообщения про аллотропные модификации некоторых элементов (кислород, сера,
углерод и др.) используя гиперссылки в интерактивной таблице.
Работая с данным электронным изданием, учитель может абсолютно для каждого учащегося выстроить индивидуальную образовательную
траекторию в соответствии с его уровнем подготовки. В помощь слабоуспевающему учащемуся можно предложить проверить свои знания,
например, при изучении строения электронных оболочек атомов. Для этого обращаемся к меню на рабочем столе: «Таблицы»/ «Периодическая табАгрегат-ное
состояние
Запах
Растворимость в
воде
337
Плотность
,
г/см3
Температура
плавления,
оС
лица элементов» и у конкретного элемента смотрим электронную формулу. А заинтересованный ученик может найти ответ на практически любой
вопрос, используя материал 3-х химических словарей, биографий 130-ти
знаменитых химиков. 230-ти фотографий и 159-ти видеофрагментов [5].
Данный подход возможен благодаря тому, что в основе данного самоучителя взята модель индивидуальной работы учащегося и преподавателя.
Обществу нужны люди, способные творчески мыслить, находить
решения на поставленные перед ними задачи. Навыки самостоятельного
мышления еще в школе должен закладывать учитель. Вот почему обучение не может ограничиваться передачей простой суммы знаний от учителя
к ученику, необходимо, чтобы обучение было связано с жизнью, то есть
учитель должен реализовать компетентностный подход к обучению. По
нашему мнению, разработка подобных электронных изданий необходима в
условиях современной школы.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Литература
Городилова Н.А. Личностно- ориентированное обучение с использованием Интернет-ресурсов на уроках химии//1 сентября: Химия.2005.№15 С.44-46.
Грабецкий А.А. и др. Использование средств обучения на уроках химии. – М.: Просвещение, 1988. – 160с.: ил. – (Б-ка учителя химии).
Педагогический словарь. (В 3 томах). Т. 2. Редакторы Г.М. Воловникова и др. Издательство АПН РСФСР, Москва, 1961г.-264с.
«Химия для всех XXI: Химические опыты со взрывами и без» ООО
«1С Паблишинг», 2006
«Химия для всех XXI:Решение задач. Самоучитель» ООО «1С Паблишинг», 2006
Химия. 8 кл.: Учеб. для общеобразоват. Учреждений / В.В. Еремин,
А.А. Дроздов, Н.Е. Кузьменко, В.В. Лунин; Под ред. В.В. Лунина, Н.Е.
Кузьменко. – М.: ООО «Издательство «Мир и образование», 2006. –
304 с.: ил.
ДИДАКТИЧЕСКИЕ ЦЕЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ПРОЦЕССЕ
ПОЛУЧЕНИЯ И УСВОЕНИЯ УЧАЩИМИСЯ ФИЗИЧЕСКИХ
ЗНАНИЙ
Г.П. Стефанова, И.А. Крутова
Астраханский государственный университет, Астрахань
Знания нужны человеку не сами по себе, а для решения задач, возникающих в практической и теоретической деятельности. Однако задачи, с
которыми человек может встретиться в ходе своей деятельности, крайне
338
многообразны, и научить решению всех их невозможно. Поэтому при изучении конкретного учебного предмета необходимо формировать универсальные способы деятельности, позволяющие научить ученика не только
получать знания из разных источников, но и применять их в любых конкретных ситуациях, а также анализировать, обрабатывать и представлять
информацию в различных формах.
В распоряжении учителя в настоящее время имеется большой арсенал мультимедийных дидактических средств, таких как «1С: Репетитор.
Физика», «1С: Школа. Физика. Библиотека наглядных пособий», «Открытая физика», «Живая физика», «Физическая лаборатория» и другие. Возникает методическая проблема эффективного применения их при изучении школьного курса физики.
Рациональная интеграция педагогических и информационных технологий позволяет учителю эффективно управлять процессами получения
и усвоения учащимися физических знаний. Компьютер может применяться
на мотивационном этапе, этапе актуализации знаний, этапе «создания» нового физического знания, этапе применения знаний, контрольном этапе
урока изучения нового материала, а также на уроках формирования практических умений, уроках обучения методам решения прикладных задач.
Рассмотрим дидактические цели использования компьютера на некоторых
выделенных типах и этапах уроков физики.
На мотивационном этапе цель применения компьютерных продуктов заключается в иллюстрации, представлении учащимся ситуаций (эксперимент, фрагмент применения физики в техники, фрагмент мультфильма), в которых может возникнуть потребность, желание приобрести необходимые знания или выполнить определенную деятельность.
При организации этапа актуализации знаний целесообразно использовать задания в тестовой форме, предъявляемых на компьютере, целью
которых является установление учителем готовности учащихся к изучению новых знаний на основе имеющихся.
На этапе «создания» нового знания, например, при изучении физических явлений учащимся необходимо предсказать результат взаимодействия конкретных материальных объектов при заданных условиях или
объяснить механизм явления. Незаменимую роль при этом играет модельный компьютерный эксперимент, так как у учащихся появляется возможность «заглянуть» в микромир (пронаблюдать за движением броуновской
частицы, за взаимным проникновением молекул газа, за ориентацией полярных и неполярных молекул диэлектрика при помещении его во внешнее электростатическое поле), получать за короткое время большое число
данных, проводя виртуальную лабораторную работу («Эффект замедления
времени», «Распределение молекул идеального газа по модулям скоростей
и средняя квадратичная скорость», «Изменение температуры системы
жидкость-пар при постоянном объеме»).
339
Применение компьютера позволяет получить наглядное представление о явлениях, не регистрируемых на традиционном оборудовании,
обеспечить более быстрый и удобный процесс обработки результатов.
Например, при изучении колебательного движения использование компьютера обеспечивает наглядное представление о синусоидальной зависимости координаты от времени. Возможность сохранения результатов эксперимента в памяти компьютера может быть использована как для построения графика зависимости мгновенной скорости от времени, так и для количественного сравнения данной зависимости с синусоидой.
Усвоение учащимися знаний темы осуществляется с применением
задач-упражнений. Задачи-упражнения являются новым дидактическим
средством и представляют собой задания, в которых описаны конкретные
ситуации с реальными объектами, а требование соответствует виду деятельности, в котором это знание используется: распознавание или воспроизведение физического явления, физического объекта; нахождение значения физической величины; составление уравнения и др. Задачи упражнения выполняются с опорой на физическое знание, подлежащее усвоению.
Число таких задач-упражнений должно быть 8-10, так как овладению деятельностью происходит лишь при её многократном выполнении. Неоценимую помощь в создании таких дидактических средств предоставляет
компьютер, в котором создается банк обучающих программ по различным
темам школьного курса физики. Обучающими называются программы
предметных знаний и видов деятельности (умений), в которых эти знания
используются, дополненные задачами-упражнениями для усвоения знаний
и овладения выделенными видами деятельности.
Приведем пример обучающей программы по теме «Магнитное поле.
Магнитные свойства вещества». Данную тему целесообразно разделить на
пять блоков знаний: 1. Магнитное взаимодействие. Магнитное поле; 2. Характеристики магнитного поля; 3. Магнитное поле создаваемое проводниками различных геометрических форм; 4. Силы, действующие в магнитном поле; 5. Магнитные свойства вещества.
Для каждого блока выделяются знания, которые должны быть усвоены учащимися, виды деятельности, адекватные каждому знанию и разрабатываются задачи-упражнения для усвоения каждого знания. Далее подбираются конкретные ситуации, в которых ученики выполняют планируемые виды деятельности, сформулированные в заданиях. Приведем пример
задач-упражнений для усвоения знаний по теме «Магнитное взаимодействие. Магнитное поле».
Задание. Выделите ситуации, в которых имеет место магнитное
действие электрического тока:
1. На судостроительном заводе осуществляется подъем металлического груза с помощью мощного электромагнита.
340
2. Для очистки семян от мелких металлических примесей в сепаратор помещают электромагнита.
3. При поднесении постоянного магнита к экрану осциллографа
наблюдается смещение электронного луча.
4. Парикмахер делает прическу, укладывая волосы электрическими
щипцами.
5. При нагревании утюга изменяется формы биметаллической пластинки.
6. Тонкая вольфрамовая нить электрической лампочки накалилась
до свечения.
7. В трансформаторе с помощью магнитной стрелки можно обнаружить наличие электрического тока.
8. На электрической швейной машине прострачивают швы на белье.
Такие умения, как планирование и выполнение деятельности по
распознаванию и воспроизведению конкретных ситуаций, соответствующих знанию должны контролироваться не в конце изучения темы, а на
контрольных этапах цикла усвоения знаний и действий. Для организации и
управления деятельностью по применению знаний учителем разрабатывается презентация, состоящая из следующих слайдов: формулировка задания, описание восьми ситуаций, способ выполнения задания – последовательность действий, выполнение которых приводит к достижению цели,
поставленной в задании.
Цель применения персонального компьютера на уроках формирования практических умений, состоит в выполнении учащимися определенных практических действий «вручную». Например, программное обеспечение – School Physics, позволяет обучить учащихся сборке электрических
цепей – виду монтажных работ, который традиционно вызывает у учащихся затруднения. Чтобы снять эти затруднения, необходимо специально выделить время для обучения учащихся этому действию. Обучение сборке
электрических цепей необходимо провести в три этапа. На первом этапе
учащиеся должны усвоить условные обозначения электрических приборов
и научиться «переводить» различные приборы в условные обозначения, и
по условным обозначениям находить соответствующие приборы. На втором этапе они должны научиться составлять схемы электрических цепей.
На третьем этапе учащиеся должны научиться собирать электрические цепи по заданным схемам. На первом и втором этапе целесообразно использовать компьютерное моделирование сборки электрических цепей, которое
позволяет потренироваться каждому школьнику в этих видах деятельности
на моделях и лишь после овладения ей, перейти к сборке реальных электрических цепей, что во многих случаях позволяет предупредить повреждение электрических приборов.
Цель использования компьютерных технологий на уроках обучения
методам решения прикладных задач состоит в контроле за овладением ме341
тодом их решения. Учитель формулирует учащимся домашние задания по
разработке проектов технических объектов, технологии, способа выполнения определенной деятельности, побуждающих к применению обобщенного метода. Например, разработать метод отчистки воздуха от частиц
дыма и пыли; разработать техническое устройство, позволяющее измерять
уровень непроводящей жидкости в непрозрачном сосуде электрическим
способом. В проекте учащиеся должны разработать программу действий
по созданию технического объекта, составить его принципиальную схему,
если возможно предложить технические решение. Учитель при проверке
этих работ должен установить факт выполнения определенных действий и
правильность их выполнения. Целесообразно поэтому предложить учащимся оформить результаты своей деятельности в виде компьютерных
презентаций и публикаций. Сформированное на уроках информатики умение пользоваться программами Word, Excel, PowerPoint, Publisher используется на уроках физики для сообщения результатов своей деятельности.
Выступление каждого ученика в разных амплуа (докладчик, оппонент, рецензент, участник обсуждения) позволяет мотивировать его на «добывание» новых физических знаний.
Такое использование компьютерных технологий в учебном процессе способствует формированию исследовательских умений, умений работать с различными источниками информации, включая Интернет, умений
работать в команде, развитию коммуникативных способностей школьников. Приобретаемые умения необходимы каждому человеку, независимо
от рода его будущей профессиональной деятельности.
РЕАЛИЗАЦИЯ ЛАБОРАТОРНОГО ПРАКТИКУМА ПО ОБЩЕЙ
ФИЗИКЕ НА БАЗЕ СОВРЕМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ
В.В. Смирнов
Астраханский государственный университет
Факультет физики и электроники, кафедра общей физики
г. Астрахань, E-mail: kof@aspu.ru
Согласно существующему классификатору групп специальностей,
для около 80% присваиваемых квалификаций (из называемых семисот)
физика относится к приоритетным дисциплинам. В качестве одного из
требований, предъявляемым выпускникам Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования (ГОС
ВПО), является владение ими экспериментальными умениями, которые
естественным образом приобретаются в ходе выполнения лабораторного
практикума по общей физики. Имеющееся в университете лабораторное
оборудование в последние годы было пополнено установками немецкой
342
фирмы PHYWE, специализирующейся по производству лабораторнодемонстрационной техники.
Политика приобретения оборудования фирмы PHYWE подчинялась
следующим приоритетам. Обеспечение лабораторных практикумов по
каждому разделу общей физики необходимым числом рабочих мест. Выполнение на каждой закупленной установке максимально возможного числа упражнений. Закупка установок для воспроизведения классических
опытов.
Тяжелое положение с лабораторными установками по атомной физике известно всем, поэтому университетом в первую очередь был закуплен комплект по названному разделу. В него вошли следующие установки.
Установка для воспроизведения опытов Франка-Герца (позволяет
реализовать эти классические опыты при различной температуре лампы).
Установка для изучения электронного спинового резонанса.
Установка для нахождения удельного заряда электрона с помощью
катушек Гельмгольца.
Установка для исследования спектров одноатомных газов. Установка позволяет, используя лампу с известными характеристиками, найти характеристики стеклянной призмы – преломляющей угол и дисперсию; характеристики дифракционной решетки. В предположении, что характеристики спектральных приборов известны, возможно исследование излучения условно неизвестных ламп.
Установка для исследования работы водородных ячеек следует отнести в большей степени к демонстрационным, чем к лабораторным.
Установка для исследования дифракции электронов на кристаллических структурах позволяет найти период кристаллической решетки изучаемого вещества.
И, наконец, рентгеновская установка. Данная установка фирмы
PHYWE единственная в России. На ней реализован лабораторный практикум по курсам квантовой физики, теории твердого тела, включающий в
себя такие лабораторные работы как:
1. Исследование характеристического рентгеновского излучения.
2. Исследование характеристического рентгеновского излучения как
функции анодного тока и анодного напряжения.
3. Монохроматизация рентгеновских лучей.
4. Дуплетное расщепление рентгеновского излучения Mo и Fe/
тонкая структура.
5. Закон замещения и постоянная Планка.
6. Исследование характеристического рентгеновского излучения
различных материалов/ закон Мозли.
7. Поглощение рентгеновских лучей.
8. Исследование K- и L-краев поглощения рентгеновского излучения.
343
9. Исследование структуры монокристалла NаCl.
10. Комптоновское рассеяние рентгеновских лучей.
Другие разделы физики представлены следующими установками.
1. Комплект для изучения прямолинейного движения (Механика).
Позволяет проверить выполнение второго закона Ньютона, измерить скорость, ускорение, силу, а также выполнить проверку законов сохранения энергии и импульса при упругом столкновении, при абсолютно
неупругом ударе, при многократном столкновении. Проверка законов
движения возможна как на горизонтальной, так и на наклонной плоскости.
2. Комплект для изучения вращательного движения позволяет найти
момент инерции тела, угловое ускорение, центробежную силу, действующую на тело. В комплект также входит установка для изучения гироскопа
и установка для изучения маятника Максвелла.
3. Комплект оборудования «Эксперименты с ультразвуком».
В базовый набор этого комплекта входят излучатель и приемник
ультразвука с соответствующими блоками. Закупка ряда дополнительных
элементов, незначительно увеличивающая стоимость комплекта, позволяет реализовать следующие упражнения. Это получение стоячей волны;
определение длины стоячей волны; изучение поглощения волн, дифракции
волн от различных препятствий, краевой дифракция, интерференции волн
от двух источников, интерференции волн на зеркале Ллойда. Возможность
измерения скорости ультразвука позволяет исследовать закономерности
эффекта Доплера.
Комплект имеет блок сопряжения с компьютером Cobra 3, позволяющей выводит на экран монитора результаты обработки эксперимента в
реальном масштабе времени.
Молекулярная физика и термодинамика представлена следующими
установками.
1. Установкой для проверки основного уравнения МКТ идеального
газа с блоком сопряжения с компьютером Cobra 3.
2. Установка позволяет реализовать упражнения по нахождению коэффициента теплового расширения, универсальной газовой постоянной,
по проверке законов Бойля-Мариотта, Шарля, Гей-Люссака.
3. Установка для исследования работы двигателя Стирлинга выполнена как отдельная работа.
Электричество представлено установкой для проверки закона Кулона и комплектом для проведения опытов по электричеству с возможностью сопряжения с компьютером. Комплект позволяет провести изучение
закона Ома, явление электромагнитной индукции, измерение емкости конденсатора и индуктивности катушки по токам замыкания, изучение проводников второго рода, изучение вольтамперных характеристик полупроводниковых элементов, изучение температурной зависимости сопротивления резисторов и полупроводниках элементов.
344
Три оптические скамьи, фактически три рабочих места по оптике,
укомплектованные дополнительными элементами, позволяют реализовать
выполнение следующих упражнений.
По теме: «Интерференция света»: интерференция света при помощи
бипризмы Френеля и зеркала Френеля; определение фокусных расстояний
зонной пластинки; определение длины волны спектральных линий при
помощи интерферометра Майкельсона; определение показателя преломления воздуха и СО2 с помощью интерферометра Майкельсона.
По теме: «Дифракция света»: измерение распределения интенсивности от дифракционных щелей; дифракция света от щели и краевая дифракция; изучение интенсивности света прошедшего через периодические препятствия; изучение интенсивности света прошедшего через различные
препятствия; изучение интенсивности света прошедшего через двойные
щели; изучение интенсивности света, полученного в результате дифракции
от щели и полосы.
По теме: «Поляризация света»: определение типа поляризации света; изучение закон Малюса.
Анализируя опыт использования оборудования фирмы PHYWE,
можно отметить следующее. Не смотря на достаточно высокую цену отдельных установок или комплектов оборудования, соотношение «ценакачество» для университетов является приемлемым. Установки, предназначенные для реализации классических опытов (например, опытов Франка-Герца, Кулона и др.), являются малофункциональными, т.е. действительно позволяют выполнить только названные опыты в отличие от комплектов оборудования, возможности которых в большинстве случаев превосходят возможности, заявленные в рекламных проспектах.
В заключении отметим, что опыт работы по сотрудничеству с зарубежными производителями учебного и научного оборудования был одобрен в решении совместного заседания секции «Физика в педагогических
вузах» НМС по физике Министерства образования и науки РФ и Учебнометодических комиссий по физике УМО по специальностям и УМО по
направлениям педагогического образования, проходившем в Астраханском государственном университете 5-7 октября 2006 года.
ФОРМИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ КОМПЕТЕНЦИИ
УЧАЩИХСЯ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ХИМИИ В СТАРШИХ КЛАССАХ
М.В. Лебедев, М.Ж. Симонова
ГОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет»
г. Челябинск
Одним из наиболее актуальных и характерных направлений модернизации образования является информатизация образовательного процес-
345
са, основанная на внедрении и широком использовании в обучении информационных и коммуникационных технологий (ИКТ), обеспечивающих
достижение образовательных результатов нового качества. Сочетание различных возможностей современных компьютерных средств (когнитивных,
мотивационных, ценностно-смысловых, управляющих, коммуникационных) способствует развитию личностных качеств и умений учащихся, позволяющих самостоятельно работать с информацией, принимать решения и
технологически представлять знания, что является важным условием реализации компетентностного подхода в учебном процессе.
Систематическая работа с ИКТ позволяет научить школьников
осуществлять самостоятельный поиск, анализ, синтез, оценку, представление и передачу различной информации, моделировать и проектировать
различные
процессы,
организовывать
собственную
учебнопознавательную деятельность, что способствует формированию информационной компетенции. Информационная компетенция выступает важной
составляющей учебной деятельности школьников и характеризует умения
анализировать и использовать информацию, а также получать дополнительные знания для достижения поставленных целей.
В области естественнонаучного образования средства компьютерных технологий имеют большие преимущества перед традиционным дидактическим материалом и используются в следующих направлениях:
применение виртуальных практикумов и экскурсий; изучение свойств на
микро- и макро-уровнях; более глубокий анализ физических, химических,
биологических процессов и явлений за счет имитационного моделирования и учета существенно большего количества параметров и факторов.
Использование ИКТ в процессе организации учебно-познавательной
деятельности учащихся при изучении химии значительно активизирует
восприятие, представление и понимание школьниками сложных теоретических понятий и процессов за счет уплотнения учебной информации, выявления и описания динамических свойств изучаемого материала.
Изучение химии носит интегральный характер, основанный не
только на углублении и систематизации фактологического материала, но и
на развитии теоретических знаний у школьников. Поскольку владение
теоретическими основами химии позволяет учащимся глубоко воспринимать и осознавать учебный материал, правильно и точно объяснять фактические данные, происходящие явления и процессы в природе и выявлять
закономерности их изменения. При этом особое место в школьном курсе
химии отводится периодическому закону, составляющему методологический фундамент химического знания, обеспечивающему изучение теоретических знаний на качественно высоком уровне обобщения.
Нами разработан и апробирован элективный курс и мультимедийное сопровождение к нему для учащихся 10-11-х классов естественнонаучного профиля «Закономерности изменения строения и свойств р346
элементов и их соединений». На занятиях данного курса происходит
обобщение и систематизация закономерностей периодической системы.
При выявлении и изучении закономерностей периодической системы нами
предложена и использовалась следующая схема поэтапных действий учащихся, основанная на активной работе школьников с компьютерными моделями:
Обобщающая компьютерная модель – выявление закономерности –
проблема – способы решения проблемы – динамическая модель – решение проблемы (объяснение закономерности).
Рассмотрим методику занятий курса и уроков на примере изучения
темы «Закономерности кислотно-основных свойств водородных соединений». Изучение нового материала начинается с самостоятельной работы
школьников с обобщающей схемой, представленной на компьютере. В ней
сконцентрирована информация о рассматриваемой закономерности: на
модели отражены закономерности изменения кислотно-основных свойств
водородных соединений элементов 3 периода и V и VII групп, главных
подгрупп (цветом показываются различные зависимости, частично приведены объяснения). В процессе рассмотрения изменения характера химической связи галогеноводородов учащиеся отмечают, что связь Н – Hal ковалентная полярная, обусловленная различной электроотрицательностью
(ЭО) атомов водорода и галогена, в растворе гетеролитически разрывается
с выбросом протонов. Далее школьники отмечают, что по подгруппе галогенов происходит уменьшение значений ЭО атомов, что вызывает уменьшение полярности связи Н – Hal, при этом кислотные свойства увеличиваются от плавиковой HF до иодоводородной кислоты HI. Возникает проблема – противоречие между имеющимися знаниями о проявлении кислотных свойств за счет полярности химической связи и несоответствии
этому фактических данных. Работая с компьютерными динамическими
моделями «Свойства ковалентной связи», «Кислоты и основания» школьники повторяют понятие поляризуемость связи. Указывают, что происходит увеличение поляризуемости связи галогеноводородов, что и объясняет
повышение кислотных свойств в ряду HF – HCl – HBr – HI. Кроме того, в
данном ряду происходит уменьшение энергии связи, что предлагается
объяснить школьникам (просматриваются способы решения проблемы). На
завершающем этапе решения проблемы школьники продумывают и предлагают варианты своих динамических моделей изменения кислотности галогеноводородов, приводят примеры практической значимости выявленной закономерности, например, при подборе методов получения галогеноводородов, способов их собирания (осуществляется решение проблемы –
объяснение закономерности) и т.п.
Существенным моментом в формировании информационной компетенции учащихся на занятиях курса и уроках химии является составление
в процессе групповой деятельности электронной формы отчета по работе с
347
компьютерными моделями и последующая его защита. Оформление отчета
предполагает использование текстового редактора MS Word, в котором
учащиеся фиксируют основные этапы работы: цель, гипотеза, проверка
гипотезы (теоретическое объяснение) и вывод. Для набора формул, уравнений реакций, визуализации и моделирования химических процессов мы
используем редакторы CS ChemDraw и CS Chem3D программного пакета
ChemOffice. Выполнение графических отображений зависимостей, создание рисунков и моделей развивает у школьников навыки показа сущности
и характера изучаемых процессов, лаконичности и выразительности предложенных решений. На заключительном этапе групповой работы учащихся проходит защита составленных отчетов, на которой учитель через систему проблемных заданий мотивирует группы к дальнейшей разработке
изученных вопросов на уровне учебных проектов.
Например, при изучении закономерностей взаимодействия оксидов
с водой это выглядит следующим образом. Учащиеся по описанной выше
схеме работают с компьютерными моделями, выявляя и объясняя закономерности растворения оксидов элементов 3-его периода и IV группы главной подгруппы периодической системы в воде. На этапе составления электронного отчета и его групповой защиты акцентируем внимание учащихся
на практической значимости изучаемой темы, заключающейся в том, что
химическое взаимодействие оксидов с водой составляет важный этап круговорота химических элементов в природе, и предлагаем варианты проблемных заданий: "Почему в воздухе содержание углекислого газа относительно постоянно?" или "Какова роль Мирового океана в поддержании
постоянной концентрации углекислого газа в атмосфере?" и т.п. Актуализировав имеющиеся знания по химии, предлагаем учащимся разработать
межпредметный проект, основанный на рассмотрении круговорота углерода в природе, используя знания химии, физики и биологии. В процессе
выполнения проекта предлагаем школьникам выполнить задание: найти и
изучить компьютерные модели, размещенные на веб-страницах, создать их
мини-коллекцию, используя поисковые системы Интернета.
Анализ моделей и источников на печатной основе позволяет подвести школьников к выводу о том, что океан и атмосфера тесно связаны
между собой интенсивным обменом углекислого газа. Растворяясь в воде,
углекислый газ в дневное время активно расходуется при фотосинтезе фитопланктона. Ночью при увеличении содержания свободного CO2 за счет
дыхания животных и растений значительная часть его входит в состав
карбонатов (известняк, доломит). При выполнении проекта учащиеся готовят презентации, сделанные в программе презентаций MS PowerPoint.
На итоговой защите проектов учащиеся демонстрируют свои коллекции и
презентации, оценивают друг друга и дают самооценку деятельности.
Общая оценка, получаемая школьниками в процессе изучения курса, является накопительной. Она включает результаты выполнения учеб348
ных проектов; качество выполненных теоретических и экспериментальных
заданий в процессе самостоятельной аудиторной и домашней работы.
Таким образом, систематическое использование ИКТ в процессе
изучения химии позволяет учащимся приобретать индивидуальный опыт,
овладевать новыми методами работы с информацией, позволяющими не
только развивать мыслительные операции, но и необходимые в современном обществе личностные качества и умения, составляющие информационную компетенцию.
1.
2.
3.
4.
5.
Литература
Иванова Е.О. Компетентностный подход в образовании и его реализация в практике общего среднего образования [Текст] / Е.О. Иванова //
Право и образование. – 2006. - № 4. – С. 142-152
2.Информатизация
общего
среднего
образования:
научнометодическое пособие [Текст] / ред. Д.Ш.Матрос. – М.: Педагогическое общество России, 2004. – 384 с.
Концепция модернизации российского образования на период до 2010
года: офиц. текст [Текст] // Народное образование. – 2002. - № 4. – С.
254-268.
Кузьменко Н.Е., Лунин В.В., Рыжова О.Н. О модернизации образования в России [Текст] / Н.Е. Кузьменко, В.В. Лунин, О.Н. Рыжова // Педагогика. – 2005. - №3. – С. 107-116.
Трайнев, В.А. Информационные коммуникационные педагогические
технологии (обобщение и рекомендации): учебное пособие [Текст] /
В.А.Трайнев, И.В.Трайнев. – 2-е изд. – М.: Издательско-торговая корпорация "Дашков и К", 2006. – 280 с.
КОМПЛЕКСНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ В ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОМ ОБРАЗОВАНИИ
Ю.Ю. Тарасевич
Астраханский государственный университет, Астрахань
За многие годы компьютеризации образования (кампания продолжается уже более 20 лет!) сложилась картина, сильно напоминающая лоскутное одеяло или одежду дервиша: разнородные и разноцветные заплаты
из случайно отобранных ИТ причудливым образом внедрены в ткань
учебного процесса. Мы не будем задаваться извечным вопросом: «Кто виноват?», а попытаемся понять, что же делать, чтобы применение ИТ хотя
бы только в физико-математическом образовании стало более систематизированным и основанным на некоторых общих принципах и концепциях.
При написании статьи использован личный пятнадцатилетний опыт внедрения ИТ в преподавание физико-математических дисциплин в универси-
349
тетах (техническом, педагогическом, классическом). Несмотря на солидный педагогический стаж, я считаю себя в первую очередь активно работающим физиком-исследователем, а не преподавателем, что определяет
принцип отбора ИТ для применения в образовательном процессе: «Осваивать только то, что используется в реальной научной работе». Статья является естественным продолжением работы [1], в которой обсуждались общие проблемы физико-математического образования.
Представляется, что использование ИТ в физико-математическом
образовании прежде всего должно быть комплексным и ориентированным
на реальные потребности. Комплексный подход определяет необходимость систематического, последовательного и всестороннего применения
ИТ при изучении всего цикла физико-математических дисциплин. Ориентация на реальные потребности, в частности, определяет тот набор ПО, которое должно использоваться в учебном процессе, и тот круг типовых задач, которые должны решаться с применением ИТ.
Выбор ПО для решения тех или иных образовательных задач в физико-математическом образовании порой вызывает недоумение. Складывается впечатление, что при выборе ПО в рассмотрение принимались любые аспекты, кроме одного, является ли данный программный продукт
адекватным для решения поставленной задачи? В качестве наиболее экстравагантного решения приведу использование Microsoft Office при подготовке бакалавров-физиков [2]. Можно, конечно, забивать гвозди кирпичом,
а шурупы заворачивать ножом, но лучше использовать для этого специально приспособленные инструменты! Работу физика едва ли можно отнести к офисной деятельности, поэтому в данном случае выбор ПО представляется в лучшем случае сомнительным, а в худшем — вредным.
Мы безропотно отдались фирме Microsoft, но только расслабиться и
получить от этого удовольствие почему-то не смогли. Ориентация на ПО
только одной фирмы искусственно сужает наши возможности. Приведу
конкретный пример. Некоторое время назад я в очередной раз принимал
участие в научной конференции, проходившей в одной из европейских
стран. Для работы участников конференции имелось несколько компьютеров, подключенных к Интернету. Естественно, никакого Майкрософта —
Unix в виде Knoppix, Mozilla Firefox. Диковинные для нашего уха, но
вполне привычные для жителей Европы названия. Кстати, многие зарубежные участники конференции были с ноутбуками Apple Macintosh. Если
отбросить соотечественников, то практически поголовно все докладчики
подготовили презентации в формате pdf в пакете LaTeX, используя либо
pdfscreen, либо более совершенный beamer. Несколько лет я чувствовал
себя белой ворон, привозя на отечественные конференции презентации в
формате pdf. Устав от этого чувства, я все-таки сделал для европейской
конференции презентацию с помощью PowerPoint. Пришлось потратить
много времени и сил, так как большинство моих статей подготовлено с
350
помощью системы LaTeX (именно эта система, а не MS Word является
стандартом de facto в научных издательствах!). И что же? На конференции
в Европе я вновь чувствовал себя белой вороной!
Большинство солидных математических и физических журналов
принимают рукописи только в формате LaTeX. Зачем же бакалаврамфизикам тратить время на изучение MS Office?!
Убежден, что использование математических пакетов при изучении
математических дисциплин должно стать обыденным. Наиболее естественным представляется использование пакетов Mathematica и Maple. Не
будем заниматься анализом того, какой из этих пакетов лучше и по каким
параметрам. У обоих из них есть много сторонников и противников, которые приведут массу аргументов за и против. На мой взгляд, оба пакета являются достойными конкурентами. Однако использование привычной нотации в Maple и его интеграция с другими программными продуктами делает Maple более привлекательным при использовании в учебном процессе.
Примером использования Maple при изучении курса методов математической физики является книга [3]. Мой личный опыт использования
Maple при преподавании методов математической физики подтверждает,
что использование пакета символических преобразований существенно
сокращает затраты времени на выполнение рутинных операций, позволяет
сосредоточиться на содержании изучаемого предмета, сократить число
технических ошибок при решении задач, сделать получаемы результаты
более наглядными. В частности, на Maple можно переложить вычисление
коэффициентов разложения в ряд Фурье, замену переменных, визуализацию результатов. Гораздо проще читать лекцию по специальным математическим функциям, когда студенты на лабораторной работе в компьютерном классе посмотрели на графики этих функций, построенных в
Maple.
Мной был проведен эксперимент по использованию Maple при изучении дискретной математики. В качестве одного из результатов эксперимента стало методическое пособие [4]. Понятно, что возможности использования математических пакетов при изучении математики гораздо шире
приведенных примеров.
Использование при преподавании математических дисциплин
Mathcad [5,6] представляется интересным, но спорным. Дело в том, что
Mathcad по своей сути является пакетом, реализующим численные методы; аналитические преобразование проводятся с помощью встроенного
процессора Maple. Так не лучше ли использовать Maple напрямую?
Одной из важных задач, которую почти ежедневно приходится решать физикам, как профессионалам, так и студентам, является обработка и
визуализация данных. Пакет Origin является стандартом de facto при подготовке иллюстраций для научных публикаций (отчетов, статей, квалифи351
кационных работ). Хотя обрабатывать и визуализировать результаты экспериментов можно в различных пакетах, например, в Mathcad [7], использование пакета Origin представляется наиболее естественным (давайте всетаки забивать гвозди молотком, а не подручными средствами!). Несколько
последних лет я читаю спецкурс по обработке и визуализации данных с
помощью Origin для студентов-физиков 5 курса, хотя, казалось бы, гораздо
более естественно научить студентов работе с этим пакетом в начале первого курса до начала физического практикума. Однако сломать сложившие
традиции порой бывает очень трудно. В ближайшее время предполагается
разместить на сайте http://mathmod.aspu.ru некоторые материалы этого
спецкурса.
Накоплен большой опыт использования пакета MATLAB при преподавании курсов математического моделирования [8-11] и электродинамики [12]. Хотя проводить вычислительный эксперимент можно и с помощью других пакетов, например, Mathcad [13–15], во многих случаях
представляется оправданным использование «черного ящика» — готовой
модели, заранее подготовленной средствами MATLAB и размещенной на
компьютере
или
в
Интернете
(см.,
например,
наш
сайт
http://mathmod.aspu.ru/?id=1 и ссылки на нем на другие ресурсы). Наш
опыт показывает, что в ряде случаев компьютерные демонстрации более
целесообразно делать в виде Java-апплетов.
Отметим, что MATLAB также можно использовать для управления
экспериментальными установками.
Интересна попытка ГОС познакомить студентов-математиков учительской специальности с разнообразными математическими пакетами в
рамках предмета «Информационные технологии в математике» [16]. К сожалению, количество часов, предусмотренных ГОС на изучение этого
предмета, явно недостаточен. Кроме того, изучение предмета «Информационные технологии в математике» вовсе не гарантируем, что полученные
знания будут применяться и закрепляться на других предметах физикоматематического цикла. С другой стороны, не может не радовать тот факт,
что набор программных продуктов, предусмотренных ГОС для изучения
студентами, почти совпадает с тем, который используют в реальной научной деятельности математики-профессионалы [17].
После изучения курса информатики и численных методов студенты
зачастую оказываются не в состоянии решить простейшие реальные задачи. Дело в том, что преподавание этих дисциплин иногда выглядит как искусство ради искусства. Предлагаемые студентам задачи порой надуманны, искусственны и бесполезны с практической точки зрения. Они едва ли
могут научить студентов решению реальных задач, но вызвать отвращение
к учебе могут запросто!
Несмотря на огромное количество научных мероприятий и публикаций по применению ИТ в образовании, следует признать, что мы пока
352
еще находимся только в начале пути. Еще только формируется представление о том, какие формы применения ИТ в образовании наиболее эффективны и оправданы. Представляется, что внедрение ИТ в физикоматематическое образование должно ориентироваться на конечную цель:
подготовку специалиста, способного эффективно решать профессиональные задачи с помощью современных ИТ. А это означает, что подбор изучаемых программных средств должен быть тщательно продуман. Студент
с первого курса должен быть приучен к мысли, что компьютер это не
средство закачать готовый реферат из Интернета, а мощный вычислительный инструмент, способный существенно облегчить все сферы профессиональной деятельности.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Литература
Тарасевич Ю.Ю., Водолазская И.В. Отвечает ли потребностям времени традиционная система преподавания физико-математических дисциплин? // Физика в системе подготовки студентов нефизических специальностей университетов в условиях модернизации образования:
Сборник трудов совещания-семинара 21–24 сентября 2004 г. / Сост.
О.М. Алыкова, А.М. Лихтер. Астрахань: Издательский дом «Астраханский
университет»,
2004.
165
с.
(С.
68–72).
(http://mathmod.aspu.ru/?id=4&sub_id=3)
Коломин В.И., Элькин М.Д. Информационное обеспечение курса физики для бакалавров: Учебное пособие. — Астрахань: Издательский
дом «Астраханский университет», 2007. ISBN 5-8820-948-0.
Голоскоков Д.П. Уравнения математической физики. Решение задач в
системе Maple. Учебник для вузов. — СПб., Питер, 2004. ISBN 594723-670-2
Тарасевич Ю.Ю. Элементы дискретной математики для программистов.
—
Изд-во
Астраханского
гос.
ун-та,
2002.
(http://mathmod.aspu.ru/ebooks/Dm10win.pdf)
Черняк А.А., Черняк Ж.А., Доманова Ю.А. Высшая математика на базе Mathcad. Общий курс. — СПб.: БХВ-Петербург, 2004. ISBN 594157-470-3
Плис А.И., Сливина Н.А. Mathcad 2000: математический практикум.
Учебное пособие. — М.: Финансы и Статистика. — 2003. ISBN 5-27902281-0
Новоселов В.А., Новоселова Г.А., Тарасевич Ю.Ю, Водолазская И.В.
Лабораторный практикум по физике. Часть II. Электричество и магнетизм. — АГТУ, 1995.
Тарасевич Ю.Ю., Пономарева И.С., Зелепухина В.А., Манжосова Е.Н.,
Панченко Т.В. Применение ВЕБ-технологий в физическом практикуме. // Физическое образование в вузах, 2006, Т. 12, № 1, с. 103–114.
Пономарева И.С., Зелепухина В.А., Тарасевич Ю.Ю. Некоторые ас353
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
пекты создания Web-приложения на базе MATLAB Web Server // Информационные технологии, № 9, 2006, С. 68–72.
Пономарева И.С., Зелепухина В.А., Тарасевич Ю.Ю. Разработка приложений для MATLAB Web Server // Компьютерные инструменты в
образовании, 2005, № 4, с. 48–56.
Тарасевич Ю.Ю. Математическое и компьютерное моделирование.
Вводный курс. Учебное пособие. 4-е изд., испр. — М.: Едиториал
УРСС, 2004. ISBN 5-354-00913-8
Котельников И.А., Черкасский В.С. MATLAB Web Server: Вычисления в Интернете. // Exponenta Pro. Математика в приложениях. 1(5)
2004, С. 14–11.
Тарасевич Ю.Ю., Водолазская И.В. Исследование ангармонического
осциллятора методом компьютерного моделирования. — АГТУ, 1996.
(http://mathmod.aspu.ru/ebooks/anharm.pdf)
Водолазская И.В. Об одном из вариантов использования компьютеров
в процессе обучения в техническом университете // Физическое образование в вузах, т. 7, № 1, 2001, с. 98–106.
Водолазская И.В., Марви нВ.Б. Лабораторный практикум. Электромагнитные поля и волны (Учебно-методическое пособие). — Астрахань: АГТУ, 2000.
Тарасевич Ю.Ю. Информационные технологии в математике. — М.:
СОЛОН-Пресс, 2003. — 144 с. ISBN 5-98003-042-5
Говорухин В.Н., Цибулин В.Г. Компьютер в математическом исследовании. Учебный курс. — СПб.: Питер, 2001. — 624 с.: ил. ISBN 5272-00220-2
ОСОБЕННОСТИ ПЕРЕНОСА КВАНТОРОВ ЧЕРЕЗ
ДИЗЪЮНКЦИЮ И КОНЪЮНКЦИЮ В ЛОГИКЕ ПРЕДИКАТОВ
С.Ф. Тюрин, Ю.А. Аляев
Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени
академика Д. Прянишникова, Пермский региональный институт
педагогических информационных технологий, г. Пермь
Приводятся доказательства тождеств логики предикатов, описывающих перенос кванторов чере7з знаки дизъюнкции и конъюнкции в логике предикатов с использованием интерпретации на двухэлементном множестве. Доказываются отношения следования между формулами
x( P( x) R( x))  xP( x)xR( x) , (xP( x)  xR( x))  x( P( x)  R( x)) .
Как известно, формулы с кванторами могут быть интерпретированы
как дизъюнкция по предметной области (квантор существования), либо
как конъюнкция (квантор общности) [2]. Другие кванторы также могут
быть интерпретированы логическими операциями, например, квантор
354
единственности в выражении x! Р ( х) может быть интерпретирован на
двухэлементном множестве {1,2} таким образом: Р(1) Р(2)  Р(1) Р(2) .
Такой подход можно использовать для доказательства известных
тождеств логики предикатов, например, отрицания выражений с кванторами.
Рассмотрим отрицание квантора общности для двухэлементного
множества:
хМ ( х)  М (1) М (2)  М (1)  М (2)  х М ( х) .
Для квантора существования:
хМ ( х)  М (1)  М (2)  М (1) М (2)  х М ( х) .
Для более сложного выражения и для двух двухэлементных множеств:
хМ ( х)уР( у)  М (1) М (2)( Р(1)  Р(2))  ( М (1)  М (2))  ( Р(1) Р(2))  х М ( х)  х Р( х)
В [1] приводятся доказательства возможности перестановки кванторов общности и существования для двухместного предиката с использованием интерпретации на двух двухэлементных множествах. Рассмотрим
тождества, описывающие возможность переноса кванторов через знаки
дизъюнкции и конъюнкции в логике предикатов с использованием интерпретации на двухэлементном множестве для двух одноместных предикатов.
Рассмотрим квантор существования и дизъюнкцию двух предикатов:
xP( x)  xR( x)  x( P( x)  R( x)) .
Докажем тождество на двухэлементном множестве:
xP( x)  xR( x)  P(1)  P(2)  R(1)  R(2)  x( P( x)  R( x))  P(1)  R(1)  P(2)  R(2)
В случае конъюнкции будет:
xP( x)xR( x)  x( P( x) R( x)) ,
поскольку
xP( x)xR( x)  ( P(1)  P(2))( R(1)  R(2))  x( P( x) R( x))  ( P(1) R(1))  ( P(2) R(2))
Однако можно заметить, что из выражения ( P(1) R(1))  ( P(2) R(2))
следует выражение ( P(1)  P(2))( R(1)  R(2)) .
Действительно, доказывая методом от противного:
( P(1) R(1))  ( P(2) R(2))( P(1)  P(2))( R(1)  R(2))  0 ,
поскольку ( P(1) R(1)  P(2) R(2)){P(1) P(2)  R(1) R(2)} приводит к
P(1) R(1) P(1) P(2)  P(2) R(2) P(1) P(2)  P(1) R(1) R(1) R(2)  P(2) R(2) R(1) R(2)  0
355
Таким образом: x( P( x) R( x))  xP( x)xR( x) .
Рассмотрим квантор общности и конъюнкцию двух предикатов:
xP( x)xR( x)  xP( x) R( x) .
Докажем тождество на двухэлементном множестве:
xP( x)xR( x)  P(1) P(2) R(1) R(2)  x( P( x) R( x))  P(1) R(1) P(2) R(2) .
В случае дизъюнкции будет:
xP( x)  xR( x)  x( P( x)  R( x)) ,
поскольку
xP( x)  xR( x)  P(1) P(2)  R(1) R(2)  x( P( x)  R( x))  ( P(1)  R(1))( P(2)  R(2))
Нетрудно видеть, что xP( x)  xR( x)  x( P( x)  R( x)) .
Действительно: ( P(1) P(2))  ( R(1) R(2))( P(1)  R(1))( P(2)  R(2))  0 ,
поскольку ( P(1) P(2)  R(1) R(2)){P(1) R(1)  P(2) R(2)}
и
P(1) P(2) P(1) R(1)  R(1) R(2) P(1) R(1)  P(1) P(2) P(2) R(2)  R(1) R(2) P(1) R(2)  0 .
1.
2.
Литература
Аляев Ю.А. Дискретная математика и математическая логика: учебник
/ Ю.А. Аляев, С.Ф. Тюрин. – М.: Финансы и статистика, 2006. – 368 с.
Тюрин С.Ф. Метод резолюций и аристотелевская силлогистика в преподавании математической логики / С.Ф. Тюрин, Ю.А. Аляев // Открытое образование. – 2005. – №6 (53). – С. 54-57.
ДОКАЗАТЕЛЬСТВО НЕКЛАУЗАЛЬНОГО ПРАВИЛА РЕЗОЛЮЦИИ
НА ОСНОВЕ РАЗЛОЖЕНИЯ ШЕННОНА
С.Ф. Тюрин, Ю.А. Аляев
Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени
академика Д. Прянишникова, Пермский региональный институт
педагогических информационных технологий, г. Пермь
Приводится доказательство неклаузального правила резолюции с
использованием разложения Шеннона. Неклаузальная резолюция позволяет распространить механизм доказательства путём вывода пустой резольвенты на произвольные логические формулы, даже если гипотезы и отрицание заключения не являются дизъюнктами.
В логическом программировании [1] применяется так называемый
метод резолюций, который заключается в следующем [2].
356
Если имеются два высказывания: (A  B), (A  C) которые имеют
контрарные или инверсные ( A, A ) литералы, то следствием из этих посылок является (BC). Проверим это утверждение:
Такие следствия называются резольвентами (это дизъюнкция членов при контрарных литералах).
Метод основан на получении резольвент. Последовательно получаем резольвенты исходного множества формул, доказательство невыполнимости которого мы ведем, до тех пор, пока не получится  (пустое следствие). Здесь доказательство ведется от противного.
Для применения этого метода необходимо использовать КНФ.
Например, для modus ponens [2]:
Получили дерево доказательства. Взяты две посылки и отрицание
заключения в КНФ. Следствием посылок A  B, A является резольвента B,
а следствием B, B является пустое множество . Это признак невыполнимости исходного множества членов КНФ. А т.к. доказательство проводилось от противного, стало быть, мы и доказали следование B из посылок
AB,A.
В [3] приводится без доказательства так называемое неклаузальное
правило резолюции, которое позволяет использовать метод резолюции, не
представляя исходное множество формул в КНФ. Неклаузальная резолюция позволяет распространить механизм доказательства путём вывода пустой резольвенты на произвольные логические формулы, даже если гипотезы и отрицание заключения не являются дизъюнктами.
При этом вводится оператор следования  x( F 1 F 2)  F 1x0  F 2x1 ,
где символом
Fx
i

обозначена формула, полученная заменой всех
вхождений x на  , где   { 0 ,1 } , x – одна из переменных, от которых зависят F 1 , F 2 .
Докажем, что из конъюнкции формул
FF
1
используя разложение Шеннона [4].
Тогда
требуется
x 1
x 0
x 1
x 0
x 0
x 1
( x F 1  x F 1 )( x F 2  x F 2 )  ( F 1  F 2
357
2
следует
доказать,
,
)
F
x 0
1
x 1
 F2 ,
что
где ( x F 1x1  x F 1x0) – разложение
разложение
F
2
по x .
F
1
по x , а ( x F 2x1  x F 2x0) –
Общезначимость такой импликации эквивалентна невыполнимости
выражения: ( x F 1x1  x F 1x0)( x F 2x1  x F 2x0)( F 1x0 F 2x1) .
В соответствие с законом противоречия:
x 1
x 0
x 0
x 1
( x F )( x F )( F F )  0 , за счёт ( x)( x)  0 , что и требовалось
1
2
1
2
доказать.
Нетрудно видеть, что аналогично  x( F 1 F 2)  F 1x1  F 2x0 ,
поскольку ( x F 1x1  x F 1x0)( x F 2x1  x F 2x0)  ( F 1x1  F 2x0) . То есть
x 1
x 0
x 1
x 0
x 1
( x F 1  x F 1 )( x F 2  x F 2 )( F 1
F
x 0
2
x 0
x 1
x 1
x 0
) и ( x F 1 )( x F 2 )( F 1 F 2 )  0 .
Таким образом, действительно, как
F
являются резольвентами конъюнкции
1.
2.
3.
4.
x 0
1
x 1
 F 2 , так и
FF
1
2
F
x 1
1
x 0
 F2
.
Литература
Новиков Ф.А. Дискретная математика для программиста. – СПб.: Питер, 2001. – 502 с.
Аляев Ю.А. Дискретная математика и математическая логика: учебник
/ Ю.А. Аляев, С.Ф. Тюрин. – М.: Финансы и статистика, 2006. – 368 с.
Тей А. Логический подход к искусственному интеллекту / А. Тей, П.
Грибомон и др. – М.: Мир, 1990. – С. 44-45.
Кузнецов О.П. Дискретная математика для инженера / О.П. Кузнецов,
Г.М. Адельсон-Вельский. – М: Энергоатомиздат, 1988. – 450 с.
КОМПЬЮТЕРНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ В ОБРАЗОВАНИИ КАК
НЕОБХОДИМОЕ УСЛОВИЕ ФОРМИРОВАНИЯ ПРЕДМЕТНЫХ
КОМПЕТЕНЦИЙ
Герус С. А., Пустовит С. О.
Калужский государственный педагогический университет
им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Информатизация общества является характерной чертой современности и объективным результатом эволюции человечества. Начало нового
тысячелетия характеризуется как переходный этап от индустриального к
информационному обществу, в котором информация и образование становятся общечеловеческими ценностями.
Информационное общество – это, прежде всего, рациональное общество, основанное на знании, в котором производство и потребление ин-
358
формации становится важным видом деятельности. Новые информационные, телекоммуникативные технологии, электронная техника определяют
формирование высокоинтеллектуальной среды, для успешного использования которой социумом нужно иметь современные знания и умения для
её использования [4]. Объясняется это большим информационным потоком: из огромного массива знаний нужно уметь выбрать те, которые требуются в данной конкретной ситуации, предварительно оценив и отсеяв
второстепенные данные. Усвоение же социального опыта происходит в
значительной мере в школе.
В связи с этим учащиеся должны обладать умениями, «соответствующими требованиям XXI века»: уметь объединять информацию из
различных источников при разных формах её представления, делать выводы, основываясь на двух и более источниках информации. Но согласно
международным исследованиям образовательных достижений PISA только 43 % российских школьников (для сравнения: 70–73 % – в развитых
странах) достигают этого уровня [6].
Здесь мы особенно резко видим, что контуры информационной цивилизации формируют принципиально иную систему ценностей. В центре
её – свободно самореализующийся индивид, способный к гибкой смене
способов и форм жизнедеятельности. Отражением основы новой структуры ценностей является позиция, обозначаемая как компетенция [14], т. е.
отчуждённое, наперёд заданное социальное требование к образовательной
подготовке ученика, необходимой для его качественной продуктивной деятельности в определённой сфере. Понятийное поле этого подхода лежит
ближе к «знаю, как», чем «знаю, что» [13].
В настоящее время содержание российского образования обычно
трактуется узко: учебный материал – учебные планы, программы, учебные
пособия, содержательные компоненты информационных технологий и так
далее [10]. Но на современном развитии общества для учащихся главное знания и умения рационально применять.
Информационные технологии начинают проникать в биологию, географию, химию и другие учебные предметы, становясь необходимыми
условиями для формирования компетенций разного уровня: ключевых,
межпредметных и специальных, которые взаимосвязаны, пронизывают
друг друга, взаимопроникают, проявляются в процессе решения тех или
иных задач разного уровня сложности на определённых образовательных
пространствах [9]. Так, каждая из специальных химических компетенций
может быть проанализирована с позиции соответствия ключевым компетенциям [3]. Например, при формировании в химии предметной компетенции как «осознанное использование химических знаний и умений для безопасного обращения с веществами и материалами» [11] учащийся должен
освоить соответствующие знания, умения, ценности, способы деятельности, опыт творческой деятельности, в том числе в ходе работы с информа359
цией, получаемой из разных источников. Таким образом, здесь находит
отражение информационная компетенция. С другой стороны, сама информационная компетенция многопланова, и поэтому для выработки соответствующих способностей требуется значительное интеллектуальное развитие, которое достигается средствами не только информатики, но в процессе изучения других предметов, в том числе, химии.
В процессе же информатизации общества и образования постепенно
складываются определённые традиции, стереотипы информационного поведения, приоритетные источники и способы информационного обмена,
актуализируются личностные ценности и смыслы; всё это отражается на
формировании современного уровня информационной культуры [1].
Формирование любой компетенции невозможно напрямую через
систему заданий. Для формирования предметной компетенции, также как
для компетенции другого уровня, педагог должен создавать условия,
предоставлять средства (инструменты). При этом важно создавать такие
условия, в которых учащийся, рассматривает ситуацию не только со своей
позиции, но и с позиции других участников, настроен на выявление собственных ошибок, воспринимая их как возможность к самосовершенствованию [5]. В качестве одного из таких условий может выступать использование компьютерных инструментов в образовании: компьютеризация –
основа новых информационных технологий обучения.
В настоящее время в химическом образовании применяют различные информационные технологии и программные средства, позволяющие
учителю и обучаемым перейти от школьной доски к экрану монитора.
Среди них многочисленные компьютерные программы разного типа, электронные учебники, тренажёры, виртуальные лаборатории, мультимедиатехнологии, Интернет – технологии [4]. Используются некоторые из них
при обучении химии в Фоминичской средней школе Кировского района
Калужской области (учителем химии высшей категории, соросовским учителем, доктором педагогических наук Герус С. А.), также в средней школе
№11 г. Калуги (учителем химии Пустовит С. О). Все они являются условиями формирования различных компетенций.
Так, для формирования взаимосвязанных компонентов предметной
компетенции «осознанное использование химических знаний и умений для
безопасного обращения с веществами и материалами» можно использовать
на уроках химии и во внеклассной деятельности различные электронные
пособия, например, диск «Химия со взрывами и без…», разработанная
Межвузовской лабораторией интенсивных методов обучения SPLINT. При
этом работа с данной информацией может осуществляться в разных
направлениях: учащиеся могут использовать предоставляемую информацию при выполнении проблемных заданий в качестве подсказки, непосредственного источника для ответа, для доказательства своей точки зрения, для поиска ошибки в своей работе, других, возможно, более рацио360
нальных способов решения задачи, идей для дальнейших поисков и так
далее.
Задача №1. Одна нерадивая хозяйка, готовясь к стирке, рано утром
смотрела в спальне телевизор и на кухне подогревала воду на плите, поставив кастрюлю почти на саму конфорку. При этом она проветривала
кухню: резкие порывы ветра то и дело захлопывали окно [8]. Какие опасности при этом её поджидали? Как их избежать? Подсказка: какими свойствами обладает метан?
Учащиеся в данном случае могут использовать информацию с диска
как подсказку (взрыв метана), а также для демонстрации своего ответа.
При этом также у учащихся формируются некоторые способы деятельности и опыт решения подобных проблем. Выполняя задание, учащиеся
осмысливают его: выявляют проблемы, их причины, закрепляют имеющиеся у них знания, умения, в том числе компьютерные, оценивают предложенную ситуацию как с точки зрения рациональности, так и эмоционально, т. е. реализуется личностно-ориентированный подход.
Задача №2. Лаборант собирался провести химический опыт с использованием концентрированной серной кислоты. При этом он решил
воспользоваться склянкой с раствором серной кислоты, на которой не была указана её массовая доля. При приливании раствора серной кислоты несколько капель раствора серной кислоты попали на кожу руки. Он получил
сильный ожог. Какие процессы с точки зрения химии при этом произошли? Подсказка: что происходит с органическими веществами при действии на них концентрированной серной кислотой?
При поиске ответа на вопрос учащийся может воспользоваться
учебником, справочной литературой, информацией с диска и другими
имеющимися в его распоряжении источниками. В представленном на диске пособии предлагаются опыты – «Опасные свойства серной кислоты»
(учащиеся могут посмотреть его в связи с интересом при выполнении этого задания, что будет способствовать осмыслению предложенной проблемы), «Обугливание бумаги серной кислотой», «Окисление сахарозы серной кислотой» (это химические реакции окисления органических веществ,
т.е. окислительно-восстановительные реакции с использованием серной
кислоты, которые могут помочь учащимся в определении дальнейших поисков решения). Кроме того, по мнению ряда исследователей, дополнительными источниками подобной информации могут быть электронные
образовательные издания Интернета: электронные библиотеки, электронные словари, электронные энциклопедии, электронные учебники, архивы,
электронные коллекции, электронные справочники, тесты, материалы для
подготовки к олимпиадам, конкурсам и ряд других [2]. Рассмотрение же
данных источников обусловлено тем, что некоторые школы уже имеют
возможности использования Интернета, например средняя общеобразовательная школа №1 г. Калуги.
361
Задача №3. Жирную кожу, склонную к воспалительным процессам,
не рекомендуется слишком часто мыть водой с мылом, хотя мыло хорошо
удаляет кожное сало и обладает антисептическими свойствами. Считаете
ли вы необходимым следовать данной рекомендации? Ответ поясните [8].
Для поиска решения задачи учащийся может использовать различные источники информации, в том числе информацию, расположенную на
сайтах в Интернете. В данном случае учащийся рассматривает свойства
мыла: взаимодействие с водой – гидролиз мыла с изменеием реакции среды на щелочную [12]. С другой стороны – свойства кожи: «известно, что
кислая среда, в отличие от щелочной, ингибирует размножение большинства бактерий. Обычно при коэффициенте pH кожи 5,5 и ниже ограничений в применении косметических средств - нет. Если же pH кожи 7 и выше, то необходимо воздержаться от использования косметики с щелочными субстанциями» [7].
Интернет можно использовать и во внеклассной работе, например,
для подготовки докладов, презентаций по учебному предмету и другого.
Таким образом, использование компьютерных инструментов в образовании является необходимым условием формирования предметных компетенций: применение компьютерных средств является важным стимулом
самоактуализации, самореализации и творческого развития личности, делает школьников причастными к процессам, происходящим в обществе и
науке, способствует формированию их информационной компетенции, повышает интерес к изучению химии [4]. При этом традиционная информационная деятельность приобретает новое качественное развитие, наполняется новым содержанием, развивая и обогащая содержание других учебных предметов, что соответствует современным тенденциям информатизации различных областей жизни.
1.
2.
3.
4.
Литература
Войнова Н. А., Войнов А. В // Инновации в образовании. – 2004, №4. –
С. 111 – 118.
Габриелян О. С., Сладков С. А. Компетентностный подход как дидактическое условие предпрофильной и профильной подготовки учащихся // Химия. Приложение к газете «Первое сентября». – 2007, №2. – С.
12 – 15.
Гавронская Ю. Ю. Специальные химические компетенции в профессиональной компетентности учителя химии // Актуальные проблемы
химии и методики её преподавания: Сб. матер. межрегиональной
научно-методической конференции. – Нижний Новгород: НГПУ, 2006.
- С. 169 – 171.
Герус С. А. Компьютерные инструменты в обучении химии // Актуальные проблемы химии и методики её преподавания: Сб. матер.
362
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
Межрегиональной научно-методологической конференции. – Нижний
Новгород: НГПУ, 2006. – С. 5 – 8.
Ермаков Д. Компетентность в решении проблем // Народное образование. – 2005, №9. – С. 87 – 93.
Ковалёва Г. PISA-2003: результаты международного исследования //
Народное образование. – 2005, №5. – С. 37 – 43.
Косметические препараты «Peter Kaliniak». Ответы на наиболее часто
задаваемые вопросы. http:// www.krasotulyf/ru/news/detail/php?ID=1652.
Пичугина Г. В. Химия и повседневная жизнь человека / Г. В. Пичугина. – М.: Дрофа, 2004. – 252 с.
Роговая О. С., Пак М. С. Эколого-химическая компетентность специалиста //Актуальные проблемы модернизации химического образования и развития химических наук: Материалы 53 Всероссийской научно – практической конференции химиков с международным участием.
– СБп.: РГПУ им. А. И. Герцена, 2006. – 320 с.
Терехов П. П. Формирование педагогической компетентности специалиста социокультурной сферы // Педагогика. – 2003, №1. – С. 74–81.
Федеральный компонент государственного стандарта общего образования. // Вестник образования России. – 2004. – №13. – С. 3 – 79.
Химия для всех. Электронный справочник полного курса химии. http://
www.informika/ru/text/database/chemy/START/html.
Хуторской А. В. Дидактическая эвристика. Теория и технология креативного обучения. – М.: МГ, 2003. – 416 с.
Шишов С.Е., Агапов И.Г. Компетентностный подход к образованию
как необходимость // Мир образования – образование в мире.– 2001,
№4.– С. 8 – 19.
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ КОМПЕТЕНТНОСТЬ
И ЕЕ МЕСТО В СОВРЕМЕННОМ ПРОФОБРАЗОВАНИИ
Е.В. Лозгачева
Калужский государственный педагогический университет
им К.Э. Циолковского каф. ОТД
В современных экономических условиях деятельность каждого хозяйственного субъекта является предметом внимания обширного круга
участников рыночных отношений. Каждый человек непроизвольно включается в экономические отношения, являясь либо активным участником
(который открывает свое дело и зарабатывает предпринимательской деятельностью), либо пассивным (просто являясь потребителем товаров и
услуг, предлагаемых на рынке). Из этого вытекает значимость формирования экономической компетенции, которая диктуется сформировавшимися
экономическими условиями жизнедеятельности общества. Для системы
363
экономического образования одной из главных задач сегодня должно стать
воспитание позитивного отношения к современному процессу преобразований как важному элементу экономической компетентности. Подготовка
специалистов, способных хорошо работать в условиях рыночной экономики, имеющих определенный уровень экономической компетентности, становится важной и актуальной задачей современного образования, требуя
новых подходов и методов по решению и реализации данной задачи.
Естественно опять же все зависит от активности человека в рыночных отношениях, что влечет за собой различные уровни формирования
экономической компетенции, на различных этапах получения образования.
Потребность человека в экономических знаниях является очевидным фактом адекватного существования в социуме, а если человек хочет занимать
активную жизненную позицию, то ему тем более необходимы знания экономических законов, явлений и процессов их взаимосвязи и последствия
функционирования. Основными целями построения системы формирования экономической компетентности у студентов является приобретение
экономических знаний, умений, развития экономически значимых качеств
личности, потребностей, интересов, мотивов, ценностных ориентаций,
проявление экономической компетентности в поведении и деятельности.
Такие знания предоставляют учебные заведение различного уровня подготовки и направленности. Следовательно, в большой степени зависит от образовательного учреждения качество выпускаемых специалистов, которые
в дальнейшем будут встроены в экономическую систему общества и от того насколько они окажутся профессионально компетентны, зависят показатели экономического развития государства.
Стратегическая задача образовательной политики России на современном этапе – достижение современного качества образования, его соответствия актуальным и перспективным потребностям личности, общества
и государства. Это объясняется тем, что государственные ВУЗы есть
неотъемлемая часть российской системы высшего образования. А высшая
школа России все более демонстрирует стремление к интеграции в европейское образовательное пространство. Движение в этом направлении
предполагает усилия по улучшению и обеспечению качества российских
образовательных программ, преподавания и обучения.
Другой отличительной особенностью, складывающейся в педагогике и образовании, является компетентно-ориентированный подход, согласно которому в качестве целей и результатов образования рассматриваются ключевые компетентности. Приоритетное место в требованиях к
современному специалисту отводится компетентности, позволяющей эффективно решать профессиональные задачи в меняющихся социокультурных условиях.
В приказе Минобрнауки РФ от 15.02.05 №40 была поставлена задача разработать ГОС ВПО 3-го поколения на основе компетентностного
364
подхода и системы зачетных единиц. В образовательной науке и практике
России понятия «компетенция», «компетентный» и «компетентность», ранее широко не использовались. Признаками компетентности традиционно
являлись диплом о высшем образовании или занимаемая должность, которые давали преимущества их носителю, но не всегда отражали реальный
уровень компетентности, конечные результаты его деятельности. Термин
«компетентный» – лат. competens (competentis) – означает соответствующий, способный. Если синтезировать различные толкования этого понятия, то компетентность включает в себя с одной стороны, круг полномочий, который определяет ответственность должностного лица в решении
практических задач, а с другой – знания, опыт, умения самого должностного лица, то есть способность и возможность реализации конкретным лицом этого круга полномочий. В научной литературе в понятие компетентности включается, помимо общей совокупности знаний, еще и знание возможных последствий конкретного способа воздействия, уровень умения и
опыт практического использования знаний. В самом общем приближении
компетентность можно рассматривать, как способность субъекта действовать адекватно, сообразно условиям ситуации, в направлении получения
значимых, имеющих определенную ценность результатов.
Западноевропейская высшая школа при оценке качества образования ориентирована на общую компетентность выпускника. При этом упор
делается на оценку его конкурентоспособности, готовности и умения
успешно «встраиваться» в хозяйственные структуры, быть эффективным и
востребованным на рынке труда. Компетенции определяют принцип отбора тех знаний, которые отвечают конкретным целям обучения, которые
указаны в ФГОС ВО.
Компетенция включает следующие составляющие: когнитивную –
знания, опыт; функциональную – умения, владение; личностную – предполагающую поведенческие умения в конкретной ситуации; этическую –
предполагающую наличие определенных личностных и профессиональных ценностей, мотивационную, социальную и поведенческую. Такое широкое определение понятийного содержания компетентности существенно
затрудняет ее измерение и оценку в качестве результата обучения.
Главной сегодняшней задачей в сфере высшего профессионального
образования является, по выражению одного из крупнейших теоретиков и
практиков образования взрослых, американского ученого М.Ш.Ноулза,
стало "производство компетентных людей - таких людей, которые были
бы способны применять свои знания в изменяющихся условиях, и ... чья
основная компетенция заключалась бы в умении включиться в постоянное
самообучение на протяжении всей своей жизни".
На сегодняшний момент сфера высшего профессионального образования выпускает специалистов в области экономики, делая акцент на профессиональных знаниях, именно на знаниях, а не на практическом их при365
менении и отработки навыков. В результате чего мы получаем специалистов, подготовленных только с теоретической точки зрения, которые не
готовы применить свои знания в практике жизни. Будем надеться, что реформа в сфере образования направленная на повышение качества образования и формирования профессионально компетентного специалиста поможет разрешить сложившуюся проблему. Конечно, не стоит забывать,
что многое зависит от материальной базы и оснащенности образовательных учреждений и как следствие кабинетов специальных дисциплин, так
же применение современных средств обучения, в частности информационно-технических средств, как для отработки практических навыков, так и
в помощь преподавателю в изложении нового материала. При изучении
дисциплин экономического профиля необходимо иметь доступ в кабинеты, оснащенные специализированными компьютерными программами, которые позволяют применить полученные знания на практических примерах, отработать навыки на смоделированных ситуациях, максимально приближенных к реальным условиям, а так же получать необходимые новые
знания, осуществляя межпредметные связи.
Конечно, формирование компетентного специалиста это очень
сложный многоступенчатый процесс, при реализации которого необходимо учитывать множество факторов. Такой многогранный процесс требует
как материальных затрат, так и физических и психологических, как со стороны образовательных учреждений, так и со стороны тех кто пользуется
образовательными услугами. Что бы достигнуть положительного результата придется синхронизировать и сопоставлять обучение на различных
его этапах, при этом гибко реагировать на требования окружающей экономической действительности.
ДОМАШНИЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРАКТИКУМ ПО
ФИЗИКЕ: ОПРЕДЕЛЕНИЕ, МЕСТО И ЗНАЧЕНИЕ В УЧЕБНОМ
ПРОЦЕССЕ
И. М. Зенцова
Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа №16», г. Соликамск
При обучении физике в средней школе экспериментальные умения
формируются при выполнении самостоятельных лабораторных работ.
В практике обучения физике в школе сложились три вида лабораторных занятий:
 фронтальные лабораторные работы по физике;
 физический практикум;
 домашние экспериментальные работы по физике.[5, с. 334]
Рассмотрим более подробно последний вид.
366
В «Теории и методике обучения физики» под ред. С. Е. Каменецкого, Н. С. Пурышевой дается следующее определение: «Домашние лабораторные работы – простейший самостоятельный эксперимент, который выполняется учащимися дома, вне школы, без непосредственного контроля
со стороны учителя за ходом работы.».[5, с. 342]
О. Ф. Кабардин отмечает, что это «одна из форм индивидуальной
внеурочной работы по физике». [1, с. 124]
В. Ф. Шилов считает, что «система домашних экспериментальных
заданий может быть представлена как многоуровневый физический практикум.». [6, с. 51]
В дальнейшем будем придерживаться следующего определения:
домашний исследовательский практикум – это один из видов лабораторных занятий, в котором учащиеся вне школы самостоятельно проводят
экспериментальные задания.
Домашний практикум по физике – это форма обучения, известная
еще с 1951 г., когда вышло первое издание книги «Опыты и наблюдения в
домашних условиях по физике» С. Ф. Покровского. Во втором издании
этой книги автор обращает внимание на задачи домашних экспериментальных заданий.
«В основу работы … положим три основные задачи:
Доводить изучение каждого физического явления до осязательного
и действенного восприятия его самим учащимися посредством всех органов, воспринимающих реальный окружающий мир.
Подбирать для домашних заданий такие работы, которые, являясь
ценными в деле изучения и понимания физики в детском возрасте, были
бы интересными по содержанию, простыми по выполнению и оборудованию, не требовали бы от учащихся почти никаких материальных затрат и в
то же время легко поддавались контролю преподавателя.
Работы учащихся не должны быть слепым подражанием установившимся шаблонам. Они должны заключать в себе широчайшее проявление собственной инициативы, творчества, исканий нового» [3, с. 8].
Эти задачи актуальны и в настоящее время.
Домашние лабораторные работы могут быть классифицированы в
зависимости от используемого при их выполнении оборудования:
 работы, в которых используются предметы домашнего обихода и
подручные материалы (мерный стакан, рулетка, бытовые весы и т. п.);
 работы, в которых используются самодельные приборы (рычажные весы, электроскоп и др.);
 работы, выполняемые на приборах, выпускаемых промышленностью.[5, с. 342]
О. Ф. Кабардин предлагает другую классификацию. С методической
точки зрения представляет интерес классификация работ по тем задачам и
367
целям, которые преследует учитель при организации домашнего экспериментирования.
Задачи эти могут быть следующими: развитие интереса учащихся
к физике, к выполнению опытов и наблюдений; развитие конструкторских
способностей и технической смекалки школьников.
Согласно этим задачам О. Ф. Кабардин выделяет
 домашние опыты и наблюдения,
 домашние задания по конструированию приборов и моделей.[1, с.
124, 125 ]
В. Ф. Шилов делит домашние лабораторные работы по степени
сложности.
1. Воссоздание, идентификация, наблюдение и описание физических явлений и процессов;
2. Изучение устройства, принципа действия, сферы применения измерительных приборов (сопровождающих практически каждого человека
всю жизнь);
3. Измерение физических величин для установления физических закономерностей и условий выполнения физических законов;
4. Конструирование измерительных приборов, экспериментальных
установок, моделей и электрических схем для углубленного изучения явлений природы.[6, 51, 52 ]
Считаем, что для нас наиболее приемлема классификация В. Ф.
Шилова.
В книге «Опыты и наблюдения в домашних условиях по физике» С.
Ф. Покровского экспериментальные задания дифференцированы. Автор
предлагает задания всему классу, группе учащихся, отдельным учащимся,
индивидуальные.
Дифференциация материала прослеживается и в «Сборнике экспериментальных заданий и практических работ по физике» О. Ф. Кабардина,
В. А. Орлова.[2]
В этой книге учебный материал представлен в трёх частях: теоретические сведения, подготовительные экспериментальные задания, экспериментальные исследования уровня Международных физических олимпиад.
Домашний учебный эксперимент не может быть полностью самостоятельным, лишенным руководства со стороны учителя. Необходимы
компьютерные технологии поддержки домашнего физического эксперимента.
Использованием компьютерных технологий в исследовательской
деятельности учащихся по физике в классе занимается А. Н. Сергеев, А. В.
Сорокин, Н. Г. Торгашина, Е. А. Ходос, А. С. Чиганов и др.
При этом внимание авторов сосредоточено на вопросах методики
формирования у учащихся умений работать с «готовыми» виртуальными
объектами.[4]
368
Одним из направлений занятий домашнего исследовательского
практикума является использование умения некоторых учащихся проектировать на компьютере.
Программа Atlast Software Sketchup v3.0.102 служит для быстрого
создания, просмотра и редактирования 3D моделей.
Учащимся будет несложно освоить эту программу. Можно выделить следующие типы заданий с этой программой.
Предложить учащимся по готовым чертежам построить дома из
подручных материалов модели (калориметра и т. д.).
Построить модель (мензурки, термоса, и т. д.) при помощи программы Atlast Software Sketchup v3.0.102
Построить модель при помощи программы Atlast Software Sketchup
v3.0.102 и внести необходимые данные для решения задачи по этой модели.
Составить и решить задачу по данным, отмеченным на рисунке.
Например: определите вещество, из которого изготовлен брусок, данные
найдите на рисунке 1.
Самостоятельное изготовление виртуальных приборов, составление
и решение задач по моделям, созданным при помощи программы Atlast
Software Sketchup v3.0.102 позволит учащимся научиться проектировать на
компьютере и изучать физические явления.
1.
2.
3.
Литература
Внеурочная работа по физике/ О. Ф. Кабардин, Э. М. Браверман, Г. Р.
Глущенко и др.; Под ред. О. Ф. Кабардина. –М.: Просвещение, 1983. –
с. 124-131
Кабардин О. Ф. Сборник экспериментальных заданий и практических
работ по физике: 9 – 11-й классы : учеб. пособие для учащихся общеобразоват. учреждений/ О. Ф. Кабардин, В. А. Орлов; под ред. Ю. И.
Дика. – М.: АСТ: Астрель: Транзиткнига, 2005. – 239 с.: ил.
Покровский С. Ф. Опыты и наблюдения в домашних заданиях по физике. – 2-е изд. – М.: Изд-во АПН РСФСР, 1963. – 415 с.: ил.
369
4.
5.
6.
Сорокин А. В. Физика: наблюдение, эксперимент, моделирование.
Элективный курс: Методическое пособие / А. В. Сорокин, Н. Г. Торгашина, Е. А. Ходос, А. С. Чиганов. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. – 175 с.: ил.
Теория и методика обучения физике в школе: Общие вопросы: Учеб.
Пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / С. Е. Каменецкий, Н.
С. Пурышева, Н. Е. Важеевская и др.; Под ред. С. Е. Каменецкого, Н.
С. Пурышевой. – М.: Издательский центр «Академия», 2000. – 368 с.
Шилов В. Ф. Многоуровневый физический практикум в домашних
условиях //Физика в школе .–1998.–№5.–с.51-54
ОСОБЕННОСТИ ИЗУЧЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ СЕТЕЙ В ВУЗЕ
В.В. Кангин, Л.М. Кангина
Арзамасский политехнический институт,
Арзамасский педагогический институт, г. Арзамас
В настоящее время можно вполне уверенно ввести в оборот термин
«промышленная информатика», которая объединяет все аспекты организации компьютерных систем управления технологическим оборудованием
(КСУТО). Современные КСУТО реализованы, как правило, на базе промышленных сетей. В связи с этим изучение таких дисциплин как «Управление системами и процессами в машиностроении», «Аппаратные и программные средства систем управления» и многих других аналогичных
должно быть основано на изучении опыта построения и использования
промышленных сетей.
Кафедра «Автоматизации машиностроения» Арзамасского политехнического института накопила значительный опыт в разработке КСУТО на
базе промышленных сетей, позволяющих реализовать процессы управления и мониторинга при значительном удалении от объектов управления и
при их большом территориальном рассредоточении.
В частности, такая сеть развернута в лабораториях кафедры (рис. 1).
Сеть содержит два контроллера ADAM–5510, каждый из которых
управляет своим макетом. Каждый макет имитирует работу технологического оборудования (рис. 2,3).
Макет, приведенный на рис. 2, содержит 8 аналоговых датчиков, 16
дискретных датчиков, 16 исполнительных механизмов. С помощью этого
макета можно имитировать работу сложного технологического оборудования.
Макет, приведенный на рис. 3, содержит 5 фотодатчиков, 1 электромотор, 1 аналоговый датчик перемещения – потенциометр. Фотодатчики срабатывают от мощного светового воздействия, например, от луча лазерной указки. Работа мотора приводит к перемещению заслонки влево
370
или вправо, что очень напоминает работу ворот, открывающихся вбок.
Этот макет также позволяет создать большое число вариантов заданий для
программирования.
Рис.1
Рис. 2
371
Рис. 3
Рис. 4
Управление макетами осуществляется с использованием языка UltraLogik. Фрагмент управляющей программы на языке UltraLogik, предна-
372
значенной для включения на закрытие мотора макета, приведенного на
рис. 3, показан на рис. 4.
Здесь:
datchik – сигнал с датчика обратной связи по перемещению;
vx4,vx5 – управляющие воздействия на фотодатчики 4 и 5;
motor4, motor5 – частные сигналы управления мотором;
motorzkr – общий сигнал управления мотором.
ОСОБЕННОСТИ ИЗУЧЕНИЯ SCADA В ВУЗЕ
В.В. Кангин, Л.М. Кангина
Арзамасский политехнический институт,
Арзамасский педагогический институт, г. Арзамас
Современное промышленное производство характеризуется тенденцией к усложнению. Это накладывает определенные требования и на свойства систем управления этим производством. Система управления должна
быть быстродействующей, «интеллектуальной», то есть иметь возможность быстро перестраивающиеся под новые условия производства,
надежной, дешевой, простой в общении с обслуживающим персоналом и
т.д. Все это, несомненно, отложило отпечаток на свойства современных
систем управления технологическим оборудованием и производством: они
стали компьютеризированными. И не просто компьютеризированными.
Они стали сетевыми. Промышленная сеть – то фундаментальное понятие,
которое кратко характеризует все свойства современной системы управления технологическим оборудованием.
Изучать современную систему управления – это изучать промышленную сеть. Основными элементами любой промышленной сети являются контроллеры – элементы нижнего уровня систем управления. Именно
на них, как правило, возложены задачи непосредственного управления
промышленным оборудованием. Именно они объединяются друг с другом
промышленной сетью. Через промышленную сеть к ним подсоединяются и
элементы верхнего уровня: рабочие станции, панельные компьютеры,
промышленные компьютеры. Контроллер–это компьютер, специализированный в приеме информации, поступающей с объекта управления, ее обработке и выдаче управляющих сигналов в объект управления в реальном
масштабе времени. Иными словами, контроллер – это устройство управления промышленным оборудованием. Индустрия производства контроллеров весьма развита и уже имеет свою историю. Десятки фирм в разных
странах занимаются разработкой и изготовлением контроллеров: «Schneider Electric» (Франция, контроллеры Modicon TSX Quantum, Modicon
TSX37 Micro), «Siemens» (Германия, контроллеры Simatic S7-300, Simatic
S7-400), «Текон» (Россия, контроллер МФК), «Rockwell Automation»
373
(США, Контроллеры Pico, MicroLogix) и т.д. Контроллеры ранних серий
выпуска представляли собой уникальные устройства, каждый со своей архитектурой, логикой работы, системой команд.
В настоящее время получили развитие PC-base контроллеры, которые имеют архитектуру IBM PC компьютера, однако конструктивно более
приспособлены к условиям цеха, улицы, склада. Достойным представителем этого класса контроллеров является ADAM-5510 (фирма
ADVANTECH, Тайвань). Но контроллер на языке схемотехников, программистов есть просто «железо», которое без программного обеспечения
мертво. Программа – вот вторая компонента, которая превращает контроллер из «железа» в устройство управления. Именно программа делает
осмысленным процесс работы контроллера. В ней материализуются алгоритмы управления.
Программное обеспечение промышленных сетей можно разделить
на две компоненты:
программное обеспечение нижнего уровня, обеспечивающее непосредственное управление технологическим оборудованием;
программное обеспечение верхнего уровня (SCADA), обеспечивающее визуализацию процессов, протекающих в объекте управления, архивирование основных технологических параметров, ведение журнала тревог
и т.д.
На кафедре «Автоматизация машиностроения» Арзамасского политехнического института разработано несколько SCADA. В частности, разработана SCADA «Канди», которая в десятки раз дешевле «фирменных»
SCADA: Genesis 7.0, WinCC, Круг, Genie и т.д. Результаты работы SCADA
«Канди» хорошо видны на рис. 1, 2, 3, 4.
На рис. 1 приведены:
– макет (справа),
– контроллер ADAM–5510 (вверху),
– место оператора (слева), на котором реализована SCADA «Канди».
Рис. 1
374
На рис. 2, 3, 4 приведены различные формы представления информации о состоянии 8 аналоговых датчиков макета:
– столбчатая диаграмма,
– круговая диаграмма,
– в виде прибора со стрелкой,
Информация дается в цветной форме:
– желтый – параметр ниже нормы;
– зеленый – параметр в норме;
– красный – параметр выше нормы.
Нижний и верхний уровень допустимого диапазона значений параметров могут быть отрегулированы непосредственно на экране движками.
Рис. 2 Рис. 3
Рис. 4 Рис. 5
Одна из последних разработок кафедры – компьютерный лазерный
тир на базе промышленной сети. На рис. 6 приведен внешний вид мишени,
контроллер к которому подключена мишень и экран монитора компьютера, на котором поставлена система программирования UltraLogik.
375
Рис. 6
Рис. 7
На рис. 5 показана SCADA, обслуживающая тир и позволяющая
принимать информацию с мишени, обрабатывать ее, архивировать, выводить на экран в графической форме, либо в виде протокола. На рис. 7 приведена конфигурация сети, обслуживающей тир.
ГРАФИЧЕСКАЯ КОМПЕТЕНЦИЯ – КАК ОСНОВА
ГРАФИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ
Н.А.Усова
Самарский филиал Московского городского педагогического
университета, г. Самара
В документах, посвященных обновлению российского образования,
предполагается, что в число формируемых и развиваемых в школе ключевых компетенций школьников должны войти информационная, социальноправовая и коммуникативная компетенция. Мы считаем, что очень важна и
графическая компетенция, как одна составляющих информационной. Кро-
376
ме специфических визуальных возможностей компьютерная графика в
школе поможет:
– создать условия для организации совместной деятельности учеников и учителя;
– увеличить возможности для самостоятельной и групповой работы
учеников;
– дать ученикам почувствовать «вкус» творческого достижения результата.
В силу универсальности компьютер может успешно использоваться
для разработки наглядных методических и дидактических средств обучения по любому предмету (конечно же, включая информатику и компьютерную графику). Поэтому для современного учителя необходимость формирования его графической культуры очевидна. Данное требование, предполагает свободное взаимодействие учителя и компьютера в интерактивном режиме. Применительно к профессиональной педагогической деятельности графическую культуру можно рассматривать, как умения педагога:
– создавать простейшие иллюстрации к опорным конспектам;
– изготовлять с помощью ПК необходимые плакаты;
– оформлять иллюстрациями книгу, статью в журнал, диссертацию,
персональную Web страницу или сайт в Интернете, обычный или электронный учебник;
– создавать мультимедиа презентации и видеолекции, используя
проекционную панель или планшет выводить их на большой экран;
– распечатать на широком принтере блок схемы и чертежи и т.п.
Творческий педагог, в частности педагог – ИНФОРМАТИК, должен
стремиться к возможно более полному использованию графических возможностей персонального компьютера, имея в виду различные аспекты
его применения в образовании.
В свете принятой концепции непрерывного образования важной педагогической задачей в подготовке современного учителя информатики
становится формирование его потребности и постоянной готовности к
графическому самообразованию. Поэтому одной из целей обучения будущего педагога информатика является формирование и развитие у него
графической культуры, которую он впоследствии будет воспитывать у
своих учеников, развивая их пространственное мышление и творческие
возможности.
Графическая культура формируется постепенно, начиная от уровня
элементарной грамотности до уровня методологической и коммуникативной компетентности; от способности оперировать понятиями, связанными
с визуализацией информации, умений точно и быстро передавать информацию с помощью графических средств, в целях решения учебнопознавательных проблем до овладения такими универсальными способами
377
деятельности, как моделирование, прогнозирование, проектирование, системный анализ.
Формирование графической культуры будущих учителей информатики неотделимо от развития их информационной культуры. Оно происходит на протяжении всего периода обучения их в ВУЗе средствами различных учебных предметов, таких как: программное обеспечение ЭВМ,
программирование, практикум по решению задач на ЭВМ, информационные технологии, компьютерная графика и дизайн, использование современных информационных и коммуникационных технологий в образовании, современных мультимедиа технологии.
Во многих научных публикациях исходят из определения графической культуры как результата усвоения знаний, не конкретизируя, как они
приобретены: на уровне памяти (именно на таком подходе строится традиционное обучение) или на уровне практического применения. Хорошо известно, что у лиц, кому по роду своей деятельности приходится много работать над чертежами, даже при наличии лишь средних природных данных, развивается весьма тонкое представление пространственных отношений и верная оценка размеров изображенных или наблюдаемых объектов.
Поэтому для овладения указанными умениями нужна соответствующая
целенаправленная и систематическая деятельность на протяжении всего
периода обучения в ВУЗе. Только включение студентов в различные виды
деятельности, связанные с применением графических знаний и умений при
решении разнообразных задач и проблем, способствует развитию их подлинной графической культуры.
Моделирование образной информации на экране дисплея развивает
наблюдательность, пространственное воображение, геометрическую интуицию, графическую грамотность, конструкторские и изобретательские
навыки. Современные редакторы компьютерной графики и компьютерные
системы позволяют сместить акценты в графической подготовке студентов
в сторону усиления ее моделирующего аспекта, открывают принципиально новые возможности анализа графических изображений посредством
управления их содержанием, формой, размерами и цветом, добиваясь
наибольшей наглядности.
Однако осознанное использование графических редакторов в несколько видоизмененных и нестандартных условиях требует, как правило,
соответствующей математической подготовки. Известно, что гарантиями
быстрого и правильного построения чертежа к незнакомой геометрической
задаче и нахождения по построенному чертежу наиболее рационального
способа ее решения являются хорошо сформированные пространственные
воображение и мышление. Их же следует рассматривать и как базовые
психические основания графической грамотности студентов. К сожалению, геометрическая составляющая в математической подготовке будущего учителя информатики минимизирована. Он получает знакомство только
378
с началами аналитической геометрии. Творческая же работа с графическими редакторами, к которой должен быть готов выпускник факультета
информатики, немыслима без знания начал теории изображений в параллельной и центральной проекции.
Поэтому важной составляющей и, одновременно, базовым основанием графической культуры будущих учителей информатики должно
стать обучение элементам геометрической графики. Такое обучение можно организовать в рамках вузовского компонента и курсов по выбору.
Цели многоплановой и поэтапной графической подготовки будущего учителя информатики в течение 5 лет обучения в педагогическом вузе
наиболее полно можно реализовать на основе праксиологического принципа, интегрирующего в себе комплекс известных дидактических и методических принципов:
 единства содержательной и процессуальной сторон обучения;
 мотивации;
 проблемного обучения;
 сознательности обучения;
 учебно-прикладной направленности или контекстного обучения;
 преемственности знаний;
 межпредметных связей;
 системности;
 стимулирования педагогического творчества.
При этом важное место в становлении будущего специалиста должны сыграть:
 разработка и внедрение в педагогическую практику открытых
электронных учебно-методических ресурсов;
 создание учебных материалов, в том числе учебников нового поколения;
 создание единого информационного пространства в вузе, включающее электронные среды учебных дисциплин.
Праксиологический принцип представляет собой укрупненный
принцип, синтезированный на базе комплекса дидактических принципов,
отражающих лишь отдельные стороны взаимосвязей графических дисциплин и профессионального образования. Для успешного осуществления
этого принципа в практике обучения компьютерной графике необходимы
следующие дидактические условия:
 сохранение научного уровня, содержательной и логической целостности изучаемых графических дисциплин и последующих учебных
дисциплин;
 формирование единых (междисциплинарных) научных понятий,
общеучебных и педагогических навыков и умений;
379
 осуществление синтеза знаний по разным учебным дисциплинам,
расширяющих и углубляющих графическую подготовку, на основе системного подхода.
Осуществление процесса обучения посредством праксиологического принципа позволяет готовить всесторонне развитых специалистов, обладающих необходимым фондом универсальных знаний и умений, готовых к мобильной профессиональной деятельности в быстро меняющихся
условиях.
Реализация праксиологического принципа предполагает:
 выделение междисциплинарных понятий на основе анализа межпредметных связей;
 углубление и расширение обратной связи рассматриваемой дисциплины с другими общепрофессиональными и специальными дисциплинами на основе принципа преемственности;
 формирование обобщенных знаний, умений и навыков на основе
принципа системности знаний;
 повышение интереса к дисциплине на основе использования в
профессиональной деятельности специалиста;
 развитие познавательной деятельности на основе принципа проблемного обучения;
 развитие личностного потенциала обучаемых на основе формирования пространственного мышления будущих специалистов.
Реализация праксиологического принципа является основным дидактическим условием, определяющим педагогическую обоснованность
всего учебно-познавательного процесса графической подготовки, будущего учителя информатики.
Современная школа нуждается в специалистах, обладающих достаточным уровнем графической культуры, готовых к профессиональному
графическому самообразованию и совершенствованию. Естественно,
педвуз не может подготовить к окончанию обучения уже полностью состоявшегося специалиста с самым высоким уровнем профессионального
мастерства. Его формирование происходит постепенно, в процессе дальнейшей практической педагогической деятельности, накопления опыта,
повышения квалификации. Но основы графической культуры закладываются в вузе, и это должно стать одной из важных задач подготовки будущего учителя информатики.
380