авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 7 |

«Министерство образования и науки России Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова Российская Академия Наук Научно методический совет по ...»

-- [ Страница 3 ] --

На наш взгляд, следует разработать и ввести для студентов каждого факультета педагогических университетов годовые кур сы (с небольшим числом лекций и значительным объемом прак тических занятий), которые были бы посвящены именно прие мам реального использования компьютерных технологий и продуктов с непосредственной привязкой к конкретному пред мету. Сама по себе техническая компьютеризация школ, многие из которых располагают малоподготовленным преподаватель ским составом, не даст никакого эффекта – первоочередным яв ляется полноценная подготовка по методике компьютерного обучения тех, кто завтра придет в школу.

Нельзя забывать старый отрицательный опыт реформы мате матического образования, когда вместо переориентации студен тов педагогических институтов на ассимиляцию идеологии но вых программ направлением главного удара было избрано напи сание новых учебников для основной школы.

Иногда высказывается точка зрения, что учителя химии, ис тории и др. должны в совершенстве овладеть тонкостями работы на компьютере, быть на уровне учителя информатики. Это не выглядит реалистично. Учитель-предметник и так чрезмерно пе регружен, у него катастрофически мало времени и возможностей даже для того, чтобы повышать свой предметно-педагогический уровень. А углубление знаний учителя в своем предмете и по вышение его профессионального мастерства – главное для шко лы, ибо самый суперсовременный компьютер при наличии бле стящих учебных продуктов без учителя-профессионала останется просто бездушной, бессловесной и слепой машиной.

Поэтому даже предлагать учителям овладеть избыточной ин формацией по посторонним к их прямой деятельности вопросам не следует – во всяком случае, они не будут осваивать нечто, да леко выходящее за рамки своего предмета. Кстати, и симметрич ная постановка вопроса: пусть учитель информатики овладеет химией, историей и проч. и станет «на равных» с учителями предметниками – очевидно несерьезна. Кроме того, не будем забывать, что компьютерная техника и технология развиваются стремительно! На смену Pentium уже идет микрокомпьютер, чип начала вытеснять транспьютерная плата, информационная тех нология GRIR успешно конкурирует с WWW, так что обстоя тельно изученное сегодня завтра может представить лишь исто рический интерес.

Курсы, о которых идет речь, не должны быть посвящены уг лубленному изучению «высшего пилотажа в технике вождения компьютера». Не следует ориентироваться и на изучение раз личных конкретных языков программирования – лозунг «Про граммирование – вторая грамотность» благополучно канул в Ле ту, сегодня о нем уже никто не вспоминает. Эти курсы предназначены для того, чтобы будущие преподаватели предметники постигли технологии самостоятельного (а не, как иногда предлагается, параллельно, «рука об руку» с преподава телем информатики) применения в своей предстоящей повсе дневной работе нового учебного инструмента, новой формы ве дения урока, новых типов представления учебных материалов, научились эффективно и творчески использовать те обучающие продукты, которые им представляют разработчики.

Необходимо точно и разумно определить тот минимум теоре тического, технического, технологического знания массового учителя-предметника (не учителя информатики!), который дол жен быть ему дан. Мы должны уважать студента – будущего учителя-предметника и, разрабатывая программы, учитывать не свои цели и интересы, а его возможности и желания.

3. Исключительно серьезный вопрос – определить этапы ин тервенции компьютера в учебный процесс. Он также вызывает разночтения и разные понимания. Одни считают, что к компьюте ру надо приучать детей с самого молодого возраста, другие увере ны, что с активизацией их работы на компьютере спешить не сле дует. Вопрос этот не такой простой, как могло бы показаться.

Известен старый анекдот: «Учительница спрашивает перво классника: «Петя, у тебя есть два калькулятора, Миша дал тебе еще три. Сколько калькуляторов у тебя стало?». На что Петя от вечает: «Не знаю, мой калькулятор сломался». В качестве пре достережения против поспешных рекомендаций о глобальном и раннем использовании компьютеров можно сослаться на инфор мацию, которую наш известнейший математик академик В.И. Арнольд привел в одной из своих статей. Проведенный Американским математическим обществом опрос показал, что число учителей (подчеркнем: учителей, а не учеников!) матема тики средних школ США, умеющих делить число «полтора» на число «четверть», составило примерно два процента от общего количества опрошенных. А уж по уровню компьютеризации об разования нам с Америкой тягаться довольно трудно.

Четкие, методически продуманные этапы интервенции ком пьютера в учебный процесс должны быть ясно осмыслены, обоснованы педагогическими, психологическими, медицински ми и другими соображениями. На определенном этапе компью тер должен брать на себя роль калькулятора и даже исполнителя аналитических преобразований – это не оспаривается и является неизбежным. Например, неразумно, чтобы ученик 10 класса, ос ваивая идеи нового материала, отвлекался от сути, уделяя много времени на кропотливые арифметические вычисления или тех ническое приведение подобных членов.

Однако передача формально-аналитических действий машине разумна только в том случае, когда человек уже твердо понимает те действия, которые она выполняет. В недавнем прошлом всех инженеров обучали работе с логарифмической линейкой, кото рая была основным орудием грамотного, творческого инженера.

Но она использовалась лишь для «автоматизации» вычислений по достижении достаточно высокого уровня его математических познаний.

4. Представляется актуальным и еще один аспект проблемы.

Сейчас появляется огромное количество как неудачных, так и более или менее удачных компьютерных и мультимедийных продуктов. Но практически всегда эти продукты не сопровож даются методическими материалами по их практическому ис пользованию в учебном процессе.

Пользователь вместе с продуктом получает зачастую лишь рекламный листок, в котором красочно расписаны достоинства этого продукта;

иногда прилагается еще и инструкция, как про дукт инсталлировать. Между тем, разработчикам, которые бе рутся за действительно важную и трудную работу – за создание образовательных продуктов, следует воспринять как аксиому давно сложившуюся практику издания хороших школьных учеб ников: параллельно с такими учебниками всегда появляются специальные методические пособия для учителя, сборники ди дактических материалов и т.д.

Почему считается нормой, что рядовой учитель-предметник может взять диск, установить его на компьютер и дальше ис пользовать по своему усмотрению? Не будем забывать: прежде чем продукт применить в учебном процессе, учитель должен располагать запасом свободного времени для того, чтобы все понять, осмыслить, увязать, отрепетировать – и это при том, что он не является «компьютерным профессионалом». Поэтому сле дует подчеркнуть: компьютерный учебный продукт, не сопрово ждаемый методической разработкой – это неполноценный компьютерный продукт.

5. Перейдем к формированию комплекса принципов, которым целесообразно было бы следовать при разработке образователь ного компьютерного продукта для школы.

Необходимо, чтобы такие продукты были не целостными, а блочными, или модульными. Учитель, сколько-нибудь творчески относящийся к своему делу, не просто «урокодатель», он не ве дет свои занятия в точности абзац за абзацем по одному учебни ку, всегда вставляет собственные разработки, использует мате риалы из многих книг. Поэтому не стоит думать, что такой учитель станет в своей деятельности послушно следовать цело стному компьютерному продукту, даже оцениваемому очень вы соко. В лучшем случае могут быть использованы лишь какие-то отдельные фрагменты, которые данному учителю в этом продук те понравились, отвечают его духу, его стилю, его пониманию.

Но ведь извлечь понравившийся кусок из продукта – подчас не тривиальная проблема. И разработчики обязаны предусматри вать легкую реализацию пользователем такой возможности.

Одновременно с разработкой больших, «глобальных» продук тов весьма перспективно создавать и такие, которые можно на звать «набором миниатюр». Поясним эту мысль на примере од ной геометрической задачи: «Даны два одинаковых деревянных куба. Как в одном из них просверлить сквозную дыру (причем после сверления дыры от него должно остаться некое физически целое тело) так, чтобы другой куб через нее свободно прошел насквозь?». Ее решение хорошо известно, но многие ли из его знающих ясно представляют себе то тело, которое останется от куба после просверливания дыры? Склеить это тело из картона или слепить из пластилина весьма нетривиально. Компьютер же позволяет такого рода задачи сделать наглядно обозримыми, эф фективно помогая развитию геометрического воображения.

Подобные «миниатюры» дали бы возможность школьному курсу математики отойти от бесконечно надоевших окружностей и тетраэдров, от бесчисленных формальных задач. Школьник должен увидеть, наконец, геликоид, удивиться обезьяньему сед лу, посмотреть на «складку» и «сборку», восхититься другими замечательными поверхностями и кривыми, которые действи тельно существуют и которые ему совершенно недоступны. Ко нечно, есть книги, в которых многие из таких геометрических объектов нарисованы, но рисунок не позволяет их «повертеть» и созерцать «с разных сторон». Компьютер в этом плане открывает совершенно неограниченные возможности познать красоту и разнообразие геометрии мира. Между тем, существует масса компьютерных дисков по математике – и не известен ни один, который позволял бы украсить преподавание школьного курса.

Зато – изобилие «репетиторских» дисков с бесконечными преоб разованиями формул и выделенными в рамку формулировками теорем из учебника.

6. Следующий момент – «прибамбасность» обучающих ком пьютерных продуктов. К сожалению, подчас разработчики увле каются тем, что пытаются задействовать как можно больше воз можностей современного программного обеспечения. Такой продукт, возможно, выглядит профессионально, но он малопер спективен с точки зрения использования в школе.

Надо уважать труд и ценить время учителя-предметника и понять: чем меньше часов требуется затратить на предваритель ное изучение правил работы с продуктом, тем легче учителю ос воить и эффективно внедрить этот продукт в учебный процесс.

Если исходить из того, что учитель-предметник должен в совер шенстве, как продвинутый пользователь, освоить Windows-2000, заодно и TeX, а кстати и С++, то не очень понятно, сколько вре мени останется учителю на углубленное изучение своего собст венного предмета, на совершенствование своего педагогического мастерства. Высший профессионализм разработчика как раз в том и должен заключаться, чтобы созданная им программа авто матически выполняла максимум нужных манипуляций с мате риалом при минимуме простых команд пользователя.

Кстати, именно педагогические качества компьютерного об разовательного продукта должны являться решающим критери ем его оценки, безотносительно к красочности, музыкальности, разным «прибамбасам». Можно привести множество примеров, когда далекие от педагогики и несведущие в методике препода вания разработчики создают технически великолепный диск – мультимедийный, прекрасно оформленный, со звуком и музы кальным сопровождением, а реакция учителей однозначная: «Ре ально использовать в учебном процессе нельзя».

7. Еще одна важная проблема, которой частично занимаются энтузиасты, но хаотично и не систематично: планомерное, целе направленное создание виртуальных компьютерных лаборатор ных работ, в первую очередь – для сельских школ.

Пусть физики или химики не спешат возмущаться, утверждая, что серьезное изучение их предмета невозможно, если настоя щую «работу руками» с реальными приборами или реактивами заменить паллиативом. Нельзя не понимать, что в школах сел или небольших населенных пунктов далеко не всегда на всех учеников хватает обычных учебников (не будем говорить о биб лиотеке или методических книгах для учителя), там практически нет предметных кабинетов даже с примитивной лабораторной базой. Там иногда даже есть компьютер – но зато часто нет те лефона. Поэтому когда говорят о реализации программы «осна стить компьютером сельскую школу» (кто-то подсчитал, что в среднем на одну сельскую школу будет приходиться полтора компьютера), то хочется узнать: что дальше будет с этим компь ютером, что конкретно школьники из него извлекут? Если он не будет сопровожден хорошими лабораторными работами по фи зике, химии, биологии, качественными продуктами по геогра фии, истории и т.д., то этот компьютер в лучшем случае превра тит школу в развлекательный Интернет-клуб (если, конечно, телефон все же есть).

Сегодня особенно важное значение имела бы программа ком плексного подхода к созданию специальных компьютерных про дуктов адресно для сельской школы. Если немедленно не при нять меры к оснащению «сельских» компьютеров разумными продуктами, то мы будем иметь просто железо.

8. Очень существенной при создании обучающих продуктов является задача всесторонне и точно учесть психологические особенности учеников-пользователей.

Дело в том, что молодежь к компьютерам относится очень благожелательно. Она их любит, она им доверяет, она их даже обожествляет – одухотворяет, если хотите. Исключительно важ но разумно использовать это отношение школьников к компью терам, планируя учебный процесс так, чтобы определенная часть занятий, и прежде всего – домашних занятий, была ориентиро вана на работу с компьютером (по крайней мере для тех, кто мо жет себе это позволить). Во всяком случае это представляется гораздо более перспективным, чем технология использования убогих рабочих тетрадей. Привлечение компьютера к выполне нию домашних заданий (обучающие продукты, тренинг программы, поиск информации в Интернете и т.д.) исподволь будет содействовать повышению активности в самой учебе. Ведь не секрет, что наблюдаемый у «массового школьника» интерес к компьютерам намного превышает его интерес к обучению в школе!

Другой серьезной психолого-педагогической проблемой яв ляется использование компьютера для проверки и самопроверки знаний. Ученики обладают разным психологическим статусом и многие из них болезненно относятся к замечаниям, очень боятся потерпеть фиаско на глазах у класса. В диалоге с компьютером ничего подобного не происходит: компьютер не считает, сколько было неудачных попыток решения задачи, не делает никаких замечаний, не читает нудных нотаций. Более того, если про грамма проверки знаний создана педагогически продуманно, он еще и подскажет, что и как надо сделать, и даже объяснит, в чем ошибка. Некоторые программы такого назначения уже есть, но в этом направлении следует продолжать плодотворно работать.

9. В заключение хотелось бы упомянуть одну организацион ную проблему, связанную с компьютеризацией образовательного процесса. Необходимо более энергично решать вопрос о подго товке кадров заместителей директора школы по информатиза ции. В обязанности такого замдиректора входили бы поиск не обходимых электронных обучающих продуктов, помощь учителям в разработке приемов их реального использования, объединение при необходимости в компьютерном классе на од ном уроке и предметника, и преподавателя информатики и мно гое другое.

Не все, безусловно, согласятся со всем сказанным. Не по каж дому из затронутых (и тем более – из незатронутых) вопросов имеются конкретные практические предложения. Но пора начи нать широкий разговор о создании методики использования ин формационных и коммуникационных технологий и обучающих компьютерных и мультимедийных продуктов в учебном процес се. Настало время четко определить порядок сертификации ком пьютерных образовательных продуктов с точки зрения их соот ветствия требованиям педагогики и возрастной психологии, их методического качества и наличия сопровождающей методиче ской поддержки, их предметного содержания и научной безу пречности, возможности их применения в реальном учебном процессе, их соответствия медицинским стандартам и т.д.

Преподавание дисциплины «Информатика» и прилегающих к ней дисциплин в МТУСИ В.В. Шахгильдян, д.т.н., профессор, ректор МТУСИ, В.Н. Шакин, к.т.н., доцент, декан факультета МТУСИ В МТУСИ дисциплина «Информатика» преподается на трех направлениях подготовки специалистов.

• Технические направления – Телекоммуникации (специально сти: 071700 Физика и техника оптической связи;

200900 Сети связи и системы коммутации;

201000 Многоканальные теле коммуникационные системы;

201100 Радиосвязь, радиовеща ние и телевидение;

201200 Средства связи с подвижными объектами;

201800 Защищенные системы связи) и – Радио техника (специальности: 200700 Радиотехника, 071500 Ра диофизика и электроника).

• Вычислительные направления – Информатика и вычисли тельная техника (специальности: 220100 – Вычислительные машины, комплексы, системы и сети;

220200 – Автоматизи рованные системы обработки информации и управления;

220400 – Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем) и – Информационные системы (специальность: 071900 – Информационные системы в техни ке и технологиях).

• Экономические направления – (специальности: 060800 – Эко номика и управления на предприятиях (связь);

060500 – Бух галтерский учет, анализ и аудит;

351400 – Прикладная ин форматика (в экономике)).

Необходимо отметить, что понятие «Информатика», а, следо вательно, и содержание соответствующих дисциплин, в различ ных направлениях подготовки (как правило, относящиеся к раз ным УМО) сильно отличается.

Дисциплина «Информатика» на технических направлениях относится к общим математическим и естественнонаучным дис циплинам и осуществляет базовою фундаментальную подготов ку (преподается на первых двух курсах). Здесь дисциплина «Ин форматика» по существу представляет собой «Основы компью терных знаний». При этом студентов приходится учить тому, что они давно должны знать из средней школы, но не знают по раз личным причинам.

Основными целями преподавания дисциплины, которая со стоит из четырех разделов, являются:

• изучение и использование пакетов прикладных программ при решении научно-технических и инженерных задач, современ ных средств информационных технологий с применением персональных компьютеров (ПК);

• изучение средств алгоритмизации и программирования науч но-технических и инженерных задач, методов и средств кон струирования программ;

• изучение моделей решения вычислительных задач, алгорит мизация и программирование численных и оптимизацион ных методов при решении научно-технических и инженер ных задач;

• привитие практических навыков формализации инженерных задач, их алгоритмизация и программирование с использова нием численных методов, проектирования и конструирования программ на алгоритмическом языке и в среде пакетов при кладных программ.

Основными задачами 1-го раздела «Современные информа ционные технологии (Применение пакетов прикладных про грамм)» является приобретение студентами знаний о персональ ных компьютерах и их программном обеспечении, современных средствах информационных технологий и практических навыков работы с применением пакетов прикладных программ.

Студенты должны уметь создавать и редактировать текстовые документы, производить расчеты в электронных таблицах, соз давать базу данных и правильно использовать способы ее обра ботки, самостоятельно выбирать соответствующий программный продукт (пакет прикладных программ, систему автоматизации математических расчетов и т.п.) – для решения научно технической и инженерной задачи.

Основными задачами 2-го раздела «Алгоритмизация и про граммирование» является приобретение студентами знаний о средствах языка программирования, необходимых для решения научно-технических и инженерных задач, о приемах разработки структурированных программ последовательного, разветвляю щегося и циклического типа, предназначенных для обработки различных структур и типов данных, о разработке и использова нии подпрограмм пользователя, о документировании программ.

Студенты должны уметь самостоятельно разрабатывать схе мы алгоритмов решения задач, обработки данных различных структур и типов, программы последовательного, разветвляюще гося и циклического типа с использованием подпрограмм поль зователя и без них, использовать типовые приемы проектирова ния, разработки и документирования программ, владеть приемами разработки и отладки программ в интегрированной среде.

Основными задачами 3-го раздела «Модели решения вычис лительных задач (Численные методы и оптимизации)» дисцип лины являются приобретение студентами знаний о моделях, ме тодах и алгоритмах вычислительной математики, а также способах их применения путем программирования или исполь зования соответствующих пакетов программ.

Студенты должны уметь правильно выбрать численный метод для решения конкретной вычислительной задачи, разработать алгоритм и программу его реализации, выбрать и использовать пакет прикладных программ для решения поставленной задачи данным методом.

Задачей 4-го раздела «Практическое решение инженерной задачи на ПК» дисциплины являются закрепление и практиче ское применение полученных знаний и навыков при решении простой научно-технической или инженерной задачи с исполь зованием ПК.

Все разделы дисциплина включают в себя следующие виды учебных занятий: лекции;

лабораторные занятия;

курсовую ра боту.

Дисциплина «Информатика» на вычислительных направлени ях относится как к общим математическим и естественнонауч ным дисциплины, так и к общепрофессиональным дисциплинам направления и осуществляет базовою общепрофессиональную подготовку (преподается на первых дух курсах).

Здесь основными целями преподавания дисциплины являются:

• обеспечение уровня знаний в области информатики, адекват ного потребностям сферы материального производства и коммерческого рынка;

• обеспечение получения студентом навыков в области инфор матики, которые будут востребованы как в учебном процессе напрямую и немедленно, так и в практической деятельности.

На вычислительных направлениях «Информатика» – ком плексное научное направление, имеющее междисциплинарный характер. Она активно содействует развитию других научных направлений и тем самым выполняет интеграционную функцию в системе дисциплин данных специальностей.

Поэтому практические приемы работы со средствами вычис лительной техники закрепляются не только в рамках дисципли ны «Информатика», но и в прилегающих к ней дисциплинах, как на младших курсах, так и в течение всего периода обучения, та ких, например, как «Алгоритмические языки программирова ние», «Вычислительная математика», «Информационные техно логии». Эти навыки также используются при проведении учебных занятий по другим дисциплинам специальностей.

Дисциплина «Информатика» включает в себя следующие ви ды учебных занятий: лекции;

лабораторные занятия;

практиче ские (семинарские) занятия;

курсовую работу.

Основными целями преподавания дисциплины «Алгоритми ческие языки и программирование» являются:

• изучение средств алгоритмизации и программирования;

• изучение методов структурирования программ;

• изучение методов модульного программирования;

• изучение основ объектно-ориентированной технологии про ектирования программ и языковых средств ее реализации, ос нованных на использовании абстрактных типов данных;

• получение навыков практической работы с объектно ориентированным языком программирования С++.

Язык С++ выбран как основной язык изучения в рамках дис циплины «Алгоритмические языки программирования». Язык предназначен для использования его в самых различных облас тях деятельности, таких как системное программирование или создание искусственного интеллекта.

Основной задачей при изучении дисциплины «Алгоритмиче ские языки программирования» является приобретение студен тами знаний о современном подходе к программированию, осно ванному на понятиях модульности, локализации данных, абстрактных типов данных и средствах их поддержки на базе объектно-ориентированной технологии и языка программирова ния С++.

Большое внимание уделяется изучению теоретических и практических основ языка С++. Овладение ими является базой для написания хороших программ. Средства структурного про граммирования, модульного программирования и технология объектно-ориентированного программирования – основные средства проектирования практических задач, включенных в ла бораторный практикум дисциплины.

Дисциплина включает в себя следующие виды учебных заня тий: лекции;

лабораторные занятия;

практические (семинарские) занятия;

курсовую работу.

Основными целями преподавания дисциплины «Вычислитель ная математика», которая состоит из двух разделов, являются:

• изучение и использование пакетов прикладных программ при решении научно-технических и инженерных задач;

• изучение моделей решения вычислительных задач, алгорит мизация и программирование численных и оптимизацион ных методов при решении научно-технических и инженер ных задач;

• привитие практических навыков формализации инженерных задач, их алгоритмизация и программирование с использова нием численных методов, проектирования и конструирования программ на алгоритмическом языке и в среде пакетов при кладных программ.

Основными задачами 1-го раздела «Модели решения вычис лительных программ (Численные методы и оптимизации)» яв ляются приобретение студентами знаний о моделях, методах и алгоритмах вычислительной математики, а также способах их применения путем программирования или использования соот ветствующих пакетов программ.

Студенты должны уметь правильно выбрать численный метод для решения конкретной вычислительной задачи, разработать алгоритм и программу его реализации, выбрать и использовать пакет прикладных программ для решения поставленной задачи данным методом.

Задачей 2-го раздела «Практическое решение инженерной задачи на ПК» дисциплины являются закрепление и практиче ское применение полученных знаний и навыков при решении простой научно-технической или инженерной задачи с исполь зованием ПК.

Дисциплина включает в себя следующие виды учебных заня тий: лекции;

лабораторные занятия;

практические (семинарские) занятия;

курсовую работу.

Основными целями преподавания дисциплины «Информаци онные технологии» являются:

• изучение новой информационной технологии – Интернет технологии, как составной части информатики;

• практическое освоение применяемых видов информационных Интернет-технологий и их реализация в глобальной компью терной сети;

• получение навыков практической работы с браузерами, языком гипертекстовой разметки при реализации учебных проектов.

Дисциплина состоит из двух разделов: Интернет-технологии для пользователя;

Создание учебных проектов на основе исполь зования языка гипертекстовой разметки HTML.

Основной задачей при изучении дисциплины является приоб ретение студентами знаний о возможностях практического ис пользования Интернет-технологий для создания, передачи, нако пления и обработки нужной информации.

Студенты должны уметь пользоваться программным обеспе чением для работы в глобальной сети Интернет: браузерами Internet Explorer или Netscape Navigator. Используя поисковые системы, студенты должны научиться найти нужную информа цию в Интернете.

Итогом изучения курса является создание с использованием языка HTML и языка сценариев учебного проекта и его защита.

Предполагается, что Учебные Интернет-проекты, как правило, содержат следующие части:

• Теоретическая часть, основу которой представляет гипертек стовый электронный учебник по соответствующей теме;

• Практическая часть, в которой имеются примеры выполнен ных заданий по разделам;

• Контролирующая часть, которая содержит программы, тести рующие уровень полученных знаний;

• Справочная часть, которая включает в себя глоссарий по теме и список литературы.

Дисциплина включает в себя следующие виды занятий: лек ции;

лабораторные работы;

практические (семинарские) занятия;

самостоятельная работа студентов.

На экономических направлениях состояние дисциплина «Ин форматика» специальностей «Экономика и управления на пред приятиях (связь)» и «Бухгалтерский учет, анализ и аудит» такое же, как состояние дисциплины «Информатика» на технических направлениях;

а на специальности «Прикладная информатика (в экономике)» такое же, как состояние дисциплины «Информати ка» на вычислительных направлениях.

Несколько слов можно сказать об учебной литературе. В на стоящее время имеется и выпускается ежегодно большое коли чество современной литературы по информатике и информаци онным технологиям различного уровня. Однако в учебном процессе для студентов ее использование затруднено, во-первых, в связи с большим объемом, а во-вторых, в связи большой ценой и другими причинами.

Что касается учебной литературы (литературы, которая может использоваться непосредственно в учебном процессе), то ее явно недостаточно по нескольким причинам. Во-первых, на использо вание той или другой учебной литературы влияет лабораторная база. Во-вторых, в различии методик, принятых на кафедрах в различных университетах. В-третьих, отсутствие лицензионного программного обеспечения и т.д.

Здесь, по-видимому, уже наметились некоторые пути преодо ления трудностей. Это, в первую очередь, создание электронных учебных пособий и практикумов.

Что касается трудностей, связанных с преподаванием дисци плины «Информатика» и прилегающих к ней дисциплин, то они общеизвестны. Это и трудности с высококвалифицированными кадрами в высшей школе;

это и то, что «Информатика» – одна из самых динамично развивающихся дисциплин;

это и то, что со держание дисциплины «Информатика» должно быть востребо вано на старших курсах в других дисциплинах;

это и то, что на содержание и методику преподавания сильно влияет используе мое программное обеспечение и технические средства.

Отдельно можно сказать о дисциплине «Информационные технологии». В процессе обучения и создания Интернет-проекта в рамках дисциплины «Информационные технологии» кроме непосредственного общения преподавателя и студента активно используется электронная почта и глобальная сеть, а для поиска информации – нужные сервисы Интернета. Причем предполага ется, что наиболее удачные студенческие учебные проекты должны размещаться на сервере кафедры для удаленного досту па из Интернета.

Такой подход к преподаванию Интернет-технологий для изу чения весьма актуального на сегодняшний день курса позволяет повысить интерес к учебе и успешно достичь поставленных учебной программой целей преподавания.

Результатом обучения студентов является также созданный учебный сайт, который имеет определенную практическую зна чимость, как для самих студентов, так и для дальнейшего про цесса обучения. Созданные студентами в процессе учебы сайты по различным темам могут быть использованы последующими поколениями студентов. Причем, знакомясь с подобными разра ботками своих предшественников, сегодняшние студенты при изучении вопросов Интернет технологии проводят работу по со вершенствованию созданных ранее сайтов.

Опыт преподавания Интернет-технологий в течение послед них нескольких лет на кафедре ВМ и П показал следующее:

• Создание студентами гипертекстовых электронных учебников и программ самотестирования и тестирования знаний позво ляет успешно освоить все аспекты изучаемого предмета;

• Гипертекстовые учебники по тем или иным предметам, изу чающимся на кафедре, являются хорошим учебно методическим материалом для студентов последующих поко лений;

• Самопроверка уровня полученных знаний возможна с приме нением созданных тестирующих программ по теме, которые позволяют оценить получаемый в процессе обучения уровень знаний по предмету;

• Используемая методика преподавания позволяет приблизить учебный процесс к требованиям повседневной жизни.

Однако имеется и ряд технических трудностей при организа ции практических занятий по дисциплинам, связанных с Интер нет-технологиями.

О роли и значении использования дистанционных видеоконференций в современном обучении.

С.В. Корухов, кандидат физико-математических наук.

Секция «Современные тенденции сетевого взаимодействия и их ис пользование в образовании. Дистанционные конференции».

1. Введение.

Современный Интернет играет достаточно заметную роль в современном обучении и его использование в ближайшем буду щем, по-видимому, будет только возрастать. Сегодня не только сотрудники технических специальностей используют информа цию глобальной сети, большая часть гуманитариев активно ис пользует различные возможности обучения в Итнернет.

Современное состояние развития каналов связи и возможно стей аппаратуры позволяют ставить вопрос о возможности ис пользования средств обучения в реальном времени при передаче звука и изображения между пользователями в сети Интернет.

Один из самых очевидных способов такого использования Ин тернет – это дистанционные видеоконференции в реальном вре мени.

Появились способы и средства применения дистанционных видеоконференций, а также новые направления их приложений в науках. Наиболее яркий пример – телемедицина, который цели ком основан на таком способе доставки информации. Дистанци онные видеоконференции позволили не только приблизить уда ленного пользователя к работе в семинаре или лекции, но перевели сам процесс обучения на иной качественный уровень.

Если раньше для лекции специалисту было достаточно куска ме ла и доски, то теперь все образование вступило в эпоху цифро вых электронных технологий. Необходимо иметь наглядные ма териалы в электронном виде, уметь создавать слайды, видео и аудио материалы с использованием компьютеров, демонстриро вать их с использованием мультимедиа аппаратуры.

Одними из первых это начали осваивать ученые и специали сты в области медицины. Примерно 10 лет назад появилось но вое направление – телемедицина, как способ проведения кон сультаций или консилиумов территориально распределенных специалистов с обсуждением материалов медицинских исследо ваний, представленных в цифровой форме и передаваемых по высокоскоростным каналам связи.

Безусловно, дистанционное обучение сегодня стало достаточ но широко распространенным способом получения необходи мых знаний и проведения технических тренингов. Но, на мой взгляд, именно дистанционные видеоконференции позволяют адекватно приблизить и соединить современные способы обуче ния, применяемые традиционно в ВУЗах, и территориально уда ленных слушателей, позволяют им работать в одном режиме и с одинаковой степенью усвоения материалов. Наличие этой со ставляющей не позволяет говорить о дистанционном обучении как о форме заочного получения знаний.

Новые требования к передаче информации звука и видео изображения поставили перед программистами новые задачи в Интернет, новые требования на пропускную способность кана лов связи, процедуру обмена информацией. Появились новые протоколы обмена данными для аудио и видео информации, но вые специальные языки (например, SMIL, http://www.w3c.org) для описания информации при использовании программных сис тем. Эти средства становятся основой для написания программ в области передачи, приема и воспроизведения аудио и видео ин формации 2. Современные системы для использования в видеокон ференциях.

Одним из первых исследовательских проектов построения систем приема и передачи звука и видеоизображения явились работы в Computer Science Department at University College London, Англия и Stichting Mathematisch Centrum, Amsterdam, Голландия. Этот проект выполнялся в исследовательских целях на Европейском сегменте глобальной сети Интернет. В настоя щее время эти программные компоненты легли в основу боль шой современной системы VRVS (Virtual Rooms for Videoconferencing System), созданной в Калифорнийском техно логическом университете (http://www.vrvs.org/). Эта система ус пешно применяется для поддержки общения специалистов по ядерной физике, проведения семинаров и симпозиумов через штаб-квартиру ЦЕРН в Женеве. Система функционирует по все му миру, включает более 60 серверов и работает в круглосуточ ном режиме уже несколько лет. Конечный пользователь может сам сформировать видеоконференцию с указанного часа и на определенное время, автоматически оповестить заинтересован ных слушателей по e-mail, и провести ее в реальном времени с использованием звука и видеоизображения. За один день прохо дит иногда более десятка таких видеоконференций в рамках единой системы VRVS.

Наиболее простой и поэтому популярной является система NetMeeting, которая входит в стандартную поставку ОС Windows компании Microsoft с 2000 года. С этой системой име ют сопряжения большинство программно-аппаратных комплек сов видеоконференций (например, Falcon, Vcon и другие). Среди последних исследовательских проектов компании Microsoft соз дания среды для видеоконференций является программа Portrait (http://research.microsoft.com/~jiangli/portrait/). Она доступна как на персональных компьютерах в среде Windows, так и на кар манных PDA.

Активно и широко применяются программы RealPlayer ком пании RealNetworks и Media Player компании Microsoft как сис темы у конечного пользователя для приема аудио и видео пото ков по каналам Интернет. Созданные в этих компаниях видео сервера формируют для данных проигрывателей видео потоки и в реальном времени пересылают их по запросу конечных поль зователей. Указанные плеера умеют принимать и воспроизво дить множество форматов видеоизображений и поэтому активно используются для просмотра видео материалов из архивов сай тов сети Интернет. Это, наверно, самые популярные программ ные продукты просмотра видеоматериалов в глобальной сети.

Среди оригинальных программных разработок для использо вания в учебных целях следует отметить программу Zoomcall (http://www.zoomcall.com) – средство проведения видеоконфе ренций между несколькими пользователями в Интернете. Это программное обеспечение позволяет иметь кроме стандартных аудио и видео потоков дополнительные возможности в виде об мена текстовых сообщений.

Наиболее интересным программным продуктом является раз работка компании inComa (http://www.incoma.ru): программный комплекс для проведения видеоконференций в реальном време ни. Здесь есть возможность демонстрации всем пользователям конференции необходимые электронные материалы (слайды, удаленный экран компьютера, и др.). Реализован способ демон страции необходимых электронных материалов для всех клиен тов видеоконференции.

Одной из универсальных систем по использованию на разных аппаратных платформах является программа QuickTime (http://www.apple.com). Качественное отображение видео и звука позволяет использовать ее в учебном процессе. Недостатком яв ляется то, что при передаче с сервера время задержки видео и аудио потока составляет 13 – 20 секунд. Поэтому использование данной системы в реальных видеоконференциях вызывает боль шие неудобства.

Самой интересной отечественной разработкой в этой области, на мой взгляд, является видео сервер, разработанный в Институ те математики и механики УрО РАН в лаборатории В.В. Прохо рова. (http://webtv.uran.ru). Сервер синхронно транслирует видео и аудио поток по запросу в Интернете с минимальной задержкой – около 1 секунды. Благодаря оригинальным идеям и методикам, примененным в реализации системы, просмотр видео потока осуществляется стандартными программами системы Windows, необходимые программные средства автоматически устанавли ваются на машине клиента. Созданный в ИММ УрО РАН web сервер позволяет проводить видеоконференции между несколь кими пользователями одновременно.

Существуют несколько систем, например, CU-See Me и дру гие, которые позволяют соединить пользователей в единую ви деоконференцию для удаленных пользователей на базе сети Ин тернет. Общим требованием для них является наличие специального сервера, через который и осуществляется доступ к клиентам видеоконференции.

3. Реализация задач дистанционных видеоконференций.

Безусловно, создать систему, отвечающую требованиям дис танционного обучения для видеоконференций, довольно трудно.

Модели образования находятся в постоянном развитии и совер шенствовании. Взгляд на модель может отличаться как внутри организации, так и между клиентами, участниками видеоконфе ренции. Решение вопроса правил построения системы для дис танционных видеоконференций сегодня лежит в области инте грации существующих программных средств и применения их для достижения конкретных целей. Требования к системам дис танционного обучения постоянно изменяются, появляются но вые задачи, новые идеи для самого процесса обучения. До сих пор эта область образования имеет существенные изменения в соответствии с уровнем развития общества и технической осна щенности учебных заведений. На сегодня задачи в области дис танционных видеоконференций ставятся при построении учеб ной системы на текущих, существующих аппаратных средствах.

Абсолютно правильного решения для данной задачи в рамках единой системы найти не удается. На мой взгляд, решение мож но строить с применением нескольких систем, каждая из кото рых обеспечивает решение отдельных функций в рамках всей задачи.

Как правило, при проведении дистанционных видеоконфе ренций кроме звука и видео изображения необходимо передавать конечным пользователям слайды или другие видеоматериалы в реальном времени. Необходимо управлять этой информацией выступающему клиенту со своего компьютера и предоставлять ее в качественном виде на компьютерах участников видеоконфе ренции. При этом, безусловно, любой слушатель видеоконфе ренции выступает как пассивный пользователь, наблюдая смену слайдов и материалов на экране своего компьютера. Таким обра зом, в канале связи появляется еще один поток информации слайдов. Это на сегодня уже очевидное требование к сущест вующим системам дистанционных видеоконференций. Общего решения такой проблемы на сегодня не существует, а предла гаемые решения носят либо экспериментальный характер, либо еще не рассматривались. Реализация таких задач передачи трех и более потоков для видеоконференции решается исключительно последовательностью запуска необходимых программ операто ром видеоконференции согласно ранее созданному сценарию.

Архивные записи видео лекций включают необходимый матери ал и поэтому имеют решение этой задачи.

4. Заключение.

Требования к программно-аппаратным средствам и методам обеспечения дистанционных видеоконференций на сегодня окончательно не оформились. Но направление их развития мож но прогнозировать. Необходимо не только комплексное рас смотрение задач дистанционных видеоконференций, но и их теоретическая проработка с учетом существующих методик пре подавания и методологии обучения:

• программно-аппаратная поддержка интерфейсов с пользова телем;

• многопотоковый режим обмена данными;

• реализация мультимедийных форм представления материалов в электронном виде.

Все это стало актуальным на сегодняшнем этапе обучения с использованием новых возможностей в глобальной сети Интер нет и созданием высокоскоростных каналов доступа к компью терам пользователей.

Интеллектуальные обучающие системы для базо вого обучения информатике В.И. Громыко, научный сотрудник ВМК МГУ, М.Г. Мальковский, д.ф.-м.н., проф., ВМК МГУ Работа выполнена при финансовой поддержке Российского Фонда Фундаментальных Исследований (грант 0301-00339а).

Современное состояние рационального знания характеризует ся разнообразием приложений, связанных с конструктивным предъявлением знаний на компьютере. В этих условиях возрас тают требования к базовым курсам программирования, матема тики, информатики в отношении формирования мировоззрения учащегося по межпредметным связям. Естественно, что слож ность задачи обучения серьезно возрастает, т.к. следует зани маться и границами теорий, и применением теорий. В то же вре мя, для факультетов вузов, готовящих системных аналитиков, проблема синтезирующих знаний, умений, навыков учащегося является уже прагматической заботой.

На факультете ВМК МГУ в рамках общего проекта ИКМУ (интеллектуальное компьютерное место учащегося) при финансо вой поддержке РФФИ [1-4] последовательно исследуется задача формирования базового курса информатики для студентов 1-2 го дов обучения. Предполагается, что курс должен соответствовать современному уровню взаимодействия математики, информатики, программирования, которое воплотилось прагматически в инст рументальные системы XXI в. и характеризует переход рацио нального знания века машин к знанию века систем.

Возникают следующие требования к формированию мировоз зрения учащегося:

• от программирования затребованы представления о языках как языках спецификации, посредством понимания различ ных стилей программирования [5,6];

• от информатики затребованы представления об объектно ориентированной технологии (ООП, ДОП);

• от математики затребованы представления об алгебраических аспектах ОО подхода, а также математических средствах сравнения систем (например, язык категорий).

Что касается метода обучения, необходимо дополнить про фессиональное обучение универсальным, специально нацелен ным на формирование у учащегося не только ЗНАНИЯ, но и ПОНИМАНИЯ (при синтезирующем характере деятельности в наукоемкой области с межпредметными связями).

Предлагаемое решение поставленной задачи формирования ба зового курса информатики находится в русле проблематики ИИ, конкретно, создания Интеллектуальной Обучающей Системы (ИОС) на основе моделирования современных представлений о самоорганизации человека. Решение обеспечивается посредством:

• ИОС, именуемой FLINT [10,11,14];

ее цель оказать ПОМОЩЬ учащемуся в его учебной деятельности по интеллектуальным прорывам на учебном материале, отвечающим за межпред метные связи;

• объектно-ориентированной предметной области [12-13], ко торую составляют учебный курс (в нем с помощью понятий и специально созданных задач фиксируется цель по межпред метным связям), а также авторские курсы динамически адап тируемые как «наследники» цели учебного курса;

учебный курс строится вокруг разработанного понятия – язык второй грамотности, которое должно покрыть новый уровень рациональности, связанный с конструктивностью;

в самом общем понимании, язык второй грамотности обра зует язык рационализма, достигший через единство про граммирования (ООП), математики (алгебраические сис темы), информатики (представление знания в инструментальных системах) уровня использования и ис следования систем;

• разработанного метода обучения ГРОМ [7-9], фиксирующего конструктивные требования к системе FLINT и учебному курсу;

главное в подходе – поддержать инвариант ПОНИМАНИЯ учащегося на цикле учебной деятельности.

Работа ведется в границах реформирования математического просвещения, связанного с именами А. Н. Колмогорова и А. П.

Ершова. Обе реформы отвечали на общий вопрос по рациональ ному развитию человека в культуре: информатика – вторая гра мотность. Конструирующая деятельность человека на компью терных системах XXI в. требует соответствующей рациональной организации. Поэтому работа ведется на пути не гуманизации образования, а в направлении ее рационализации.

Литература 1. Новые информационные технологии и базовое обучение ин форматике в высшей школе. Грант РФФИ 030100339, 2003-05гг., рук. Мальковский М.Г., исп. Громыко В.И.

2. ИКМУ для обучения информатике. Грант РФФИ 000100713, 2000-02гг., рук. Трифонов Н.П., исп. Громыко В.И.

3. Компьютерный комплекс обучения основам информатики.

Грант РФФИ 960100306, 1996-98гг., рук. Трифонов Н.П., исп.

Громыко В.И.

4. Создание базового учебника по информатике для студентов вузов. Грант РФФИ 930101047, 1993-95гг., рук. Трифонов Н.П., исп. Громыко В.И.

5. М. Брой. Информатика. Основополагающее введение. Ч. 1,2,3,4. М.: Диалог-МИФИ, 1996-98.

6. М. Брой, Б. Румпе. Введение в информатику: сборник задач.

Структурированное собрание задач с образцами решений. М.:

Научный Мир, Диалог-МИФИ, 2000.

7. Громыко В.И. Эволюция разума к ноосфере (роль информати зации). //Синергетика. Труды семинара, том 7. М.: МГУ, (принята в печать).

8. Громыко В. И. Самоорганизация рациональной культуры (ин форматика как педагогическая задача) //Синергетика. Труды се минара, том 4. М.: МГУ, 2001.

9. Громыко В. И. Обучение информатике как задача синергетики //Синергетика. Труды семинара, том 1. М.: МГУ, 1998.

10. Громыко В. И.,...Модели для базового обучения информатике в высшей школе //Труды 5-ой международной конференции «Математика, компьютер, образование». Дубна, 1998.

11. Громыко В. И.,...Компьютерная система в комплексе обуче ния основам информатики. //Педагогическая информатика, №2.

М.: ИНИНФО, 1995.

12. Громыко В. И.,...Развивающее обучение в комплексе обуче ния основам информатики. Метод и практика подготовки учеб ного материала //Педагогическая информатика, №2. М.:

ИНИНФО, 1995.

13. Громыко В. И. Базовое обучение информатике //Вестник МГУ. Серия 15. Вычислительная математика и кибернетика, №2.

М.: Изд-во МГУ, 1995.

14. Трифонов Н.П., Громыко В.И. Компьютерный задачник учебник по программированию на базе развивающего обучения (информатике). Педагогическая информатика №2. М.: ИНИНФО, 1993.

Интеллектуальные обучающие системы для базо вого обучения информатике (реализация) В. И. Громыко, С. Аносов, А. Кондаков, С. Крылов, А. Фролов, ВМиК МГУ Работа выполнена при финансовой поддержке Российского Фонда Фундаментальных Исследований (грант 0301-00339а).


Проект «Интеллектуальное компьютерное место учащегося»

(ИКМУ), выполняемый на ф-те ВМК МГУ, ориентирован на ба зовое обучение студентов 1-2 курсов математических отделений вузов основам информатики.

Интегрированный комплекс составляют:

• ПО (предметная область);

учебный материал состоит из учеб ного курса и авторских курсов, подчиненных цели курса;

цель курса – обеспечить интеллектуальные прорывы учащегося на историческом пути развития рационального в конструктив ном;

• метод обучения ГРОМ;

герменевтики и развивающего обуче ния мастер действует на интегрированном предмете (включая границы составляющих его теорий) и поэтому функционирует на разведенных смыслах понятий: ЗНАТЬ (профессиональное обучение) и ПОНИМАТЬ (универсальное обучение);

цель ме тода – помочь мышлению учащегося в организации его соз нания на основе познающего бытия в развивающейся рацио нальной культуре, несущей сегодня синтезирующую нагрузку;

метод является продвижением метода РО (разви вающее обучение), обеспечивающего концептуальное разви тие учащегося в средней школе (сосредоточено на ключевых теоретических достижениях предметных теорий), в высшую школу, когда уже надлежит беспокоиться о наследовании знания для интеллектуальных прорывов (используем герме невтическую теорию познания).

• ИОС Flint;

интеллектуальная обучающая система действует на основании: априорной модели интеллектуальной эволюции учащегося и формируемой ДМУ (динамической модели уча щегося);

модели нацелены на удовлетворение требований ин фосферы (системно-информационное состояние культуры) на синтезирующий характер деятельности человека в ноосфере.

Синтез математики, программирования, информатики обес печивается использованием идеи конструктивности через поня тие «язык второй грамотности», которое отражает движение НАМ (наивного аксиоматического метода) через АМ (аксиома тический метод) к САМ (современный аксиоматический метод замешан на свойствах языков по представлению теорий). Язык второй грамотности образован через узловые точки конструк тивности, фиксирующие значение определимости, эффективной вычислимости, инструментальной системы, и включает, прежде всего, темы про возможности математических средств (границы теорий). Тогда получаем впечатляющий индекс понятий учебно го курса:

• от программирования – сортировка, поиск, переборные зада чи (универсальные);

грамматика, автомат, модель (объектно ориентированный, лисп, комбинатор, пролог, марков, про цесс) вычислителя;

абстрактный тип данных (АТД), модели данных;

• от математики – диагональный метод, структура, (под, фак тор) алгебра, (гомо, изо, гомео) морфизм, формальная теория, модель (теория, представление), категория (функтор);

• от информатики – геделизация, разрешимость, перечисли мость, сводимость (класс, полнота), функция (универсальная), логика (классическая, модальная).

Метод обучения ГРОМ, обеспечивающий интеллектуальные прорывы учащегося, базируется на априорном представлении об учащемся на интегрированном предмете. В нашем случае, при базовом обучении информатике априорные классы следующие:

• прагматик – состояние фиксируется пользовательским ас пектом предмета, заключенным в средствах ДОП и ООП (до кументно и объектноориентированное программирование);

• профессионал – состояние фиксируется профессиональным аспектом предмета, заключенным в представлениях о про граммировании на классических стилях ЯП (с упором на мо дели типов);

• универсал – состояние фиксируется теоретическим аспектом предмета, заключенным в математических понятиях опреде лимости, эффективной вычислимости, инструментальной сис темы;

• начинающий – состояние фиксируется системным аспектом школьного курса математики, заключенным в понятии АМ для проявления понятия АТД;

Метод ГРОМ отвечает за инвариант ПОНИМАНИЯ:

• инвариант поддерживается за счёт взаимной связи между вопро сами отдельных дисциплин (причём с учётом их разного пред ставления в разных профессиональных школах);

связь распро страняется до обеспечения преемственности школьного курса математики с вузовским;

• сутью инварианта являются Учебный курс метода ГРОМ обучающие действия, про ясняющие роль продуктив ного (обобщение) и уточ Интерфейс-индекс няющего (обогащение) наследования;

Авторские учебные курсы • инвариант обслуживает ИОС Flint.

Авторские учебники Реализуемая ИОС Flint не контролирует знания, а помо Авторские задачники гает учащемуся в непрерывном обучении, причем разрывном Иерархия документов в предметной области во времени. Грубо говоря, сис тема обеспечивает учащегося «нелинейным» взаимодействием с учебным материалом различных авторских курсов в рамках:

конкретной цели учебного курса;

общей цели – или интеллекту альные прорывы, или восстановление на предмете, или понима ние в отношении обобщающих смыслов понятий.

Учебный материал наделяется свойствами:

• иерархической структуры;

авторские курсы подчинены учебному курсу посредством интерфейс-индекса;

в авторском курсе, учебнике, задачнике иерархия естест венная – задается посредством индекса документа и его оглавления, которое подчиняет индекс;

СЕТы (структурная единица текста) документа имеют ме нее очевидную иерархию, основанную, во-первых, на при вязке СЕТов к индексу документа, и, во-вторых, по весам – спискам понятий, входящим в СЕТ;

первое задает иерар хию, второе – взаимосвязь СЕТов;

учебный курс несет нагрузку интегрированной ПО и апри орной модели учащегося;

разрабатывается традиционно – проблемы-задания, пример-проблемы, методические раз работки;

его особенность в 4 частях, формируемых в соот ветствии с выделенными уровнями интеллектуальных ин тересов;

в этой связи проблемы-задания играют решающую роль, т.к. отвечают за связность частей курса;

однородности;

однородный материал фиксирует его экви валентность в границах разработанности (в отношении учебной или авторской цели) и введен для формирования адаптивной иерархии в отношении к учащемуся;

например в случае индекса учебного курса, однородность порожда ется не проработанными в курсе понятиями, лежащими на самом нижнем уровне индекса.

наследования целей;

наследование документов предметной области реализовано через соподчинение посредством ин терфейс-индекса;

фактически оно реализовано «прикреп лением» СЕТов соподчиненного документа головному в соответствующее место оглавления или индекса;

наследо вание не разрушает структуру документов, сохраняя их взаимную независимость.

Методы Наилучшим материалом для обеспечения понимания являются примеры и задачи. В методе ГРОМ особое место занимают при мер-проблемы, это задачи, которые, благодаря богатству меж предметных связей, обеспечивают концептуальное видение уча щимся предмета либо его части. В идеале, для каждого понятия, существенного в рамках курса, должна существовать пример проблема. При этом задачи, связанные с ней, должны быть найде ны за пределами курса в авторских учебниках и задачниках.

Маршрутизация вниз отвечает за профессиональное обуче ние;

она образуется последовательностью – заказываемое поня тие, СЕТы учебного курса, пример-проблемы, по интерфейс индексу выходим на СЕТы авторского курса, по индексу СЕТов авторского курса находим авторские задачи;

из полученного множества маршрутов предлагается выборка по близости (на ос новании ДМУ);

за учащимся остается право выбора любого маршрута из найденных.

Маршрутизация вверх отвечает за универсальное обучение, предоставляя не пример, а обобщающее понятие;

она образуется последовательностью – рассмотренные учащимся задачи, набор задействованных понятий (содержащихся как в формулировках, так и в решениях), по набору понятий находим пример проблемы, по пример-проблеме находим обобщающее понятие;

ситуация, когда маршрут привел учащегося к новому изучаемо му материалу на предметной области, является ожидаемым и затребованным в методе ГРОМ.

Маршрутизация реализует инвариант понимания метода ГРОМ – круговую связь целого и частного. Многократное схож дение к частному (пример, задача) и подъем по обобщающим смыслам.

Факторизация отбрасывает ветви поддерева, оставляя лишь вершину;

для учащегося может стать помехой иерархия мате риала.

Иерархия на однородности обеспечивает адаптивность учеб ного материала.

Учащийся:

• априорная модель;

зафиксированы 4 класса учащегося.

• динамическая модель;

ДМУ строится посредством свойств предметной области на основе использованных учащимся маршрутов;

ДМУ должна послужить для реализации методов:

Proximity(Z, P, ДМУ) – близость задачи к пониманию понятия P на основе ДМУ Difficulty(P, (Zi, ДМУ) – сложность понятия P на основе рас смотренных задач Zi.

Среда реализации образована: реляционной базой данных Oracle, web-сервером Apache, графической визуализацией фор мата VRML и гипертекстовой визуализацией HTML.

Отображение информации хранимой в базе данных происхо дит с использованием процедурного расширения SQL PL/SQL (Procedural Language SQL), конкретно, с использованием специ ального встроенного пакета HTP, позволяющего передавать ин формацию на web-сервер Apache (интегрированный в среду Oracle). В дальнейшем эта информация отображается браузером (например, Internet Explorer).

Для визуализации ПО используются два различных формата:

VRML и HTML. Первый формат (VRML-Virtual Reality Modelling Language) применяется при навигации, например, по индексу оглавления и авторскому индексу. В конкретном случае, понятия изображаются в виде трехмерных сфер, расположенных в заданном иерархическом порядке, в соответствии с хранимой в БД информацией. Связи между понятиями обозначаются в виде линий, соединяющих сферы. Гибкость и трехмерность данного представления, добавляют множество способов навигации. Так же к каждому понятию, представляемому трехмерной сферой, возможно присоединение обработчика событий, реагирующего, например, на нажатие мыши. По щелчку на узле дерева вызыва ется страница, заданная URL.


Второй формат – HTML (Hyper Next Marking Language) ши роко распространен и выбран на основании богатых возможно стей отображения структурированной текстовой информации.

ЛИТЕРАТУРА 1. Новые информационные технологии и базовое обучение ин форматике в высшей школе. Грант РФФИ 030100339, 2003-05гг., рук. Мальковский М.Г., исп. Громыко В.И.

2. ИКМУ для обучения информатике. Грант РФФИ 000100713, 2000-02гг., рук. Трифонов Н.П., исп. Громыко В.И.

3. Компьютерный комплекс обучения основам информатики.

Грант РФФИ 960100306, 1996-98гг., рук. Трифонов Н.П., исп.

Громыко В.И.

4. Создание базового учебника по информатике для студентов вузов. Грант РФФИ 930101047, 1993-95гг., рук. Трифонов Н.П., исп. Громыко В.И.

5. Громыко В.И., Мальковский М.Г. «Интеллектуальные обу чающие системы для базового обучения информатике». Научно методический семинар по информатике «Актуальные проблемы информатики в современном российском образовании». Москва, МГУ, июнь 2004.

Высшая школа и ИКТ-индустрия – возможности сотрудничества В.С. Люцарев (Microsoft Research), А.А. Терехов (Microsoft) Информационные технологии являются на сегодняшний день одним из ключевых условий для построения конкурентоспособ ного информационного общества. Поэтому в России, ставящей перед собой цель преодоления топливной зависимости в эконо мике, сейчас как никогда остро стоит задача подготовки большо го количества квалифицированных ИТ-специалистов.

Действительно, согласно исследованию рынка труда в облас ти ИТ, проведенного Министерством экономического развития и торговли РФ в ноябре 2003 года, в российской отрасли ИКТ ра ботают около 540 тыс. человек (эта цифра учитывает и рабо тающих в смежной области «телекоммуникации»), при этом спрос на ИТ-специалистов в среднем удовлетворен на 70%. Ху же всего обеспечена кадрами подотрасль «ИТ-услуги».

Парадоксально, но в то же время российские университеты по-прежнему производят достаточно большое количество выпу скников по ИТ-специальностям. Например, исследование, про веденное компанией Auriga и основанное на данных Госкомстата РФ и Министерства образования и науки РФ, показало что на данный момент ежегодно выпускается более 144 тыс. выпускни ков ВУЗов, получивших дипломы по специальностям, связанных с информационными технологиями.

Видимо, такой разрыв между количеством людей, занятых в ИТ-индустрии, и количеством выпускников связан с тем, что далеко не все студенты продолжают работать в области ИТ по сле выпуска из университета. Кроме того, остается открытым вопрос о качестве образования выпускников, изучающих сегодня ИТ-специальности. Российские специалисты традиционно сла вились своей фундаментальной подготовкой и отличными спо собностями к самообучению, и, к счастью, эти особенности рос сийского образования еще не потеряны. Однако за последние годы российское образование во многом утратило способность обучения студентов прикладным знаниям и конкретным навы кам, которые потребуются студентам при трудоустройстве. Ска жем, в преподавании языков программирования по-прежнему господствуют Паскаль и С++, которые были созданы 20-30 лет назад, тогда как современные программные платформы, такие, как Java и.NET, полноценно преподаются только в ведущих университетах страны.

Государственные образовательные стандарты в области ИТ Для анализа содержания современного обучения необходимо обратиться к государственным образовательным стандартам (ГОС), которые определяют содержание и объем дисциплин, преподаваемых по той или иной учебной специальности, и пото му играют основополагающую роль в регулировании качества образования. К сожалению, внимательный анализ показывает существенные несоответствия между содержанием существую щих учебных специальностей и требованиями, предъявляемыми современной индустрией. Например, в статье [1] сравниваются устоявшийся список специальностей, необходимых в ИТ индустрии (например, программист-разработчик, специалист по тестированию, менеджер программных проектов и т.д.), и список специальностей, преподаваемых на сегодняшний день россий ских университетах (например, программное обеспечение вы числительной техники и автоматизированных систем, приклад ная математика и информатика, информатика и вычислительная техника и т.д.).

Очевидно, что список российских ГОС нелогичен и плохо со гласуется с потребностями индустрии, являющейся основным потребителем выпускников российских ВУЗов. Некоторые мас совые специальности, например, менеджер программных проек тов или специалист по тестированию, вообще не преподаются.

Кроме того, существующая структура ГОС затрудняет поиск от ветов даже на достаточно простые вопросы, имеющие значение для ИТ-индустрии и государства в целом, например:

• Какие ГОС следует считать относящимися к подготовке ИТ специалистов?

• Какое количество программистов, специалистов по тестиро ванию, менеджеров программных проектов и других специа листов выпускается российскими ВУЗами ежегодно?

• Как сравнить программы двух ВУЗов по близким, но не иден тичным специальностям?

Поэтому одним из первоочередных действий, необходимых для улучшения ситуации с ИТ-образованием, мы считаем упоря дочивание и реструктуризацию существующего списка государ ственных образовательных стандартов с целью приведения их в соответствие с реалиями профессиональной деятельности в ИТ отрасли. Мы полагаем, что нынешний момент отлично подходит для подобных преобразований, так как российская образователь ная система сама по себе находится в процессе перехода на обра зовательные стандарты третьего поколения и готовится к уча стию в болонском процессе.

В качестве ориентиров при переработке существующих обра зовательных стандартов мы предлагаем использовать междуна родные рекомендации по преподаванию ИТ-дисциплин, в пер вую очередь Computing Curricula [2] и европейский проект CareerSpace [3]. Эти рекомендации учитывают более чем тридца тилетний опыт преподавания ИТ-дисциплин во всем мире, ори ентированы на предметную область, помогают соотнести учеб ных программы университетов различных стран и при этом не навязывают какую-то конкретную методику преподавания, что позволяет учитывать специфику российского подхода к образо ванию. Например, Computing Curricula предлагает ставшее уже общепринятым подразделение большой области «информацион ные технологии» на следующие самостоятельные дисциплины:

• компьютерные науки (в российской системе образования тра диционно используется термин «информатика», преподавание ведется по целому ряду специальностей);

• программная инженерия (примерно соответствует «про граммному обеспечению ЭВМ»);

• разработка аппаратного обеспечения (в российском образова нии этому соответствует «конструирование электронно вычислительных средств»);

• информационные системы (примерно соответствует «инфор мационным системам (по областям применения»).

Таким образом, российские учебные дисциплины достаточно легко отображаются на классификацию Computing Curricula.

Несколько сложнее будет добиться соответствия содержания учебных специальностей и квалификаций, присваиваемых выпу скникам, потребностям ИТ-индустрии. Однако на концептуаль ном уровне этот вопрос достаточно хорошо проработан в реко мендациях CareerSpace и потому мы полагаем, что он может быть решен путем совместной работы экспертов, представляю щих образование и индустрию.

Диалог между образованием и индустрией Необходимо отметить, что первые шаги в организации диало га между образованием и индустрией уже сделаны. Первой лас точкой стал перевод уже упоминавшихся выше рекомендаций Computing Curricula 2001: Computer Science на русский язык [4], выполненный специалистами Санкт-Петербургского государст венного университета в 2002 года. Благодаря финансовой под держке российской ассоциации АП КИТ (Ассоциация предпри ятий компьютерных и информационных технологий), этот перевод был опубликован и бесплатно разослан в ведущие вузы России, Украины, Беларуси и Грузии. Последовавшая за этой публикацией дискуссия на страницах журналов и в рамках кон ференций показала актуальность этих рекомендаций и, несо мненно, дала толчок к активизации учебно-методической дея тельности в России.

Следующим шагом стала конференция «Преподавание ин формационных технологий в Российской Федерации», организа тором которой выступает комитет по образованию АП КИТ.

Конференция была задумана как рабочая и потому ее формат несколько отличается от традиционных научных конференций.

Одной из основных задач конференции как раз и является орга низация конструктивной дискуссии между представителями учебных заведений, индустрией и государством, и потому в про граммный комитет конференции входят представители ведущих университетов и компаний ИТ-индустрии. Программа конфе ренции состоит из докладов, представляющих передовой опыт преподавания или обобщающих достижения российского и ми рового образовательного процесса, а также из круглых столов, посвященных актуальным проблемам ИТ-образования. Первая конференция состоялась в 2003 году в Суздале и собрала 85 уча стников, вторая конференция прошла в 2004 году в подмосков ном доме отдыха «Покровское» и собрала более 160 участников из 30 регионов России и стран СНГ. Все материалы обеих кон ференций опубликованы на сайте www.it-education.ru.

Поддержка преподавания и исследований – опыт Microsoft Другим важным направлением сотрудничества между ИТ индустрией и образованием является поддержка ИТ-компаниями мероприятий, связанных с преподаванием и исследованиями. В этой области у представительства компании Microsoft в России накоплен богатый опыт – как в реализации международных про грамм корпорации, так и в создании новых, уникальных для Рос сии форм взаимодействия с университетами.

Например, в течение последних нескольких лет в России и странах СНГ начала действовать международная программа MSDN Academic Alliance, в рамках которой университеты могут получить годовую подписку на практически полный комплект программного обеспечения Microsoft за сумму порядка $800.

Подписка распространяется на целый факультет, включая все компьютерные классы, а также домашние компьютеры препода вателей и студентов, и позволяет использовать ПО Microsoft в преподавательских и исследовательских целях. В 2003-04 учеб ном году более 200 университетов России, Украины и Казахста на стали подписчиками MSDN Academic Alliance.

Во многих случаях участие в этой программе становится пер вым шагом на пути более тесного взаимодействия между уни верситетами и Microsoft. Так, более 30 университетов России получили к маю 2004 года статус Microsoft IT Academy, позво ляющий университетам предложить сертифицированные курсы по продуктам Microsoft своим студентам в качестве факульта тивных курсов. Такая форма синтеза фундаментального и при кладного обучения оказалась привлекательной для многих ак тивных студентов, так как позволяет студентам к окончанию университета получить не только диплом государственного об разца, но и сертификаты компании Microsoft, что повышает их шансы на получение работы в ведущих ИТ-компаниях страны.

Кроме того, российское представительство Microsoft прово дит различные конкурсы и конференции, которые позволяют студентам продемонстрировать свой потенциал и полученные в ходе обучения знания.

Например, в феврале-марте 2004 года при поддержке Научно методического совета по информатике при Министерстве образо вания РФ в Москве, Новосибирске и Санкт-Петербурге прошли конференции для молодых ученых «Технологии Microsoft в тео рии и практике программирования». Конференции из этой серии были организованы, соответственно, Московским государствен ным университетом, Новосибирским государственным универси тетом и Санкт-Петербургским государственным техническим университетом при финансовой поддержке Представительства Microsoft в России и СНГ. Все конференции проходили по стан дартной схеме, включающей рецензирование поданных докладов программным комитетом и печать трудов конференций.

В результате, в трудах конференций было опубликовано бо лее 260 статей, написанных молодыми студентами и аспиранта ми, а всего в конференциях приняло участие более 1200 человек.

Преподаватели высших учебных заведений, принимавших уча стие в конференциях, отмечали высокий уровень обсуждавшихся на них вопросов и демонстрировавшихся проектов, а также тот факт, что для многих студентов выступление на конференциях стало первой академической публикацией.

Еще одним успешным примером мероприятий для студентов, изучающих информационные технологии, стал международный конкурс Microsoft Imagine Cup, впервые состоявшийся в году. В рамках этого соревнования студенты демонстрируют свои собственные разработки в различенных областях знаний – от разработки инновационных программных проектов до созда ния короткометражных фильмов. В России ежегодно проводятся региональные отборочные этапы, победители которых выходят во всемирный финал. Конкуренция в этих соревнованиях неук лонно растет – так, в 2003 году в российском этапе участвовало 10 команд (победителем стала команда МГТУ им. Баумана), а в 2004 году заявки на участие подали уже более 30 команд из Рос си и стран СНГ. Растет и уровень проектов, представляемых на шими студентами, что подтверждается также и тем, что победи тель российского этапа – команда МФТИ – стала впоследствии серебряным призером соревнования в целом.

Наконец, для развития ИТ-образования необходимо поддер живать исследовательскую деятельность, выполняемую препо давателями университетов и сотрудниками институтов, так как отсутствие возможностей для проведения исследований неиз бежно ведет к понижению научного уровня. Специально для этой цели в начале 1990-х годов в Microsoft было создано под разделение под названием Microsoft Research, в котором были сосредоточены перспективные исследования в области информа тики. В рамках этой организации работает ряд всемирно извест ных ученых (Дж. Грей, Ю. Гуревич, К. Сиперски, Э. Хоар и др.), занимающихся исследованиями в самом широком спектр на правлений информатики, включая:

• Биологические принципы в компьютерных системах • Создание платформы для научно-технических вычислений • Биоинформатика • Робототехника • Распознавание речи Одной из задач Microsoft Research является организация на учного сотрудничества с ведущими университетами во всем ми ре, для чего используется традиционный академический меха низм – открытый конкурс на исследовательские гранты. Как показывает практика, исследования российских ученых весьма конкурентоспособны в такой модели – например, с 2002 по год российские исследователи получили в общей сложности грантов на исследования, связанные с открытой платформой программирования Rotor, и 5 грантов на создание новых учеб ных курсов. При размерах грантов от $5,000 до $20,000 и типич ном сроке в один год, эти гранты оказались существенным под спорьем для развития российских научных школ.

Заключение Для преодоления объективных трудностей, стоящих перед со временным ИТ-образованием, необходимо заново осмыслить цели и задачи современного образования в области ИТ. Мы по лагаем, что основными целями в краткосрочной перспективе должны стать приведение российской системы ИТ-образования в соответствие с международными стандартами, а также налажи вание диалога между всеми сторонами, заинтересованными в результатах ИТ-образования – государством, университетами и индустрией.

Литература 1. И.Р. Агамирзян, В.П. Иванников «Подготовка кадров для ИТ», Открытые системы, №2, 2. «Computing Curricula 2001: Computer Science», IEEE Computer Society, 2002, 243 pp.

3. «Career Space Curriculum Development Guidelines», International Cooperation Europe Ltd, 2001, 38 pp.

4. «Рекомендации по преподаванию информатики в университе тах», пер. с англ. под ред. В.Л. Павлова и А.А. Терехова, Изда тельство С.-Петербургского государственного университета, 2002, 372 с.

О подготовке обучающего курса по информатике Глаголев Виктор Борисович, к.т.н., доцент, МЭИ (ТУ), Калитин Сергей Серафимович, к.т.н., доцент, МЭИ (ТУ), Савкин Анато лий Николаевич, МЭИ (ТУ), Скворцова Татьяна Михайловна, МЭИ (ТУ) Секция «Методические аспекты преподавания информатики. Практи кум по информатике»

Методическое обеспечение учебной дисциплины всегда име ло большое значение для ее качественного освоения студентами.

Однако, в последние годы значение методического обеспечения явно возрастает. Для этого имеются, по крайней мере, четыре причины:

1. Заметное увеличение в последние годы оснащенности сту дентов собственными компьютерами. Так уже во втором семест ре обучения подавляющее большинство студентов имеют собст венные компьютеры. Это позволяет вузу переносить центр тяжести задачи выполнения на компьютерах учебных заданий с вузовских компьютерных классов на личные компьютеры сту дентов. Но если студент выполняет задание дома, когда рядом нет преподавателя, то требуется иной подход к методическому обеспечению. Оно должно быть более подробным, более друже ственным, более эстетичным, а также должно предостерегать студентов от совершения типичных ошибок.

2. Появление дистанционной формы обучения, что с самого начала предполагает индивидуальную работу студентов, когда рядом нет преподавателя.

3. Наличие информационных технологий, позволяющих сде лать методическое обеспечение на высоком эстетическом уров не, компактным, легко тиражируемым, и легко обновляемым.

4. Низкая заработная плата преподавателей государственного вуза требует возможности иметь параллельный источник дохода, а для этого после основной преподавательской работы должны оставаться силы.

В то же время появились новые информационные технологии, позволяющие поднять методическое обеспечение на более высо кий уровень. В первую очередь это уже сегодня реальная возмож ность для любого грамотного в области информационных техно логий преподавателя создать сайт учебной дисциплины. Кроме того – это возможность отказаться от бумажного носителя мето дического обеспечения, применив вместо него лазерный диск с одновременным использованием преимуществ гипертекста.

В МЭИ (ТУ) ведется работа по созданию по созданию обу чающего курса по Информатике.

В его состав входят компоненты:

№ п/п Назначение Примечание Обучающий курс «Windows» Реконструкция выполнена в 2003 г.

Обучающий курс «MS Word» Предполагается реконструк ция в 2005 г.

Обучающий курс «MS Excel» Реконструкция будет закон чена в 2004 г.

Контролирующая программа «Основы информатики и среда Visual Basic» (во просная база – 50 вопросов) Контролирующая программа «Основы программирования на Visual Basic» (во просная база – 70 вопросов) Конспект лекций (18 лекций) Задания для выполнения на Visual Basic Плановая готовность к (17 заданий) 01.09.04 г.

Задания для выполнения на MS Word ( задания) Задания для выполнения на MS Excel ( заданий) Задания для выполнения в Internet (3 за дания) План проведения занятий Все задания построены по принципу шаг за шагом – ознакомил ся с теоретическим материалом, опробуй его в практическом при менении. Из общего числа 29 заданий шесть заданий индивидуали зированы (по каждому из них предусмотрено 30 вариантов).



Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 7 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.