Секция 4, качество образования и етоды его измерения (стр. 9 )

3. Формирование у учащихся в условиях разнообразия способов представления учебной информации (полиграфический и цифровой варианты) элементов новой информационной культуры в работе с образовательными ресурсами области естественнонаучного знания

4. Развитие гуманитарной культурологической составляющей предметного контента естественнонаучных дисциплин в виртуальной информационной среде. Расширение возможностей содержания предметных областей научного знания с целью воспитания учащихся в процессе их обучения основам наук в средней общеобразовательной школе.

USING ONTOLOGIES IN CREATING OF COMPUTER-BASED INSTRUMENTS FOR THE HISTORY COURSE

Pangin S. (*****@***com)

Saint Petersburg Electrotechnical University “LETI”, Saint Petersburg, Russia

Abstract

The object-oriented approach for definition of History educational course domain is discussed. The examples of the ontologies and their usage in educational process are given.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОНТОЛОГИЙ В СОЗДАНИИ ЭЛЕКТРОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ УЧЕБНОГО КУРСА «ИСТОРИЯ»

(*****@***com)

Санкт-Петербургский Государственный Электротехнический Университет «ЛЭТИ» (СПбГЭТУ)

Одна из задач в создании электронных материалов для обучения – это описание предметной области. Предлагается осуществлять такое описание в терминах объектно-ориентированного метода [1]. При этом данные предметной области будут представлены в виде свойств, классов, объектов и ограничений, реализуя представление о предметной области, как о множестве сущностей (онтологий), характеризуемых некоторым набором свойств. Эти сущности состоят между собой в определенных отношениях и объединяются по определенным признакам (свойствам и ограничениям) в группы (классы).

Создание онтологии начинается с описания иерархий классов понятий, составляющих данную предметную область. Для того чтобы понятия предметной области были наполнены определенным смысловым содержанием, они должны характеризоваться конкретными наборами свойств и состоять в определенных связях друг с другом. Эту задачу решают механизмы свойств и ассоциированных с ними ограничений. Свойства подразделяются на два вида: свойства-характеристики и свойства-связи. Первые характеризует объекты (классы) и принимают в качестве своих значений данные определенных типов. Вторые ассоциирует объекты (классы) друг с другом и соответственно принимают в качестве своих значений объекты (классы). На свойства накладываются ограничения двух типов глобальные и локальные. К глобальным ограничениям относятся домены (классы, объекты которых могут обладать этими свойствами) и диапазоны (классы, объекты которых могут выступать в качестве значений этих свойств). Локальные ограничения накладываются на свойства в рамках определенного класса и могут еще более сужать диапазоны для свойств в рамках этого класса, определять мощность свойств и их виды.

Описав все классы, свойства, ограничения и объекты предметной области, можно получить сложную систему иерархий, являющуюся основой для построения программных систем, оперирующие с этой информацией более «интеллектуально». К этим операциям можно отнести, например, семантический поиск (поиск «по смыслу») или определение целостности и достоверности информации на основе ограничений, заложенных в онтологии.

В качестве примера можно выделить две онтологии в описании предметной области «История»:

• «Событие», со свойствами: название, местоположение, дата начала и дата завершения исторического события;

• «Человек», обладающее соответствующими свойствами, например: ФИО, пол, годы жизни и т. д.

Предложенные онтологии обладают следующими связями:

• структурная: одно События – составная часть другого События, у Человека есть родственники – мать, отец, дети и т. д.;

• ассоциативная – участие (коммутативная ассоциация): Человек участвует в Событии и в Событии участвует Человек;

• ассоциативная – причина-следствие: одно Событие является следствием (причиной) другого События.

Также существует возможность добавить различные авторские связи. Более того, каждая онтология может обладать множеством ссылок на различные ресурсы:

• изображения (например, карта местности – для События, портрет – для Человека);

• аудио и видео файлы;

• ссылки на внешние источники информации (например, адреса Интернет-ресурсов, библиография и т. д.)

Наличие такой возможности легко позволяет создавать презентационные материалы и демонстрировать их в реальном времени.

Предложенное описание предметной области «История» на основе даже двух онтологий позволяет ставить несколько типов задач перед учащимися:

• хронологические;

• историко-географические;

• биографические;

• исследовательские.

Также немаловажной особенностью такой системы построения знаний может явиться построение тестирующих программных систем, которые будут генерировать контрольные задания исходя из семантики описанных онтологий. Очевидно, что такие системы построения контроля знаний намного превосходят существующие на данный момент тесты, ориентированные на выборку одного из нескольких вариантов ответов.

В качестве инструмента для описания предметной области, система онтологий окажется полезной для всех специалистов, сталкивающихся в своей работе с проблемой поиска, представления и использования знаний.

Литература

1. Объектно-ориентированные методы. Принципы и практика. // М.: Издательство «Вильямс», 2004.

COMPUTERIZED TEACHING SYSTEM «T&T» FOR INDIVIDUAL STUDENTS’ WORK

Petushkova O. G., Ilyina E. A. (*****@***ru)

Magnitogorsk State University, Magnitogorsk State Technical University named after G. I.Nosov

Abstract

The article is devoted to the problem of using computerized teaching system in the educational process of the University. The problems are connected with the development of the essencially new program “Teaching and Testing” allows to optimize the process of individual students’ work.

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ОБУЧАЮЩАЯ СИСТЕМА «ОИТ» ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

, (*****@***ru)

Магнитогорский государственный университет, Магнитогорский государственный технический университет им.

Научно-технический прогресс вызвал бурный рост общего объема информации. Появляются новые отрасли знаний, новые дисциплины обучения. Потребность в овладении информацией, повышение скорости и продуктивности ее анализа многократно возрастает. Образование отстает от развития научно-технического прогресса. Отсюда и мировой кризис в образовании. Значимым при этом является умение студентов организовывать самостоятельную работу по поиску и освоению учебного материала. В связи с этим появился социальный заказ на новые высокоэффективные технологии обучения и подготовки кадров, которые позволят организовать самостоятельную работу студентов таким образом, что скорость усвоения информации повысится.

Одним из путей решения этой проблемы является, на наш взгляд, использование автоматизированной обучающей системы (АОС) в учебном процессе, которая позволит сократить время для студентов – в обучении предмета, для преподавателя – систематизировать и контролировать процесс обучения.

Анализ литературы по проблеме АОС свидетельствует о возросшем профессиональном интересе отечественных ученых к созданию и эффективному внедрению АОС в учебный процесс высшей школы. Анализ специальной литературы, изучение практического состояния проблемы позволяет утверждать, что на сегодняшний день процесс автоматизации учебного процесса до сих пор не стал предметом комплексного исследования. За годы компьютеризации создано огромное количество обучающих программ различного назначения и качества. Чаще всего такие программы создавались с чисто коммерческими целями в отрыве от педагогического процесса, т. е. без участия педагогов-практиков, что существенно отразилось на их качестве и эффективности.

В настоящее время существует множество обучающих систем по самым различным предметам и большое количество средств их разработки. Однако пока АОС не нашли достаточно широкого применения в учебном процессе. Основной причиной такого положения представляется высокая трудоемкость создания обучающих программ. Далеко не всегда преподаватель может воспользоваться готовой обучающей программой.

Таким образом, расхождение между требованиями научно-технического прогресса к повышению эффективности обучения и недостатки современных методов усвоения информации ставят проблему разработки таких автоматизированных обучающих систем, которые по своей эффективности были бы соизмеримы с интенсивной работой преподавателя-профессионала, но при этом он не испытывал бы повышенной нагрузки.

Нами в 2002 г начата экспериментальная работа по теме «Самостоятельная работа студентов с использованием автоматизированной обучающей программы» За этот период осуществлен анализ состояния исследуемой проблемы в теории и практике образования, оценена степень разработанности проблемы в отечественной и зарубежной научной литературе, изучено состояние проблемы в реальной практике высших учебных заведений.

Проведено наблюдение за процессом обучения студентов с первого по пятый курс по дисциплинам: «Информатика», «Обработка экспериментальных данных и планирование эксперимента», «Вычислительные машины, системы и сети», «Эконометрика», «Моделирование и оптимизация свойств материалов и технологических процессов», «Операционные системы», «Операционные системы реального времени», «Человеко-машинное взаимодействие».

Проведен анализ эффективности самостоятельной работы студентов при традиционной подготовке к занятиям с опорой на печатные источники (книги, учебные пособия, методические указания и т. д.), который показал следующее:

• студенты не регулярно осуществляют самостоятельную подготовку;

• студенты затрачивают много времени на поиск необходимой информации;

• некоторые этапы самостоятельного овладения информацией студентами упускаются;

• преподаватель не всегда может оценить степень индивидуального продвижения студента в овладении учебным материалом в процессе самоподготовки;

• студенты могут допускать существенные теоретические и практические ошибки при самостоятельной работе, а преподаватель лишен возможности оказать помощь в этот момент.

Программа содержит несколько основных тем, изучаемых в рамках учебной дисциплины. Каждая из тем включает: изучение теоретического материала, решение примеров и задания для контроля для проверки усвоения материала. В связи с этим программа содержит информационный блок, блок выбора и контрольный блок.

Информационный блок отвечает за обеспечение информации для пользователя при входе в систему, при получении справочного материала и при получении результатов по прохождению контрольных примеров.

Блок выбора имеет ограниченный набор тем (задаются преподавателем).

Контрольный блок несет функции по оценке верности полученного ответа, накопления данных и подведения общей статистики по ответам одного студента и целой группы.

На наш взгляд это позволит студентам полнее усваивать материал. При этом важно, что сократятся временные затраты и студент оперативно и объективно будет информирован системой об успешности его действий.

При помощи автоматизированной обучающей программы «ОиТ» возможна целенаправленная самостоятельная работа студентов по освоению содержания тех дисциплин, с получением операвной информации об уровне овладения содержанием материала и эффективности решения задач. АОС по сути является средством оптимизации самостоятельной работы студентов и может найти широкое применение в учебном процессе высшей школы.

ПРИМЕНЕНИЕ МЕЖДУНАРОДНЫХ СТАНДАРТОВ ОПИСАНИЯ МЕТАДАННЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ

(*****@***ru)

Московский Энергетический Институт (Технический Университет)

При разработке материалов электронного обучения, таких как электронные учебники, тесты, виртуальные лабораторные практикумы, можно до определенного момента игнорировать проблему стандартизации систем и материалов, однако при дальнейшем развитии, росте и усложнении систем, вовлечение в процесс разработки и обучения всё большего количества людей, неверная политика стандартизации может привести к краху проекта. Несмотря на то, что применение стандартов может быть затратным в плане материальных и человеческих ресурсов, а также накладывать некоторые ограничения на развитие учебных материалов, следовать стандартам всё необходимо.

Обучающие материалы могут быть разработаны на основе различных технологий, платформ и форматов данных, но все они требуют единого формата описания и стандартизации протокола взаимодействия, что позволяет осуществлять эффективный поиск и доступ к материалам, строить обучающие курсы из разнородных материалов, а также обеспечивать доступ к обучающим материалам лиц с ограниченными возможностями.

Применение стандартов позволяет обеспечивать повторное использование разрабатываемых компонентов, расширить круг лиц, способных участвовать в разработке, повысить масштабируемость системы, повысить качество и снизить в конечном итоге расходы на разработку

По типу направлений стандартизации, существующие и разрабатываемые стандартны можно поделить на следующие группы:

• Стандарты содержимого и упаковки – определяют методы упаковки и маркировки файлов для повышения управляемости учебным курсом

• Коммуникационные стандарты – определяют базовые способы коммуникации системы управления с компонентами обучающего курса

• Стандарты метаданных – определяют способы описания обучающих объектов

• Стандарты доступности – определяют способы, облегчающие доступ к учебным материалам лиц с ограниченными возможностями

Рассмотрим вкратце ситуацию в области международных стандартов образовательных материалов.

Работы в области стандартизации ведутся параллельно несколькими организациями:

• Глобальный образовательный консорциум (IMS)

• Комитет по стандартизации образовательных технологий Института инженеров в области электротехники и электроники (IEEE LTSC)

• Комитет по компьютерному обучению в авиационной промышленности (AICC)

• Технический комитет по информационным технологиям Международной организации по стандартизации (JTC ISO)

Из всех спецификаций наиболее проработанным и готовым к принятию «де-юре» является стандарт Learning Objects Metadata, LOM, разрабатываемый IEEE 1484.12

Отдельно стоит отметить стандарт ГНИИ ИТТ "Информика" «Метаданные информационных образовательных ресурсов для интернет-каталогов», опубликованный по адресу http://www. *****/db/portal/e-library//.htm, основанный на спецификации LOM, с учётом российских особенностей и существующей системы государственных стандартов.

В настоящее время на кафедре ФЭМАЭК МЭИ в рамках создания виртуального лабораторного практикума ведутся работы по стандартизации метаданных о виртуальных лабораторных работах в соответствии со спецификацией стандарта LOM. С этой целью собирается и структурируется информация о жизненном цикле каждой лабораторной работы, технических требованиях предъявляемых к оборудованию и ПО, правах интеллектуальной собственности на разработанные учебные материалы, данные о взаимосвязях работ с другими образовательными ресурсами, аннотации и классификационные индексы.

Существует ряд программных средств, позволяющих упростить и автоматизировать создание структурированного описания данных об обучающих объектах. Среди них IMS Developers Toolkit (http://imsproject. org), SCORM Metadata Generator (http://adlnet. org). Нами предпочтение было отдано продукту Macromedia Authorware, как наиболее интегрированному со средой Macromedia Flash 2004 MX, в которой велась разработка виртуальных лабораторных работ.

По окончании данного этапа работ, сформированные в соответствии со стандартом XML файлы будут сделаны доступными для поиска и войдут в состав дистрибутива лабораторных работ.

ПРОЦЕСС САМООБРАЗОВАНИЯ В УСЛОВИЯХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОБУЧАЮЩЕЙ ЭКСПЕРТНОЙ СИСТЕМЫ

(*****@***ru)

Российский государственный профессионально-педагогический университет (Екатеринбург)

Экспертные системы должны быть сильны знаниями, даже если они слабы методами… Сила заключается в знаниях.

Эдвард Фейгенбаум (Edward Feigenbaum), Стэндфордский университет

Для реализации задач, стоящих перед современным образованием, нужна эффективная, гибкая, модульная система самообразования, базирующаяся на наиболее передовых технологиях и средствах обучения. Роль процесса самообразования нельзя недооценивать. Специфика многих современных профессии такова, что специалистам необходимо постоянно учиться, повышать свою квалификацию, заниматься самообразованием, а в некоторых случаях – осваивать новую специализацию без отрыва от основного места работы.

Успешность самообразования во многом зависит от организации учебного материала и технологии его использования. Если курс предназначен для взаимодействия преподавателя и обучаемого, то соответственно и требования к организации такого курса, принципы отбора, построения, структурирования материала, обеспечение контроля буду определяться особенностями этого взаимодействия.

В настоящее время разработана локальная и сетевая версии экспертной системы ExpSys_2.0 для отслеживания уровня знаний обучаемых и их коррекции, проведена их апробация в учебном процессе (рис.1.)

Рис.1. Процентное соотношение результатов внедрения обучающей экспертной системы.

Согласно полученным результатам можно утверждать, что данная разработка способна, с одной стороны, максимально повысить эффективность самообучения за счет адаптивного тестирования, направленного на обнаружение и устранение пробелов в знаниях по предметным областям. С другой стороны, самообучение на основе структурированного учебного материала способно полностью изменить ход процесса самообучения, что видится наиболее важным в силу сложившихся проблем образования.

Модель управления учебным процессом в условиях использования обучающей экспертной системы предполагает использование таковой как средства реализации полного цикла управления обучением или его части (рис. 2).

Рис.2. Модель управления учебным процессом в условиях использования обучающей экспертной системы.

Для создания программных средств, реализующих адаптивную систему тестирования, необходимо:

• выбрать модель представления знаний об учебном материале, раскрывающем заданную тему;

• разработать базу знаний и средства ее наполнения;

• разработать экспертную систему, позволяющую на основе существующей базы знаний и ответов обучающихся логически выводить оценку.

По результатам экспериментального тестирования были сделаны следующие выводы:

1. при разработке тестов для экспертной системы необходим анализ учебного материала с его представлением в виде семантической сети, что обуславливает полноту и глубину охвата познаний темы тестирования, однако увеличивает трудоемкость составления тестовых заданий;

2. экспертная система показывает «провалы» в познаниях учащегося, формируя упорядоченный список неизвестных ему понятий;

3. экспертная система позволяет существенно сократить временной интервал тестирования за счет адаптации к уровню знаний учащегося во время тестирования;

4. надежность и валидность тестов определяется качеством тестовых заданий и не зависит от схемы тестирования.

Литература

1. , , Усачев система анализа знаний «Эксперт-ТС». // *****@.

2. , Усачев система анализа знаний как инструмент контроля усвоения зачетных единиц. // *****@.

ORGANIZATION THE WORK OF PUPILS WITH THE VIRTUAL LEARNING OBJECTS

Hudyakova A. V. (*****@***ru)

Perm State Pedagogical University (PSPU)

Abstract

In article is considered main points of the methods of training the skills of pupils to work with the virtual learning objects in process of the teaching the school physics.

ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ ШКОЛЬНИКОВ С УЧЕБНЫМИ ОБЪЕКТАМИ ВИРТУАЛЬНОЙ СРЕДЫ ОБУЧЕНИЯ

(*****@***ru)

Пермский государственный педагогический университет (ПГПУ)

Процесс обучения может осуществляться как в форме усвоения обучаемым «готового» знания, так и в форме учебного исследования. Большую часть учебной информации школьники приобретают в «готовом» виде. Книга на сегодня – главный источник «готовой» учебной информации. «Готовое» учебное знание представлено и в виртуальной информационной среде. В этих двух средах используются общие для них формы представления предмета учения: текст, рисунки, фотоиллюстрации, графики, таблицы и т. п. При этом в виртуальной среде обучения задействованы весьма специфические для нее формы представления учебного материала: гипертекст, анимации, демонстрационные и манипулятивные динамические модели объектов и процессов, элементы «виртуальной реальности» (тренажеры, конструкторы, имитаторы), аудиоинформация и видеосюжеты.

Обращаясь к строгой научной лексике, следует сказать, что предмет учения представлен и описывается в виртуальной среде качественно новой совокупностью учебных объектов. Концепцию учебного объекта (learning object) предложил в 1992 г. Вэйн Ходжинс [1]. Комитетом стандартов обучающих технологий IEEE учебный объект определяется как «… любая сущность, цифровая или нет, которая может быть использована в одном и более контекстах, или на которую может быть сделана ссылка во время технологически обеспеченного обучения» [2].

На образовательном рынке России в последнее время появилось достаточно большое число электронных учебных изданий. Задействованные в них медиаформы представления учебной информации существенным образом влияют на состав умений, которыми должен владеть современный школьник для того, чтобы успешно осваивать учебный предмет в новых условиях обучения. Умения в работе с объектами традиционной среды обучения (например, объектами учебной книги) при потреблении «готового» знания должны дополниться соответствующими умениями в работе с объектами виртуальной информационной среды. Каждое умение имеет сложный процедурно-операционный состав и формируется поэтапно. Первоначальное формирование значительного числа умений работы с информацией виртуальной среды обучения осуществляется в курсе информатики. Их закрепление, конкретизация и дальнейшее развитие должно происходить уже в предметных учебных курсах. Для предметной области «физика» к таким умениям относятся:

• умение работать с гипертекстом (ГТ);

• умение работать с электронными таблицами и графическими объектами виртуальной среды обучения;

• умение работать с аудио - и видеоинформацией;

• умение работать с виртуальными динамическими моделями;

• умение работать с поисковыми системами ЭУИ и сети Интернет;

• умение создавать в виртуальной среде собственные файлы, документы, презентации, Web-страницы.

Методика формирования у учащихся перечисленных выше умений включает в себя следующие положения:

• обучение в комплексной информационной среде должно строиться с учетом принципа дополнительности форм представления информации с помощью различных учебных объектов;

• формирование умений в потреблении и обработке учебной информации должно быть организовано на основе принципа преемственности, связанного с согласованным (на содержательном и методическом уровнях) развитием у школьников опыта работы с однотипными для двух сред (книга, виртуальная среда) учебными объектами; должны использоваться единые подходы к анализу однородной учебной информации, представленные в данных средах;

• обучение школьников умению работать с учебными объектами комплексной предметной среды должно осуществляться поэтапно, необходим поэлементный подход к формированию учебных умений;

• формирование умений в работе с учебными объектами комплексной среды обучения должно строиться на основе широкого использования обобщённых моделей деятельности;

• в процессе обучения необходимо активно использовать методы и приемы развития устной и письменной речи учащихся как ключевого средства развития их мышления и навыков саморегуляции учебной деятельности.

Литература

1. Сайт Комитета стандартов обучающих технологий IEEE (Learning Technology Standars Commettee, Institute of Electrical and Electronics Engineers) // http://ltsc. ieee. org/

2. Quinn, C. Learning Objects and Instruction Components / C. Quinn, S. Hobbs // http://ifets. ieee. org/periodical/vol_2_2000/

РАЗВИТИЕ МЕТОДОЛОГИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ ОБУЧАЮЩИХ СИСТЕМ

(*****@***ru)

Московский государственный университет инженерной экологии, г. Москва

Составной частью компьютерных технологий обучения являются электронные средства обучения с программными компонентами, в том числе — компьютерными обучающими системами, которые относятся к классу программных систем. Тенденции развития современных информационных технологий определяют постоянное возрастание сложности программного обеспечения компьютерных технологий обучения. Учитывая современные тенденции мировой программной индустрии в переносе основного акцента в разработке программных систем с программирования на проектирование [1-3], особое значение приобретают исследования в области разработки объектно-ориентированной методологии проектирования компьютерных обучающих систем, обеспеченного соответствующей инструментальной поддержкой.

Проектирование компьютерных обучающих систем представляет собой сложный процесс и связано с необходимостью решения научных, методологических, технологических и организационных проблем, которые в настоящее время требуют системно-комплексного исследования в их взаимосвязи и взаимодействии. Это обуславливает актуальность развития методологии компьютерных средств обучения для образовательной сферы, основанной на системном подходе к использованию современных методов программной инженерии.

В работе обосновываются следующие принципиальные положения методологии проектирования компьютерных обучающих систем.

1. Проектирование компьютерных обучающих систем необходимо осуществлять в соответствии с современными тенденциями программной инженерии на основе объектно-ориентированного подхода для результативного воплощения дидактических, функциональных и технологических решений.

2. Метод формирования модели итеративного и инкрементного технологического процесса объектно-ориентированного анализа и проектирования компьютерных обучающих систем должен быть основан на архитектуре и прецедентах системы.

3. Дидактические, функциональные и технологические решения, воплощаемые в компьютерных обучающих системах, должны быть формализованы путем компьютерного визуального моделирования модулей, информационные модели которых на любом выбранном уровне абстракции будут представлены визуальными проекциями на семантическую сущность [4].

4. Для возможности многократного использования проектных решений с целью значительного сокращения сроков проектирования при повышении его качества и снижении стоимости программных продуктов для сферы образования необходимо применение проектных паттернов.

5. Создания компьютерных обучающих систем на основе объектно-ориентированного подхода должно осуществляться в разработанных и внедренных интегрированных средах, ориентированных на прикладную область — образовательную сферу, с согласованием проектных абстракций с соответствующими стандартами, определяющими вычислительную инфраструктуру этой прикладной области.

Развитие методологии проектирования компьютерных средств обучения должно способствовать созданию инвариантных к языкам программирования объектно-ориентированной среды разработки и инструментария для предпроектных исследований, анализа и проектирования компьютерных обучающих систем путем компьютерного моделирования информационных, технологических и технических решений. Совокупность внедрения разработанных на основе объектно-ориентированного подхода моделей, методов и инструментария проектирования обеспечит повышение качества компьютерных обучающих систем и эффективности их использования в образовательной сфере.

Работа выполнена в рамках Межвузовской комплексной программы «Наукоемкие технологии образования» (МКП НТО) в гг.

Литература

1. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на C++, 2-е изд. – М.: Бином, СПб: Невский диалект, 1999.

2. Объектно-ориентированные методы. Принципы и практика. Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс». 2004. – 880 с.

3. Инженерия программного обеспечения.: Пер. с англ. – М.: Изд. дом «Вильямс», 2002. – 624 с.

4. , , Тучков моделирование модуля генерации учебно-тренировочных заданий для компьютерной обучающей системы. В сб. трудов XIV Международной конференции-выставки "Информационные технологии в образовании". Ч. IV. М, 2004.

Секция 7

Информационно-образовательная среда учебного заведения

Topic 7

Information-education environment

THE PRESENT STAGE OF DEVELOPMENT INFORMATION - EDUCATIONAL SPACE AT SCHOOL

Averin A. J. (*****@)

Gimnasiun №1 “Univers”, Krasnojarsk

Abstract

Given clause attempt to issue stages of development of information educational space of modern school. On an example of a grammar school "Univers" 3 basic are described a stage of development of school space and results at each stage.

Современный этап развития информационного - образовательного пространства в школе

(*****@)

Красноярская университетская гимназия «Универс» (№1) , г. Красноярск

В современный информационный век ИКТ (Информационно-Компьютерные Технологии) используются во всех сферах жизнедеятельности человека. Исключением не стала и сфера образования. На сегодняшний день современное общество находится на стадии, когда любое образовательное учреждение немыслимо без современной компьютерной техники. Более 70% школ города Красноярска имеют в своем распоряжении хотя бы один компьютерный класс и технику для административного пользования.

Как правило, каждое из учебных заведений проходит 3 этапа развития компьютерного информационного пространства:

1. «Технический» этап

Объединение компьютеров в единую компьютерную локальную сеть и подключение к глобальной сети Интернет (скорость подключения зависит от географического расположения и финансового состояния школы);

2. «Программный» этап

Создание и презентация интернет-страницы образовательного учреждения, а также проектирование локальной сети Интранет (файл-сервер, электронный документооборот, регистрация пользователей и т. д.);

3. «Современный» этап

Динамично развивающийся сайт образовательного учреждения (постоянное обновление разделов, публикация новостей, концентрация образовательных ресурсов и т. д.) и развитая инфраструктура сети Интранет.

На примере Красноярской университетской гимназии «Универс» № 1 рассмотрим, как может выглядеть образовательное учреждение на «современной» стадии развития информационного компьютерного пространства.

Существует два параллельных направления работы Гимназии, которые мы условно назовем «Интернет» и «Интранет».

Представительство Гимназии в сети Интернет плавно переходит от статичной «визитной карточки» к динамично развивающемуся порталу «Универс», работа которого направлена на 4 целевые аудитории:

- ученики;

- родители;

- выпускники школы

- внешние посетители (учителя школ, будущие родители и т. д.).

Для каждой целевой аудитории на портале созданы свои разделы, в которых они могут найти интересующую их информацию (притом регулярно обновляемую) и которые позволяют осуществлять коммуникацию и обмен данными.

В Гимназии постоянно действует 4 компьютерных класса и медиатека, которые оснащены современной компьютерной техникой и во внеурочное время работают, как лаборатории «свободного доступа», что позволяет любому учащемуся или сотруднику данного учреждения воспользоваться ресурсом по своему усмотрению (выход в Интернет, электронная библиотека и т. д.).

Интранет-коммуникация подразделяется на 8 сегментов:

«Net школа», которая предоставляет следующие преимущества:

• оперативный мониторинг школьной жизни: электронный классный журнал, просмотр отчетов, расписание;

• ведение алфавитных книг, личных дел сотрудников, учеников, родителей;

• организация тестирования с мощным механизмом подготовки и проведения тестирования для всего класса, подготовка к сдаче единого государственного экзамена, благодаря легкости подготовки тестов и автоматической обработки результатов;

• возможности интеграции с электронными учебниками и курсами (например, с электронной библиотекой «Просвещение»);

• возможность для родителей своевременно получать информацию о посещаемости и успеваемости своего ребенка;

• единая среда обмена информацией в рамках школы (доска объявлений, «школьный портал», внутренняя электронная почта, список именинников и т. п.), что способствует общению и сотрудничеству между всеми участниками учебного процесса.

Электронная библиотека является внутришкольным информационным сервисом для учителей-предметников, классных руководителей и учащихся школы, а также для всех тех, кто интересуется соответствующими тематическими ресурсами и имеет доступ к локальной сети Гимназии. Структура ЭБ представляет собой тематический каталог предметных и методических ресурсов в форматах текстовых, графических, аудио - и видеофайлов. В ЭБ использованы стандартные для библиотечного дела принципы каталогизации (организации) и поиска информации. Кроме того, использованы локальные программные средства учета активности пользователей за счет системы разграниченного доступа и авторизации;

Файл-сервер, то есть сервер для хранения и обмена всех типов информации со структурой и раздельным доступом для пользователей);

Электронный документооборот – это номенклатура гимназии, включающая в себя всю документацию, в том числе и текущую, с раздельным доступом и правилами хранения информации и архивации);

Электронная медиатека, которая включает набор образовательных дисков (как правило, часто используемых), которые хранятся в оцифрованном виде и могут быть использованы с любого компьютера гимназии)

Автоматизированная программа библиотечных изданий - программа для поиска и каталогизирования литературы в школьной библиотеке)

Интранет-сайт Гимназии, включающий внутренний сайт, который предназначен для публикации информации гимназии и часть которого, несомненно, транслируется на внешний портал;

Электронная почта - неотъемлемая часть информационного пространства общения педагогов, школьников и родителей.

В зависимости от интересов и уровня обеспеченности образовательных учреждений количество сегментов может как увеличиваться, так и уменьшаться. Данные сегменты в комплексе позволяют управлять образовательным и воспитательным процессом учащихся, интенсифицируя коммуникацию всех участников образовательного пространства (в том числе родителей).

В заключение хотелось бы отметить тот факт, что наиболее сложным, как показывает практика, остается переход от «программного» этапа развития к «современному», так как для реализации последнего этапа требуются высококвалифицированные специалисты, администраторы сайта и сети, наличие технического обеспечения и быстрый канал Интернет. Временные рамки для каждого этапа развития образовательного учреждения спрогнозировать невозможно, так как все чаще зависит еще и от руководства самой школы и желания вкладываться в это «недешевое» направление.

О СОЗДАНИИ КОРПОРАТИВНОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ
«УЧЕБНЫЙ ЦЕНТР»

о. (*****@***ab. az), о. (*****@***ab. az), к. (*****@***ab. az),
к. (*****@***ab. az)

Институт Информационных Технологий Национальной Академии Наук Азербайджана (ИИТ НАНА), Баку

На основании постановления коллегии Высшей Аттестационной Комиссии при Президенте Азербайджанской Республики и Президиума Национальной Академии Азербайджанской Республики организация учебных курсов по дисциплине «Информатика» для всех аспирантов и диссертантов республики, прием экзаменов кандидатских минимумов централизованно было поручено Институту Информационных Технологий Национальной Академии Наук Азербайджана (ИИТ НАНА).

В этой связи, преподавание аспирантам и диссертантам дисциплины «Информатика», научно-методическое руководство по эффективному применению новых информационных технологий при выполнении научно-исследовательских работ аспирантами и диссертантами и прием кандидатских минимумов проводится в Учебном Центре ИИТ НАНА.

В связи с проведением учебных курсов по дисциплине «Информатика» и организации работ по приему кандидатских минимумов в Учебном Центре проводятся нижеследующие работы:

• Регистрация писем, аспирантов и диссертантов по установленной форме;

• Регистрация аспирантов и диссертантов на основе заполненных их личных анкет и оплаты за обучение;

• Распределение аспирантов и диссертантов по научным направлениям;

• Формирование учебных групп по специальностям;

• Определение учебного графика и составление учебных расписаний;

• Назначение преподавателей по группам с учетом научных направлений;

• Организация экзаменов по окончании курсов;

• Подготовка экзаменационных протоколов;

• Подготовка удостоверений для аспирантов и диссертантов, получивших удовлетворительную оценку на экзамене;

Для автоматизации работ Учебного Центра создана Корпоративная Информационная Система «Учебный Центр» (КИС «Учебный Центр»).

Создана база данных системы с целью систематизации большого объема бумажной информации в памяти компьютера, осуществляется выполнение необходимых операций над информацией, архивизация по истечении времени и передача информации по сети.

Создание КИС «Учебный Центр» позволяет:

• Осуществлять быструю и точную регистрацию аспирантов и диссертантов;

• Проводить on-line регистрацию аспирантов и диссертантов (в частности, живущих в регионах);

• Научным и образовательным учреждениям получать информацию об участии их аспирантов и диссертантов на курсах по «Информатике» и о результатах сдачи экзаменов кандидатского минимума;

• Осуществлять статистический анализ научно-исследовательских работ по республике;

• Подготовить необходимые статистические отчеты для Высшей Аттестационной Комиссии;

• Прослеживать динамику развития подготовки научных кадров по разным научным областям в республике.

КИС «Учебный Центр» реализована в среде Delphi 7, работа с ним просто и удобно. В настоящее время КИС «Учебный Центр» успешно эксплуатируется в Институте Информационных Технологий НАНА.

ABOUT APPLICATION OF SAN-TEXNOLOGY IN LIBRARY CAUSE

Alguliev R. M. o. (*****@***ab. az)Fataliyev T. K. o. (*****@***ab. az)

Institute of Information Technology of Azerbaijan National Academy of Sciences

Abstract

The problems of application of SAN-texnology in library cause are considered in the work. Due to network architecture there is possible a reservation of components of storage system; effektive perfomance of procedures of migration of data; reduction of loadings on the basic network; creation of the distributed systems of storage; consolidation of devices of a data storage; access to data from heterogeneous enviroments.

О ПРИМЕНЕНИИ SAN-ТЕХНОЛОГИИ В БИБЛИОТЕЧНОМ ДЕЛЕ

о. (*****@***ab. az) о.(*****@***ab. az)

Институт Информационных Технологий
Национальной Академии Наук Азербайджана, г. Баку

Сегодня, несмотря на сложные экономические условия существования, библиотеки делают значительные шаги вперед, осваивая и успешно применяя современные информационные технологии, при которых наращиваются объемы и формы предоставления информационно-библиотечных услуг, создаются собственные информационные ресурсы, справочно-поисковые системы. Накопленные в них огромные информационные ресурсы создавались и предназначены для решения проблемы доступности информации специалистам. В эпоху информационного общества уровень библиотечного обслуживания вышел за рамки одной отдельной библиотеки. Не только в целях экономии финансовых и технических средств, но и в силу необходимости обмена информацией библиотеки пришли к выводу о необходимости координации и кооперирования своей деятельности, результатом чего стало появление библиотечных систем и библиотечных сетей.

Следует отметить, что при создании библиотечной сети приходится сталкиваться с проблемой лавинообразного роста объемов хранимых данных. Поэтому принципиально важно создать оптимальные условия для хранения накопленных данных, упростить их контроль и обеспечить бесперебойный доступ к ним. Из современных интеллектуальных решений наиболее эффективно с этой задачей позволяет справиться Storage Area Network (SAN) – сеть хранения данных, в основе концепции которой лежит возможность соединения любого сервера с любым накопителем информации. Внедрение SAN позволяет получать следующие результаты:

- Создание высокопроизводительной, отказоустойчивой и легко масштабируемой библиотечной сети. Технология SAN использует выделенную сеть на основе протокола Fibre Channel и производит обмен данными на уровне блоков. Здесь серверы, независимо от их количества и качественных характеристик, интегрируются в единую систему. Реализованные в SAN методы подключения новых устройств позволяют автоматически распознавать появление и отключение устройств в сети и производить ее реконфигурацию.

- Равномерное распределение нагрузки по устройствам сети. Система сама распределяет нагрузку по сети. Путь прохождения данных проходит в обход поврежденных и перегруженных соединений. Возможности доступа сервера к данным расширяются и не зависят от сбоев компонентов или соединений.

- Эффективное выполнение процедур миграции данных. Репликация данных обеспечивает выполнение большого числа задач, наиболее актуальными из которых являются: резервирование данных – хранение актуальной копии информации на альтернативных устройствах хранения; разделение данных – предоставление возможности нескольким серверам одновременно изменять разделяемый набор данных; консолидация данных – копирование данных с удаленных узлов на центральный узел; управление локальными копиями данных для обеспечения информационной поддержки в целом. Высокая пропускная способность SAN обеспечивает скоростную репликацию данных с помощью как программных, так и аппаратных средств. Эффективным способом избежать потерь информации, возникающих вследствие сбоев, служит зеркалирование. Однако при помощи зеркалирования данных невозможно устранить первопричину потерь – ошибочные действия пользователей. Резервное копирование данных позволяет избежать потерь как в случае программных или аппаратных сбоев, так и возникающих вследствие ошибок операторов. При построении систем резервного копирования и восстановления данных требуют решения две важнейшие задачи: сокращение трафика данных резервного копирования и затрат вычислительных ресурсов. Время останова приложений при копировании можно свести к минимуму, применяя специальные методы, такие как создание моментальных копий (snapshots). Моментальная копия – это «снимок» состояния и запись местонахождения данных. С применением коммутируемой архитектуры SAN процессы резервного копирования и восстановления данных могут быть организованы без использования ресурсов локальной сети (внесетевое резервное копирование – LAN-free backup), а также серверов (внесерверное копирование – server-free backup). При внесетевом резервном копировании данные с дисковых массивов транспортируются внутри SAN на ленточные накопители, подключенные непосредственно к сети хранения. При внесерверном копировании данные перемещаются с устройств хранения на ленточные накопители без прямого участия серверов – обмен данными происходит непосредственно между устройствами хранения внутри SAN на уровне блоков данных.

-Постоянный и бесперебойный доступ к данным. При выходе из строя основного сервера система автоматически переключается на запасной сервер. Падение производительности системы исключается даже в процессе копирования и восстановления массивов информации: нагрузка по передаче данных перераспределяется на менее загруженные соединения. Поэтому резервное копирование и восстановление информации можно проводить в рабочее время.

-Расширение емкости хранения данных и консолидация распределенной дисковой емкости. Создание сети хранения данных позволяет расширить дисковое пространство для всех серверов, обеспечить их доступ непосредственно к дисковому массиву и возможность доступа к данным из гетерогенных сред.

-Сокращение ресурсов, используемых для управления данными и их защиты. Снижаются затраты времени на управление и администрирование. Структура сети становится централизованной, и управлять перераспределением данных и дискового пространства, резервным копированием и восстановлением можно с одного рабочего места.

По мере роста объема данных применение SAN становится наиболее оправданным решением с экономической точки зрения. Сегодня стоимость внедрения SAN ненамного отличается от стоимости систем хранения с прямым подключением. В дальнейшем высокая масштабируемость SAN позволит снизить стоимость хранения информации.

THE ROLE OF THE PHYSICS STUDY SCIENCE IN CREATING OF THE INFORMATION ENVIRONMENT

Afanaseva T. N. (*****@***ru)

Scool 1016, Moscow

Abstract

One of the main factors of the educational modernization is creating of universal information science environment of the subject, in particular – physics. Such environment should be created anywhere. And such place is the study room. Nowadays it should be functional.

О РОЛИ КАБИНЕТА ФИЗИКИ В СОЗДАНИИ ИНФОРМАЦИОННОЙ СРЕДЫ НА ОСНОВЕ НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

(*****@***ru)

Школа № 000 г. Москвы

Определены этапы внедрения компьютерных технологий в процесс обучения физики.

Первый этап – первоначальное накопление опыта: стихийные эксперименты, появление отдельных программно-педагогических средств (ППС) для фрагментарного использования на занятиях.

Второй этап - критический анализ: интенсивное использование программ, систематизация и оценка ППС. Учитель начинает ощущать положительное влияние наиболее удачных программ на методику обучения, качество знаний учащихся