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 |   ...   | 9 |

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Федеральный ресурсный центр обеспечения развития единой ...»

-- [ Страница 3 ] --

2. Многократно обсуждаемый вопрос об изъятии сверхприбыли у «сырьевых» монополий, эксплуатирующих общенародное достояние (природные ресурсы), может и должен решаться на основании общегосударственных нормативов максимальной доли прибыли, ориентированной на другие отрасли и лишающие преимущества «природной ренты».

Возникающие при этом попытки «бегства капитала» должны пресекаться жёсткими административными мерами.

3. Существенным институтом управления доходами является подоходный налог. Отказ от прогрессивной шкалы и переход к «плоской»

шкале единого норматива вызывает множество дискуссий, выдвижение аргументов за и против такой системы. Математическое обоснование единого подоходного налога вытекало из моделей двухкритериальной задачи – максимизации фискального сбора и осреднённого показателя благосостояния населения.

В настоящее время целесообразно пересмотреть эту модель, заменив суммарную характеристику благосостояния характеристиками отдельных социальных страт и условиями эгалитарности (равенства или обобщённой эквивалетности) этих характеристик для всех страт (более или менее однородных по доходу групп населения). Соответственно, при помощи многокритериальной модели можно не только сформировать обоснованную прогрессивную шкалу подоходного налога, но и обосновать границы страт.

4. Более или менее самостоятельное развитие регионов является ключом их благосостояния, уходом от дотационных вливаний. Но модели привлечения инвестиций в регионы, их распределения по различным проектам, выделения средств на развитие инфраструктуры требуют знания (или назначения) ряда нормативов – распределения получаемых доходов между регионом и федерацией, льгот и дополнительных сборов в пользу региона и т.п. Эти нормативы существенно влияют на развитие регионов и могут быть сформированы лишь на основе анализа развитых региональных моделей. Однако одних моделей недостаточно: необходимы институциональные меры, юридические права установления таких региональных нормативов.

Интерактивные программы указанных основных этапов принятия экономических решений, позволяющие рассмотреть последствия принимаемых решений и их зависимость от эндогенных и экзогенных параметров, влияние их изменений на выходные характеристики, разработаны на кафедре «Исследование операций» Ростовского университета:

TARIF (Э.Р. Кузяшева) – рассчитывает ценовые характеристики естественных монополий по коэффициентам использования продукции смежных отраслей и назначаемым долям прибыли (рентабельности) в отрасли, проверяет условия сходимости естественного итерационного процесса и позволяет достичь согласованных решений (вместо неудержимой гонки цен и тарифов);

NALOG (Е.В. Моцарева) – строит прогрессивную шкалу подоходного налога по статистическим данным о структуре доходов населения и априорных (а также возникающих при расчётах) ограничениях на налоговые ставки;

развитие модели и соответствующих программ должно ответить и на вопрос о рациональной структуризации доходов, разбиении всего населения на страты.

Программа REGION, разработанная аспирантами С.С Саямовым и И.Г.

Саямовой, включающая комплекс моделей привлечения инвестиций в регион, их распределения по малым, средним и крупным проектам, оценки влияния рекламы на спрос и выделения инвестиций в инфраструктуру, представлена отдельным докладом.

Несмотря на сниженный в последнее время интерес к анализу сетевых графиков при планировании сложных комплексов работ, эти методы по прежнему представляют интерес как при обучении, так и при практическом применении, и этим целям служит программа SETGRAF, разработанная В.М.

Марковым. Им также обновлена и программа DISCAUNT, позволяющая фактически производить все финансовые расчёты разновременных платежей и поступлений, а также оценивать размеры оплаты многолетних ссуд и амортизационные платежи за износ оборудования в себестоимости готовой продукции. Эти программы тем более важны, что в традиционных руководствах имеются вопиющие просчёты – например, четырёхкратные ошибки в расчёте амортизационных платежах (за счёт игнорирования формул сложных процентов при разновременных платежах и внешнем отсутствии «капитализации» стоимости оборудования).

Все упомянутые программы активно используются в учебном процессе на механико-математическом факультете РГУ и в РГАСХМ (академии сельхозмашиностроения, бывший Завод-ВТУЗ).

Наличие этих программ позволяет существенно изменить саму методику обучения – заменить трудоёмкие расчёты (которые теперь передаются компьютеру) верификацией данных (которые редко бывают известны с достаточной точностью), анализом влияния их изменения, выявлением неожиданных следствий и т.д., то есть сделать исследование существенно более творческим, креативным.

МНОГОУРОВНЕВЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ УЧЕБНИК ПО КУРСУ ЧИСЛЕННЫХ МЕТОДОВ Жуков М.Ю., Пацеева Е.В., Петровская Н.В., Ширяева Е.В., Цывенкова О.А.

Ростовский государственный университет,механико-математический факультет heli@math.rsu.ru Комплекс программ «Электронный учебник по численным методам»

состоит из набора учебно-демонстрационных программ, а также электронных текстов. В настоящее время в учебнике имеются темы «Теория погрешности», «Интерполяция полиномами», «Численное интегрирование», «Линейная алгебра» и его структура позволяет без труда добавлять новые разделы. Каждая тема сопровождается программой, текстом лабораторной работы и тестом для проверки (или самопроверки) знаний.

Электронный учебник может использоваться как для проведения практических занятий на физико-математических факультетах университетов, так и для самостоятельного углубленного изучения соответствующих численных методов.

Комплекс программ разработан в среде Delphi. Тексты лабораторных работ и тестов созданы при помощи пакета MikTeX. Для своего использования учебник требует ОС Windows9x/2000/XP и установленную на компьютере программу Adobe Acrobat Reader.

Комплекс программ имеет дружественный, интуитивно-понятный интерфейс, поддерживает работу с мышью и клавиатурой, обеспечивает корректную обработку ошибок во время выполнения. Реализованы дополнительные возможности для управления форматом текстового и графического выводов, а также сохранения графической информации в файлы формата bmp, а текстовой информации — в файлы в форматах rtf и txt.

Важная отличительная особенность данного учебника заключается в том, что помимо чтения текста, что с успехом можно сделать и по обычному учебнику, пользователь имеет возможность в любой момент вызвать из имеющихся программных модулей тот, который даст ему возможность проследить все детали процесса применения изучаемого метода.

Каждая тема электронного учебника снабжена лабораторной работой, которая содержит необходимый теоретический материал для освоения изучаемой темы, а также тексты заданий для проведения практикума.

Варианты заданий ориентированы на их выполнение с помощью пакета Maple, одной из прикладных программ, входящих в электронный учебник и какой-либо среды программирования. В качестве базового языка при выполнении заданий лабораторных работ выбран язык Pascal. В лабораторной работе имеется набор программных кодов, которыми студенты могут пользоваться как образцами при самостоятельном программировании.

Электронный учебник снабжен тестами, позволяющими проводить проверку полученных знаний. Тесты представлены в двух вариантах:

первый — выбор правильного ответа из имеющегося набора;

второй — вариант, в котором требуется проводить некоторые вычисления.

Предлагаемый набор тестов позволит пользователю оценить уровень своих знаний, понять, какие именно вопросы наиболее важны при изучении темы. Очень быстро пользователь убедится, что на первый взгляд просто демонстрационные программы позволяют ему проводить самостоятельную исследовательскую работу, т.е. использовать их как инструмент для научной работы в других областях знаний.

В демонстрационно-обучающих программах, входящих в электронный учебник, реализованы следующие численные методы:

7) Тема «Вычислительная погрешность»: метод прямой и обратной задачи теории погрешностей.

8) Тема «Интерполяция полиномами»: метод Лагранжа;

методы Ньютона для равноотстоящих и неравноотстоящих узлов;

линейная интерполяция: кубический сплайн;

9) Тема «Численное интегрирование»: методы прямоугольников, метод трапеций, метод Симпсона, методы Гаусса, метод Эрмита, правило Рунге.

10) Тема «Линейная алгебра»: варианты метода Гаусса, метод квадратного корня, различные итерационные методы.

Рис.1 Рис. На Рис.1–6 изображены этапы работы по теме «Интерполяция». На Рис. приведена страница лабораторной работы с постановкой задачи. На Рис. представлен рабочий момент взаимодействия с программой – ввод начальных данных и графическая иллюстрация простейшего типа интерполяции.

Рис.3 Рис. На Рис.3 и 4 приведены рабочие окна, предназначенные для построения интерполяционного многочлена в форме Лагранжа (слева) и Ньютона (справа). Рис.5 и 6 иллюстрируют работу с интерактивными тестами по той же теме.

Рис.5 Рис. Учебник тестировался (и в процессе тестирования улучшался) при проведении занятий на механико-математическом факультете и факультете высоких технологий по темам «Интерполяция полиномами» и «Численное интегрирование» (преп. Ширяева Е.В.). В результате его использования удалось существенно повысить понимание и усвояемость студентами курса методов вычислений.

Работа выполнена при поддержке ректората РГУ в 2004 году в рамках конкурса по развитию и внедрению информационных технологий в процесс обучения. Авторы выражают благодарность сотруднику ЮГИНФО Ткачевой Л.А. за терпение и внимательное отношение к авторам работы.

КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИ РОВАНИЕ КОЛЕБАНИЙ ЦЕПОЧЕК ФЕРМИ-ПАСТЫ-УЛАМА КАК СРЕДСТВО ОБУЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТАМ НЕЛИНЕЙНОЙ ДИНАМИКИ Жуков К.Г., Чечин Г.М.

Ростовский госдарственный университет, физический факультет chechin@phys.rsu.ru Следует различать общие информационные технологии, которые применимы при решении широкого круга проблем (примером могут служить технологии обработки символьной информации, используемые в пакетах MAPLE, Mathematica), и частные технологии, используемые для решения относительно ограниченного круга задач.

Настоящий доклад посвящен одной из таких технологий для проведения научных исследований и для обучения студентов в области нелинейной динамики систем с дискретной симметрией.

Это новое научное направление развивается с конца прошлого века в Ростовском государственном университете. В его рамках была создана теория бушей мод, которые представляют собой некоторые точные динамические режимы нового типа в системах с дискретной симметрией [1 3].

По причинам простоты и наглядности особенно удобными для изучения бушей мод являются нелинейные моноатомные цепочки Ферми-Пасты Улама [4-7]. С самого своего появления в середине прошлого века эта модель стала популярным объектом исследования, поскольку, в силу своей простоты, она предоставляет широкий простор для эвристического поиска.

Неотъемлемой частью этого поиска всегда оставался вычислительный эксперимент. В результате, на цепочках Ферми-Пасты-Улама были открыты многие широко известные динамические режимы, например, такие, как солитоны и дискретные бризеры.

В рамках исследования бушей мод моделирование динамики цепочек Ферми-Пасты-Улама позволило установить ряд принципиально важных результатов. Достаточно упомянуть, например, открытый в работах [5-7] факт нетривиальной зависимости устойчивости бушей от полного набора начальных условий.

Все те же простота и наглядность цепочек Ферми-Пасты-Улама позволяют рассматривать их как удобную модель при обучении студентов элементам нелинейной динамики систем с дискретной симметрией. Удобство заключается в том, что эта модель, будучи весьма “прозрачной” (ее часто ассоциируют с цепочкой грузиков на пружинках), позволяет сконцентрировать усилия преподавателя и студентов на сути рассматриваемых физических явлений, которые оказываются при этом не завуалированными сложностью более реалистических моделей.

При моделировании динамики цепочек Ферми-Пасты-Улама использование готовых математических пакетов, например, из числа вышеупомянутых, часто оказывается малоэффективным. Это может быть связано с недостаточной скоростью вычислений или надежностью работы этих пакетов, а также с невозможностью при необходимости вклиниться в алгоритм численного решения. Поэтому возникает задача создания собственных средств для моделирования динамики цепочек Ферми-Пасты Улама.

Нами создано Windows-приложение, написанное на языке C#, и позволяющее моделировать динамику моноатомной цепочки (FPU- или FPU- типов). В представленном варианте программа позволяет “в реальном времени” увидеть колебания рассматриваемой цепочки. При этом по желанию пользователя возможен вывод в виде анимации, как мгновенных атомных смещений, так и их разложения по нормальным модам.

С точки зрения внутреннего устройства программа состоит из трех основных блоков. В первом блоке реализовано решение уравнений движения цепочки в конфигурационном пространстве методом Рунге-Кутты четвертого порядка. Второй блок предназначен для проведения быстрого перехода в модальное пространство для построения каждого из кадров анимации. Метод этого перехода является вещественным аналогом быстрого преобразования Фурье. Третий блок программы реализует графический интерфейс, состоящий из элементов управления и области вывода анимации.

Важным аспектом выделения первых двух блоков является то, что они в определенном смысле самодостаточны и могут быть перенесены в другие программы. Более того, они могут быть предоставлены и для использования другими студентами, которым это позволит сэкономить время на написание и отладку собственных программ и, тем самым, в большей степени сконцентрироваться на творческом поиске. С точки зрения программирования язык C# представляется здесь весьма удобным средством, поскольку позволяет осуществлять обмен частями программ самыми разными способами, начиная от передачи написанных классов и заканчивая предоставлением web-интерфейсов.

Литература 1. Сахненко В.П., Чечин Г.М. Симметрийные правила отбора в нелинейной динамике атомных систем, ДАН. 1993. Т.330, N3, 308-310.

2. Сахненко В.П., Чечин Г.М. Кусты мод и нормальные колебания для нелинейных динамических систем с дискретной симметрией, ДАН.

1994. Т.338, N1, 42-45.

3. G.M.Chechin and V.P.Sakhnenko, “Interactions between Normal Modes in Nonlinear Dynamical Systems with Discrete Symmetry. Exact Results”, Physica D 117, 43-76 (1998).

4. G.M.Chechin, N.V.Novikova and A.A.Abramenko, “Bushes of Vibrational Modes for Fermi-Pasta-Ulam Chains”, Physica D166, 208(2002).

5. Жуков К.Г., Рябов Д.С., Чечин Г.М. Построение бушей мод для нелинейных моноатомных цепочек, Электронный журнал "Исследовано в России", 137(2003), 1616-1644, http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2003/137.pdf 6. Жуков К.Г., Рябов Д.С., Чечин Г.М. Исследование устойчивости одномерных и двумерных бушей колебательных мод для цепочек Ферми-Пасты-Улама, Электронный журнал "Исследовано в России", 161(2003), 1945-1964, http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2003/161.pdf 7. G.M. Chechin, D.S. Ryabov, K.G. Zhukov, Stability of low-dimensional bushes of vibrational modes in the Fermi-Pasta-Ulam chains, arXiv:nlin.PS/0403040 v1 19 Mar 2004;

Physica D, 2005, in press.

ЛАБОРАТОРНО-ИМИТАЦИОННЫЙ КОМПЛЕКС «ИНФОРМАЦИОННЫЕ СЕТИ»

Зеленский А.М., Секретев И.Н Ростовский госдарственный университет, факультет высоких технологий decanat@fvt.rsu.ru В процессе организации лабораторного практикума по дисциплине «Информационные сети» возникает необходимость допуска студентов к установочным сетевым характеристикам рабочих станций локальной сети.

Однако обеспечить полнорежимный допуск студентов относительно сложно, практическая же отработка студентами ограниченного количества практических процедур приводит к снижению качества обучения.

Цель настоящей работы состоит в повышении качества обучения по курсу «Информационные сети», за счет обеспечения студентам максимально возможного доступа к экспериментальным рабочим станциям для широкого применения на практике теоретических навыков, с быстрым восстановлением работоспособности компьютеров, в случае ошибок студентов.

В качестве экспериментальных станций нами было предложено установить на компьютеры, предназначенные исключительно для имитационного моделирования (закрыт доступ к командной строке, недоступна панель управления, все сетевые команды отключены, общие ресурсы закрыты), программного комплекса “VMware”. Данный комплекс позволяет полностью эмулировать необходимую операционную систему с полным допуском ко всем ресурсам и необходимым инструментарием.

Таким образом, студент может «добавить/удалить» сетевую карту, изменить протокол передачи данных, указать свои пути для маршрутизатора, править файлы реестра, лично устанавливать и стирать любые программы в режиме имитации настройки сети. Однако все эти манипуляции студента абсолютно не отразятся, как на работе данного компьютера, так и на работе всей сети в целом. Поскольку программа хранит виртуальную операционную систему в отдельном файле (создает ее образ), то в случае повреждения виртуальной операционной системы возможно легко (одним кликом) загрузить её заново с прежними работоспособными параметрами. Прежде, для разделения нескольких операционных систем приходилось создавать отдельные партиции на диске, долговременно устанавливать и настраивать ОС, для смены системы нужно было перезагружать компьютер, так же создавать массивные резервные копии на случай сбоя (как программного, так и человеческого фактора), теперь благодаря применению “VMware” все эти проблемы решены.

Отметим, что данный программный комплекс можно применить и для проведения других дисциплин, требующих применения экспериментальных рабочих станций с полным доступом, например «Информационная безопасность и защита информации», «Архитектура ЭВМ и систем», «Операционные системы», «Корпоративные информационные системы».

ЭЛЕКТРОННЫЙ УЧЕБНИК «ПРИКЛАДНАЯ ОПТИКА В ПРИМЕРАХ И ЗАДАЧАХ»

Зулкарнеева В.В., Гаврилова З.П.

Ростовский государственный университет, факультет высоких технологий decanat@fvt.rsu.ru Для повышения эффективности образования вводятся активные методики обучения, основным преимуществами которых, является сокращение числа лекционных занятий, при обеспечении получения студентами основных знаний посредством самостоятельного ознакомления с учебными материалами в доступной форме. Электронная форма представления образовательной информации представляет собой удобную альтернативу традиционным бумажным учебным материалам: учебникам, пособиям, журналам и т.д. Главные преимущества электронной формы представления учебной информации для самостоятельной работы студентов большие выразительные способности в представлении учебного материала (видео, звук, динамические изображения - анимации), интерактивность, возможность проведения виртуальных экспериментов. Поскольку интерактивные модели и виртуальные эксперименты максимально приближены к реальным системам, то такой подход повышает интерес студентов к изучаемой дисциплине, улучшает качество подготовки, облегчает контакт студентов с новой областью знаний. Кроме того, применение электронного учебника облегчает работу самого преподавателя на занятиях и может использоваться для самостоятельной работы студентов.

В соответствии с учебным планом по курсу «Прикладная оптика», преподаваемого студентам дневного отделения факультета высоких технологий был разработан электронный учебник «Прикладная оптика». Для создания электронного учебника по курсу «Прикладная оптика»

использовались язык программирования HTML, ActionScript и среда Macromedia Flash MX. Лекционный курс и другие текстовые материалы электронного учебника представляются в виде статических HTML-страниц.

Хар-ки оптических материалов Таблицы номинал.

Схема Программа курса значений Как пользоваться Оптические учебником материалы Прикладная оптика Оптоэлектроника Программа курса Программа курса Параксиальная Текст учебника оптика Оглавление Оптические схемы Примеры Му льтим. илл-ции Оглавление Текст учебника Примеры Му льтим. илл-ции Рис.1. Схема учебника.

Работа над дизайном электронной версии учебно-методических материалов привела к созданию интерфейса обучающей среды, доступной пользователю-студенту и удобную для усвоения учебной информации, позволяющей легко «путешествовать» по структуре учебника. При этом каждый из обучающихся может индивидуально определять объем учебной информации по той или иной теме. Также можно использовать учебник как справочник и легко получить нужную информацию по нужному вопросу.

В состав электронного учебника входят следующие компоненты:

• программа курса;

• лекции по темам курса;

• справочная информация;

• иллюстрации и практические занятия по темам с мультимедийными упражнениями к каждой теме.

Схема учебника в общем виде приведена на рис. 1.

Иллюстративный материал представлен цветными клипами, подготовленными в среде Macromedia Flash MX, которые поясняют базовые понятия. Мультимедийные упражнения представляют собой виртуальные эксперименты, моделирующие процессы в оптических системах, и численно рассчитываются с помощью средств языка ActionScript, что позволяет интерактивно изменять параметры оптической системы в процессе работы и наблюдать процессы, происходящие в ней. Техника выполнения упражнения поясняется методическими указаниями по их выполнению.

Лекции по темам курса структурированы в виде гипертекста, что позволяет студентам достаточно быстро найти соответствующие страницы, если при выполнении заданий возникает необходимость получения справки.

Помимо них обучающая система включает в себя программу курса, адаптированную к условиям учебного процесса, список по возможным темам рефератов, словарь терминов, список литературы.

В связи с тем, что в глобальной сети на сегодняшний день мультимедийные технологии Macromedia являются доминирующими, предполагается использовать электронный учебник не только в локальной сети факультета, но и в Интернет в связи с малыми размерами и малым временем подгрузки в сеть. Учебник легко может использоваться при создании информационных порталов, где предоставляются образовательные ресурсы, учебные, научно-популярные, познавательные и др. материалы по основным дисциплинам Работа над электронным учебником продолжается- увеличивается количество заданий тренировочного характера, адаптируются методические указания к выполняемым заданиям (детальное описание порядка выполнения), обновляется курс лекций. Планируется дополнить учебник заданиями для дистанционного и очно-заочного обучения.

РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОННОЙ БАЗЫ ДАННЫХ «ПАСПОРТ ЗДОРОВЬЯ»

Иваницкая Л.Н., Леднова М.И., Морозова Г.И., Мартынова Г.Б., Щербина Д.Н.

Ростовский государственный университет, УНИИ Валеологии valeocentr@rsu.ru Своевременное распознавание и коррекция развивающихся дисфункций систем организма учащихся возможны только при создании условий для мониторинга их здоровья в динамике обучения. Мониторинг должен включать технологии отслеживания и оценки параметров состояния организма человека с точки зрения их соответствия нормативным возрастным и индивидуальным значениям. Основой работы по динамическому наблюдению, формированию, развитию и сохранению здоровья учащего должен стать «Паспорт здоровья» – достаточный и необходимый набор параметров, описывающий психофизиологическую индивидуальность и текущее состояние человека. Паспорт здоровья индивида должен основываться на электронной базе данных, содержащей методы описания и оценки функционального состояния систем организма, которые позволят выявить факторы риска, связанные с образом жизни, сформировать индивидуальные нормативы, выявить резервы адаптационных возможностей систем организма, определить методы и средства развития и сохранения здоровья, необходимость медицинского участия.

Предлагаемый проект «Паспорта здоровья» основан на системном подходе и позволяет проводить обследования и формировать заключения как о состоянии отдельных систем организма, так и по всем системам. «Паспорт здоровья» выполнен в виде веб-приложения. В его основе лежит база данных, в которой хранятся результаты обследований. Интерфейсная часть приложения выполнена в виде совокупности веб-страниц, с которых обеспечивается доступ к базе данных. Вся логика обработки и визуального представления данных, включая алгоритмы интерпретации психофизиологических данных, содержится непосредственно в веб страницах. Программная часть, включающая взаимодействие с базой данных и статистическую обработку результатов, реализована с помощью языка JavaScript.

Cтруктура «Паспорта здоровья» разработана на основе результатов проведения комплексных обследований здоровья учащихся и преподавателей, которые проводятся в Учебно-научно-практическом центре валеологии РГУ с 1998 г.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ Е–УЧЕБНИКА-ПРАКТИКУМА, Е2Е-ПРОЕКТОВ И ЭЛЕМЕНТОВ ДО В ОБУЧЕНИИ СИСТЕМНОМУ АНАЛИЗУ И МОДЕЛИРОВАНИЮ СТУДЕНТОВ-МАТЕМАТИКОВ Казиев В.М.

Кабардино-Балкарский государственный университет kaziev@kbsu.ru Современная образовательная парадигма должна поддерживать процесс перехода от принципа учения, обучения к принципу научения, самообучения – наивысшей ступени образовательного процесса. Этот переход особенно актуален в информационном обществе, междисциплинарном и открытом образовании. Междисциплинарность понимается не в интуитивной, технократической связи дисциплин, накопления квантов знаний и умений, а в актуализации индивидуального и общественного интеллекта (например, в информационных системах), образовании новых информационных, синергетических, самоорганизующихся структур (например, образовательных). «Открытость» образования, образовательной среды (системы и её окружения) понимается не только как «открытость по входу», а понимается в системном смысле, – как открытость по входу, структурам, ресурсам и стратегиям достижения цели.

Проблема имеет много аспектов: экономический, философский, педагогический, научно-технический, правовой и др. Нас будет интересовать больше педагогический и научно-методический аспекты, аспект повышения качества образования. Поддержка «разомкнутых» классических образовательных схем (основ классической образовательной парадигмы) типа «знания – умения – навыки», «ядро технологии обучения – преподаватель», «цель обучения – передача знаний» не являются достаточным в современном динамическом информационном мире.

Проблемы эволюции информационного общества и современная системно синергетическая картина мира, развитие новых технологий требуют, чтобы «знания работали на получение нового знания». Необходима поддержка «замкнутой» эволюционной диалектической образовательной спирали «знания – умения – навыки – актуализация (технология) – производство знаний» и схем типа «ядро технологии обучения – обучаемый», «цель обучения – самообучение», «время – один из наиболее существенных факторов образовательного процесса» и др.

Мы наблюдаем резкое взаимопроникновение областей наук и образования. Образуются новые информационные структуры и системы, происходит их самоорганизация, изменяются учебные и образовательные предпочтения, развиваются дистанционные и открытые формы образования, уменьшается время морального устаревания знаний и умений, возникают различные образовательные (учебные и обучающие) виртуальные сообщества, основные цели которых – синергетические: самопознание, саморазвитие, самовоспитание, самообучение и т.д. Виртуализация связей и отношений – основа международных образовательных программ и сообществ, повышения качества образования при надлежащем выборе критериев эффективности образовательного процесса.

Необходим переход от парадигмы обучения к парадигме учения, от парадигмы обучения функционирующим изолированным системам (т.е. без смены базовой цели и качественного изменения основных параметров) - к парадигме учения эволюционирующим системам (т.е. со сменой базовой цели и переходом к новому качеству). Необходима парадигма актуализации, усиления и изучения системно-синергетических связей открытой системы и его окружения, изучения и предвидения эволюции систем. Особенно важно такое предвидение в образовательных системах, так как в них достаточно большой цикл эволюции (часто около 10 лет). «Монодисциплинарные»

методики, репродуктивно-репрезентативные дидактические методы, линейные модели и технологии обучения (отражающие линейность наших знаний) должны уступать место междисциплинарным методикам, эвристическим, проектным, исследовательским дидактическим методам, нелинейным эволюционным моделям и технологиям получения и использования знаний, управления ими (отражающим нелинейность законов природы и общества).

Хотя одной из наиболее важных общеобразовательных целей информатики, информатизации общества является усиление межпредметных связей учебных предметов, восприятие целостной, системной картины мира, информационных процессов в обществе, в природе, в познании, развитие навыков, умений их выявления, описания, актуализации, но не менее важной проблемой является и эколого-экономическое образование.

Отметим и такие важные аспекты педагогики, психологии, нравственности обучения системному анализу, мышлению, экологии:

1) системно мыслящий и/или действующий человек, как правило, прогнозирует и считается с результатами своей деятельности, соизмеряет свои желания (цели) и свои возможности (ресурсы), учитывает интересы окружающей среды, развивает интеллект, вырабатывает верное мировоззрение и правильное поведение в человеческих коллективах;

2) системное образование стимулирует ("подстегивает") непрерывную научно - методическую работу преподавателя, стимулирует его саморазвитие, является более адекватной творческой формой организации обучения, развивает научно-исследовательские навыки.

Введем, по аналогии с B2B, P2P, B2C, мнемонику Е2Е для обозначения «Экология для экономики» или «Экономика для экологии». Это обозначение может ассоциироваться также и с системами типа «Электроника для экологии» или «Электроника для экономики» или же «Электроника для эколого-экономического моделирования». Это наиболее актуальный класс проблем и технологий для современного общества.

На кафедре информатики математического факультета КБГУ авторами разработано научно-методическое, дидактическое и программно технологическое обеспечение для обучения основам системного анализа и моделирования, в частности, е-учебник-практикум, тестирующая система и банк тестов, модельные компьютерные программы (Е2Е-среды) и др. Они представлены частично на сайте http://www.kaziev.by.ru и используются в ряде вузов.

Отличительные стороны используемого подхода:

• рассмотрение информационных процессов в системах с единой точки зрения, с точки зрения поиска, описания их инвариантов, управляющих параметров;

• введение в синергетику информационных систем и в междисциплинарные аспекты;

• рассмотрение не только хорошо формализуемых и хорошо структурируемых систем, но также и плохо формализуемых и плохо структурируемых;

• более формализованное введение в суть наиболее важных (базовых) понятий системного анализа и моделирования;

• поддержка жизненного цикла исследования систем - от содержательной постановки рассматриваемой проблемы до получения, анализа решений, а также использование различного типа моделей и операций моделирования, различного аппарата;

содержательное обучение с использованием развивающих задач, этюдов, проектов.

ОПЫТ УНИВЕРСИТЕТА СЕВЕРНОЙ КАРОЛИНЫ (США) ПО СОЗДАНИЮ СИСТЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ И ВОЗМОЖНОСТИ ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В РГУ Карякин М.И.

Ростовский государственный университет, механико-математический факультет karyakin@math.rsu.ru В докладе представлен материал, полученный автором в ходе двухмесячной стажировке в университете штата Северная Каролина (North Carolina State University, NCSU) в рамках программы «Поддержка административного управления высших учебных заведений» Американского совета по международным исследованиям и обменам (IREX) при поддержке фонда Карнеги.

Дистанционное обучение – одно из интенсивно развивающихся направлений деятельности NSCU. Дистанционное обучение рассчитано в основном на студентов, которые по тем или иным причинам (проблемы с расписанием, удаленность места жительства, проблемы со здоровьем) не могут посещать традиционные занятия. Такое обучение сочетается с посещением кампуса для выполнения лабораторных работ, сдачи некоторых тестов и финальных экзаменов. Учебные курсы доступны студентам по кабельному телевидению, через Интернет, а также в виде набора видео кассет, CD- или DVD-дисков.

Главным техническим исполнителем системы ДО является Инженерный колледж (отделение Computer Science), в котором собственная система «Engineering On-Line» развивается с 1978 г.

Основными направлениями здесь являются:

• дистанционное получение степени мастера (аналог европейского магистра) • дистанционные курсы без присуждения степени (профессиональная переподготовка) • отдельные программы для бакалавров • набор дистанционных программ, включенных в глобальную инженерную программу "2+2" (два года обучения в Community College у себя в городе, а затем двухлетнее «доучивание» до степени бакалавра в NCSU).

Внедрение данных технологий (дистанционного обучения вообще и web-ориентированных учебных курсов в частности) требовало решения целого ряда технических, организационных и управленческих проблем. В частности:

• Каким должно быть типовое оборудование для записи лекций и презентаций, и где его брать • Подготовка персонала, занимающегося маркетингом и "продажей" курсов • Подготовка персонала технической поддержки • Подготовленные к чтению Интернет-курсов, заочному (через e-mail, чат, электронные доски объявлений и пр.) общению со студентами преподаватели • Связи и кооперация с другими ВУЗами.

• Деньги для решения поставленных выше проблем.

Последняя проблема решена правительством штата: в 2000 г. принято специальное постановление, полностью приравнивающее дистанционное обучение к обычному. Это сразу превратило полулюбительскую деятельность энтузиастов дистанционного обучения в профессиональную.

Руководство университета приняло решение о создании целого управленческого подразделения DELTA (Distance Education and Learning Technology Applications) со следующими подразделениями:

• Администрация DELTA o Отдел бизнес-планирования o Отдел маркетинга o Отдел стратегических инициатив и развития партнерств • Служба новых образовательных технологий o Online-обучение и программы o Службы повышения квалификации персонала o Отдел подготовки и распространения носителей o Служба видео-коммуникаций • Отдел планирование и развития дистанционного обучения Предложенная структура оказалась очень удачной не только для решения перечисленных выше проблем, но и дальнейшего активного развития системы дистанционного обучения в NSCU и в штате в целом.

Можно отметить следующие факты, характеризующие степень успешности этой работы:

• 3,840 университетских курсов используют компьютерные сети для представления программ, презентаций, конспектов лекций, домашних заданий, индивидуальных заданий, решений задач и т.п.

• NCSU предлагает 616 дистанционных курсов • В 2001/2002 году дистанционно обучалось более 3,200 студентов, в 2002/2003 – более 5,500 студентов Интересным примером новых идей и программ, связанных с внедрением дистанционных и компьютерных технологий в учебный процесс служит пилотный проект Инженерного колледжа «Студент+Компьютер». Основой для него послужил факт увеличения количества поступивших абитуриентов, имеющих компьютеры, за пять лет с 74% до 96%. Кроме того, по прогнозам аналитиков из DELTA через три года большинство студентов будет иметь мобильный компьютер. Цель проекта состоит в том, чтобы изучить как использование прямо на занятии студенческих ноутбуков и карманных ПК, подключенных к уже имеющейся системе беспроводных сетей, может быть использовано для совершенствования преподавания инженерных дисциплин.

Основным выводом, сделанным во время изучения истории и современного состояния дистанционного обучения в NCSU, является заключение о том, что для решения по-настоящему серьезных проблем, действительно нужен настоящий административный аппарат, а не «полуставочники». Оказывается, что в некоторых случаях не нужно бояться раздутых штатов – главное, чтобы они, хотя бы в принципе, были самоокупаемыми.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ MACROMEDIA ДЛЯ СОЗДАНИЯ УЧЕБНОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ Карякин М.И., Кондрашова А.С., Моисеенко И.В.

Ростовский государственный университет, механико-математический факультет karyakin@math.rsu.ru Macromedia Flash – относительно молодой и очень динамично развивающийся программный продукт. Уникальность его состоит в замечательной комбинации прекрасных графических инструментов, средств создания анимации и импорта мультимедиа-данных, а, главное, инструментов для реализации любого уровня интерактивности. Всего за несколько лет и несколько версий продукта (от 4-й до 7-й, называемой Flash MX 2004) интегрированный язык Action Script превратился из бледного подобия JavaScript в полноценный объектно-ориентированный язык уровня C#. Выросшие возможности персональных компьютеров позволяют использовать Flash не только для украшения веб-страниц, но и в качестве средства разработки самостоятельных проектов;

при этом простота поддержки сетевых технологий полностью сохраняется. Эти проекты существенно отличаются по масштабам, оформлению и назначению.

Разработка учебного программного обеспечения – одна из важных областей применения Flash-технологий.

Среди русскоязычных образовательных проектов, разработанных на Flash, можно упомянуть, например, сайт о президенте Российской Федерации для школьников (uznay-prezidenta.ru). Вместе с выбранным персонажем – Добрыней Никитиным, Илюшей Муромцевым или Аленушкой Попович – ребенок в яркой, красочной и, что важно, доступной форме узнает о Президенте, Государстве, конституции, символике государства и т.д. На сайте также есть игра «Река времени», которая в форме сказки знакомит историей России. Очень интересным англоязычным Flash-проектом является необычная база данных - «Физика вокруг нас / Physics Life» (physics.org).

Проект предназначен для самой широкой аудитории: школьников, учителей и родителей. Основная цель проекта – показать, что в самой повседневной жизни (в школе и дома, в офисе, на игровой площадке или автомобильной фабрике) окружающие нас предметы подчиняются законам физики, реализуют или используют те или иные физические понятия, закономерности или формулы. Нужно отметить, что предметная область обучения с использованием Flash чрезвычайно широка: от демонстрации программирования математических функций (flashteacher.ru) до красивых презентаций, посвященных жизни насекомых (mytinygarden.com).

Одно из важных достоинств Flash – простота реализации совместной работы над проектом, что позволяет использовать его для объединения школьников и студентов различного уровня подготовки в один коллектив.

Данный доклад посвящен описанию нескольких таких проектов, разработанных и разрабатываемых школьниками, студентами РКСИ и студентами РГУ.

«Программирование для малышей». Целью данного проекта являлась создание программного продукта, позволяющего знакомить с основами алгоритмизации школьников начальных классов. Актуальность подобной работы связана с все более широким внедрением компьютерных технологий в окружающий мир и необходимостью более раннего приобщения человека не к пассивному, а к активному использованию этих технологий. Проект представляет собой сетевое Flash-приложение, позволяющее обучаемому сконструировать алгоритм из простейших кирпичиков и наглядно увидеть на экране выполнение этого алгоритма. От обучаемых не требуется даже умения писать: алгоритмические конструкции представляют собой красочные «кубики», а программирование состоит в их правильном (в соответствии с задачей) складывании. Исполнителями алгоритмов являются хорошо известные малышам герои мультфильмов или компьютерных игр.

Отдельным Flash-приложением реализован редактор заданий, позволяющий учителю достаточно просто добавлять новые или исправлять существующие задания.

«Автоматический контроль грамотности». Разработанное в рамках данного проекта приложение осуществляет контроль грамотности в режиме словарного диктанта: испытуемый слышит слова или словосочетания, набирает их с помощью клавиатуры, а затем видит подробный разбор допущенных ошибок и итоговую оценку. Программа может быть использована в качестве вспомогательного учебного средства на уроках как русского, так и любого иностранного языка, а также как средство тестирования в различных областях человеческой деятельности: при приеме на работу, при конкурсном отборе и пр.

Данная программа прошла успешную апробацию в Лицее при Ростовском колледже связи и информатики: на уроках русского и английского языка, а также при вступительном тестировании детей, поступающих в Лицей. Итоги испытаний показали очень большой интерес учащихся к такой форме тестирования. Многим из них работа с данной программой чуть ли не впервые показала, что компьютер можно использовать не только для игр или сложных вычислений, но и в совершенно неожиданных областях. Проведенные испытания позволили внести в проект целый ряд усовершенствований. К работе над программой были привлечены несколько учеников Лицея и студентов колледжа, занимавшихся и занимающихся составлением заданий, озвучиванием текстов и т.д.

Программа размещена на внутреннем сайте РКСИ, она использовалась на подготовительных занятиях с абитуриентами.

«NetCHESS». Целью работы являлось создание универсальной платформы для разработки современных обучающих компьютерных систем широкого профиля. Сформулированы основные требования, предъявляемые к таким системам, и описан блок программных средств, позволяющий эффективно их создавать. На конкретном примере создания обучающего Интернет сайта посвященного шахматной игре продемонстрированы общие универсальные технологии разработки обучающих многопользовательских Интернет-приложений.

В качестве средства разработки использована связка Macromedia Flash (клиентская часть) и Perl (серверная часть);

показано, что именно такая связка является наиболее эффективной в смысле создания наглядных интерактивных презентаций, высокой скорости работы, надежности и простоты администрирования. Разработаны внешний и внутренний интерфейсы шахматного матча, реализован ряд алгоритмов, обеспечивающих взаимодействие Flash и Perl и контроль передаваемых данных.

Созданная система, включающая в себя электронный интерактивный учебник шахматной игры, среду виртуальных шахматных матчей, средства помощи и средства общения игроков/учащихся – чат и форум, размещена на сайте Воскресной компьютерной школы при мехмате РГУ (sunschool.math.rsu.ru/chess). Важным достоинством разработанной системы является минимальность требований, предъявляемых к серверу. Данная система может быть размещена практически на любом бесплатном Интернет сервере, поддерживающем выполнение сценариев Perl. Кроме того, разработанное приложение является полностью автономным, т.е. не требующим обслуживания администрацией удаленного сервера.

Система является легко расширяемой;

возможна организация турниров и чемпионатов. Легко расширяются блоки хранения и выдачи различных статистических данных и показателей. Разработанный движок пригоден для создания Интернет-порталов различной тематики: игровых (шашки, нарды, реверси, го и т.п.), информационно-обучающих, коммуникационных и пр.

Может сложиться впечатление, что на Flash создаются только детские (яркие, красочные) проекты, но это не так. Технологии Flash используются для реализации обучающей системы «Labquest» для студентов 3-го и 4-го курса отделения «Механика» механико-математического факультете РГУ.

Целью является моделирование процесса реального проведения экспериментов и лабораторных работ по механике, выполняемых студентами на кафедре теории упругости. Это моделирование включает в себя не только имитацию самого эксперимента, но и имитацию сдачи теоретического зачета по данной лабораторной работе. Интерфейс программы стилизован под компьютерные игры жанра «квест» (или adventure games). Место действия при этом может быть самым неожиданным: не только комната учебной лаборатории, но и избушка лешего в сказочном лесу или кабина космического корабля. Целью прохождения очередного этапа («уровня»

игры) является сбор необходимых предметов, инструментов, экспериментальных образцов, чтение полезных инструкций для преодоления препятствий. От исполнителя могут понадобиться как знания теоретических фактов, умение решать задачи, так и изобретательность, и чувство юмора.

Представленные примеры, кроме всего прочего, демонстрируют назревшую необходимость включения курсов или спецкурсов по программированию на языке Action Script в среде Flash в программы подготовки специалистов в области компьютерных технологий различного уровня.

ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ Web-ОРИЕНТИРОВАННОГО УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕКОГО КОМПЛЕКСА «ОБЩАЯ ПЕДАГОГИКА» В КЕМЕРОВСКОМ ГОСУНИВЕРСИТЕТЕ Касаткина Н.Э., Архипова О.А.

Кемеровский государственный университет kasatkina@kemsu.ru, olga@kemsu.ru Современный воспитательно-образовательный процесс немыслим без использования информационно-компьютерных технологий. В настоящее время широко применяются различные электронные издания: компьютерные обучающие программы, электронные учебники, практикумы, как по дисциплинам естественнонаучного цикла, так и по гуманитарным дисциплинам. Внедрение их в процесс обучения позволяет повысить скорость и эффективность усвоения учебного материала студентами.

В последнее время появилось много электронных учебных курсов для гуманитариев: по истории, юриспруденции, экономике и другие, но по педагогике авторам не встречалось ни одного подобного продукта.

На протяжении многих лет при изучении курса педагогики использовались контрольно-обучающие программы, написанные еще для машин старого поколения (YAMAHA).

Поэтому с появлением современной техники и программного обеспечения с более широкими возможностями: звук, анимация, видео и т.д., было принято решение о создании Web-ориентированного учебно методического комплекса по курсу «Общая педагогика».

На межвузовской кафедре общей и вузовской педагогики Кемеровского государственного университета совместно с сотрудниками университетского центра новых информационных технологий был разработан электронный учебно-методический комплекс по курсу «Общая педагогика». Работа выполнялась в рамках гранта научно-технической программы «Создание открытой системы образования КемГУ», 2002г. Электронный УМК включает в себя следующие части: программу курса, блок лекционного материала, практикум с элементами компьютерного контроля, компьютерные тесты и терминологический словарь по тематике учебного материала. УМК также имеет информацию по использованию и информацию об авторах.

При разработке данного УМК авторский коллектив руководствовался требованиями ГОСТ 7.83.-2001 «Межгосударственный стандарт СИБИД.

Электронные издания. Основные виды и выходные сведения.», предъявляемыми при разработке электронного издания:

- наглядность, логичность, последовательность изложения материала;

доступность при освоении материала в УМК обучающимися;

- наличие графического материала: схем, таблиц;

- дружественный интерфейс;

- понятная система навигации;

Гипертекстовая технология - это возможность осуществления переходов по специально оформленным словам или фрагментам текста, или также по определенным графическим объектам и изображениям. Наличие гипертекстовых ссылок позволяет обучаемому самому определять траекторию изучения учебного материала. И после результатов контроля либо вернуться к материалу повторно, либо продолжить изучение следующего блока.

Каждая лекция полностью охватывает изучаемый материал, а имеющиеся таблицы и схемы наглядно его дополняют.

На семинарских занятиях на протяжении последних пяти лет фрагментарно использовался контрольно-обучающий практикум, содержащий 12 тем, изучение которых завершается компьютерным тестом.

Практикум реализован в виде мультимедийных презентаций. Для теста используется программная среда TEST2000, разработанная А.А.Заниным (Санкт-Петербург). Блок мультимедийных презентаций вошел в структуру электронного УМК.

Терминологический словарь имеет более 70 понятий, расположенных в алфавитном порядке. Переход осуществляется по кнопкам-гиперссылкам как в самом словаре, так и из текста, где данное понятие встретилось впервые.

Для компьютерного контроля можно использовать одну из двух программных оболочек: «TEST2000», приобретенную как свободно распространяемую для образовательных целей, или «Распределенную автоматизированную систему контроля знаний через Интернет (TESTS)», разработанную сотрудниками центра НИТ Кемеровского госуниверситета.

Анализ оценок, полученных студентами на экзаменах после работы с контрольно-обучающим практикумом и сдачи компьютерных тестов, показал, что количество оценок «4» и «5» в группах значительно больше по сравнению с теми группами, которые не смогли по каким-либо причинам поработать в компьютерном классе кафедры.

С этого года в учебный процесс в качестве самоподготовки к занятиям внедрен полный комплекс. Апробирование проводилось на лекционных занятиях у студентов исторического факультета. Лекция преподавателя была в электронном виде, а студенты могли в индивидуальном режиме вести конспектирование ключевых моментов, определений и т.п. Для проверки усвоения материала предлагается самопроверочный тест, т.е. студент в случае затруднения ответа мог вернуться к электронному конспекту лекции.


Роль присутствующего лектора из преподавателя-информатора поменялась на преподавателя-консультанта и организатора и индивидуальной, и групповой работы.

Результаты анкетирования показали, что интерес у студентов к компьютерным технологиям значительно вырос по сравнению с двумя предыдущими годами. И этот интерес можно с успехом использовать в качестве стимула, повышающего интерес к конкретному изучаемому предмету. Более 75% опрошенных студентов высказываются положительно за сочетание классической формы лекции и лекции с использованием информационно-компьютерных технологий.

В дальнейшем при наличии мультимедийной аудитории можно с успехом использовать не только опорный конспект лекции, подготовленный в слайд-презентациях, но и использовать видео фрагменты ведущих лекторов из других вузов, видео фрагменты лучших учителей школ в качестве примеров методики ведения урока и т.п..

В настоящее время преподавателями межвузовской кафедры общей и вузовской педагогики широко используется в курсе занятий по педагогике и психологии фрагменты видеокассет с записанными лекциями ведущих преподавателей своей кафедры и из других вузов.

Разнообразие форм чтения лекции позволяет повысить интерес обучающихся, использование не только традиционных учебных материалов, но и электронных изданий способствует активизации самостоятельной работы студентов.

Важным моментом созданного электронного УМК «Общая педагогика»

является достаточно высокая его мобильность, изменение материала, дополнение может легко вноситься в данный электронный продукт, не нарушая общей структуры комплекса. Каждый преподаватель может компоновать материал согласно плану своего занятия, добавлять собственным материалом и контрольными срезами, формировать свой комплект экзаменационных заданий с учетом читаемого курса.

Разработанный Web-ориентированный учебно-методический комплекс предназначен для всех специальностей вуза, где читается курс общей педагогики. УМК установлен в компьютерном классе межвузовской кафедры общей и вузовской педагогики, где могут заниматься студенты разных факультетов. Web-ориентированный учебно-методический комплекс можно использовать в учебном процессе в различных вариантах: для самостоятельной работы студентов для подготовки к семинарским занятиям или экзаменам, а так же и для аудиторной работы в качестве разбора и закрепления материала семинарского занятия.

WEB-INTERFACE СИСТЕМЫ ПОСТРОЕНИЯ РАСПИСАНИЙ ЗАНЯТИЙ Кирушева А.Е.

Ростовский государственный университет, ЮГИНФО SAndreita@mail.ru Темой настоящего доклада является разработка Web-интерфейса к БД, содержащей таблицы с информацией о расписании, учебной нагрузке, предметах, преподавателях, ведущих занятия. Целью работы было создание системы, позволяющей обычному пользователю, проходящему курс обучения по некоторой учебной программе, просматривать своё расписание через обозреватель Internet, а пользователю, обладающему определёнными привилегиями, выполнять такие задачи, как составление учебной нагрузки, её корректировка, создание и редактирование расписания занятий прямо в сети. При этом интерфейс системы необходимо было сделать как можно более понятным и простым.

Для реализации поставленной задачи в СУБД PostgreSQL 7.4 создана БД skirush. При разработке схемы БД рассмотрено несколько вариантов, учитывающих различные особенности работы системы. Сформулировано несколько основных предусловий:

• для составления расписания важно распределение предметов между преподавателями, т.е. учебная нагрузка;

• для реализации дополнительных функций (таких, как просмотр индивидуального расписания) была реализована регистрация всех преподавателей, курсы которых внесёны в учебную нагрузку;

• учебную нагрузку было решено распределять только между преподавателями, зарегистрированными в системе;

• занесение нагрузки жёстко привязывается к имеющимся в наличии учебным группам;

• для корректного внесения учебной нагрузки было решено различать предметы по их условному типу (теория/практика);

• именование групп и потоков подчинено строгому правилу, согласно которому каждая группа или поток имеют уникальные названия;

• введены в рассмотрение вместимость аудиторий и число студентов в учебной группе;

• для того чтобы учесть расположение предметов в расписании по дням, часам пары и неделям (верхней/нижней), а также для устранения избыточности информации, хранящейся в таблицах БД, были созданы вспомогательные таблицы;

• для того чтобы иметь возможность редактировать расписание постепенно, сохраняя старый вариант, было решено все изменения проводить в рабочих таблицах, используя их как некоторый буфер.

Доступ к БД осуществляется на стороне Web-сервера (спецификация CGI, скрипты написаны на языке Perl) и реализуется на основе HTML-форм, сгенерированных с помощью набора функций модуля CGI.pm, включённого в состав стандартного дистрибутива Perl, начиная с версии 5.004. Помимо этого используется ряд самостоятельно написанных функций, включённых в 3 модуля:

• Sched1.pm, содержащий функции работы с данными из таблиц БД и с данными, используемыми для генерации и обработки XML;

• Sched2.pm, содержащий дополнительные функции работы с HTML;

• Sched3.pm, содержащий функции построения сетки расписания.

Для создания более дружественного интерфейса приложения использованы JavaScript-функции, работающие на стороне клиента.

Использован механизм cookies, являющийся основным средством для запоминания индивидуальных пользовательских данных.

Для более удобного занесения информации об учебной нагрузке применены технологии XML и XSLT. Сведения можно подавать в виде XML-файла заданной структуры. Администратор системы или пользователь, обладающий достаточными знаниями, имеют возможность создать подобный файл самостоятельно вне системы и загрузить его содержимое в таблицу после соответствующей проверки формата и непротиворечивости вводимых данных. Пользователи, не имеющие представления о технологии XML, могут создать файл с помощью системы и загрузить его содержимое в таблицы.

При этом создание файла может быть протяженным во времени. Для более удобного представления данных, которые пользователь вносит в создаваемый файл, используются XSL-преобразования.

Для защиты от несанкционированного доступа используется метод «basic authentication» сервера Apache. Выполнение таких операций, как манипулирование учебной нагрузкой и корректировка расписания занятий, предполагает определённую ответственность. Поэтому ряд функций:

занесение, изменение, удаление нагрузки, составление расписания – недоступен обычному пользователю.

В настоящее время в системе реализованы функции просмотра расписания (как всего, так и индивидуального для преподавателя или группы), регистрации преподавателей, изменения их данных о себе, занесения, исправления, удаления сведений об учебной нагрузке, составления нового и редактирования существующего расписания занятий, работы с сохранёнными версиями расписания.

ЗАМКНУТАЯ СИСТЕМА ЧАСТИЦ (ДИДАКТИЧЕСКИЙ ПРАКТИКУМ ПО МЕХАНИКЕ) Козленко Г.В., Саченко В.П., Фомин Г.В.

Ростовский государственный университет, физический факультет fomin@rsu.ru Рост производительности компьютеров позволяет ставить в качестве студенческих практикумов задачи на численное моделирование все более сложных физических систем. В частности это относится к задаче о движении системы произвольного числа взаимодействующих частиц.

Целью предлагаемого в докладе проекта является студенческий практикум по моделированию произвольной системы частиц, взаимодействующих между собой посредством классических полей. Проект состоит из оболочки, файла со статической информацией, дающей введение в поставленную задачу и содержащей контрольные вопросы, и, собственно, файлов исполняемого кода проекта, симулирующего задачу о движении замкнутой системы частиц.

Коды оболочки проекта и главного приложения написаны в среде Delphi как оконные приложения OS Windows. Файл со статической информацией может использоваться в форматах.doc и.html.

Окно главного приложения состоит из ряда панелей и управляющих элементов, которые позволяют смоделировать различные конфигурации замкнутой системы частиц. В программе задается число частиц системы, тип взаимодействия, начальные параметры (масса, начальные положения и скорости, и т.д.). По умолчанию значения масс, зарядов, положений и скоростей частиц устанавливаются генератором случайных чисел. Затем пользователь устанавливает эти параметры в соответствии со своими требованиями. Если он хочет вернуться к установке через генератор случайных чисел, он нажимает кнопку «Встряхнись». Использование генератора случайных чисел для установки начальных параметров позволяет более эффективно отлаживать приложение. После того как введены начальные данные, можно собственно начать моделирование сконфигурированной системы.

Процесс моделирования системы можно явно наблюдать – сама система частиц выводится на экран в трехмерном виде. Также можно настроить вывод траекторий движений, осей координат. Скорость процесса моделирования можно изменить, можно сделать реверс – инвертировать время протекания процесса, можно изменить масштаб изображения. В любой момент можно посмотреть текущие параметры системы.

О ПРОЕКТНО-РЕФЛЕКСИВНОМ ПОДХОДЕ К ФОРМИРОВАНИЮ ИНФОРМАЦИОННОЙ КУЛЬТУРЫ ПЕДАГОГА Конюшенко С.М.

Калининградский государственный университет sm@albertina.ru Проблема формирования информационной культуры педагога представляется сегодня одной из важных проблем высшей школы. Ее решение в области профессиональной подготовки и повышения квалификации педагогов сегодня начинает активно обсуждаться. В данной статье предлагается авторское видение решения заявленной проблемы.


При создании авторской концепции [1] мы исходили из главной идеи о том, что формирование информационной культуры (ИК) педагога должно предусматривать использование проектно-рефлексивного подхода, который отражает несколько идей:

1) развитие информационной культуры педагога возможно только в деятельности, требующей от педагога интеграции его компьютерной компетентности с педагогической компетентностью;

2) не всякая деятельность может способствовать развитию информационной культуры педагога. К деятельности, обладающей такой возможностью, мы относим проектную деятельность, выполняемую педагогом с применением информационных технологий. Результатом такой деятельности выступает, с одной стороны, авторское решение определенной педагогической задачи (например, блочно-модульная организация изучения темы), а с другой стороны, результат проектной деятельности заключается в повышении качества образования обучающихся, в развитии информационной культуры обучающихся и самого педагога;

3) формирование ИК педагога требует развития рефлексивных процессов, которые выступают системообразующим фактором развития психологического, деятельностного и информационного компонентов ИК, оказывая воздействие на способности педагога интегрировать названные аспекты в своей профессиональной деятельности;

4) развитие рефлексии как основы формирования ИК требует специальной работы педагога по анализу собственной проектной деятельности, выполненной с применением информационных технологий.

Анализ должен осуществляться по двум направлениям:

- выявление психических состояний, которые возникали у самого педагога;

- выявление психических состояний обучающихся.

Для педагога важно выяснить собственные психические состояния в ходе информационной деятельности по созданию проекта и в процессе его реализации в обучении и воспитании обучающихся. Это позволит почувствовать психические состояния, которые могут возникать у обучающихся при ознакомлении с результатами проектной деятельности педагога. Второе направление анализа важно осуществить для того, чтобы максимально приблизиться к уровню восприятия, переработки, осмысления, оценки обучающимися предлагаемой информации и способов ее трансформации в презентацию. Важность этого анализа и в том, что он позволяет учесть особенности информационной культуры обучающихся для организации учебно-познавательной деятельности и одновременно с этим развития их информационной культуры;

5) реализация проектно-рефлексивного подхода обеспечит развитие информационной культуры педагога, если будет предусматривать целенаправленную деятельность по ее формированию, развитию и саморазвитию у самого педагога, а также, если педагог будет заниматься специально формированием и развитием информационной культуры обучающихся.

Как показывает практика [2], педагоги редко отслеживают в процессе работы свои реакции, состояния, ощущения, хотя это также является следствием их взаимодействия с обучающимися. По мнению С.А. Циттель, педагогическая деятельность рефлексивна по своей природе. В связи с этим принципиальное значение имеет развитие у студентов, преподавателей вузов и учителей информационно-педагогической рефлексии, воспитание потребности в ней.

Известно, что обучающиеся далеко не всегда способны самостоятельно вычленять в учебной деятельности различные ситуации, требующие рефлексивного осмысления. Они должны быть выделены педагогом и даны обучающимся как особые задачи, требующие от них специфической мыслительной деятельности. Как видим, педагог должен обладать соответствующими умениями.

Таким образом, актуальной является проблема обучения педагогов рефлексивной деятельности при использовании информационных технологий для составления учебных проектов, для проектирования собственной деятельности в процессе обучения. Вместе с этим актуальной становится проблема разработки и включения в методическую систему обучения педагогов проектно-рефлексивной деятельности системы специальных задач и заданий. С одной стороны, задач, отражающих специфику учебного предмета (в том числе и такого предмета, который является не самоцелью, а дополнением к основным общеобразовательным дисциплинам, - это информационные технологии). И с другой, таких, решение которых требует различных видов и форм рефлексии.

Для развития информационной культуры педагога на основе проектно рефлексивного подхода важным является положение о том, что воздействие на педагогическую практику должно иметь два вектора:

1) преобразование рефлексии педагога-практика (результатом такого преобразования должно стать появление умения педагога выделять способы действий, затрагивающие реальное изменение обучающихся, их способностей, механизмов сознания);

2) изменение самих способов действия педагога-практика через его рефлексию прошлого опыта, осознания ограничений прежних способов работы.

Безусловно, первое и второе направления изменений связаны друг с другом. Меняя рефлексию и осознание своего собственного действия, человек очень часто меняет характер построения действия. Но это, как правило, происходит в тех случаях, когда человек в рефлексии выделяет способ своего действия [3].

Итак, представленный кратко проектно-рефлексивный подход к формированию информационной культуры педагога обладает, на наш взгляд, свойством усиливать педагогическую и психологическую основу процесса профессиональной подготовки, что способствует развитию не только знаний и умений в области информационной деятельности, но и развитию способностей (рефлексировать, предвосхищать, обеспечивать понимание информации и др.), необходимых для эффективного использования информационных технологий в педагогической деятельности.

Литература 3) Конюшенко С.М. Формирование информационной культуры педагога в системе непрерывного профессионального образования. – Калининград:Изд-во КГУ, 2004. – 248 с.

4) Циттель С.А. Рефлексия как средство профессионально педагогической подготовки будущих учителей, http://masu.ru/masu/science/sbornik/32.htm.

5) Громыко Ю.В. Выготскианство за рамками концепции Л.С.Выготского. К идее мыследеятельностной антропологии. – М.: Пайдея, 1996. – 236 с.

ЭЛЕКТРОННЫЙ УЧЕБНИК «АРХИТЕКТУРА ИНТЕГРИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНЫМИ ПРОИЗВОДСТВАМИ »

Корохова Е.В., Свечкарев В.П.

Ростовский государственный университет, факультет высоких технологий decanat@fvt.rsu.ru Электронный учебник - программно-методический комплекс, обеспечивающий возможность самостоятельно освоить учебный курс или его большой раздел. Предположительно он соединяет в себе свойства обычного учебника, справочника, задачника и лабораторного практикума.

Предлагаемый учебник реализует именно такую стратегию построения. В нем предлагается рассмотрение основ системной интеграции во взаимосвязи с архитектурой системы управления применительно к высокотехнологичным производствам, а именно архитектур интегрированных систем управления.

Под архитектурой системы в учебнике понимается такая совокупность характеристик, которая необходима для достижения системных целей. В основу изложения положено морфологическое описание системы - описание структуры системы как совокупности элементов этой системы и необходимого для достижения цели набора отношений между ними. На основе описания структуры системы формируется функциональное описание системы (т.е. описание законов функционирования, эволюции системы, наконец, выявление ее целевых интегративных свойств). Если целью развития является обретение необходимого (или заданного) интегративного свойства системы, то процесс развития - это процесс интеграции объектов в систему.

Такая направленность потребовала изложения своеобразного введения в архитектуры систем управления и систем автоматизации технологическими производствами, где системный подход подкреплен соответствующим представлением вопросов структурирования систем управления в зависимости от особенностей объектов управления (от технологических параметров к технологическим производствам) и описанием структур систем автоматизации технологических производств, как совокупности подсистем обеспечения эффективного управления. После формулировки и описания архитектуры интегрированных систем, принципов интеграции и видов интегрированных систем, в учебнике представлены компьютерно интегрированные системы, программные и информационные среды интегрированных систем, функционально-интегрированные системы управления и, наконец, методологии построения интегрированных систем управления, в частности, методология интеграции приложений. Таким образом, работа методологически сочетает описания системных элементов с представлением интегрированных архитектур, реализующих в процессе функционирования итерации автоматизации и управления, и представляющих собой в общем виде развивающуюся систему, эволюционирующую в соответствии с изменяющимися целями.

Учебник подготовлен на основе материалов курса по дисциплине «Архитектура интегрированных систем управления», читаемого автором на кафедре «Системный анализ и управление» факультета высоких технологий Ростовского государственного университета. Материал пособия структурирован по десяти темам (в соответствии с принятой концепцией изложения) в виде семнадцати лекций (односеместровый курс – одна лекция в неделю) и семи дополнительных тем для самостоятельной проработки (рассматриваемых на практических или семинарских занятиях). Небольшой размер отдельных файлов электронного учебника (не более 25 килобайт) загружаемых через Интернет позволит быстро получить к ним доступ (если предполагается размещать учебник в сети). Следует отметить интуитивно понятный интерфейс, который позволит затратить минимальное время на обучение основам работы с электронным учебником даже при низком уровне знания компьютерной техники и возможность самоконтроля обучаемого, которая представлена в виде набора тестов по каждому из пройденных разделов теории.

Учебник ориентирован на студентов, магистрантов и аспирантов, осваивающих специальности и направления, связанные с различными аспектами управления высокотехнологичными производствами. Материал может быть также полезен специалистам и научным работникам, занимающимся исследованием проблем построения интегрированных систем управления.

ЭЛЕКТРОННЫЙ УЧЕБНИК «МОДЕЛИ РОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ»

Корохова Е.В., Свечкарев В.П., Гогенко О.А.

Ростовский государственный университет, факультет высоких технологий decanat@fvt.rsu.ru Повышение эффективности дистанционного образования (ДО) в значительной степени связано с использованием электронных учебников, позволяющих, как получать информацию в удобном для восприятия виде, так и проверять степень ее усвоения. Особенно актуальным представляется использование электронных учебников в курсах, образовавшихся на пересечении фундаментальных (прикладных) и информационных дисциплин.

Решение именно такой задачи иллюстрируется на примере учебника «Моделирование информационных систем». Основным назначением изучаемой дисциплины является получение студентами теоретических знаний в области построения ИС и их использования в прикладных аспектах проектирования и эксплуатации автоматизированных систем. Данная дисциплина является достаточно новой и на данный момент не существует универсальных пособий и учебников. Это является дополнительным преимуществом разрабатываемого учебника.

Процесс разработки учебника в общем виде можно представить в виде следующей SADT-диаграммы (см. рис.1.).

Исходные Методические материалы требования А нал из Ра зрабо тка ди с ц ип ли ны стру кту ры Обработка данных Выбор технологии Разработка дизайна Верстка, отладка Электронный Разработчик учебник Средства разработки Рис.1. SADT-диаграмма процесса разработки учебника Исходя из основных требований к знаниям, умениям и навыкам, которыми должны овладеть студенты (знать основы функциональной организации и архитектуру ИС;

уметь обоснованно выбирать необходимые для выполнения исследовательских задач ИС, осуществлять описание и моделирование архитектур ИС;

приобрести навыки моделирование архитектур ИС и оценки системных ресурсов для конкретных задач управления) формируются методические требования к электронному учебнику.

Система требований к структуре электронного учебника включает:

интуитивно-понятный интерфейс, который позволит затратить минимальное время на обучение основам работы с электронным учебником даже при низком уровне знания компьютерной техники;

возможность самоконтроля обучаемого, которая представлена в виде набора тестов по каждому из пройденных разделов теории;

небольшой размер отдельных файлов электронного учебника (не более 50 килобайт) загружаемых через Интернет, что позволит быстро получить к ним доступ (если предполагается размещать учебник в сети);

эргономичность. Система навигации по учебнику должна предоставлять следующие возможности: переход из конца в начало текущего документа;

переходы к следующей и предыдущей страницам документа;

перемещение по теоретическому материалу при помощи содержания, состоящего из ссылок на отдельные разделы учебника;

различные дополнительные перекрестные ссылки, необходимо для повышения быстроты и удобства доступа к данным.

Средства разработки программного обеспечения образовательных сред требует разграничения между программными средствами, обеспечивающими коммуникационную инфраструктуру для образовательных технологий, специализированными информационно-образовательными средами и курсами образовательной программы, а также инструментальными средствами разработки обучающих программ.

Из возможных альтернатив в качестве средств разработки электронного учебника, был выбран язык HTML и пакет MS FrontPage. HTML является одним из наиболее распространенных языков программирования для представления материалов в сети Интернет. Кроме того, в стандартную поставку наиболее широко распространенных операционных систем Windows95-2000, Windows XP и др, входит просмотрщик (browser) интернет страниц. А в случае использования других операционных систем существуют другие браузеры, распространяемые фирмами-производителями на бесплатной основе. При разработке учебника, язык HTML позволит реализовать следующие возможности: систему гиперссылок, позволяющих практически мгновенно перемещаться внутри учебника, а при наличии удаленного доступа - использовать ресурсы сети Интернет;

возможность использования динамически изменяющейся информации (изображений, анимации и др.), что позволяет отобразить практически любой процесс в его динамике;

уникальные возможности к творческому подходу представления материала. Это могут быть фотографии, графики, рисунки, текст, видеофрагменты, звуковые вставки и т.д.

Наиболее удобным языком моделирования процессов является IDEFO, предложенный более 20 лет назад Дугласом Россом (SoftTech, Inc.) и называвшийся первоначально SADT - Structured Analysis and Design Technique. В IDEF0 система представляется как совокупность взаимодействующих работ или функций. Такая чисто функциональная ориентация является принципиальной - функции системы анализируются независимо от объектов, которыми они оперируют. Это позволяет более четко смоделировать логику и взаимодействие процессов организации ИС.

Поэтому предлагается использовать при оисании процессов и структур использовать CASE-средство верхнего уровня BPwin, поддерживающее методологии IDEF0 (функциональная модель), IDEF3 (WorkFlow Diagram) и DFD (DataFlow Diagram).

Знания и навыки, полученные студентами при обучении по предлагаемому учебнику, могут быть использованы в курсе «Проектирование информационных систем», а также, при выполнении курсовых и дипломных работ.

АНАЛИЗ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ «АБИТУРИЕНТ »

Корохова Е.В., Фоменко Е.С., Козуб Ю.А.

Ростовский государственный университет, факультет высоких технологий decanat@fvt.rsu.ru Ежегодно на факультет высоких технологий РГУ приходят сотни абитуриентов. Приемная комиссия занимается организацией и проведением отбора лучших, обладающих необходимым уровнем знаний, для учебы в университете. При работе с большим числом людей ей приходится иметь дело с огромным количеством информации, поэтому возникает необходимость структурирования и организации сбора, хранения, обработки, анализа и эффективного доступа к накопленным данным.

Целью данной работы является создание базы данных (БД) «Абитуриент», которая позволит автоматизировать работу технического секретаря приемной комиссии факультета высоких технологий РГУ.

Анализ деятельности Центральной приемной комиссии (ЦПК) РГУ позволил сформулировать следующие требования к проектируемой БД:

функции: сбор данных об абитуриентах;

поиск и фильтрацию данных;

формирование текущей и отчетной документации (экзаменационные ведомости, расписание экзаменов, списки групп для сдачи экзаменов, списки зачисленных и т. д.);

данные: порядковый номер;

регистрационный номер;

дата подачи документов;

фамилия, имя, отчество;

адрес проживания, контактный телефон;

паспортные данные;

документ о полученном образовании;

отметка о наличии медали, диплома с отличием, целевого направления либо инвалидной группы;

оценки, полученные на экзаменах, отметка о поступлении;

а также данные о следующих объектах:

преподавателях, которые принимают экзамены (фамилия, имя, отчество преподавателя, дисциплина, которую он принимает);

наличии аудиторий (номер, количество мест в аудитории);

наличии специальностей на факультете (номер, название факультета, код, название специальности);

дисциплинах (название), которые должен сдавать абитуриент, поступая на определенную специальность.

Используя описание информационных процессов протекающих в ЦПК РГУ, представленное в виде совокупности SADT-диаграмм (рис.1), в среде BPwin разработана контекстная модель работы приемной комиссии и проведена ее декомпозиция. Анализ полученных моделей позволил: выявить основные функции ЦПК, представленные на диаграммах блоками;

определить взаимосвязь функций через дуги, соединяющие блоки;

выделить объекты БД - дуги;

провести классификацию объектов на входные, выходные, управляющие и механизмы;

сформировать иерархию моделей, описывающих деятельность системы.

правила правила приема оформления данные об документов ограничения документов абитуриентах условия док-ты сбор приема анализ информации экзамена 0р. 1 подаваемых принятые документов документы отказ 0р. оформление экзаменационный документов другая требуемая лист информация форма 0р. 3 списки представления абитуриентов результаты прием экзамена экзамена 0р. 4 информация о список анализ поступивших зачисленных оформленные документов представление документы 0р. данных в необходимой форме персонал 0р. компьютер Рис.1. Диаграмма декомпозиции БД «Абитуриент»

На следующем этапе на основе полученных моделей в среде ERWin разработаны логическая и физическая структура БД, представленные на рис.2,3.

Использование проектируемой БД позволит не только автоматизировать работу секретаря приемной комиссии, но и проводить анализ результатов вступительных испытаний для выявления целевой аудитории - сформировать списки школ, выпускники которых представляют наибольший интерес (наиболее успешно сдают вступительные экзамены, успешно учатся в дальнейшем, наиболее дисциплинированы и т.п.), списки регионов и городов, в которых они расположены для организации выезда преподавателей факультета в эти школы.



Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 9 |
 





 
© 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.