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 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 9 |

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

-- [ Страница 6 ] --

1) Тесты первого уровня Опознание (да/нет) Одиночный выбор (выбор одного правильного ответа из нескольких представленных) Множественный выбор (наличие двух и более правильных ответов на вопрос из представленной группы ответов) Установление соответствия (установление соответствия между правой и левой частями вопроса) Установление правильной последовательности 2) Тесты второго уровня Короткий ответ (подстановка в предложение пропущенных элементов) Конструктивный ответ (слово или последовательность слов в качестве ответа на задаваемый вопрос) Вычисление значение (на поставленную задачу дается ответ в численной или символьной форме) 3) Тесты третьего уровня (проверяется лично преподавателем) Литературный перевод Развернутый ответ Сложная задача и т.д.

Одним из основных преимуществ использования системы тестирования в ОП WebCT является возможность создания тестов различных уровней при полной автоматизации обработки результатов, что позволяет оперативно определить разделы, которые представляют наибольшую сложность в изучении и, возможно, корректировать процесс обучения в зависимости от результатов тестирования.

Естественно, тестирование не может полностью подменить все формы контроля знаний. Так, для проверки практических навыков решения задач возможность применения средств тестирования ограничена. В этих случаях большинство ОП дают возможность дополнять тестовый контроль теоретических знаний решением практических заданий традиционным образом.

Таким образом, использование закрытых учебных оболочек (ОП) в высших учебных заведениях может стать одним из наиболее важных факторов, обеспечивающих повышение качества обучения.

ЛИТЕРАТУРА 1. Андреев А.А., Троян Г.М. Основы Интернет-обучения / Московский международный институт эконометрики, информатики, финансов и права.

М.: 2003. 68 с.

2. Соловов А.В. Проектирование компьютерных систем учебного назначения. Учебное пособие. Самара, СГАУ, 1995.

3. Васильев В.И., Малышев Н.Г., Тягунова Т.Н. Программно педагогические тесты (система методологических правил). –М.: ВТУ, 1999.

4. Бабешко В.Н. Требования к техническим средствам, обеспечивающим дистанционное обучение. Центр дистанционного обучения МИЭМ. Москва, 2004.

ПРОБЛЕМА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ В ВЫСШЕЙ ШКОЛЕ Нарежная Ю.А.

Ростовский государственный университет jnarezhnaya@rsu.ru Одной из важнейших составляющих деятельности высшей школы наряду с преподаванием является творческая инновационная и исследовательская работа сотрудников вузов – преподавателей, аспирантов, студентов. Скачок в развитии информационных технологий, осуществившийся в последние годы, не только во много раз ускорил и облегчил передачу информации, интеграцию ее в общее пространство научно-исследовательских и обучающих материалов, но и послужил основой для развития новых, ранее не существовавших форм обучающих и методических ресурсов.

Реализация мощного потенциала учреждений сферы высшего образования давно стала привычной практикой для развитых стран.

Например, университеты, действующие, в том числе в составе технопарков и технополисов США и Японии, служат примером эффективного синтеза научно-исследовательской и производственно-коммерческой деятельности.

Использование создаваемых объектов интеллектуальной собственности является одной из наиболее значимых задач и для российских вузов. Ранее деятельность патентных отделов вузов ограничивалась методической помощью авторам при подготовке заявок и ведением переписки с Комитетом по делам изобретений и открытий по получению авторских свидетельств на изобретения и свидетельств на промышленные образцы, коммерческое использование прав интеллектуальной собственности вузом не представлялось возможным.

Решение этой задачи, тем не менее, обнаружило ряд новых проблем, имеющих уже не юридическую, а экономическую природу. Поиск путей коммерческого использования любого товара предполагает обязательное прохождение таких этапов, как оценка его стоимости, изучение спроса и перспектив вхождения в рынок. Оценка стоимости объекта интеллектуальной собственности в нашей стране традиционно проводилась по себестоимости, что занижает истинную цену на порядки. Отсутствие четкого указания на конкретного собственника результатов интеллектуальной собственности (разграничение прав высшего учебного заведения и его сотрудников требует большей ясности) становится еще одним препятствием на пути ее коммерческого использования. Невысокий спрос на объекты интеллектуальной собственности и незаинтересованность многих предприятий в их легальном приобретении, что связано с низким уровнем культуры обращения с правами интеллектуальной собственности в нашей стране, отсутствие механизма взаимодействия вузов с производственным сектором приводят к тому, что значительный потенциал, которым располагают российские вузы, остается не реализован.

На этом фоне особое значение приобретает такой вид результатов интеллектуальной деятельности, как обучающие продукты, создаваемые сотрудниками вузов в рамках образовательного процесса и являющиеся объектами авторского права.

Развитие и усложнение структуры информационных сетей, в то же время, несет не только положительные последствия. Зачастую бесконтрольная и стихийная передача самой разнообразной информации по каналам сети Интернет, использование электронных копий документа, воспроизведение которых в сколь угодно больших объемах не представляет ни малейших затруднений, и размещение произведений таким образом, что доступ к ним осуществляется в интерактивном режиме из любого места и в любое время по выбору пользователя, ставит под угрозу неотъемлемую часть любой творческой и/или интеллектуальной деятельности, а именно – авторское право на ее результат.

В отличие от прав интеллектуальной собственности на объекты промышленной собственности, авторские права на произведение возникают в момент создания и подлежат охране без дополнительной регистрации.

Законодательство РФ в соответствии с дуалистической концепцией выделяет два вида авторских прав на результат интеллектуальной или творческой деятельности: личные неимущественные права автора и имущественные права.

Личные неимущественные права отличаются от имущественных тем, что не имеют экономического содержания.

К личным неимущественным правам относят четыре вида прав. Во первых, это право авторства или право признаваться автором произведения, нарушением которого является опубликование произведения под другим именем без разрешения автора, плагиат. Во-вторых, это право на имя, заключающееся в праве автора разрешать использовать произведение под полным именем автора, под псевдонимом или анонимно, причем автор может отказаться от псевдонима в любое время.

Третьим разделом личных неимущественных прав является право на обнародование произведения, т.е. обеспечение доступа к произведению третьих лиц. Решение о том, готово ли произведение к представлению публике или нуждается в доработке остается за автором. Особой частью этого права является право на отзыв, т.е. отказ автора от ранее принятого решения обнародовать произведение даже в том случае, если оно уже состоялось. При этом автор обязан возместить материальный ущерб пострадавшим в результате отзыва лицам.

Наконец, к личным неимущественным правам относится право на защиту репутации автора, которое реализуется через защиту произведения от любых искажений (включая название) и иных действий, способных нанести ущерб чести и достоинству автора.

Имущественные права на произведение включают следующие исключительные права. Во-первых, право на воспроизведение объекта интеллектуальной и/или творческой деятельности. Во-вторых, право на распространение произведения, т.е. право продавать его экземпляры, сдавать их в прокат и так далее. В-третьих, право импортировать экземпляры произведения в целях распространения, включая экземпляры, изготовленные с разрешения обладателя исключительных авторских прав. В-четвертых, право на публичный показ произведение. В-пятых, право на публичное исполнение. В-шестых, право на передачу произведения в эфир. В-седьмых, право на сообщение произведения для всеобщего сведения по кабелю (именно к этому пункту сейчас относят распространение произведения с помощью сети Интернет). В-восьмых, право на перевод произведения. В девятых, право на переработку произведения (аранжировку, переделку, адаптацию и т.д.). С 1 сентября 2006 года вступает в силу Федеральный закон от 20.07.2004 №72-ФЗ, включающий в число исключительных прав автора право сообщать произведение таким образом, при котором любое лицо может иметь доступ к нему в интерактивном режиме из любого места и в любое время по своему выбору (право на доведение до всеобщего сведения).

В тех случаях, когда обучающие продукты, представленные в виде методических, учебно-методических и учебных материалов, создаются в порядке выполнения служебных обязанностей или служебного задания работодателя, они подпадают под действие статьи 14 раздела 2 Закона РФ "Об авторском праве и смежных правах". В соответствии с пунктом 2 этой статьи «исключительные права на использование служебного произведения принадлежат лицу, с которым автор состоит в трудовых отношениях (работодателю), если в договоре между ним и автором не предусмотрено иное», но при этом пункт первый оставляет личные неимущественные права на произведение за его автором, а пункт второй передает имущественные права работодателю.

Таким образом, в том случае, если результат интеллектуальной и/или творческой деятельности работника признается служебным произведением, работодатель получает всю совокупность имущественных прав на данное произведение.

Служебным произведение признается при соблюдении следующих условий:

1) создание произведения относилось к служебным обязанностям работника, содержащимся в условиях трудового договора;

2) произведение было создано в рамках выполнения служебного задания работодателя.

Отнесение произведения к служебным в каждом конкретном случае требует обращения к существующим нормам трудового законодательства.

Например, в спорных случаях обязательно учитывается, при каких обстоятельствах было создано произведение, какую должность занимает работник – автор произведения, режим его работы и круг обязанностей.

Для высших учебных заведений и научно-исследовательских учреждений служебными произведениями признаются результаты интеллектуальной и/или творческой деятельности сотрудников в том случае, если создание произведения предусматривалось установленным для автора индивидуальным планом, либо опубликованная работа с согласия работника была принята в счет выполнения им плана.

Отсутствие знаний о содержании и принадлежности авторских прав на интеллектуальную собственность как сотрудников высших образовательных заведений и научно-исследовательских учреждений, так и самих этих институтов, существенно затрудняет использование появляющихся возможностей информационных сетей и новейших технологий.

Использование программных обучающих продуктов и размещение информации в сети Интернет зачастую приравнивается к переходу интеллектуального продукта в режим общественного достояния, что не только заставляет авторов с недоверием относиться к удобной и полезной форме представления учебных и учебно-методических материалов, но зачастую вынуждает пользователей по незнанию совершать преступление против авторских прав. Необходимо принятие комплексных мер по повышению культуры обращения с интеллектуальной собственностью, формированию уважительного и корректного в плане законодательных норм отношения к чужому труду и правам.

В современных условиях использование всех имеющихся ресурсов и потенциальных возможностей представляется для Российской Федерации задачей не только экономически обоснованной, но и политически верной.

Грамотное использование интеллектуальной собственности может стать весомым аргументом в пользу улучшения ее экономического положения и упрочнения позиций в системе мирового хозяйства.

XAOC.RU: НАУЧНО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ПОРТАЛ Никифоров А.И.

Ростовский государственный университет, физический факультет anikifor@email.byu.edu Проект xaoc.ru – это удобное, строго упорядоченное интернет пространство, объединяющее сайты, посвященные современным проблемам изучения нелинейных процессов. Основная тематика проекта – нелинейные науки, среди которых, в частности, теория динамического хаоса и теория фракталов. Как портал xaoc.ru существует с августа 2003 года. Насколько нам известно, порталов аналогичной тематики в сети Интернет в настоящее время не существует. Несмотря на относительно узкую специализацию, проект активно посещается пользователями (не менее 120 уникальных посетителей в день) и за несколько лет своего существования добился признания как у специалистов в области нелинейных наук, так и у новичков (по состоянию на март 2005 года, индекс цитирования в Яндексе: 1200).

Портальная структура проекта позволяет каждому зарегистрированному пользователю участвовать в наполнении портала информацией с помощью всего нескольких "щелчков" мышью, что делает портал быстрорастущим и динамически развивающимся, а контроль администраторов и модераторов гарантирует фильтрацию некачественного материала. Новички могут заглянуть в раздел «Начинающим» и узнать основы теории хаоса, познакомиться с работами Бенуа Мандельброта, который ввел понятие фрактала, почитать о генетических алгоритмах. Как известно, нелинейные науки дали миру особый язык и новые понятия, среди которых – солитон, фрактал, бифуркация, аттрактор, синергетика, буш мод. Для тех, кто пока плохо ориентируется в этих терминах, на сайте созданы глоссарий и удобная страница с ответами на часто задаваемые вопросы. На сайте собрана информация о самой теории хаоса и нелинейных системах в физике, химии, математике, биологии, истории, экономике и социологии.

Портальная система обладает гибким интерфейсом, полностью реализованным с применением шаблонной технологии программирования, что позволяет пользователю настраивать внешний вид сайта согласно своим предпочтениям.

На сайте работает тематический форум, для зарегистрированных пользователей есть возможность оставлять комментарии к новостным и информационным материалам, а также размещать свои проекты (домашние странички) сходной тематики по адресам http://[адрес].xaoc.ru (где [адрес] выбранное пользователем доменное имя 3-го уровня). Так, например, по адресу http://sins.xaoc.ru размещен исследовательско-внедренческий проект 363й Московской школы «Синергетика в школе»;

по адресу http://flash.xaoc.ru находится интерактивный учебник по геометрическим фракталам, выполненный преподавателем ДГТУ Владимиром Красниковым, а по адресу http://rostov.xaoc.ru – страничка ростовской группы исследований в области нелинейной динамики. Редактирование домашних страничек пользователей осуществляется с помощью встроенного онлайн-редактора, имеющего интуитивно понятный интерфейс, с помощью которого можно настраивать дизайн своей домашней страницы, не обладая специальными знаниями о языке HTML.

Технически сайт построен с использованием самых прогрессивных технологий: верстка произведена в соответствии со стандартом XHTML с использованием классов CSS. Данные хранятся в базе данных MySQL, а обмен информацией со сторонними сайтами, как и хранение служебной информации (например, описание шаблонов дизайнов) реализовано с использованием XML. Гибкая архитектура ядра системы, запрограммированная на языке PHP, большая библиотека функций и классов позволяет производить наращивание новых возможностей в виде дополнительно подключаемых модулей в короткие сроки. Важной особенностью портала является уникальная встроенная поисковая система, сочетающая в себе лучшие и наиболее важные возможности уже существующих поисковых систем. Алгоритм поиска, реализованный в виде модуля (клиент), написанного на языке СИ, позволяет эффективно использовать ресурсы процессора и оперативной памяти. Рассылка новостей из соображений надежности реализована в виде модуля на языке PERL и осуществляется в форматах HTML (по электронной почте), а также RSS и XML (по протоколу FTP на сервер пользователя).

В качестве источников информации для результатов поиска используется собственная база системы, как и результаты, получаемые альтернативными поисковыми системами (такими как Google, Yahoo, Altavista, MSN, Dmoz).

Администратору системы доступно более 30 видов статистики, отображаемой в текстовом и графическом (в виде диаграмм) виде. Также предусмотрена возможность экспорта статистики в форматах CSV и XLS.

В ближайшее время планируется запуск зеркального сайта на домене chaos.ru, а также англоязычной версии проекта на домене xaoc.info.

Литература:

[1] «Вокруг Света», №10 (2769), стр. 196, октябрь 2004г.

МОДЕЛЬ МЕТОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ФОРМИРОВАНИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОСТИ ПРИ ОБУЧЕНИИ В КОМПЬЮТЕРНОЙ СРЕДЕ Никитин А.В.

Волгоградский государственный педагогический университет nik@vspu.ru Специфическими особенностями самостоятельной деятельности в компьютерной среде является освоение без помощи преподавателя различных модификаций инструментария и программного обеспечения, применение полученных знаний для решения практических задач.

Деятельность в компьютерной среде возможна с поэтапным контролем операций и с оперированием свернутыми структурами. Необходимым условием всех форм самостоятельной деятельности является интеллектуальная и поведенческая рефлексия, осмысление полученных знаний, умений, навыков, стремление к презентации результатов деятельности и их использованию в деятельности других.

Усвоение информации возможно при различной организации самостоятельной учебной деятельности. Тип самостоятельной деятельности связан со способом передачи обучаемому информации либо в статической, либо в динамической форме.

В компьютерном образовании самостоятельная работа является основной в автономной и совместной формах учебной и учебно исследовательской деятельности. В ходе образования в компьютерной среде по уровню субъектности учащихся можно выделить несколько этапов.

Каждый этап роста субъектности ученика как центрального элемента дидактической системы – это переход на новую ступень самостоятельности.

Основным критерием самостоятельности учебной деятельности в компьютерной среде является не форма ее реализации, а уровень субъектности ученика, невысоким можно назвать работу под руководством компьютерной программы или уровень работы по образцу.

При выполнении реконструктивно-вариативных работ уровень субъектности повышается, поскольку ученик может выбирать наиболее рациональный алгоритм или синтезировать его из имеющихся. В частично поисковых задачах обучаемые не получают готового алгоритма действий, а самостоятельно конструируют его, сообразуясь с целью и условиями задачи – это еще более высокий уровень субъектности. В учебно-исследовательской деятельности не всегда даются и условия – только цель и ограничения ресурсов: учащиеся самостоятельно ставят задачу, ищут данные и инструменты их преобразования, определяют наиболее рациональные способы представления результата. Это наивысший уровень субъектности в компьютерном образовании.

Субъектность ученика, а, следовательно, и самостоятельность учебной деятельности, напрямую связана с эволюцией системы управления деятельностью учащихся в компьютерном образовании.

На начальном этапе совершается переход учащегося из позиции ведомого объекта управления в позицию субъекта, управляющего системой и осознающего себя в этой позиции. Такой переход сопровождается сменой типа управления: директивное управление, необходимое при первых попытках управлять компьютером, сменяется управлением с элементами ограниченной самостоятельности. На этом этапе система информационных связей преподаватель – учащийся дополняется новым типом связи учащийся – компьютерная программа, которые являются внешним выражением скрытых связей учащийся – разработчики программы, опосредованных компьютером. Приобретают новое значение и традиционные связи учащийся – другие учащиеся, значение которых будет нарастать при всех переходах от этапа к этапу.

При переходе к следующему этапу уровень субъектности учащегося возрастает, он переходит в объектно-субъектную позицию. Учащийся еще по-прежнему является ведомым (объектом педагогических воздействий со стороны преподавателя), но уже осознает себя субъектом деятельности, пытающимся самостоятельно искать решения в возникающих учебных ситуациях, но не всегда способным сделать это без посторонней помощи.

Ценностным ориентиром для учащегося на этом этапе является освоение компьютера как инструмента учебной деятельности: он ставит целью научиться использовать компьютер для подготовки текстов, получения рисунков или иных графических изображений, для проведения на компьютере вычислений. По мере освоения учебных умений все большее число операций учащиеся осваивают самостоятельно или с помощью своих товарищей, не требуя информационной поддержки со стороны преподавателя. Хотя еще рано говорить о творческой самостоятельности, но элементы творческой деятельности прослеживаются и на этом этапе.

Осваивая компьютерные инструменты и методы обработки графической, числовой, текстовой информации, учащиеся пытаются найти практическое применение полученным знаниям, но им трудно самим подобрать интересные и посильные задачи. На этом этапе чрезвычайно важна методологическая и методическая поддержка преподавателя, а не прямое его управление деятельностью.

Дальнейший рост субъектности учащегося, становится центральным элементом дидактической системы, он самостоятельно получает учебную информацию, используя компьютерные технологии. Его тяготит мелочная регламентация деятельности со стороны преподавателя, но он по-прежнему нуждается в методологической и методической поддержке преподавателя, все большую роль играют связи учащийся – учебный предмет, опосредованные компьютером.

Целевым приоритетом этого периода является осознание себя как производителя завершенного интеллектуального продукта. Таким продуктом могут быть самостоятельно добытые знания о компьютере и методах использования его для решения прикладных задач, или выполненные самостоятельно фрагменты программ, или какие-то дидактические материалы, подготовленные на основе компьютерных технологий.

Характерной особенностью третьего этапа является переход от конкретно-практических задач, где целью деятельности было освоение приемов управления компьютером в конкретной ситуации к учебным задачам, в которых целью является выявление обобщенных способов действий, обнаружение и анализ условий действий, существенных для множества сходных ситуаций. Вклад творческих элементов в учебный процесс становится более весомым.

Заключительный этап отличается от предшествующих появлением автономного самоуправления учащегося. Основная ценностная ориентация данного этапа – осознание своей самоценности, социальной востребованности. На этом этапе учащийся не удовлетворяется тем, что создает некоторый интеллектуальный продукт, для него важно, чтобы этот продукт был замечен, оценен другими и был нужен для других. На данном этапе развития дидактической системы компьютерного образования учащийся в позиции субъекта своей деятельности, а преподаватель в позиции исследователя этой деятельности. Для учащегося важно самоутверждение, самопрезентация результатов деятельности. Главная задача преподавателя – заметить новообразования личности, понять те внутренние механизмы, которые являются ведущими для учащегося на данном этапе становления его личности, поддержать его стремление к творческому самоопределению.

ИССЛЕДОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ВРАЩЕНИЯ ТЯЖЕЛОГО АСИММЕТРИЧЕСКОГО ВОЛЧКА С НЕПОДВИЖНОЙ НИЖНЕЙ ТОЧКОЙ Новакович А.А., Кириленко О. В.

Ростовский государственный университет, физический факультет Задача университетского образования для специалистов с квалификацией: “Физик. Преподаватель физики, математики и информатики” - дать знания, позволяющие не только проводить уроки физики и информатики по программе средней школы, но и выходящие за рамки школьной программы. В частности умение ставить и решать задачи повышенной сложности с использованием персональных компьютеров и современных прикладных программ. Представленный доклад основан на материале дипломной работы Кириленко О.В., в которой решена задача об устойчивости вращения тяжелого (т.е. находящегося во внешнем, однородном гравитационном поле) асимметрического волчка с неподвижной нижней точкой. Полученный результат может быть использован в учебном курсе, как дополнительный материал при изучении теоретической механики в университетах и технических ВУЗах.

Предполагалось, что ось вращения волчка совпадает с одной из его осей инерции и ориентирована вертикально. Для решения были использованы уравнения Эйлера [1], проведены их линеаризация, и исследование динамики изменения малых возмущений движения во времени. Математический пакет Maple оказался необычайно удобен в данном случае. В работе указаны геометрия и размеры асимметрических волчков: а) вращение которых не устойчиво ни при какой угловой скорости, б) имеющих область устойчивого вращения, ограниченной снизу минимальным значением угловой скорости и в) областью устойчивого вращения которых является узкая полоса значений угловых скоростей. Существование узкой полосы частот устойчивости тяжелого асимметрического волчка вполне нетривиально. Этому случаю соответствует промежуточное значение момента инерции волчка относительно оси вращения. Известно, что вращение свободного асимметрического волчка в этом случае неустойчиво, и его формально можно рассматривать как предельный случай тяжелого волчка в пределе устремления ускорения свободного падения к нулю, или что, эквивалентно в случае бесконечного значения угловой скорости вращения. Напротив, при малом значении величины угловой скорости вращения, волчок представляет собой физический маятник в положении неустойчивого равновесия. Таким образом, ни при малых, ни при больших значениях угловой скорости вращения, не ожидается возникновения явления устойчивости. По этой причине возникновение полосы частот устойчивого вращения тяжелого асимметрического волчка факт нетривиальный. Полученные результаты вполне заслуживают отражения в современном курсе теоретической механики. Следует отметить, что ни в одном учебнике по теоретической механике данный результат не отражен.

Применим уравнения Эйлера к задаче об устойчивости вращения тяжелого асимметрического волчка с неподвижной нижней точкой:

r dM r r r (1) + M = K, dt где M = I момент импульса волчка, I - тензор моментов инерции, ij i ij j r r r имеющий диагональный вид в подвижной системе координат. K = l m g r момент сил. Радиус-вектор центра масс: l = ( 0,0,l ) в подвижной системе координат фиксирован.

Будем считать, что компоненты угловой скорости:, малы по 1 сравнению с, компоненты g, g малы по сравнению с g, тогда с 1 точностью до величин первого порядка малости, g = g, а = ( 3 угловая скорость относительно вертикальной оси, g -ускорение свободного падения). Уравнение (1) в данном случае приводится к виду:

I11 + 2 I 3 I 2 2+lmg 2 =0, & (2) & I 2 2 +I11 1I 3lmg1 =0.

Уравнение для компонент вектора ускорения свободного падения в r dg r r, или в подвижной системе координат имеет вид: + g = dt покомпонентной росписи:

g1 2 g g 2 = 0, & (3) g 2 + g1 + 1 g = 0.

& В итоге мы получили систему из 4-х линейных дифференциальных уравнений 1-го порядка относительно компонент 1, 2, g1, g 2, решение которой ищем в виде:

1 = C1eit, 2 = C2eit, g1 = C3eit, g 2 = C4 eit. (4) Устойчивость вращения соответствует вещественным значениям частоты. Подставив (4) в систему уравнений (2,3), получим систему линейных, однородных уравнений относительно коэффициентов C,C, C,C. Система имеет решения, если её дискриминант D = 0.

1 2 3 Последнее уравнение является биквадратным относительно величины.

Исследуемый волчок представляет собой эллипсоидальную тонкую пластину с полуосями a =2 и b =1, невесомая вертикальная ось перпендикулярна пластине и проходит через её центр, l -расстояние от пластины до нижней неподвижной точки, которое может изменяться в диапазоне значений от 0.1 до 1.5.

Ниже приведен график зависимости величины 2 относительно квадрата угловой скорости вращения волчка для случая l =0.9.

Устойчивому вращению волчка соответствует вещественный диапазон частот, т.е. положительные значения 2. Из рисунка видно, что существует область значений угловых скоростей, при которых вращения волчка устойчиво. Указанная область лежит между точкой ветвления решения уравнения D = 0 и точкой пересечения величины 2 с осью абсцисс данного графика.

В работе проведено исследование существования областей частот устойчивого вращения волка при изменении величины расстояния от пластины до нижней точки l в указанном выше диапазоне значений. На следующем графике приведены результаты данного исследования. На оси абсцисс отложены значения величины l, а на оси ординат значения величины угловой скорости вращения волчка вокруг вертикальной оси.

Сплошная линия соответствует минимальному значению, пунктирная – максимальному значению угловой скорости устойчивого вращения волчка с фиксированным значением величины l.

При значениях l 0.5 вращение тяжелого асимметрического волчка с неподвижной нижней точкой устойчиво, если значение угловой скорости больше критического значения. При значениях l, лежащих в диапазоне от 0.5 до 0.77 вращение неустойчиво при любых значениях. При значениях l в диапазоне от 0.77 до 1.0 существует полоса значений угловых скоростей устойчивого вращения. При значениях l 1.0 вращение устойчиво, если значение угловой скорости больше критического значения Литература [1] Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Механика. М.:Наука, 1988г.

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ «ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ» НА ФАКУЛЬТЕТЕ ВЫСОКИХ ТЕХНОЛОГИЙ РГУ Панич А.Е., Земляков В.Л.

Ростовский государственный университет, факультет высоких технологий decanat@fvt.rsu.ru Информационные системы - область науки и техники, которая включает совокупность средств, способов и методов человеческой деятельности, направленных на создание и применение систем сбора, передачи, обработки, хранения и накопления информации.

Ростовский государственный университет получил лицензию на право ведения образовательной деятельности по специальности «Информационные системы и технологии» (ИСТ) в 2002 году.

Нормативный срок освоения основной образовательной программы при очной форме обучения - 5 лет. Квалификация выпускника – инженер.

Инженер по специальности ИСТ может занимать должности: инженер;

инженер-программист (программист);

инженер - электроник (электроник);

инженер по автоматизированным системам управления;

инженер по наладке и испытаниям и другие должности, соответствующие его квалификации.

Объектами профессиональной деятельности инженера по специальности ИСТ являются информационные системы и сети, их математическое, информационное и программное обеспечение, способы и методы проектирования, отладки, производства и эксплуатации программных средств информационных систем.

Характерной особенностью подготовки специалистов на факультете высоких технологий (ФВТ) является сочетание мощной базовой университетской подготовки студентов по основополагающим дисциплинам, таким как математика, физика, информатика, со специальной подготовкой по техническим дисциплинам. Именно такой подход позволяет обеспечить необходимый уровень современного инженерного образования молодых специалистов.

Не останавливаясь подробно на дисциплинах обще-гуманитарного цикла, а также естественнонаучных дисциплинах (их преподавание обеспечивают другие факультеты РГУ), приведем основные дисциплины, изучаемые студентами непосредственно на ФВТ.

Общепрофессиональные дисциплины:

Компьютерная геометрия и графика, Электротехника и электроника, Метрология, стандартизация и сертификация, Архитектура ЭВМ и систем, Операционные системы, Технология программирования, Теория информационных процессов и систем, Интеллектуальные информационные системы, Информационные сети, Моделирование систем, Управление данными, Информационная безопасность и защита информации, Оптоволоконные линии связи, Теория и техника передачи сигналов.

Специальные дисциплины:

Корпоративные информационные системы, Представление знаний в информационных системах, Администрирование в информационных системах, Проектирование информационных систем, Мультимедиа технологии, Информационные системы и технологии в инженерной и управленческой деятельности, Интерфейсы информационных систем, Информационные системы поддержки принятия решений.

Учебный процесс по специальности ИСТ на ФВТ ведет кафедра «Информационных и измерительных технологий». Сотрудники кафедры – высококвалифицированные преподаватели, имеющие большой опыт не только педагогической, но и производственной деятельности.

В соответствии с государственным образовательным стандартом выпускник по специальности ИСТ должен знать:

- современные методы и средства разработки информационных систем;

- принципы описания информационных систем и их элементов на основе системного подхода;

- принципы построения аналитико-имитационных моделей информационных процессов, основные классы моделей и методы моделирования, методы формализации, алгоритмизации и реализации моделей на ЭВМ;

- способы записи алгоритмов и конструирования программ с использованием различных алгоритмических языков;

- основные принципы организации и функционирования вычислительных систем, комплексов и сетей ЭВМ;

характеристики, возможности и области применения наиболее распространенных классов и типов ЭВМ в информационных системах;

- модели и структуры информационных сетей, методы оценки эффективности информационных сетей;

- методы и модели управления информационной системой, программные и технические средства реализации системы управления;

- основные принципы организации баз данных информационных систем, способы построения баз данных, баз знаний и экспертных систем;

- модели и методы формализации и представления знаний в информационных системах;

- принципы организации, структуры технических и программных средств компьютерной графики и мультимедиа технологий;

- проблему информационной безопасности и защиты информации в информационных системах, уметь использовать:

- современные методы системного анализа информационных процессов и принятия решений в информационных системах;

- методы и средства информационных технологий при разработке корпоративных информационных систем;

- методы и инструментальные средства моделирования при исследовании и проектировании информационных систем;

- методы и средства разработки алгоритмов и программ, современные технологии программирования информационных систем;

- современные системные программные средства и операционные системы;

- сетевые программные и технические средства информационных систем;

- интеллектуальные информационные системы, инструментальные средства управления базами данных и знаний;

- инструментальные средства компьютерной графики и графического диалога в информационных системах;

- методы расчета надежности информационных систем;

- методы обеспечения информационной безопасности и защиты информации;

иметь опыт:

- проектирования информационных систем и их элементов в конкретных областях;

- применения математических моделей и методов анализа, синтеза и оптимизации детерминированных и случайных информационных процессов;

- моделирования информационных систем на современных ЭВМ на базе аналитико-имитационного подхода;

- выбора технологии программирования и инструментальных программных средств высокого уровня для задач проектирования информационных систем и их элементов;

- выбора архитектуры и комплексирования аппаратных средств информационных систем.

В рамках подготовки специалистов по ИСТ факультет высоких технологий РГУ реализует две специализации: «Информационные системы и технологии в бизнесе» и «Информационные системы и технологии в геоинформационных системах».

ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКИЙ МЕНЕДЖМЕНТ – НОВЕЙШАЯ СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ НАПРАВЛЕНИЯ «ОРГАНИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ НАУКОЕМКИМИ ПРОИЗВОДСТВАМИ »

Петраков В.А., Свечкарев В.П.

Ростовский государственный университет, факультет высоких технологий decanat@fvt.rsu.ru Происходящая децентрализация экономики, создание малых предприятий и фирм с постоянно меняющейся номенклатурой выпускаемых изделий, а также стремительная информатизация производственной сферы выдвигают ряд новых специфических требований к выпускникам высшей школы: специалист должен обладать глубокими знаниями в области техники и технологий по избранному направлению;

уметь анализировать рыночную конъюнктуру, проводить маркетинговые исследования;

уметь по результатам анализа рынка принять решение об изменениях (нововведениях) в технике и технологиях. Необходимы специалисты, подготовленные для решения сложных производственных и исследовательских задач, «элитарные»

специалисты, приобретшие за годы обучения, как хорошие теоретические знания, так и навыки конкретной практической и экспериментальной работы, за счет перспективного образования в области современных инновационных технологий управления, информационных и телекоммуникационных систем и сетей, компьютерных технологий анализа и управления системами и комплексами.

В качестве одного из решений проблемы предлагается введение новейшей специализации в направлении «Организация и управление наукоемкими производствами», а именно, Информационно-аналитический менеджмент высоких технологий. В своем предложении мы учитываем, что государственным образовательным стандартом регламентируется готовность специалиста по управлению высокотехнологичными системами к ведению, среди других, и следующих видов деятельности: диагностическая, исследовательская, информационно-аналитическая;

координационно интеграционная;

проектная и консультационная. Именно на этих видах деятельности мы и позиционируем предлагаемую специализацию.

Отличительной особенностью формируемой специализации должно стать, наряду, с глубоким изучением наукоемких технологий и высокой теоретической подготовкой, широкое применение информационных технологий и целенаправленная отраслевая специализация в области инновационной деятельности и технологического предпринимательства.

Поэтому к перечню специальных дисциплин (Основы предпринимательства, Теория управления сложными системами, Экономика и управление высокотехнологичным производством, Теория организации, Стратегическое управление наукоемким производством, Технологический маркетинг, Основы менеджмента, Управление качеством, Наукоемкие технологии и производства) предлагается ввести следующие дисциплины специализации:

Информационные технологии в управлении наукоемким производством, Архитектура интегрированных систем управления, Информационная безопасность и защита информации, Информационные технологии моделирования технических систем, Системный анализ технологических и инновационных процессов, Исследование операций в технических системах, Инновационный менеджмент высоких технологий.

Заключительное становление специалиста (инженера-менеджера), таким образом, реализуется в среде информационно-аналитических дисциплин, а подготовка выпускной работы ориентирована на формулировку и решение задач менеджмента высоких технологий как класса информационно аналитических задач.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ASP И.NET ASP ДЛЯ СОЗДАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ УЧЕБНИКОВ И ТЕСТОВ Подсвиров В.Н.

Таганрогский государственный педагогический институт podsvirvs@inbox.ru На данном этапе развития информатики имеет место ситуация, когда информационные технологии развиваются настолько опережающими темпами, что практики не успевают адаптироваться к одной технологии, как появляется более новая, совершенная.

Процесс обучения новым информационным технологиям тормозится из за отсутствия соответствующих книг. Книги появляются с задержкой год два, а новые технологии изменяются ежегодно, если не чаще.

Кроме того, выбор продуктов, опирающихся на различные технологии, достаточно велик. В процессе обучения приходится ориентироваться и на конъюнктуру рынка, так как часть продуктов и технологий, на которые эти продукты опираются, могут морально устареть. Фирмы, производящие продукты, могут прекратить свое существование, не выдержав конкуренции.

Учебные планы, обычно, верстаются не чаще одного раза в пять лет. В таких условиях приходится учитывать возможность появления новых информационных технологий в течение этого срока. Учебные программы можно верстать ежегодно, но с учетом требований специальности.

Практически приходится все время менять содержание курсов, предлагаемых студентам. С одной стороны постоянные изменения курсов полезны, а с другой стороны - не всегда понятно как преподавать новую технологию наиболее эффективным образом.

В данном докладе я хотел бы обратить внимание на технологии ASP и.NET ASP, которые были разработаны и поддерживаются фирмой Microsoft.

Интерес представляет то, что фирма Microsoft является практическим монополистом в своей области и в ближайшее время ею предполагается поддерживать эти технологии. Существующие альтернативные продукты и технологии поддерживаются менее значимыми фирмами и могут в скором времени оказаться за бортом рынка, оставив своих потребителей без сопровождения продуктов. Еще одним доводом за использование технологий ASP и.NET ASP является то, что их поддержка осуществляется средствами IIS, которая является частью операционной системы. Таким образом, приобретая операционную систему Windows 2000/XP, потребитель приобретает поддержку WEB, SMTP и FTP серверов.

Одним из средств обучения являются учебники. В нашем случае электронные учебники. В качестве образца возможностей, предоставляемых создателю электронного учебника, можно использовать достижения глобального Internet, так как нами используются эти же технологии.

Следующая проблема - проблема выбора продуктов, позволяющих автоматизировать процесс создания учебника. Следует обратить внимание на продукцию фирмы Macromedia. Она не столь стабильна, как фирма Microsoft, но качество продукции этой фирмы, ее возрастающая популярность обещает дальнейшее существование. Самым обиходным продуктом при создании учебника следует признать Dreamweaver. Удобный графический интерфейс.

Возможность использовать технологии ASP,.NET ASP. Людям, знакомым с программой Microsoft Word, просто адаптироваться со средствами Dreamweraver.

Вместе с тем, следует обратить внимание на профессиональный продукт фирмы Microsoft Visual Studio.NET. Невозможно не отметить пионерское направление, состоящее в создании WEB- приложений. Наконец-то можно работать в технологии клиент-сервер, не слишком утруждаясь вопросами взаимосвязи между клиентом и сервером. К тому же фирма предложила реализацию нового языка C#. Этот язык совмещает в себе давно знакомые подходы языка Pascal с возможностями адресной арифметики C++. Кроме того, C# оказывается явным конкурентом JavaScript.

Фирма Borland для любителей языка Pascal предложила продукт Delphi 8, который позволяет строить Web-приложения. Ею был, практически полностью, переработан графический интерфейс этого продукта и Delphi- стала больше похожа на MS Visual Studio. Тем не менее, фирма Borland предложила свои, лучшие средства работы (помимо аналогичных в MS Visual Studio), в частности, - средства работы с базами данных. Но DataAdapter в Delphi-8 лишен гибкости и удобства соответствующего конструктора из Visual Studio. Потребитель столкнется со значительным неудобством ручной настройки на SQL - сервер или другие источники данных.

Студентам были предложены лабораторные работы по использованию DreamWeaver + ASP + JavaScript. Задача состояла в создании электронного учебника и электронного теста. Работа по созданию обучающего сайта особых проблем не вызвала. Некоторые студенты по собственной инициативе использовали Macromedia Flash для создания динамических изображений. Тесты создавались на основе серверных скриптов, написанных на JavaScript. Таким образом скрывалась информация о правильных ответах от тестируемых. Естественным недостатком было отсутствие работы с базами данных с целью сохранения результатов тестирования и выбора информации о проведенных ранее тестах.

Для работы с базой данных было предложено студентам использовать MS SQL Server 2000 совместно c MS Visual Studio. На языке C# создавались WEB-приложения, которые читали вопросы и типовые ответы из базы данных, накапливали результаты тестирования и записывали результат в базу данных. По требованию тестируемого производилась выборка из базы данных результатов тестирования только данного человека. Таким образом отрабатывались навыки создания электронных тестов.

Результаты показали, что создание электронных учебников и тестов, вполне пригодных для тестирования школьников и студентов, по силам студентам 3 курса специальности "Математика и информатика" педагогических институтов. Главная проблема состояла в правильном выборе из всех имеющихся возможностей и изобразительных средств некоторого минимального набора. То есть не обязательно быть профессионалом высокого класса или обучаться профессиональной деятельности программиста, WEB- дизайнера или сервериста, чтобы делать вполне работоспособные электронные учебники и тесты.

Произошла еще одна информационная революция, которую не все заметили. Теперь создание и сопровождение электронных учебников и тестов вполне по силам учителям информатики. Единственная сложность состоит в надлежащем обучении кадров.

Следующим этапом может быть обучение средствам и методам дистанционного обучения в среде Internet. Благодаря масштабируемости технологий Internet, достижения, сделанные в пределах учебного класса, могут быть без проблем перенесены в глобальную "паутину". То есть для организации дистанционного обучения по электронным учебникам и тестам достаточно WEB-сервер школы или института включить в глобальный Internet. На сегодняшний день - это дело техники. Уже сегодня можно практически решить эти технические вопросы с провайдером Internet. И компьютер преподавателя с электронными учебниками и тестами будет доступен из глобальной "паутины" Internet.

Видимо, уже наступил момент, когда проблему создания электронных учебников и тестов необходимо выносить на самый высокий уровень и решать ее в государственных масштабах. Действительно, сколько стоит сегодня комплект учебников, тетрадей и других принадлежностей для всех классов средней школы? Порядка 10 тысяч рублей, а может и больше+ Ориентировочный подсчет показывает, что решение этой проблемы путем создания школьного переносного компьютера с полным комплектом электронных учебников может оказаться не только сопоставимым по розничной цене с обычными учебниками, тетрадями и т.д., но и даже более дешевым. Естественно, если проблема будет решаться в государственном масштабе, и ученические недорогие плоские и легкие компьютеры будут производиться большой серией и поставляться с полным комплектом электронных учебников, одобренных соответствующими государственными структурами.

Такой школьный "комп", весом менее 0.5 кг., снимет ненужную нагрузку на неокрепший позвоночник школьников младших классов, так как позволит отказаться не только от тяжелых учебников, но и от тетрадей, ручек и др. принадлежностей.

Современные сетевые средства позволяют быть подключенными к школьной компьютерной сети на расстоянии до 1,5 км. и даже больше без привлечения средств глобального Internet. Если школьник заболел, то вопрос получения домашнего задания и домашнего обучения оказывается технически решенным. Дело за организацией соответствующей поддержки со стороны работников школы.

Таким образом, простой перевод средств обучения на распространенные сегодня технологии Internet (ASP и.NET ASP в том числе) позволяет уже сегодня в корне изменить сам процесс обучения.

ЭЛЕКТРОННЫЙ УЧЕБНИК «ОСНОВЫ ТЕОРИИ КОДИРОВАНИЯ »

Попов А.П., Барышникова Н.А.

Ростовский государственный педагогический университет Электронный учебник «Основы теории кодирования» создан на базе спецкурса «Основы теории информации и кодирования» для студентов четвертого курса отделения информатики РГПУ.

Необходимость создания подобного учебника вызвана тем, что работы основоположников теории информации и кодирования, в которых задачи и методы теории излагаются систематически, давно не переиздавались и стали труднодоступными. В современных же учебных пособиях многие вопросы теории кодирования излагаются слишком кратко и, иногда, поверхностно, так что учащемуся, не знающего предшествующих этапов развития теории, трудно составить правильное представление о происхождении основных идей теории кодирования и методах решения типичных прикладных задач.

Естественно, что учебник по теории кодирования, в создании и развитии которой участвовали выдающиеся математики и крупные специалисты по теории связи, не может не быть компилятивным. Но и в этих условиях можно изложение даже традиционных вопросов сделать доступным, интересным и в какой-то мере увлекательным. Мы пытались достичь этого за счет большого числа примеров, иллюстрирующих то или иное положение теории, а также решая на практических занятиях достаточно сложных задач, тесно связанных с материалом лекционного курса.

Так, при изучении темы «Оптимальные коды» не только дается описание алгоритма Хаффмена, но и на конкретном примере подробно разбирается прямой и обратный ход алгоритма (ниже приводится соответствующий фрагмент текста учебника).


Прямой ход алгоритма Хаффмена. Выполняемая на каждом шаге прямого хода алгоритма Хаффмена операция сжатия заключается в том, что два наименее вероятных символа алфавита сжимаются в один, при этом их вероятности суммируются. Таким образом, на каждом шаге происходит редукция алфавита, в результате чего он заменяется новым алфавитом с количеством символов на 1 меньше. Прямой ход алгоритма заканчивается, когда на очередном шаге все символы исходного алфавита объединятся в один символ последнего редуцированного алфавита.

a b c d e f g 0.26 0.21 0.20 0.11 0.10 0.06 0. a b c fg d e 0.26 0.21 0.20 0.12 0.11 0. a b de c fg 0.26 0.21 0.21 0.20 0. cfg a b de 0.32 0.26 0.21 0. bde cfg a 0.42 0.32 0. acfg bde 0.58 0. acfgbd e Обратный ход алгоритма Хаффмена. В процессе выполнения обратного хода алгоритма Хаффмена последовательно строятся оптимальные кодировки для всех промежуточных редуцированных алфавитов.

Единственному символу самого последнего из редуцированных алфавитов ставится в соответствие пустой код. Операция расщепления, которая выполняется на каждом шаге обратного хода алгоритма Хаффмена, является обратной к соответствующей операции сжатия: соединенные ранее вместе символы очередного редуцированного алфавита вновь расщепляются на составляющие их компоненты – символы алфавита-предшественника. При этом происходит назначение очередного кодового символа: одной из компонент назначается нуль, а другой компоненте единица.

a b c d e f g 01 10 000 110 111 0010 a b c fg d e 01 10 000 001 110 a b de c fg 01 10 11 000 cfg a b de 00 01 10 bde cfg a 1 00 acfg bde 0 acfgbd e Окончательный результат применения алгоритма Хаффмена представим в виде кодовой таблицы с указанием длин назначенных элементарных кодов.

a b c d e f g 0.26 0.21 0.20 0.11 0.10 0.06 0. 01 10 000 110 111 0010 2 2 3 3 3 4 Вычислим цену кодирования двоичного кода, найденного по алгоритму Хаффмена:

l = 0.26 2 + 0.21 2 + 0.20 3 + 0.11 3 + 0.10 3 + 0.06 4 + 0.06 4 = 2.65.

На практических занятиях учащиеся получают самостоятельные задания, позволяющие окончательно закрепить приобретенные теоретические знания.

Весь материал в электронном учебнике организован с помощью системы гиперссылок. Учебник дополнен глоссарием, разъясняющим вновь вводимые термины и понятия (выделяются курсивом в основном тексте). В целом учебник оформлен средствами Dream Weaver и оформлен в виде Web-cite, который может быть размещен в локальной сети учебного заведения.

заведения.

ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ВОЛГУ И ЕЕ РОЛЬ В ФОРМИРОВАНИЯ УНИВЕРСИТЕТСКОГО САМОУПРАВЛЕНИЯ Попов А.П., Богомолов А.А., Фазылова О.А.

Ростовский государственный педагогический университет Компьютерное моделирование как особая форма эксперимента находит все более широкое применение во всех областях человеческой деятельности.

Курс «Компьютерное моделирование» включен в стандарты специальностей физико-математического и естественно-научного направлений, при этом стандарты содержат целый ряд сложных тем и вопросов компьютерного моделирования. Вместе с тем, на чтение очень насыщенного лекционного курса отводится слишком мало часов. Положение усугубляется тем, что на сегодняшний день практически отсутствует учебная литература по задачам компьютерного моделирования. В связи с этим родилась идея написать учебник по курсу компьютерного моделирования, который один из авторов на протяжении нескольких лет читал в РГПУ для студентов физико математических специальностей. Позднее было решено придать этому учебнику электронную форму, что позволяет использовать его также в качестве учебного пособия при проведении лабораторного практикума на компьютерах. Подобный подход вполне отвечает также и современным требованиям компьютеризации процесса образования.

И в лекционном курсе, и в электронном учебнике основное внимание уделяется не определениям, и не вопросам классификации различных видов моделей, а постановке и решению конкретных и достаточно сложных задач из различных разделов физики, химии, биологии.

В лабораторном практикуме на ЭВМ, сопровождающем лекционный курс, используются численные, аналитические, графические возможности математического пакета Mathcad, который был выбран из-за простого и наглядного интерфейса.

Большое внимание уделяется описанию и сравнению различных способов и методов решения одной и той же задачи, выяснению области применимости этих методов, оценки их точности и надежности. Так, решение системы уравнений Вольтерры, dN dt = 1 N 1 (1 2 N 2 ) dN 2 = 2 N 2 (1 1 N 1 ) dt (1) моделирующих систему «хищник-жертва», рассматривается в линейном приближениии, во втором порядке стандартной теории возмущений, методом Крылова-Боголюбова, и, наконец, решается численно методом Рунге-Кутты четвертого порядка (часть решений воспроизведена на рис. 1-2).

Рис. 1. Решение системы уравнений (1) в линейном приближении.

Рис. 2. Численное решение системы уравнений (1) методом Рунге Кутты.

Затем консервативность динамической системы Вольтерры используется для обоснования периодичности всех нетривиальных решений системы (1). В качестве иллюстрации приводится фазовый портрет системы, фазовые траектории которой совпадают с линиями уровня интеграла движения I ( N1, N 2 ) = 2 ( 1 N1 ln N1 ) + 1 ( 2 N 2 ln N 2 ). (2) Рис. 3. Фазовый портрет экологической системы «хищник-жертва».

Подобный подход мы используем и при исследовании всех других задач – начиная с детерминированной модели процессов радиоактивного распада, и заканчивая моделями бифуркационных явлений в некоторых динамических системах.

КОМПЬЮТЕРНОЕ ТЕСТИРОВАНИЕ Попов А.П., Богомолов А.А., Смирнов Д.С., Лучина Т.В.

Ростовский государственный педагогический университет В июле 2004 года в Ростовском государственном педагогическом университете был образован отдел контроля качества образования.

Основной задачей отдела является создание системы компьютерного тестирования, предназначенной для входного, текущего и заключительного контроля знаний студентов.

Для решения поставленной общей задачи требуется решение следующих взаимосвязанных частных задач:

1. наличие компьютерных классов, предназначенных для проведения тестирования;

2. наличие локальных сетей, соединяющих компьютерные классы с центральным сервером, на котором хранится и обрабатывается вся информация;

3. формирование единой базы данных, содержащей сведения обо всех студентах, проходящих тестирование (в перспективе в этой базе будут храниться сведения обо всех студентах вуза);

4. формирование баз тестовых заданий по всем предметам, выносимым на компьютерное тестирование;

5. создание простого и удобного редактора тестовых заданий;

6. создание программного комплекса, обеспечивающего выполнение следующих задач:

a. формирование индивидуальных тестов на основе имеющихся баз тестовых заданий;

b. корректное управление потоками данных и базами данных в условиях их непрерывного изменения и обновления;

c. защиту баз данных от несанкционированного доступа или сбоев в работе системы (для этого средства защиты должны включать также и дублирование баз данных);

d. объективную обработку результатов тестирования;

Кратко обсудим пути и методы решения задач, сформулированных в пунктах 1-6, и отметим трудности, возникшие при реализации намеченной программы.

Задачи, отмеченные в пунктах 1-2, являются чисто техническими, и решаются по мере поступления новой компьютерной техники (во всяком случае, их реализация не вызывает принципиальных затруднений).

Задача, поставленная в пункте 3, носит вспомогательный характер, но ее выполнение сопряжено с большой и утомительной, но очень важной работой, которая осложняется тем, что (как выяснилось в процессе создания общей базы) частичные базы данных, используемые в некоторых подразделениях вуза, содержали значительное количество ошибок.

Решение задачи, поставленной в пункте 4, невозможно без плотного взаимодействия с кафедрами и преподавателями, ведущими занятия по соответствующему предмету. Как и любая другая задача, на решение которой немаловажное влияние оказывает человеческий фактор, эта задача решается не всегда так легко и быстро, как того хотелось бы организаторам службы тестирования.

Задача пункта 5 на первый взгляд кажется принципиально не сложной, но на самом деле требует большой по объему и очень ответственной программистской работы. Несомненно, что создание хорошего редактора тестов позволит существенно облегчить решение задачи пункта Реализация пунктов 6a, 6b, 6c также не вызывают принципиальных затруднений, хотя также требуют значительной по объему программистской работы.

Неожиданные сложности возникли при реализации пункта 6d. История тестирования насчитывает не один десяток лет, и за это время были созданы и развиты самые разнообразные (иногда взаимодополняющие, а иногда взаимоисключающие) теории и модели, описывающие процесс тестирования и предлагающие соответствующие этим моделям методы обработки результатов тестирования. Тем не менее, полной (или хотя бы, частичной) ясности в этих вопросах до сих пор достигнуть не удалось. Достаточно упомянуть хотя бы тот факт, что широко распространенная и до сих пор используемая однопараметрическая модель Раша не позволяет объективно оценить уровень подготовленности испытуемых: полученная на основе принципа максимального правдоподобия оценка уровня подготовленности зависит лишь от общего количества выполненных заданий, и не зависит от уровня их сложности.

Двухпараметрическая модель Раша-Бирнбаума, в которой учитывается дифференцирующая способность тестовых заданий, лишена столь явного недостатка, но интерпретация самой дифференцирующей способности теста оказывается не столь однозначной (трудно решить, что влияет на величину этого параметра – качество подготовки испытуемых или качество самих тестов). Только в трехпараметрической модели Бирнбаума появляется новый параметр, учитывающий возможность случайного выбора правильного ответа в тестовых заданиях закрытого типа. На самом деле, этот параметр имеет фиксированное значение, которое зависит от числа дистракторов, а потому параметром модели, строго говоря, не является.


Все используемые модели тестирования плохи хотя бы уже тем, что не рассматривают тестирование как протекающий во времени процесс. Мы подходим к исследованию тестирования именно как процесса, и в качестве результатов тестирования фиксируем время выполнения каждого тестового задания, поскольку именно время выполнения является одновременно и мерой сложности задания, и мерой подготовленности испытуемого.

Насколько нам известно, подобный подход в практике тестирования используется впервые.

СТРУКТУРА ЭЛЕКТРОННЫХ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИХ ПОСОБИЙ ПО КУРСУ «ОБЩАЯ ГЕОЛОГИЯ» И ОПЫТ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ Попов Ю.В., Агарков Ю.В.

Ростовский государственный университет popov.geo@mail.ru Курс «Общей геологии», главной целью которого является рассмотрение основных особенностей протекания геологических процессов и их взаимосвязи, является базовом для всех геологических специальностей и, вместе с тем, одним из наиболее сложных. Достаточно отметить, что геология является, пожалуй, единственной естественнонаучной дисциплиной, не изучаемой в средней школе. Таким образом, студент первокурсник сталкивается с необходимостью в достаточно короткий срок освоить основы новой для него научной дисциплины с её терминологической базой и методологией. При этом сложность представляет не только объём материала, но и ряд специфических особенностей геологического знания.

Среди таких особенностей в первую очередь следует отметить тесное сочетание теоретических и эмпирических методов и многообразие разнородных изучаемых объектов.

Систематическая работа учащихся обеспечивается применением рейтинговой системы обучения, при этом контроль знаний, проводимый на устных опросах – коллоквиумах, дополняется баллами за подготовку рефератов, докладов или электронных презентаций. Применение такой системы сделало необходимым подготовку методических пособий, обеспечивающих рациональную организацию самостоятельной работы учащихся и самоконтроля, знакомство с дополнительной литературой, а также содержащих обширный иллюстрационный материал, обеспечивающий знакомство с различными геологическими объектами и их особенностями.

Одним из таких пособий является разработанное и внедрённое авторами (в версии на CD-R) электронное учебно-методическое пособие «Курс «Общая геология», построенное как система взаимосвязанных Web-страниц.

Это пособие включает в себя следующие главные разделы.

Программа курса. Раздел содержит перечень тем, рассматриваемых в курсе «Общая геология». Для каждой темы приводится список изучаемых понятий и положений, список дополнительной литературы и гиперссылок на ресурсы Internet, а также перечень тем для подготовки рефератов, докладов и презентаций.

Лекционный курс. Содержит развёрнутые конспекты лекций по всем изучаемым темам. Электронная форма пособия позволила дополнить тексты лекций большим количеством иллюстраций (цветные фотографии, схемы и пр.), что крайне важно для этого курса. Каждая из web-страниц лекционного курса связана с соответствующим контрольным модулем и перечнем дополнительной литературы.

Методическое пособие по подготовке курсовой работы. В данном разделе приводится перечень тем курсовых работ, сопровождающийся списком рекомендуемой литературы и гиперссылок, сведениями о методике подготовки работы, требованиями к её структуре, правилам оформления, поясняются критерии оценки работы. Использование это раздела позволяет учащимся начать подготовку курсовой работы с первых месяцев обучения.

Пособие по лабораторным работам. Содержит таблицы диагностических свойств минералов и горных пород, изучаемых в практической части курса «Общая геология», перечень рекомендуемых учебных пособий и дополнительной литературы.

Контроль знаний. Раздел включает контрольные вопросы по каждому из разделов курса.

Для студентов заочного отделения в пособии указан адрес электронной почты, на который они могут отправлять вопросы для получения консультаций, что вносит элемент дистанционного обучения.

Наряду с рассмотренным выше, в учебном процессе используется ещё несколько электронных пособий, в том числе пособие по практической части курса «Справочник-определитель минералов» и «Программа для тестового контроля знаний». «Справочник-определитель минералов» представляет собой «виртуальную» учебную коллекцию, включающую описательный блок с большим количеством фотографий изучаемых минералов, контрольный блок и справочник-определитель. Особое значение это пособие имеет для студентов заочного отделения, лишённых возможности систематической работы с учебной минералогической коллекцией.

Опыт применения электронных пособий показал их высокую эффективность, в первую очередь за счёт рациональной организации самоподготовки учащихся и возможности оперативного внесения корректив в учебные материалы.

Работа выполнена в рамках проекта РГУ по развитию и внедрению информационных технологий в процесс обучения.

ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ВОЛГУ И ЕЕ РОЛЬ В ФОРМИРОВАНИЯ УНИВЕРСИТЕТСКОГО САМОУПРАВЛЕНИЯ Попова Л.О.

Волгоградский государственный университет lyudmila.popova@volsu.ru Одной из проблем российского образования является эффективное управление ресурсами, которое в современной динамичной внешней и внутренней среде предприятия (организации) не может существовать без мощной информационной поддержки. Специфика объекта управления, которым является образовательная деятельность, и слабое развитие информационных систем в образовательной отрасли делают актуальной задачу разработки систем информационной поддержки управления образовательными ресурсами.

В вузах России отмечается устойчивый интерес к компьютерным интегрированным системам управления. На российском рынке информационных систем управления нет решения, готового к применению в системе высшего образования. Однако характерной особенностью вузов помимо индивидуальной специфики в системе управления является высокий научный потенциал. Поэтому в большинстве из них разрабатываются собственные информационные системы, реализующие различные методы управления. Обычно создаются отдельные модули, позволяющие автоматизировать основные виды деятельности (бизнес-процессы) вуза:

финансовое планирование и бухгалтерский учет, учебный процесс, управление персоналом, подготовку внешней и оперативной отчетности, документооборот. Как правило, подобные системы являются локальными, не адаптируемыми к изменяющимся условиям функционирования. Они не обеспечивают комплексную поддержку принятия решений в области анализа, регулирования и прогнозирования научно-образовательной деятельности, слабо ориентированы на информационные потребности студентов, преподавателей и других сотрудников вуза, не соответствуют принципам совместимости, открытости и масштабируемости.

В то же время традиционными проблемами вузовского управления являются:

• плохая адаптируемость к изменению условий функционирования;

• ориентация на краткосрочные цели, отсутствие стратегического планирования;

• отсутствие системы принятия управленческих решений, нечеткость управленческих процедур;

• "провисание" ряда управленческих функций (контроль, долгосрочное планирование);

• неразвитость маркетинга образовательных услуг.

Многие руководители вузов России склонны винить в этих проблемах именно информационные системы, не принимая во внимание, что последние являются составной частью систем управления и поэтому соответствует другим ее составляющим: целям и механизмам, создавая вместе с ними системное целое.

Актуальными являются следующие вопросы. Соответствует ли имеющаяся ИС системе управления вузом? В каком направлении и как развивать ИС вуза?

По мнению ряда специалистов в области управления любая организация, в том числе и университет, в своем развитии проходит последовательно фазы жизненного цикла: младенчество, подростковый период, юность, зрелость, старость. Каждая фаза определяет специфические функции и структуры, в том числе – функции и структуру информационной системы. Однако в каждый момент времени в организации присутствуют в разной степени структуры почти всех фаз ее развития, что отражается и в структуре ее информационной системы.

Типы организационных структур университета определяются способами координации совместной деятельности:

Способы координации Тип оргструктуры Взаимное согласование Адхократия Прямой контроль Простая структура Стандарт процесса Механистическая бюрократия Стандарт результата Дивизиональная структура Стандарт Профессиональная бюрократия квалификации Идеология Тоталитарная Главная из них, определяющая специфику университета, – основанная на стандарте квалификации профессиональная бюрократия, реализуется в полной мере только в фазе зрелости. В младенчестве для профессиональной бюрократии главным является взаимное согласование. Данный процесс возможен только в малых группах. По мере взросления организации осуществляется прямой контроль (в нашем случае ректората). Далее мы имеем стандарт процесса (примером является деятельность учебно методического управления вуза), затем стандарт результата (самостоятельность факультетов), в зрелости – стандарт квалификации (самостоятельность профессорско-преподавательского состава), наконец, в старости – идеология (преданность фирме). Каждый тип организационной структуры основан на своей «родной» информационной системе, которая таким образом эволюционирует вместе с организацией.

Задачами информационной системы являются, во-первых, обеспечение функциональности структур текущей фазы развития и, во-вторых, способствование взращиванию следующих структур в «правильной»

пропорции.

Настоящий период развития ВолГУ по ряду признаков можно отнести к фазе юности с ростками будущих и остатками прошедших фаз.

С другой стороны, наша информационная система уже исподволь работает на будущую, зрелую фазу развития, создавая необходимые условия и формы самоуправления.

Действительно, одной из определяющих характеристик зрелой фазы является институционализация (децентрализация и стандартизация) системы управления. В университете (профессиональной бюрократии) она принимает форму самоуправления.

Самоуправление – это участие всех сотрудников (и студентов) в управлении университетом, опосредованное – через представительство в органах управления и выборы руководителей и непосредственное – путем группового и личного участия в разработке и принятии управленческих решений. Необходимыми условиями самоуправления являются наличие институциональных форм группового и личностного участия и информационное обеспечение. Децентрализация управления требует создания информационной системы, позволяющей с одной стороны, руководству контролировать состояние самоуправляемых подразделений (сотрудников) взамен контроля действий получившего самостоятельность руководителя (сотрудника), с другой – самим самоуправляемым подразделениям и сотрудникам сравнивать свои показатели с аналогичными показателями коллег для повышения своей адаптивности.

К указанным инструментам управления можно отнести части Информационно-аналитической системы: электронную библиотеку документов, заполняемые и обрабатываемые в базе данных индивидуальные планы преподавателей, отчеты кафедр и факультетов, рейтинги.

Оценочные системы позволяют сравнить вклад подразделений и сотрудников в различные компоненты общего дела, представить целостную картину состояния подразделений и, главное, способствуют формированию общих критериев и ценностей путем коллективной разработки показателей и коэффициентов их значимости. Трехлетняя апробации рейтинговой системы показала возможность количественных оценок качественной уникальности и неформализуемости.

Главное в децентрализованном управлении – координация общего и локальных центров управления, наличие механизмов формирования общественного мнения, консенсуса, корпоративных норм поведения, ценностей, профессиональной этики. Именно это характеризует степень зрелости организации, позволяя развивать стратегию организации.

К таким механизмам можно отнести сайт ВолГУ, объем которого превышает 1000 страниц (без учета ассоциированных полнотекстовых документов). Структура и информационный ресурс сайта дают возможность объемно в целом и подробно представить себе деятельность университета. А мониторинги общественного мнения посредством Интернет-опросов и Интернет-анкетирования представляют собой (пусть еще слабую) форму индивидуального участия в управлении.

Накопление научно-методических ресурсов в электронной библиотеке изданий, способствуя реализации основной функции, показывает издательскую активность профессорско-преподавательского состава и их приверженность корпоративным интересам.

Для упрощения и разнообразия виртуального общения между всеми участниками научно-образовательного процесса в 2004 г. создан портал с самоорганизующейся структурой.

Основу ресурсов портала, реализующее его главное функциональное назначение (предоставление информации) образует база данных полнотекстовых документов по научно-образовательной деятельности. Сама коллективная деятельность обеспечивается специальным способом размещения и доступа к информации.

Эта структура сейчас начинает наполняться ресурсами. Мы надеемся, что она в скором времени начнет активно эксплуатироваться. В случае успешности этого проекта, он может стать главным инструментом создания единого информационного пространства.

Число авторов информационных ресурсов нашей ИС превышает человек, а пользователей – несколько тысяч.

Процесс формирования самоуправления во многом «стихиен».

Корпоративная информационная система является его механизмом и одновременно индикатором: ее отсутствие сдерживает процесс, создание на раннем этапе не вызывает интереса. Но его отсутствие может свидетельствовать как о предельной централизации, так и о предельной децентрализации какой-то деятельности, практическом отсутствии координации и управления. Постепенное нарастание интереса обнаруживает, что в университете, независимо от существующих механизмов руководства идёт формирование инструментов самоуправления.

Перспективной задачей развития ИС является информационное обеспечение системы оценки качества подготовки специалистов – одного из главных условий перехода к фазе университетской зрелости. Решение этой задачи включает в себя формирование баз данных по направлениям и специальностям подготовки, создание формализованного описания всех бизнес-процессов вуза, создание системы комплексного оценивания, информационной поддержки децентрализованного финансового управления (оценки затрат и доходов по всем подразделениям, создание системы стимулирования и т.д.).

Рано или поздно на смену собственной ИС придет единая, отвечающая потребностям университета система, интегрированная в отраслевую ИС, которая к тому времени, надеемся, будет создана. Главное назначение сегодняшней ИС ВолГУ – создание единого информационного пространства как основы университетского самоуправления.

СРАВНЕНИЕ ФОРМАТОВ ПУБЛИКАЦИИ ТРЕХМЕРНЫХ ВИРТУАЛЬНЫХ СЦЕН В СЕТИ INTERNET В КОНТЕКСТЕ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ (ОБЗОР) Потий О.А.

Ростовский государственный университет, ЮГИНФО opotiy@mail.ru Введение Бурное развитие аппаратных и программных средств визуализации трехмерных объектов и сцен, частично связанное с успехами игровой индустрии, позволяет применить имеющиеся в этой сфере наработки в процессе исследования и обучения. Погружение исследователя в синтетическую трехмерную среду позволяет более эффективно воздействовать на визуально-пространственные рецепторы и, как следствие, более точно представить предмет изучения, по сравнению с двумерными динамическими или статическими слайдами – пользователь сам может выбрать ракурс отображаемого объекта, приблизить или удалить его, поменять параметры освещенности или закраски.

В археологии, архитектуре древности и современности, аэродинамических исследованиях и визуализации полей методы виртуальной реальности с успехом применяются на практике. Рассмотрение виртуальной модели какого-либо объекта или явления в интерактивном режиме позволяют значительно уменьшить затраты на обучение специалистов, так как не требуется наличие самого объекта, что делает не нужным выезд исследователя непосредственно к предмету изучения или моделирование ситуации с использованием дорогостоящего оборудования. Кроме этого, такой распределенный характер визуализации дает возможность удаленно наблюдать за ходом исследования или эксперимента, просматривая виртуальную модель объекта, синтезированную за многие километры от наблюдателя[1].

Существующие технологии создания виртуальной среды, такие как виртуальные телевизионные студии, камеры и площадки трехмерной среды, используются на корпоративном уровне и в большинстве своем не доступны рядовому пользователю. С другой стороны, в образовательном процессе, зачастую не требуется такого бескомпромиссного «погружения». В этих случая достаточно обойтись трёхмерным интерактивным изображением, отображаемым на плоскость монитора или проекционного экрана. При наличии специального оборудования и программного обеспечения можно получать стереоскопическое изображение на этих устройствах[2].

Наличие постоянно развивающегося Internet-сообщества со своей сетевой инфраструктурой, в свою очередь, позволяет разделить в пространстве серверную площадку с трехмерными сценами и пользователя их просматривающего. Таким образом, становится возможным использовать весь накопленный арсенал средств дистанционного обучения в совокупности с дистанционной визуализацией виртуальной модели.

Форматы представления трехмерных объектов Широко распространены несколько Internet-ориентированных технологий создания виртуальных трехмерных сцен на потребительских рабочих станциях. В данном обзоре выделяется три средства – текстовые языковые форматы VRML[4] и 3DML[3], и бинарный формат Cult3D[6].

Принципиальная разница между этими форматами – способ описания трехмерных объектов в сцене. Форматы VRML и 3DML являются языковыми средствами, спецификация этих языков трехмерной разметки доступна для рядового пользователя. Формат Cult3D хранит описание сцены в виде бинарного файла. Структура этого формата пользователю не доступна.

Работа с этими форматами предполагает наличие трёх инструментов и происходит в три этапа:

• Система моделирования виртуальной среды, в которой происходит создание трехмерной сцены в визуальном или невизуальном режиме.

Как правило, такими системами являются широко распространенные пакеты трехмерного моделирования и анимации, такие как 3DStudio MAX, MAYA, Lightwave и т.д. Среда моделирования не обязательно является специализированным программным продуктом. Работать с текстовыми форматами VRML и 3DML возможно с помощью обычных текстовых редакторов. Фирмы и консорциумы, предоставляющие средства просмотра этих форматов, как правило, предлагают и текстовые редакторы с подсветкой синтаксиса. Однако следует отметить, что полноценно работать со сложными полигональными моделями порядка нескольких сотен граней без применения специальных средств моделирования невозможно. Для работы с форматом Cult3D кампания CYCORE, являющаяся поставщиком этой технологии, предоставляет программные средства собственной разработки.



Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 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.