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 |   ...   | 6 | 7 || 9 |

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

-- [ Страница 8 ] --

Информационная система, предназначенная для оперативного учета студентов-контрактников в институте и формирования отчетов, разрабатывалась по архитектуре Клиент-Сервер. При написании клиентской части программы использовался язык программирования Object Pascal, а серверной - СУБД Cach. В системе реализована многоуровневая форма доступа к данным, определяется в соответствии с должностными обязанностями. Сама информационная система представляет собой базу данных, методы и клиентское программное обеспечение.

5. Выше были рассмотрены примеры ИС, используемых главным образом в административных целях. Но, кроме того, широкое распространение получают системы, основной целью которых является помощь в обучении студентов. В Российском государственном университете инновационных технологий и предпринимательства была разработана Информационная система обеспечения учебного процесса, которая может быть использована для студентов большинства технических и естественно – научных специальностей вузов России. С развитием информационных технологий (Internet) она найдет широкое применение в системах дистанционного образования, а также в центрах повышения квалификации и переподготовки кадров с высшим техническим образованием.

Рассматриваемая автоматизированная обучающая система по дисциплине «Методы и средства измерений» позволяет перенести на компьютер наиболее отработанную преподавателем информацию, повторяющуюся в очередном цикле обучения.

Обучающая система имеет встроенные средства сбора информации о ходе обучения. Разработанное руководство пользователя и разделы курса на магнитном носителе позволяют использовать компьютерную обучающую программу в учебном процессе без дополнительных временных и трудовых затрат, за исключением, может быть, небольшого вводного ознакомительного занятия, дающего представление о принципах построения автоматизированного курса.

Вывод На современном этапе управление учебным процессом без применения информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) не может быть эффективным. Это связано с разбросанностью учебных подразделений, введением дистанционных форм обучения и необходимостью постоянно корректировать учебные планы и перечень специальностей в соответствии с требованиями рынка образовательных услуг. Применение ИКТ позволяет оперативно собирать информацию о проходящем учебном процессе, отслеживать успеваемость и подсчитывать рейтинг каждого студента на всех этапах учебного процесса, постоянно контролировать качество преподавания, следить за рынком образовательных услуг.

Во многих ВУЗах нашей страны уже внедрены отдельные подсистемы управления учебным процессом с использованием ИКТ. В деканатах используются автоматизированные системы, которые содержат базы данных учебных планов, контингента студентов, результатов промежуточных аттестаций и сессий. Эти системы позволяют оперативно готовить необходимые сведения о студентах, их успеваемости, следить за графиком учебного процесса. Они позволяют быстро решать вопросы по управлению учебным процессом, при необходимости вносить изменения в график учебного процесса с целью повышения качества подготовки специалистов.

ИНФОРМАЦИОННЫЙ ПОРТАЛ ФАКУЛЬТЕТА ВЫСОКИХ ТЕХНОЛОГИЙ Середа Е.М, Гаврилова З.П.

Ростовский государственный университет, факультет высоких технологий decanat@fvt.rsu.ru При создании порталов всегда нужно придерживаться определённых требований: загрузка страниц должна происходить по возможности быстро, любая страница должна выглядеть одинаково в разных разделах сайта, сайт должен отображаться корректно при просмотре в различных программах, пользователь должен легко разбираться, какая информация есть в портале и как её найти.

HTML – это язык разметки гипертекста (HyperText Markup Language), однако он давно перестал быть просто языком программирования. Понятие HTML включает в себя различные способы оформления гипертекстовых документов, дизайна, гипертекстовые редакторы, браузеры и многое другое.

При разработке сайта «Факультете Высоких Технологий» был выбран язык PHP. Он является серверным межплатформенным, встроенным в HTML, языком написания сценариев.

Первоначально аббревиатура PHP расшифровывалась как Personal Home Page. Этот язык был создан в 1994 году, с целью отслеживать пользователей, просматривающих домашние страницы. Позже, когда функциональность PHP значительно расширилась, этот язык начали использовать для создания сложных порталов и сокращение начали расшифровывать как «гипертекстовый препроцессор» (PHP: Hypertext Preprocessor). Таким образом, данное определение означает, что данные в этом языке обрабатываются до того, как становиться HTML-страницами.

Преимущества PHP перед базовым HTML состоит в том, что последний представляет собой систему с ограниченными возможностями, не обладающую гибкостью или динамичностью. Также одними из преимуществ PHP является быстрота выполнения сценариев, а также тот факт, что PHP является языком с открытым исходным кодом и его можно использовать на серверах типа Apache.

Исходя из выше изложенных причин, портал «Факультета Высоких Технологий» создан именно на языке PHP. Выбор данного языка не случаен, поскольку портал факультета должен соответствовать правилу информативности и динамичности, а также возможной расширяемости.

Портал факультета полностью работает на данном языке, что позволяет привносить новые элементы в портал, либо удалять устаревшие, не меняя всей структуры портала. Это и позволяет добиваться динамичности и расширяемости.

Портал изначально задуман и формируется не как аналог обычной визитной карточки, только с большим объемом информации, а, как создание информационно-образовательной среды для сообщества преподавателей, студентов, абитуриентов, специалистов, представителей фирм-заказчиков и т.п.

Одними из задач при создании портала факультета, являлось создание информативного ресурса, позволяющего информировать посетителей о новостях факультета и факультетской жизни, а также возможность рассказать поступающим о данном факультете.

В связи с этим была реализована возможность, создавать, редактировать и удалять новости факультета, без каких либо знаний в области программирования. Для этого был специально создан раздел для управления порталом. В данный раздел можно также будет привносить, по мере необходимости, различные нововведения для управления порталом, например такие как: «статистика посещаемости», «управление голосованиями» и прочие необходимые модули.

Также была создана возможность, повторно использовать один и тот же код или текст, в разных страницах портала, что позволяет менять его не в каждой странице портала, а всего лишь в одном конкретном файле – принцип модульности.

Однако всё же первым этапом создания портала, является разработка и создание дизайна. На этом этапе следует придерживаться некоторых правил:

• подбор цвета • структура представления данных (учитывая специфику материала, изложенного непосредственно в портале) • максимальная понятность в навигации • по возможности, наиболее удобная система помощи При подборе цвета, стоит придерживаться так называемого правила «трёх цветов»: не стоит использовать более трёх цветов на одном портале, не включая более светлые или более тёмные оттенки этих цветов, а также фон страницы. Конечно, это не является не прикосновенным правилом, скорее это пожелание, однако соблюдение данного правила придаёт порталу более привлекательный внешний вид.

Внешний вид и структура представления данных на портале представляет собой простой информационный ресурс.

«Полоса навигации» используется для перехода к различным разделам портала. На эту панель выведены основные разделы:

• новости факультета • информация о деканате факультета • информация о кафедрах • информация для поступающих на факультет • информация для студентов, такая как «расписание занятий»

• форум факультета, который в данный момент разрабатывают студенты факультета • контактная информация Все выше перечисленные разделы подразделяются на подразделы, которые созданы для удобства пользователя.

Для большей простоты в навигации создана отдельная колонка, в которой размещена краткая и понятная информация по трём важным разделам портала, а также созданы «быстрые ссылки» на самые популярные разделы портала, представляющие собой графические блоки.

Понятность в навигации по порталу достигалась путем использования стандартных методов и способов представления данных. Все используемые элементы достаточно хорошо знакомы пользователю и ничего нового, не знакомого пользователю собой не представляют. Кроме того, были использованы стандартные стили для текста. То есть, если в тексте использована ссылка, то она подчеркнута и выделена, синим цветом. Это упрощает работу пользователю, т.к. интуитивно понятно как попасть на другую станицу.

Хотя портал и является информационным, но присутствие на нем только лишь текста не придает ему привлекательного внешнего вида. Кроме того, отсутствие какой-либо графики затрудняет ориентацию по темам, а также резко падает удобочитаемость текста. Поэтому для придания порталу более изысканного вида и увеличения привлекательности были использованы изображения и различная графика, подчеркивающая тематику портала.

Планируется добавить новый тематический раздел портала:

методическое обеспечение факультета высоких технологий. Это обеспечит помощь в подборе и поиске методических или учебных материалов студентам. В настоящее время портал факультета высоких технологий начал функционировать в режиме экспериментальной эксплуатации.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ Сидиропуло С.Г.

Ростовский Государственный Университет, ЮГИНФО spartak@rsu.ru В последнее время увеличение антропогенного воздействия на окружающую среду, вызванное интенсивным развитием материального производства приводит к нарушению экологического равновесия как локально – в отдельных районах земного шара, так и глобально – в масштабах планеты в целом. Продолжающаяся человеческая деятельность и дальнейшее экономическое и социальное развитие зависят от качества окружающей среды. По мере истощения природных материалов поток веществ через стадии производства, потребления и использования должен быть управляем так, чтобы облегчить или поддержать их оптимальное использование. Необходимо помнить что, натуральные ресурсы конечны и потребление одного поколения не должно происходить за счет последующих.

В связи с этим, проблема нахождения оптимального сочетания таких понятий, как коммерческая выгода, стратегический экономический интерес и необходимость улучшить экологическую ситуацию, приводит к необходимости создания математических моделей, объединяющих хозяйственную деятельность человека с экологическими системами с точки зрения проблем экономики, экологии и устойчивого развития. Трехмерность модели обуславливает большую размерность получаемых систем линейных уравнений. Такого рода математические модели реализовать на персональном компьютере невозможно. Для решения этих задач требуются компьютеры в десятки раз более производительные. В этом случае необходимо обратиться в суперкомпьютерный центр для получения доступа к высокопроизводительным вычислительным системам.

Такой суперкомпьютерный центр был создан в РГУ. В настоящее время учебно-методический комплекс суперкомпьютерного центра имеет следующую структуру nCUBE 2S — классическая MPP система из 64-х вычислительных узлов. Управляется nCUBE 2S хост-компьютером 4D/35 фирмы SGI.

Наличие прокси-сервера на хост-компьютере и кросс-компиляторов для nCUBE на компьютерах фирмы SUN позволяет использовать компьютеры SUN в качестве хост-компьютеров 2-го уровня. Рекомендуется использовать nCUBE 2S для отладки параллельных программ и обучения параллельному программированию.

Compaq Alpha DS20E — 2-х процессорная SMP система с общей памятью объемом 1 Гб и объемом дискового пространства 2х18 Гб.

Рекомендуется использовать для запуска программ в пакетном режиме через систему PBS.

SUN Ultra 60 — 2-х процессорная SMP система с общей памятью объемом 1 Гб и объемом дискового пространства 18 Гб. Рекомендуется использовать для запуска программ в пакетном режиме через систему PBS.

Компьютер выполняет также функции NIS сервера и NFS сервера, экспортирующего домашние директории пользователей на все другие вычислительные системы (nCUBE 2S, Linux-кластер, DS20E). Используется также как host-компьютер для работы с nCUBE 2S.

Linux-кластер — вычислительная система из 10 узлов, соединенных служебной сетью Fast Ethernet через коммутатор Cisco Catalyst 2900 и скоростной вычислительной сетью Gigabit Ethernet через коммутатор фирмы Allied Telesyn. Каждый из узлов представляет собой компьютер с процессором Pentium 4 2.4 Ггц, 512 Мб оперативной памяти (RAMBUS PC 1066) и 20 Гб жестким диском. Возможно исполнение как однопроцессорных, так и параллельных программ. Среда параллельного программирования — MPI (Mpich-1.2.2). Рекомендуется использовать для запуска программ в пакетном режиме через систему PBS. Для компилиции и отладки программ выделен специальный компьютер с такими же характеристиками, как и вычислительные узлы. Диспетчерская система счетные задачи на хост-компьютере не запускает.

SUN Ultra 10 — однопроцессорная рабочая станция с оперативной памятью 256 Мб и объемом дискового пространства 40 Гб. Используется главным образом в учебном процессе для обучения UNIX технологиям и параллельному программированию (в качестве host-компьютера nCUBE 2S).

Выполняет также множество вспомогательных функций (WWW сервер, FTP сервер, NFS сервер, Mail сервер).

Так же учебно-информационный сервер сектора высокопроизводительных вычислительных систем был создан для информационной поддержки пользователей суперкомпьютерного центра РГУ. Сервер ориентирован на программистов, работающих в среде ОС UNIX и занимающихся разработкой программ для многопроцессорных вычислительных систем.

Следует заметить, что для управления заданиями на гетерогенном кластере ЮГИНФО РГУ используется бесплатно распросраняемая версия диспетчерской системы OpenPBS ( Portable Batch System - PBS). PBS обеспечивает управление выполнением заданий на широком наборе конфигураций вычислительных узлов:

• на рабочих станциях с разделением времени между задачами • на многопроцессорных системах с поддержкой как режима разделения времени на процессорах, так и эксклюзивном обслуживании каждым процессором отдельной задачи • на кластерных системах с одним или несколькими процессорами на вычислительных узлах • на произвольных комбинациях перечисленных выше систем • Основные характеристики системы • система может обслуживать множество потоков очередей, разделенных как по архитектуре вычислительных узлов, так и по требуемым задаче ресурсам ( времени решения задачи, оперативной памяти и т.д.) • позволяет указывать требуемые задаче ресурсы ( время решения, требуемую память и т.д.) • позволяет устанавливать предельные лимиты на ресурсы • позволяет устанавливать лимиты по умолчанию PBS состоит из четырех основных модулей, каждый из которых может устанавливаться на одном или нескольких вычислительных узлах, обслуживаемых системой :

• одного или нескольких серверов заданий • одного или нескольких планировщиков заданий • исполнительных серверов - по одному на каждый вычислительный узел • набора команд администратора для управления системой и набора команд пользователя для управления своими заданиями.

В настоящее время системой PBS в ЮГИНФО РГУ обслуживаются следующие вычислительные ресурсы:

• 2-х процессорная система Compaq Alpha DS20E • 2-x процессорная система SUN Ultra 60 (на которой установлено ядро PBS) • 10-ти процессорный Linux кластер на базе Intel Pentium 4 2.4 Ггц В соответствии с этим создано три потока очередей, по одному для каждой архитектуры с именами ALPHA, SUN, LINUX. Внутри каждого из потоков дополнительного разбиения (например по времени решения задачи) пока не сделано. Используется устанавливаемый по умолчанию планировщик FIFO (первый вошел первый вышел), сконфигурированный для эксклюзивного выполнения одного счетного процесса на каждом из процессоров. Таким образом, на двух процессорных системах может выполняться либо одна двух процессорная задача, либо две однопроцессорных. Соответственно на кластере либо одна десяти процессорная, либо десять однопроцессорных (или какие-то промежуточные варианты). PBS автоматически распределяет задания по свободным узлам заданной архитектуры. Разумеется, никакого распараллеливания PBS не выполняет - чтобы программа могла выполняться более, чем на одном узле, она должна быть параллельной. В настоящее время для PBS установлены два предельных лимита (и их значения по умолчанию):

- максимальное число процессоров для ALPHA и SUN - 2, для кластера 10 (значение по умолчанию - 1) - максимальное время решения - 168 часов (7 суток) (значение по умолчанию 1 час).

Если в заказе превышен предельный лимит, то задание отвергается. По истечении заказанного времени решения задача автоматически снимается со счета.

Наличие суперкомпьютерного центра РГУ позволяет осуществлять реализацию математических моделей, описывающих сложные экологические процессы. В настоящее время сотрудники ЮГИНФО РГУ при участии аспирантов и студентов РГУ выполняют проект «Решение задач экологической безопасности в районе Ростовской АЭС методами математического моделирования с использованием высокопроизводительных вычислительных систем», поддержанный РФФИ и Администрацией Ростовской области. Вычислительные эксперименты в рамках проекта реализуются на вычислительных системах суперкомпьютерного центра РГУ.

КОМПЬЮТЕРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО ЭЛЕКТРОТЕХНИКЕ Синявский Г.П., Бабичева Г.В., Кожухова О.И.

Ростовский государственный университет, Филиал Новороссийской государственной морской академии, Ростовский государственный экономический университет sinyavsky@phys.rsu.ru В последнее время при изучении студентами электротехники широкое применение находят системы компьютерного моделирования и анализа электротехнических схем [1]. Такие компьютерные программы содержат набор элементов электротехнических схем, представленных в виде условных обозначений, которые обладают основными свойствами реальных физических элементов: источников напряжения и тока, резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности, трансформаторов, электрических машин, логических элементов и т.д. Они, по существу, являются виртуальными компьютерными лабораториями. Собрав на экране монитора требуемую виртуальную электротехническую схему, можно выполнить ее анализ, изучить ее в установившемся или переходном режиме работы. При этом результаты исследований совпадут с результатами измерений реальной схемы, что является несомненным достоинством этих компьютерных лабораторий.

Такой подход анализа электротехнических схем представляется более привлекательным, чем использование унифицированных лабораторных стендов, когда один стенд позволяет обеспечить выполнение ряда лабораторных работ. Выполнение компьютерных лабораторных работ может оказаться для студента более ясным, чем выполнение работ на иных современных многоцелевых лабораторных стендах, поскольку при выполнении компьютерной лабораторной работы студент сам собирает электротехническую схему из элементов и может более полно ее исследовать.

В настоящем докладе приводятся результаты разработки девяти компьютерных лабораторных работ по основам электротехники.

Лабораторная работа № 1. Исследование цепей постоянного тока.

В работе исследуются последовательное и параллельное соединение резисторов. Проводится проверка эквивалентной замены двухполюсника, состоящего из двух последовательно включенных источников ЭДС.

Изучается эквивалентная замена двухполюсника, состоящего из двух параллельно включенных источников тока.

Проверяется эквивалентность преобразования неидеального источника тока в неидеальный источник ЭДС. Проводится исследование делителя напряжения и делителя тока.

Лабораторная работа № 2. Исследование однофазой цепи переменного тока.

Проводится анализ амплитудно-фазовых соотношений для тока и напряжения в резисторе, конденсаторе и катушке индуктивности при гармоническом воздействии. Исследуются мгновенная, полная, активная и реактивная мощности в этих элементах.

Исследуются амплитудно-фазовые соотношения для токов и напряжений в схемах, содержащих три компонента. Проводится измерение мгновенной, полной, активной и реактивной мощностей.

Лабораторная работа № 3. Исследование цепи однофазного переменного тока при последовательном включении электроприемников.

Исследуются физические процессы, происходящие в установившемся режиме в цепи, содержащей последовательно соединенные активное, индуктивное и емкостное сопротивления, при изменении фиксированных значений емкостного сопротивления.

Лабораторная работа № 4. Исследование цепей переменного тока с активно-индуктивным сопротивлением и активно-емкостным сопротивлением.

Исследуются амплитудно-фазовые соотношения для токов и напряжений при последовательном и параллельном соединениях активного и реактивного компонентов (резистора и конденсатора, резистора и катушки индуктивности). Изучаются временные диаграммы токов и напряжений при гармоническом воздействии. Исследуется связь мгновенной, полной, активной и реактивной мощностей для пассивного двухполюсника.

Лабораторная работа № 5. Исследование цепи однофазного переменного тока при параллельном включении электроприемников.

Исследуются физические процессы, происходящие в установившемся режиме в цепи, содержащей параллельно соединенные активное, индуктивное и емкостное сопротивления.

Лабораторная работа № 6. Исследование последовательного колебательного контура.

Исследуются амплитудно-частотные характеристики элементов последовательного колебательного контура (резонанс напряжений).

Исследуются фазо-частотные характеристики элементов последовательного колебательного контура (резонанс напряжений).

Лабораторная работа № 7. Исследование способов регулирования токов и напряжений в электроприемнике.

Любой электроприемник или группа электроприемников переменного тока (электрические машины, трансформаторы и т. д.) путем преобразований сводится к простой ветви, содержащей последовательно соединенные резистор и индуктивное сопротивление. Параллельное присоединение конденсатора эквивалентно широко применяемому на практике методу компенсации реактивной мощности.

Следовательно, исследуя такую простую цепь, можно получить достаточно полные представления о процессах, происходящих в реальных сложных и разветвленных цепях и устройствах, а также способах регулирования токов и напряжений в электроприемнике.

Лабораторная работа № 8. Исследование цепи трехфазного тока при соединении электроприемников звездой.

Исследуются цепи трехфазного переменного тока в симметричном и несимметричном режимах, а также влияния нейтрального провода на величину фазных напряжений электроприемников.

Исследование однофазного Лабораторная работа № 9.

трансформатора.

Исследуется однофазный трансформатор в режимах холостого хода, короткого замыкания и активной нагрузки.

Выполнение данных компьютерных лабораторных работ позволяет студентам изучить основные свойства простейших электротехнических схем и научиться измерять их характеристики.

Литература.

1. Электротехника и электроника в экспериментах и упражнениях./ Под общей ред. Д.И. Панфилова.- М.: ДОДЕКА. 2000. Т.1.- 304 с.

ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ РАСПРОСТРАНЕНИЯ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ Субботина Т.Н.

Ростовский государственный университет, ЮГИНФО tsub@rsu.ru При изучении атмосферы или океана перед исследователями часто стоит задача моделирования распространения различных химических веществ, оказывающих влияние на жизнедеятельность данной среды. При этом, как правило, приходится использовать специальные программы для персональных компьютеров, в результате чего возникает необходимость в покупке дорогого программного обеспечения с заложенными в него основными характеристиками, изменение которых недоступно обычному пользователю. Чтобы преодолеть эти неудобства, был создан комплекс программ «ПРОМИС» для моделирования распространения и взаимодействия двух загрязняющих веществ в нерегулярной области.

Используемая в программном комплексе «ПРОМИС» модель переноса и химического взаимодействия двух примесей позволяет решать задачи разной физической природы, связанные с процессами конвекции и диффузии, такие как гидродинамика вязких несжимаемых жидкостей, распространение веществ и распределение температуры в атмосфере, в водоемах и т.д. При этом существует возможность учитывать многие факторы, которые имеют место в реальной среде: консервативность или неконсервативность примесей;

вид источника – стационарный или движущийся, единственный или множественный;

сброс может быть разовым, постоянным или осуществляться по некоторому закону;

на границе области расчетов можно задавать различные течения или можно определить непроницаемость границы. Комплекс программ разработан таким образом, что пользователь Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, проект N~03-01-00005, проект N~04-01-96807, программы "Университеты России", проект УР.03.01.272, программ "Развитие потенциала высшей школы", "Фундаментальные исследования и высшее образование" и гранта CRDF.

может управлять всеми этими факторами в процессе расчетов, меняя определенные параметры в необходимый момент времени.

Комплекс «ПРОМИС» состоит из двух основных блоков программ:

1. Модуль расчета распределения концентрации примесей (функциональный).

2. Модуль графического отображения полученных данных (сервисный).

Функциональный модуль рассчитывает распределение концентрации двух примесей, взаимодействующих между собой и перемещающихся под действием конвекции и диффузии среды в заданный момент времени. Расчет осуществляется с помощью треугольной кососимметричной разностной схемы, специально разработанной и протестированной для такого класса задач. Сервисный модуль предназначен для наглядного представления информации, полученной в результате решения задачи с помощью первой программы.

Большую помощь в облегчении использования комплекса «ПРОМИС»

может оказать диалоговый интерфейс между пользователем и программным обеспечением. При этом от пользователя требуется только некоторая минимальная «компьютерная грамотность», позволяющая вести с помощью монитора, клавиатуры и мыши диалог с программным обеспечением комплекса.

Еще одно преимущество данного комплекса – открытость его программного кода. При необходимости пользователи-программисты, зная основы алгоритмических языков, без особого труда могут внести изменения в модуль расчетов, заменив, например, метод решения задачи, задав поле скоростей в виде аналитической функции и т.д.

Пользователям-непрограммистам диалог позволяет самостоятельно ставить и решать «стандартные» задачи из предметной области комплекса, почти полностью не имея знаний о правилах выполнения программ на персональном компьютере.

НАВИГАТОР ГЕОИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ «АЗОВСКОЕ МОРЕ»

Сурков Ф.А., Чебаков И.М.

Ростовский государственный университет sur@gis.rnd.runnet.ru Геоинформационная система (ГИС) «Азовское море» как средство научно-образовательных телекоммуникационных систем предназначена для изучения и прогнозирования процессов, происходящих в Азовском море.

Удобный и функциональный интерфейс пользователя при работе с ГИС «Азовское море» предполагает создание специализированного локального навигатора по ГИС «Азовское море».

Целью настоящей работы и является создание навигатора по ГИС «Азовское море», с помощью которого пользователь сможет реализовать следующие операции:

- Выбрать одну из входящих в систему карт и открыть ее для просмотра и считывания представленной на ней информацией.

- Выбрать один из входящих в систему модулей и войти в него с целью:

выполнения сравнительного анализа, сопоставления, взаимного наложения карт (оверлей, корреляция);

визуального анализа изменения тех или иных динамических показателей (например, количества осадков, температуры, силы ветра);

работы с информационной подсистемой по рекам бассейна Азовского моря.

- Вызвать программу, демонстрирующую работу с ГИС «Азовское море».

- Получить краткую справочную информацию о системе.

Базовыми задачами разработки навигатора являются: изучение и анализ тематических блоков ГИС «Азовское море»;

изучение и адаптация программного инструментального обеспечения;

разработка типовых сценариев навигации;

использование красивого дизайна и удобного интерфейса навигатора.

Навигатор размещается на сайте ГИС РГУ и предоставляет возможность любому пользователю перемещаться по иерархии системы по любой из ветвей, просматривая содержание разделов в целом, отдельных подразделов или карт, выбирать и открывать нужную карту.

СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ ЭЛЕКТРОННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО РЕСУРСА СПЕЦИАЛЬНЫХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН КОРПОРАТИВНОЙ КАФЕДРЫ Сухинов А.И., Надолин К.А., Черепанцев А.С.

Таганрогский радиотехнический университет, Ростовский государственный университет sai@rec.tsure.ru В настоящее время, следуя общемировой тенденции, в российской системе высшего образования все большую роль начинают играть электронные средства обучения. Это определяется как потребностью в более широком информационном поле, так и в получении навыков самостоятельной работы студентов. Активизации этого процесса способствует и развитие сети Интернет и web-технологий, предоставляющих новые возможности в доступе к информационным обучающим материалам.

Использование в процессе обучения возможности электронных обучающих систем позволяет качественно изменить всю технологию предоставляемых образовательных услуг. В настоящее время электронный образовательный ресурс представляет полный комплекс взаимодействия студента и обучающей системы на всех этапах обучения. В отличие от ранних подходов, при которых, как правило, имелась лишь общедоступная электронная версия учебника, конспекта лекций, типовых расчетов и т.д., в настоящее время имеющиеся системы включают возможность использования не только дополнительных учебных пособий, но и курсов практических занятий, лабораторных работ, самотестирования и контроля знаний. Кроме того, данные системы включают и возможности ведение документации по контролю как графика учебного процесса так и успеваемости.

Следует отметить качественное отличие использования электронных средств обучения при очной форме обучения от систем дистанционного образования. В отличие от последней, электронные образовательные ресурсы лишь расширяют возможности студента по получению дополнительной информации как по изучаемым разделам лекционно-практических курсов, так и по объективному представлению о полученных навыках и знаниях в процессе обучения. Актуальная в настоящее время задача повышение доли самостоятельной работы студента непосредственно реализуется в данной системе. При этом достигается адаптивность информационного потока (например, скорость восприятия информации определяет сам студент).

Систему обучения при этом можно представить схемой, представленной на рис.1.

Закрепление темы на Аудиторные лекционные Аудиторные практические практических задачах занятия занятия Проработка сложных тем Расширенное изучение по теме решений. Решение задач Разбор правильных проработка материала Предварительная Ссылки на теоретический курс Электронный Электронный задачник учебный курс Электронная самопроверка знаний Экзамен (контрольный тест) Рис.1.

Таким образом, можно выделить следующие необходимые компоненты современного электронного ресурса обучения:

1) Наличие доступной электронной библиотеки учебных пособий и курсов.

2) Наличие электронных задачников с пояснениями решений и базой задач для самостоятельного решения.

3) Система контроля знаний студентов.

Создание на базе Южно-Российского корпоративного университета, куда входят РГУ, ТРТУ и ЮРГТУ, корпоративной научно-исследовательской кафедры математического моделирования и прикладной математики предполагает развитие и качественно новых подходов в области образовательного процесса, ведущегося по специальности «Математическое моделирование» на кафедрах математического моделирования РГУ, высшей математики ТРТУ и прикладной математики ЮРГТУ. Наряду с возможностями проведения совместных студенческих конференций, обменом ведущих преподавателей и т.п., качественно новую важную роль приобретает создание и функционирование совместных электронных образовательных ресурсов. Специфика корпоративной кафедры определяет следующие требования к электронному обучающему ресурсу:

1) Общедоступность электронного учебного материала при географической разобщенности пользователей.

2) Возможность включения всех видов занятий.

3) Унификация учебного материала по общим читаемым курсам.

4) Единая система требований к полученным навыкам и знаниям по общим читаемым курсам 5) Использование современных сетевых возможностей по проведению совместных занятий между удаленными слушателями и преподавателями.

6) Адекватность структуры обслуживания электронного образовательного ресурса специфике корпоративной кафедры 7) Простота в работе.

В настоящее время имеется большое количество программных продуктов как зарубежных, так и отечественных фирм по организации электронных обучающих систем. Они представляют собой программные оболочки, позволяющие осуществлять как отдельную образовательную услугу, например, тестирование, так и полностью обслуживать весь учебный процесс. К последним относятся системы дистанционного обучения. Данные системы наиболее полно отвечают сформулированным задачам электронного образовательного ресурса корпоративной кафедры. Приведем основные характеристики отечественной системы дистанционного обучения «Прометей-4.1» (разработчик – институт виртуальных технологий в образовании, г.Москва). Среди организаций, остановивших свой выбор на "Прометее", такие известные учебные заведения, как МВТУ, МХТИ, МАИ, МИРЭА и др. Система разработана в соответствии с нормативными требованиями Министерства связи и Министерства Образования РФ и имеет соответствующие сертификаты. СДО "Прометей" опирается на стандартную платформу Windows 2000 Server со службой Active Directory и MS SQL Server. Удаленные студенты имеют возможность не только готовиться к экзаменам по электронным учебникам, но и принимать самое активное участие в онлайновых мероприятиях: чатах (на web-основе или через MS NetMeeting), обмене файлами, живых видеоконференциях и т.п. Для работы с данной системой достаточно наличие стандартного браузера Netscape или Explorer и возможности выхода в Internet. Существенным фактором данной системы, отличающим ее от большинства аналогичных систем, является отсутствие ограничения на количество пользователей.

Укажем положительные стороны построения учебного процесса в данной системе, учитывающие специфику организации корпоративной кафедры.

1. Объединение всех электронных обучающих ресурсов на едином сервере с общей базой данных.

2. Общедоступность электронных обучающих ресурсов при наличии Internet и браузера как студентам, так и преподавателям.

3. Деление персонала на три категории: администратор (отвечает за функционирование всей системы);

организатор (отвечает за функционирование отдельного курса обучения);

тьютор (отвечает за работу с отдельной группой студентов). Такая структура является адекватной структуре корпоративной кафедры.

4. Наличие развитой системы разработки электронных версий тестов («Дизайнер тестов») и учебных пособий («Дизайнер курсов»).

5. Создание учебных курсов в html-формате с возможностью просмотра стандартным браузером и иерархическим построением предлагаемого материала. Такая система представления дает возможность получения как общей информации по интересующему разделу, так и используя гипертекстовые ссылки для получения более подробной и полной информации.

Использование электронного образовательного ресурса в учебном процессе корпоративной кафедры определяет решение двух задач:

8) разработка и создание электронных учебных курсов, пособий, задачников и баз данных тестовых заданий;

9) организация и проведение занятий в электронной образовательной среде, самостоятельная работа студентов.

Каф. ММ РГУ Организатор Тьюторы Студенческие группы Сервер INTERNET корпоративной кафедры Каф. ВМ ТРТУ СДО « Прометей»

Организатор БД электронных библиотек учебных пособий Тьюторы БД тестовых заданий Система учета студентов Студенческие группы и персонала Текущая информация по учебному процессу Каф. ПМ ЮРГТУ Организатор Администратор Тьюторы Студенческие группы Рис.2.

Возможности СДО «Прометей» позволяют решать данные задачи непосредственно в рамках каждой образовательной единицы корпоративной кафедры путем обращения по сети к единому серверу. Структура электронного образовательного ресурса кафедры схематически представлена на рис.2. Данная схема учитывает лишь структурные единицы кафедры, при этом работать в данной электронной системе может любой зарегистрированный в ней пользователь, имеющий доступ к WWW.

В рамках организованной корпоративной кафедры математического моделирования и прикладной математики разрабатываются электронные учебные курсы имеющие важное значение для осуществления как учебной миссии кафедры, так и для совместных студенческих научных работ.

На начальном этапе разработки электронного обучающего ресурса планируется создать полные электронные курсы, включающие лекционные, практические, лабораторные занятия и тестовые задания по таким предметам как «Уравнения математической физики», «Численные методы», «Математические методы в естествознании».

Литература.

1) Бовт В.В., Тихомирова Е.В. Опыт использования системы дистанционного обучения «Прометей» для организации корпоративных тренингов в МЭСИ // Открытое образование. - 2003.- № 4. - С. 51-54.

2) Изучение математических дисциплин в компьютерной среде / Уч. пособие, под ред. Семенова В.В., М: МАИ, 1996.

3) Развитие компьютерных технологий в дистанционном обучении / Под ред. Семенова В.В. Информационные основы кибернетической компьютерной технологии обучения // Информатика и вычислительная техника. - М., 1997.

ДИДАКТИЧЕСКИЙ ПРОЕКТ ИЗНУТРИ Фомин Г.В.

Ростовский государственный университет, физический факультет fomin@rsu.ru При создании дидактических проектов могут использоваться разные технологии – от простого набора текста в текстовом редакторе до создания сетевого самонастраивающегося проекта «клиент-сервер», способного манипулировать распределенными базами данных и содержащего громадное количество кода и мультимедиа-файлов.

В настоящем сообщении речь пойдет о дидактическом проекте среднего уровня. В нем нет мультимедиа, не используются распределенные базы данных. Этот проект не имеет клиентской и серверной части. Проект локален в том смысле, что все процессы, которые он создает и использует, работают в адресном пространстве одного компьютера. В то же время проект находится на WEB-сервере и не оставляет после себя на клиентском компьютере никаких следов, если пользователь намеренно не сохраняет файл проекта в своей файловой системе.

Проект посвящен одному из курсов теоретической физики - механике. В нем помещен конспект лекций по курсу в формате.doc и ряд интерактивных приложений, симулирующих отдельные задачи в контексте курса. Проект разбит на отдельные, одинаковые в структурном смысле модули. Для простоты везде в дальнейшем под проектом понимается такой структурный модуль, существующий в виде отдельного файла на WEB-сервере. Объем файла может быть любым, но автор посчитал разумным ограничить его объемом стандартной дискеты.

Прозрачность установочных действий Проект прозрачен для пользователя. От пользователя не требуется каких-либо специальных установочных действий и действий по поддержке проекта в файловой системе среды. Пользователь не посвящается в детали того, как именно проект использует его файловую систему, надо ли его распаковывать и куда, какие действия совершать после распаковки и т.д.

После завершения пользователем работы с проектом файловая система пользователя очищается от всех временных файлов. Небольшие текстовые файлы, содержащие примерные данные для некоторых задач, а также, подобные им файлы, создаваемые самим пользователем при работе с приложениями, остаются не тронутыми в каталоге временного размещения проекта.

При создании проекта автор старался до минимума сократить путь пользователя до входа в его содержательную часть. Наиболее короткая дорога – это нажатие клавиши Enter или щелчок по кнопке мышки. Все файлы с исполняемым кодом (exe, dll и т.п.), а также с данными для приложений, с текстами и рисунками упаковываются в один самораспаковывающийся файл. Это исполняемый модуль с расширением exe, содержащий часть кода программы-упаковщика, с помощью которой производилась упаковка.

Автор не спрашивает пользователя, куда распаковывать материал проекта и что делать с ним дальше. Более того, пользователь может даже не переносить файл проекта с каталога сервера на свой компьютер. Интернет браузер предоставит пользователю выбор - активизировать полученный файл «с лету», не сохраняя его в файловой системе, либо сохранить в указанном пользователем каталоге. Решив сохранить файл проекта, пользователь в дальнейшем будет иметь дело только с одним этим файлом.

Информация, которую выводит проект на экран, разворачивается в последовательности, имитирующей действия при работе с обычной книгой.

Все начинается с процесса распаковки, выводящего пользователя в окно обучающего приложения. Самораспаковывающийся файл выводит на экран краткую информацию о проекте и требованиях, предъявляемых к системе.

Можно сказать, что это «корешок» или формуляр книги, к изучению которой намерен приступить пользователь. «Корешок» выводится распаковщиком, а текст «корешка» поставляется автором проекта на этапе установки опций распаковщика.

Далее происходит распаковка файлов во временный каталог. В процессе установки проекта отсутствуют какие-либо регистрационные действия, и реестр операционной системы никак не затрагивается.

Оболочка проекта После полной распаковки проекта код распаковщика автоматически, без специальных действий со стороны пользователя, активизирует приложение оболочку. Для этого используется специальная версия упаковщика, которая обеспечивает опцию с автоматической активизацией требуемого exe-файла.

Использование этой опции облегчает задачу пользователя по загрузке проекта. В то же время, автоматическая активизация может быть запрещена настройками служб безопасности системы, на которой работает пользователь.

Активизированная оболочка (shell) представляет собой приложение, загружающее код дочерних процессов – содержательную часть проекта.

Автор выбрал реализацию оболочки в форме оконного приложения.

Окно оболочки оформлено как обложка книги.

На самом деле имеется два окна. Центральное окно воспроизводит трехмерное изображение, иллюстрирующее содержание проекта-книги.

Изображение анимировано. Более того, пользователь может даже варьировать ракурс и фактуру изображения обложки.

Модули проекта Проект является довольно сложным программным продуктом и состоит из множества отдельных модулей.

Модульность проекта обеспечивает простоту в модернизации отдельных его элементов и его последующей сборки. Например, та же оболочка, состоящая из двух окон, включает в себя модули, описывающие коды этих окон. Окно с трехмерным изображением, в свою очередь, использует модули, описывающие классы изображаемых объектов – осей координат, твердого тела или отдельных частиц, другие элементы изображения. Те, в свою очередь, используют модули стандартных графических библиотек операционной системы компьютера.

Коды сложных объектов, демонстрируемых в трехмерном окне оболочки, не создавались специально для украшения обложки. Они взяты из модулей, работающих в основной части проекта – в его интерактивных приложениях.

Главное окно оболочки также состоит из модулей, содержащих код, активизируемый пользователем. Нажав кнопку окончания работы, пользователь не только завершает проект, но и активизирует приложение, убирающее все рабочие файлы проекта из его файловой системы, включая и свой собственный файл. Войдя в проект, т.е. «перевернув обложку», пользователь активизирует браузер – программу, обеспечивающую просмотр текста, статических изображений, навигацию, а также играющую роль оболочки, вызывающей интерактивные приложения проекта.

В качестве браузера можно было бы использовать стандартный Internet Explorer. Его достоинством является общедоступность. Но в приложениях, содержащих множество формул, статических иллюстраций, использование браузера Интернета оказывается неудобным. Поэтому предпочтение было отдано программе Winword. В то же время этот факт не лишает пользователя возможности сохранить текст и статические изображения в формате html с тем, чтобы в дальнейшем использовать для просмотра Интернет-браузер.

Знакомясь со статическим материалом, пользователь может полностью использовать возможности самого браузера по редакции материала и распечатки его в целом или отдельными фрагментами. Используя ссылки браузера, пользователь в соответствии с контекстом может перемещаться по тексту и вызывать интерактивные приложения, симулирующие в реальном времени тот или иной процесс, иллюстрирующий излагаемый материал.

Интерактивные приложения проекта и классы Наиболее трудоемкой и, в этом смысле, центральной частью проекта являются, конечно, интерактивные приложения.

Все интерактивные приложения проекта являются оконными и представляют собой отдельные исполняемые модули (exe-файлы). Каждый исполняемый модуль получен в результате компиляции и объединения множества (иногда, десятков) кодовых модулей и библиотек (.dll).

Библиотеки и компилируемые модули, созданные автором, содержат описания классов, используемых одновременно в нескольких приложениях.

Классы представляют собой довольно абстрактные, а потому, достаточно общие, фрагменты кода. Приложения динамически создают в памяти компьютера объекты этих классов, обладающие конкретно требуемыми свойствами. Здесь в полной мере используются преимущества современных методов объектно-ориентированного проектирования.

Использование этих методов делает приложения компактными, сравнительно легко обозримыми и в то же время обладающими очень широким спектром свойств. Например, класс интегрирования произвольной системы дифференциальных уравнений в обыкновенных производных, занимающий в коде приложения два-три небольших модуля, позволяет определять закон движения практически любой задачи механики. Другой класс определяет инерционные свойства произвольного твердого тела. Есть классы численного интегрирования, решения трансцендентных уравнений. Ряд классов создан для построения графического интерфейса. Например класс «спрайтов», позволяющий создавать эффект перемещения объекта, сохраняя в изображении окна его след-траекторию. Другие классы обеспечивают вывод на экран трехмерных образов с заданными изобразительными свойствами.

Пользователь, манипулируя параметрами решаемой задачи, получает практически бесконечное число вариантов решений, наблюдая их в реальном времени.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ ПО КУРСУ «ПЕТРОГРАФИЯ »

Холодная И.А., Левченко С.В., Хардиков А.Э.

Ростовский государственный университет, геолого-географический факультет levcenko@geo.rsu.ru Кафедра минералогии и петрографии является старейшей в Ростовском госуниверситете. Основными дисциплинами кафедры являются такие фундаментальные курсы естествознания как «Кристаллография», «Минералогия», «Петрография» и «Литология». В соответствии с новыми «Государственными Образовательными стандартами» дисциплины преподаются студентам геологических и биологических специальностей.

Целью преподавания этих дисциплин является получение студентами необходимых знаний о составе, строении и условиях образования горных пород и связанных с ними полезных ископаемых. На лабораторных занятиях студенты овладевают методами исследования минералов и горных пород и приобретают навыки их определения. Значительный объем аудиторных занятий по курсу «Петрография» отводится микроскопическому изучению минералов в шлифах с помощью поляризационного микроскопа.

Спецификой проведения занятий по данной дисциплине является то, что каждый из студентов работает за своим микроскопом со своим шлифом. Не смотря на специально подобранные коллекции шлифов, преподавателю необходимо, в процессе проведения занятий, индивидуально поработать с каждым студентом и на конкретном примере показать приемы и методы диагностики минерала в шлифе, что требует больших временных затрат на подстройку микроскопа под глаза и просмотр шлифа. При десяти рабочих местах, преподаватель может уделить каждому студенту не более 8 минут (если не учитывать время на включение, выключение и неизбежную подстройку микроскопа).

В последние годы наметилась устойчивая тенденция на сокращение объема аудиторных занятий и увеличение времени на самостоятельную работу студентов, что повлекло за собой неизбежное сокращение объема материала, который преподаватель может донести до студентов во время занятий и как следствие определенные трудности при изучении некоторых специальных дисциплин требующих специальных лабораторий и оборудования.


Для улучшения восприятия материала студентами необходимо привлечение компьютерных технологий. Использование ПК дает целый ряд дополнительных возможностей и может значительно понизить временные затраты при изложении материала, но до недавнего времени это было невозможно осуществить технически.

В 2004 году на геолого-географическом появилась новая учебная петрографическая лаборатория включающая, десять новых поляризационных микроскопов, причем один из них приобретен в комплекте с цифровым фотоаппаратом. Благодаря этому в настоящее время кафедра минералогии и птрографии обладает современной материально-технической базой для эффективного обучения студентов.

Преподавателями кафедры разработан цикл лекций по курсу «Петрография» сопровождавшихся демонстрационными материалами в формате Microsoft Power Point, входящего в состав пакета “MsOffice”. Это дало возможность насытить лекции большим количеством высококачественного иллюстративного материала, и на конкретных примерах демонстрировать всей аудитории приемы и методы диагностики различных минералов, максимально охватив все разнообразие возможных их видов под микроскопом, что редко удается увидеть в одном шлифе.

Подобная методика полностью оправдала себя, высвободив часть времени при проведении практических занятий, когда студент работает за микроскопом уже представляя, что ему предстоит увидеть и дало возможность за одно занятие просмотреть несколько шлифов по данной тематике.

Первый полученный положительный опыт подтолкнул к дальнейшему развитию, на основании чего принято решение расширить вспомогательную презентацию, насытить её подробным текстовым материалом и создать небольшой электронный учебник, включающий в себя несколько блоков (каждый из которых может изучаться независимо от других, или все в комплексе).

Пробный вариант учебника включает несколько разделов:

• «Оптические свойства породообразующих минералов»;

• «Вторичные изменения породообразующих минералов»;

• «Структуры магматических пород»;

• «Структуры метаморфических пород».

За основу при создании учебника выбран HTML, не требующий специального программного обеспечения (и при отсутствии спецэффектов) и особых навыков программирования. Кроме того данная технология позволяет включить обзорные фотографии шлифов непосредственно в текст с ссылкой на снимок высокого разрешения, позволяющий в деталях рассмотреть отдельные элементы изучаемого шлифа.

Вторым положительным моментом является то, что имеется возможность без особых временных (и нулевых финансовых) затрат пополнять и модернизировать учебный курс.

При наличии такого учебника у студента появилась возможность самостоятельно вернуться к той или иной теме и более подробно остановиться на отдельных моментах.

В настоящее время ведется апробация учебника при проведении занятий со студентами 3-го курса геолого-географического факультета.

Полученные результаты будут использованы при дальнейшем развитии данного и создании аналогичных учебников по другим дисциплинам.

ОБУЧАЮЩИЙ ПРОГРАММНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ МАТЕРИАЛОВ МЕТОДОМ РЕНТГЕНОВСКОЙ ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ Цветянский А.Л., Ничипорюк С.С., Еритенко А.Н., Дубинина Ю.А., Кирикович М.А., Дуймакаев Ш.И.

Ростовский государственный университет, физический факультет Yulia03@phys.rsu.ru В настоящее время для проведения реального эксперимента в области рентгеноспектрального флуоресцентного анализа требуется дорогостоящее оборудование. Ввиду его отсутствия представляется актуальной разработка пакета компьютерных программ, позволяющих заменить реальный эксперимент экспериментом на математической модели. С этой целью был разработан программный комплекс для моделирования интенсивности рентгеновской флуоресценции и проведения РСФА различными методами.

Данный комплекс предназначен как для проведения научных исследований, так и для обучения студентов, специализирующихся на кафедре физики твердого тела РГУ.

Пакет позволяет в течение нескольких минут моделировать многочасовой эксперимент. К достоинствам применения пакета относится возможность моделировать эксперимент без работы с источниками рентгеновского излучения.

В состав данного комплекса входят:

• программа для расчета интенсивностей рентгеновской флуоресценции рентгенонасыщенных («FLUOR») и рентгененонасыщенных («FLUPL») (пленочных) образцов;

• файл данных, необходимых для расчета интенсивностей рентгеновской флуоресценции, включающий: атомные номера, атомные веса, длины волн краев и линий;

• интерактивная периодическая система химических элементов Д.И.

Менделеева, позволяющая с помощью манипулятора задавать качественный состав анализируемых образцов;

• программа для расчета дифференциальных коэффициентов влияния («ALGRA»), в ней реализованы три основных способа оценки дифференциальных коэффициентов влияния;

• программа для автоматического выбора оптимальной формы регрессионного уравнения («KALAB»);

• программа для выявления погрешностей, вносимых в результаты определений на отдельных этапах анализа («DISAN»);

• программа «ALFAN» для реализации четырех вариантов метода теоретических поправок, наиболее удачно, по мнению авторов, учитывающих межэлементные влияния.

Основные элементы пакета созданы с помощью объектно ориентированного языка программирования Delphi.

В качестве исходных данных вводятся атомные номера и концентрации элементов пробы, углы отбора излучения, параметры рентгеновской установки (атомный номер материала анода, толщина окошка рентгеновской трубки, напряжение на трубке, угол падения излучения на образец), поверхностная плотность образцов.

Программа расчета интенсивностей позволяет одновременно анализировать до двадцати образцов, выбирая один в качестве нормировочного.

Удобное руководство пользователя рассчитано как на опытного, так и на начинающего пользователя персонального компьютера.

Исходные данные сохраняются и могут быть использованы неоднократно, в том числе после корректировки.

Результаты расчетов можно сохранить на носителе электронной информации, вывести на печать.

Тормозной спектр анода трубки выводится в графическом виде.

Расхождение между экспериментальными и расчетными данными не превышает 2%.

Для использования в качестве обучающей программы планируется добавление демонстрационного ролика с основными этапами реального эксперимента.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ИКТ В ПРЕПОДАВАНИИ ХИМИИ НА ХИМИЧЕСКОМ ФАКУЛЬТЕТЕ РГУ Цупак Е.Б., Нарежная Е.В.

Ростовский государственный университет, химический факультет zeugen@chimfak.rsu.ru, evn@chimfak.rsu.ru Информатизация процесса образования привела к необходимости пересмотра роли и места информационных технологий в профессиональной деятельности преподавателя. Получение современного высшего химического образования требует качественного пересмотра способов обучения и включения в них возможностей ИКТ.

На химическом факультете РГУ в настоящее время созданы условия для активного использования ИКТ в образовательном процессе: оборудованы современные компьютерные классы;

созданы рабочие места преподавателей, оснащенные мультимедийными комплексами с проектором и большеэкранным телевизором. С использованием офисных программ факультетскими преподавателями подготовлены лекционные курсы - Органическая химия - Физическая химия - Химические основы жизни - Окружающий мир глазами физхимика - Методы органического синтеза - Интернет-технологии для химика - Химия в системе естественных наук - Новые информационные технологии и другие.

При создании большинства курсов использовалась программа Microsoft Power Point, которая не требует специальных знаний, проста в работе. В то же время она помогает богато иллюстрировать лекционный материал как статичными картинками, схемами, фотографиями, так и анимациями, позволяющими постадийно расписать протекание сложных химических реакций. С помощью презентаций преподаватель-химик легко выводит на экран сложные органические структуры, объемные уравнения, таблицы, изображения молекулярных орбиталей, кристаллических решеток и т.д.

Наличие хорошо оснащенных и доступных компьютерных классов позволяет студентам выполнять практические работы, проводить квантово механические расчеты, использовать для самоподготовки методические разработки преподавателей химического факультета РГУ, размещенные на сайтах http://open-edu.rsu.ru, http://chemstudent.rsu.ru.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ СОЗДАНИЕ ЭЛЕКТРОННОГО УЧЕБНИКА ПО ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ-ХИМИКОВ Цупак Е.Б., Шевченко М.А.

Ростовский государственный университет, химический факультет zeugen@chimfak.rsu.ru Курс органической химии на химических факультетах классических университетов преподается, как правило, студентам второго-третьего годов обучения и относится к наиболее трудоемким учебным дисциплинам: на его изучение государственными образовательными стандартами отводится часов общей трудоемкости, т.е. до 350 часов аудиторной нагрузки.

Строение органических молекул весьма сложное и трудности правильного представления их геометрии и порядков связей состоят не столько в количестве и виде атомов, входящих в их состав, сколько в том, что трехмерные структуры на классной доске или листе бумаги вынуждено изображаются плоскими. Химиками предложено несколько способов преодоления этого несоответствия. Например, проекции молекул Ньюмена, формулы Фишера и т.д. позволяют изображать на плоскости трехмерные химические объекты. Проекции помогают получить представление о пространственном строении молекул и применяются в тех разделах курса, где это играет принципиально важную роль. Обычно, однако, мы пишем формулы в виде прямых цепочек групп атомов или плоских циклов и это, к сожалению, вырабатывает привычку так их и представлять себе. Трудными для усвоения являются также механизмы органических реакций, т.е.


постадийное описание всех актов взаимодействия реагирующих частиц и их превращений. Преодоление указанных проблем, в значительной степени, становится возможным в электронном учебнике, о чем будет сказано позднее.

В России ведется работа по созданию электронных учебников по химии.

В качестве примера удачного опыта использования мультимедийных возможностей можно привести электронный учебник по органической химии для средней школы, созданный Г.И.Дерябиной, Г.В.Кантария, А.В.Солововым на кафедре органической химии Самарского государственного университета (http://www.chemistry.ssu.samara.ru/index.html). Работа над ним продолжается и сейчас, о чем можно судить по тому, что последние изменения внесены в феврале 2005 года.

Создаваемый нами электронный учебник будет доступен студентам химического факультета, т.к., во-первых, на факультете функционируют два компьютерных класса, во-вторых, в распоряжении студентов классы ЮгИнфо, которые посещаются химиками весьма интенсивно, в-третьих, многие студенты имеют домашние компьютеры с выходом в Интернет.

Поэтому идея создания электронного учебника по органической химии представляется своевременной и целесообразной.

Мы поставили себе задачу подготовить для студентов химического факультета РГУ комплекс электронных учебных материалов по курсу органической химии, включающий в себя учебник, сборник задач и упражнений, комплект тестовых заданий для лабораторного практикума, анимации механизмов реакций, 3D формулы органических молекул. В основу учебника легли тексты лекций курса Органическая химия, которые один из авторов читает на химическом факультете в течение 12 лет.

Лекционные записки ежегодно автором подвергаются переработке, редактированию, что способствует постоянному совершенствованию курса.

Этот процесс изменения и дополнения происходит постоянно и лишь электронный формат учебника позволяет вносить в него новую информацию, улучшать способы подачи учебного материала, регулярно модернизировать интерпретацию тех или иных фактов в соответствии с последними достижениями науки.

Учебник состоит из отдельных глав, наименование и содержание которых соответствуют разделам Программы курса Органическая химия по направлению Химия и специальности Химия, утвержденной Советом по химии Учебно-методического объединения по классическому университетскому образованию. В 2004 году были подготовлены в формате MSWord тексты первых четырнадцати глав:

1) Введение (предмет и исторический очерк развития органической химии).

2) Теоретические представления в органической химии.

3) Стереохимия.

4) Алканы.

5) Алкены.

6) Алкины.

7) Алкадиены.

8) Циклоалканы и их производные.

9) Галогеналканы. Реакции нуклеофильного замещения при насыщенном атоме углерода.

10) Одноатомные спирты.

11) Многоатомные спирты.

12) Простые эфиры.

13) Реакции элиминирования.

14) Металлоорганические соединения.

Каждая глава содержит включенные в текст иллюстрации в виде рисунков и графиков. Рисунки структурных формул органических соединений, изображение уравнений и схем реакций, а также их механизмов выполнены с помощью программ IsisDraw и ChemWin. Для построения графиков были использованы стандартные средства Windows (графический редактор Paint), математические формулы набраны с помощью редактора формул (Microsoft Equation). Некоторые, наиболее трудные для усвоения механизмы органических реакций (присоединение бром к алкенам, моно- и бимолекулярное нуклеофильное замещение при насыщенном атоме углерода, моно- и бимолекулярное элиминирование), которые обсуждаются в пятой главе, представлены цветными клипами, подготовленными в среде Macromedia Flash MX. Пространственное строение типичных представителей хиральных соединений с одним и двумя асимметрическими атомами углерода подкреплено трехмерными цветными изображениями, которые можно передвигать и вращать на экране (с использованием технологии VRML). Эти изображения позволяют получить наглядные представления об энантиомерах, диастереомерах, о мезо-форме винной кислоты и усвоить основные понятия стереохимии (к материалу третьей главы).

Пространственное строение циклоалканов (глава 8) представлено на примере конформаций циклогексана (кресло, ванна и твист-конформация) клипами, подготовленными средствами Macromedia Flash MX.

Учебник открывается оглавлением, кликание на пунктах которого вызывает страницу соответствующей главы. Главы разделены на параграфы, быстрый переход к которым осуществляется с помощью нажатия на его название в горизонтальном меню, расположенном в начале страницы. В конце каждого параграфа имеется кнопка возврата к началу страницы.

Анимации, иллюстрирующие механизмы реакций нуклеофильного замещения и реакций элиминирования, можно посмотреть, перейдя к ним нажатием кнопки «посмотреть механизм» в соответствующем месте текста и из главного меню.

В заключение следует сказать, что в 2004 году нам удалось создать первую часть электронного учебника по органической химии, охватывающую примерно одну треть курса. Студенты старших курсов, которые уже освоили курс органической химии, оценили результаты нашего труда весьма положительно. В 2005 году мы планируем составить оставшуюся часть курса и начнем подготовку к переводу в электронный формат сборника задач и упражнений.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ ГАЗОРАЗРЯДНЫХ ЛАЗЕРОВ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ Чеботарев Г.Д., Пруцаков О.О., Латуш Е.Л.

Ростовский государственный университет, физический факультет latush@phys.rsu.ru Овладение знаниями в области физики газоразрядных лазеров входит в круг задач обучения студентов, специализирующихся на кафедре квантовой радиофизики физического факультета РГУ.

Наряду с такими традиционными формами обучения, как лекции, семинары и лабораторные занятия, для более успешного решения задач обучения студентов в учебном процессе используется разработанный на кафедре комплекс компьютерных моделей, позволяющий изучать физические процессы в газоразрядных лазерах.

Модели включают в себя основные физические процессы в плазме импульсно-периодического разряда, ответственные за накачку и инверсию населенностей в активных средах лазеров. Для совместного описания электрической цепи и газоразрядной плазмы система дифференциальных уравнений для токов и напряжений решается совместно с уравнениями для концентраций долгоживущих компонент плазмы, электронной и газовой температуры, уравнениями поуровневой кинетики, а также уравнениями для интенсивности лазерного излучения.

С использованием компьютерных моделей студенты могут анализировать влияние различных факторов на протекание процессов в плазме, а также изучать работу лазеров при различных условиях. Это способствует более глубокому пониманию физических процессов в активных средах лазеров. Наряду с использованием базовых версий моделей студенты принимают участие в разработке модифицированных версий, что позволяет им активно овладевать принципами численного моделирования.

Использование компьютерных моделей в учебном процессе помогает студентам:

- изучать физические процессы в газоразрядной плазме;

- овладеть знаниями в области физики атомов, - изучать электронные устройства, обеспечивающие накачку газоразрядных лазеров;

- получать практические навыки расчета характеристик активных сред.

АВТОМАТИЗАЦИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАЧ С ПОМОЩЬ Ю МАКРОСОВ Черникова Э.В.

Новороссийская государственная морская академия polyveld@mail.kubtelecom.ru В процессе использования компьютерных технологий каждый из нас сталкивался с ситуацией, когда одно и то же действие приходится выполнять многократно, например, в текст документа вставляется некоторая аббревиатура, или находятся все таблицы в документе.

Эти действия можно автоматизировать с помощью макросов, и тогда запуск нескольких рутинных операций сведется к одному щелчку мыши, или к нажатию комбинации клавиш на клавиатуре, или выбору одной лишь команды из меню.

Макрос можно охарактеризовать как серию команд и функций, которые создаются самим пользователем и служат для автоматизации рутинных операций.

Макросы позволяют перепрограммировать приложение MS, например, MS Word, т.е. модифицировать его функции, изменить названия связанных с ними команд, изменить положение команд в меню, изменять кнопки на панелях инструментов, встраивать дополнительные команды и функции и т.п.

Макросы можно выполнять всякий раз, когда необходимо выполнить данную задачу. Макросу может быть присвоены кнопка на панели инструментов, пункт меню или сочетание клавиш.

Перед тем как записать макрос, необходимо спланировать шаги и команды, которые он будет выполнять. При этом следует учитывать несколько моментов.

Во-первых, MS Word не записывает почти все действия, связанные с мышью, за исключением выбора команд меню, различных параметров в диалоговых окнах.

Например, в макросе нельзя запрограммировать перемещение курсора ввода и выделение фрагмента текста с помощью мыши, т.е. мышь может быть использована только для выбора нужных команд и параметров. А для того, чтобы контролировать положение курсора, пользователю потребуются клавиши-стрелки клавиатуры, т.е. чтобы выделить текст, придется нажать клавишу Shift и, удерживая ее двигать курсор.

Во-вторых, если при записи макроса была допущена ошибка, ее исправление будет также записано в программном коде макроса.

Для создания макроса достаточно включить запись и записать последовательность действий, т.е. для записи макроса используется команда Сервис-Макрос-Начать запись.

При записи макроса можно временно приостановить запись и продолжить запись позже с того места, где она была остановлена.

При записи макроса в MS Excel следует учитывать абсолютную и относительную адресацию ячеек. Если при записи макроса работать с абсолютной адресацией ячеек, то при запуске макрос будет выполнять действия с теми же ячейками, что участвовали в его записи.

Поэтому, чтобы, с помощью макроса обрабатывать произвольные ячейки, следует записать макрос с относительной адресацией.

По окончании записи макроса (и в MS Word, и в MS Excel) необходимо нажать кнопку Остановить запись Составлять макросы не сложно, но можно пользоваться и готовыми.

Например, в комплект MS Word включается файл macro60.dot (msword.dot).

Этот файл содержит целый ряд полезных макрокоманд, которые в какой-то мере помогут пользователю работать с документом.

MS Word позволяет также создавать пять особых, автоматических, отличных от других макрокоманд: AutoExec, AutoNew, AutoOpen, AutoClose, AutoExit.

Эти макрокоманды выполняются автоматически при запуске MS Word, при создании нового документа, при открытии документа, при закрытии документа и при выходе из MS Word.

На кафедре Автоматики и вычислительной техники Новороссийской государственной морской академии в рабочую программу по дисциплине Информатика многих специальностей включен раздел «Автоматизация выполнения задач с помощью макросов».

Изучение данного вопроса происходит путем выполнения курсантами лабораторных работ на ЭВМ в приложениях MS Word и MS Excel, цель которых показать и научить курсантов приемам автоматизации поставленных задач.

Стоит заметить, что курсанты после изучения темы «Автоматизация выполнения задач с помощью макросов» всякий раз удивляются, узнав, как много времени они раньше тратили на повторение одних и тех же действий.

СОЗДАНИЕ В WINDOWS-ПРИЛОЖЕНИИ СТРОКИ МЕНЮ С ПОМОЩЬЮ ИНСТРУМЕНТА «РЕДАКТОР МЕНЮ» В СРЕДЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ MS VISUAL BASIC 6. Черникова Э.В.

Новороссийская государственная морская академия polyveld@mail.kubtelecom.ru В среде проектирования MS Visual Basic 6.0 можно создать простейший текстовый редактор, способный открывать и закрывать документы, а также их сохранять и пересохранять. А также инструмент «Редактор меню»

позволяет создавать в Windows-приложении строку главного меню.

При создании и запуске любого приложения MS Visual Basic 6. необходимо последовательно выполнить три операции: сначала создать интерфейс приложения, определить свойства у всех элементов приложения, написать, если требуется, программный код и запустить приложение.

В качестве примера рассмотрим следующую задачу: создать простейший текстовый редактор, который имел бы строку меню, в которую входили бы следующие команды – Файл, Открыть, Сохранить, Сохранить как и Выход.

После запуска среды проектирования MS Visual Basic 6.0 необходимо включитть в Toolbox инструмент Rich TextBox, выполнив команды Project, Components. Затем нужно выберать вкладку Controls и установить галочку напротив Microsoft Rich TextBox Control 6.0. Нажмите ОК.

Объект управления Rich TextBox предназначен для работы с текстовой информацией. С его помощью можно форматировать текст, редактировать, сохранять с указанным расширением файлы. С помощью объекта Rich TextBox можно создать два метода – LoadFile и SaveFile.

Чтобы ознакомиться с некоторыми возможностями среды проектирования, можно на Экранной форме создать объект управления с помощью Rich TextBox и наполнить форму содержанием, т.е. задать значения ее свойств: (имя) = Редактор, Caption = Текстовый редактор ChernElla.

Затем требуется установить свойства объекта Rich TextBox. Для этого выделите его. Выполните команды Вид, Окно свойств. Найдите свойство (Custom). Справа от него стоит кнопка с многоточием, щелкните ее.

На вкладке General в строке RightMargin поставьте число примерно на 500 меньше, чем то, которое стоит в строке Width (Ширина поля). Это необходимо для того, чтобы Ваш будущий текст в редакторе не «уходил» за правый край окна.

Откройте вкладку Appearance. В строке ScrollBars установите одно из подходящих Вам расположений полос прокрутки, например, вертикально.

Нажмите кнопку ОК.

Откройте «Редактор Меню», выполнив команды: Tools, Menu Editor. В верхней части «Редактора Меню» в строке Caption запишите - Файл. В строке Name запишите идентификатор этой команды - File. Для перехода к следующей строке нажмите кнопку Next.

Организуем команду Открыть, которая является подкомандой команды Файл. Для этого в строке Caption запишите команду – Открыть и нажмите на кнопку с изображением стрелки указывающей направо. В строке Name запишите идентификатор этой команды, например, Open.

Аналогично можно организовать команды Сохранить, Сохранить как и Выход, которые являются подкомандами команды Файл. Нажмите кнопку ОК.

Напишем программный код для команды Выход. Для этого необходимо нажать команду Выход, в результате чего появится Окно программного кода.

В этом окне появилась заготовка для программного кода – первая и последняя строки процедуры с именем Exit_Click(). Между этими двумя строками обычно и записывается программный код:

Редактор.Exit Включите в Toolbox инструмент Common Dialog (выполните команды Project, Components). Выберите вкладку Controls и выберите из списка Microsoft Common Dialog Control 6.0, установив галочку. Нажмите ОК.

Теперь можно поместить в любое место Экранной формы объект Common Dialog.

С помощью объекта Common Dialog можно создать только шесть методов – открыть (ShowOpen), сохранить (ShowSave), шрифт (ShowFont), печать (ShowPrinter), цвет (ShowColor) и справка (ShowHelp).

Установите свойства объекта Common Dialog. Выделите его и выполните команды Вид, Окно свойств. Найдите свойство (Custom).

В строке Filter нужно установить ограничения на тип открываемого или сохраняемого файла (так как мы создаем текстовый редактор, то значит должны работать с файлами, у которых расширение.txt,.doc,.rtf). Для этого в строке Filter запишите следующее:

Текстовые файлы|*.txt|Файлы Microsoft Word|*.doc|Файлы с расширением rtf|*.rtf В строке FileName записывается имя файла, которое будет автоматически появляться в строке Имя файла диалогового окна Сохранить как, например, запишите: chernella1.

Откройте вкладку Font. В строке FontName запишите название шрифта, например, Times New Roman. В строке Flags поставьте число 3. Нажмите кнопку ОК. Создайте программный код, который бы позволял открыть нужный файл.

Нажмите команду Открыть текстового редактора, после чего появится Окно программного кода. В этом окне находится заготовка для программного кода процедуры Open_Click(). Между этими двумя строками поместите курсор и запишите следующий программный код:

CommonDialog1.ShowOpen RichTextBox1.LoadFile CommonDialog1.FileName Теперь необходимо проверить работоспособность написанной процедуры. Для этого выполните команды Запуск, Запуск. Появится окно Вашего текстового редактора. Выполните в этом окне команды Файл, Открыть. Появится диалоговое окно Открыть файл, которое вызывает созданная Вами процедура Open_Click().

Создайте программный код, который бы позволял сохранить файл.

Нажмите команду Сохранить как Вашего текстового редактора. Появилась заготовка для программного кода процедуры SaveAs_Click(). Запишите программный код:

CommonDialog1.ShowSave RichTextBox1.SaveFile CommonDialog1.FileName Аналогично можно создать программный код, который бы пересохранял файл (команда Сохранить) текстового редактора. Между двумя строками заготовки запишите программный код:

CommonDialog1.ShowSave If CommonDialog1.FileName = "" Then SaveAs_Click Else RichTextBox1.SaveFile CommonDialog1.FileName End If Итак, в работе было показано, как можно создать простейшее Windows приложение со строкой главного меню с помощью инструмента «Редактор меню».

Различные эксперименты, как правило, вызывают большой интерес у начинающих пользователей среды проектирования Microsoft Visual Basic и позволяют получить основные навыки программирования.

КУЛЬТУРОЛОГИЧЕСКИЕ И ИНТЕРАКТИВНЫЕ ФУНКЦИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ Числова А.С.

Ростовский государственный университет, кафедра английского языка гуманитарных факультетов chislova@english.rsu.ru Сегодня работа современного специалиста немыслима без использования компьютерных сетей, интернета. Сообщества специалистов образуют, как правило, относительно замкнутые пространства – по специализации или интересам. Результатом такой деятельности, как считает И.Н. Розина [1], является формирование новых форм коммуникации между людьми в виде сетевых сообществ.

Интернет-сообщество, как любое другое объединение людей, имеет психологические, культурные, языковые особенности группового взаимодействия, регулирующие общение и взаимоотношения членов группы на основе правил – сетевого этикета (нетикета, netquette), характеристики функционирования и взаимодействия в реальной деятельности.

Аналогично предположению У. Эко о сосуществовании текста и гипертекста, книги электронных текстов, электронной почты, компьютерно опосредованные коммуникации не столько заменяют другие средства коммуникации, сколько укрепляют уже существующие социальные структуры. Они дополняют другие формы коммуникации, расширяют охват социальных коммуникаций за счет новых возможностей интерактивности и свободы контактировать в удобное время.

И.А. Негодаев [2] отмечает, что компьютер, в свою очередь, оказывает существенное влияние и на человека, его общение, мышление, язык.

"Общение" с компьютером изменяет характер межличностного общения самих людей, определяет совершенно новые черты общения.



Pages:     | 1 |   ...   | 6 | 7 || 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.