Информационные системы в сфере образования. Технологические основы дистанционного обучения

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

"Пензенский государственный технологический университет"

Факультет "Информационные образовательные технологии"

Кафедра "Информационные технологии и системы"

на тему "Информационные системы в образовании"

Выполнил:

студент 13ИС2Б Чинков М.Ю.

Проверил:

доцент кафедры ИТС Коновалов А.В.

Пенза 2015

Введение

1. Понятие информационной системы в образовании

1.1 Задачи информационной системы в образовании

2. Структура информационной системы

2.1 Аппаратное обеспечение информационной системы

2.1.2 Аппаратное обеспечение учебной аудитории

2.2 Программное обеспечение информационной системы

2.2.2 Программное обеспечение учебной аудитории

3. Сравнительный анализ информационной системы

4. Патентный поиск

4.1 Процесс патентного поиска

Заключение

Библиографический список

компьютерный образование информационный патентный

Введение

Целью данной производственной практики являлось исследование структуры информационных систем в образовании на примере высшего учебного заведения. Данная тема является актуальной в сфере информационных технологий, так как в данный момент существует тенденция к внедрению информационных технологий во все сферы общества, а образование является одной из наиболее важных сфер общества.

Неотъемлемой и важной частью развития дошкольных учреждений, школ, техникумов, университетов является компьютеризация образования. В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение в мировое информационно-образовательное пространство. Этот процесс сопровождается существенными изменениями в педагогической теории и практике учебно-воспитательного процесса, связанными с внесением корректив в содержание технологий обучения, которые должны быть адекватны современным техническим возможностям, и способствовать гармоничному вхождению учащихся в информационное общество. Компьютерные технологии призваны стать не просто дополнением в обучении, а неотъемлемой частью целостного образовательного процесса, значительно повышающей его эффективность. На наших глазах возникают нетрадиционные информационные системы, связанные с обучением; такие системы естественно называть информационно-обучающими. В процессе производственной практики рассматривалась информационная система Управления Информатизации Пензенского государственного технологического университета (здесь и далее - УИ ПензГТУ). Был проведен анализ программного и аппаратного обеспечения данной информационной системы, сравнение с другой информационной системой в данной сфере, а также патентное исследование.

1. Понятие информационной системы в образовании

В настоящее время принято выделять следующие основные направления внедрения компьютерной техники в образовании:

)использование компьютерной техники в качестве средства обучения, совершенствующего процесс преподавания, повышающего его качество и эффективность;

)рассмотрение компьютера и других современных средств информационных технологий в качестве объектов изучения, моделирования систем;

)уклон в сторону практико-ориентированного обучения для подготовки специалистов, востребованных на рынке труда;

)организация коммуникаций на основе использования средств информационных технологий с целью передачи и приобретения педагогического опыта, методической и учебной литературы;

)использование средств современных информационных технологий для организации интеллектуального досуга;

)интенсификация и совершенствование управления учебным заведением и учебным процессом на основе использования системы современных информационных технологий.

Проникновение современных информационных технологий в сферу образования позволяет преподавателям качественно изменить содержание, методы и организационные формы обучения.

В качестве объекта исследования информационных систем в образовании была выбрана информационная система Управления Информатизации ПензГТУ (УИ ПензГТУ). На данный момент областью сопровождения системы являются 4 учебных аудитории: 2 компьютерных класса, 1 лекционная аудитория и 1 читальный зал. Поддержкой безотказной работы в данных аудиториях занимается управляющая лаборатория.

1.1 Задачи информационной системы в образовании

Целями информационной системы в образовании являются усиление интеллектуальных возможностей учащихся в информационном обществе, интенсификация процесса обучения и повышение качества обучения на всех ступенях образовательной системы, а также подготовка учащихся как востребованных специалистов в области, выбранной учащимися. Принято выделять следующие основные задачи использования средств современных информационных технологий.

)Интенсификация всех уровней учебно-воспитательного процесса за счет применения средств современных информационных технологий: повышение эффективности и качества процесса обучения; повышение активности познавательной деятельности; углубление межпредметных связей; увеличение объема и оптимизация поиска нужной информации.

)Развитие личности обучаемого, подготовка индивида к комфортной жизни в условиях информационного общества: развитие различных видов мышления; развитие коммуникативных способностей; формирование умений принимать оптимальное решение или предлагать варианты решения в сложной ситуации; формирование информационной культуры, умений осуществлять обработку информации; развитие умений моделировать задачу или ситуацию; формирование умений осуществлять экспериментально-исследовательскую деятельность.

)Работа на выполнение социального заказа общества: подготовка информационно грамотной личности; подготовка специалистов в определенной предметной области, востребованных на рынке труда; осуществление профориентационной работы в области информатики.

2. Структура информационной системы

Структуру ИС составляет совокупность отдельных ее частей, называемых подсистемами. Подсистема - это часть системы, выделенная по какому-либо признаку. Если общую структуру ИС рассматривать как совокупность подсистем независимо от сферы применения, то в этом случае подсистемы называют обеспечивающими.

Если рассматривать информационную систему как функциональный вычислительный ресурс, обеспечивающий работу аудиторий учебного заведения, то более целесообразно выделить аппаратную и программную составляющую системы.

Рисунок 2.1 - обобщенная структура информационной системы ПензГТУ.

2.1 Аппаратное обеспечение информационной системы

Аппаратное обеспечение ИС - комплекс электронных, электрических и механических устройств, входящих в состав информационной системы или сети. Аппаратным сопровождением информационных систем являются такие компоненты, как персональные компьютеры (ПК), серверы, системы хранения данных (СХД), сетевые средства (коммутаторы, маршрутизаторы).

В качестве основного компонента информационной системы можно выделить кабельную систему, соединяющую все узлы информационной системы в единый домен сети. В основном кабельная система состоит из нескольких кабелей витой пары, проведенной между кабинетами университета. Задачей кабельной системы является предоставление учащимся, преподавателям и технической поддержке системы доступа в Интернет. В рассматриваемой информационной системе ПензГТУ существует единый домен itc.pgta.ru, объединяющий в единую структуру аутентификационные данные и права доступа пользователей системы, который управляется контроллером домена.

2.1.1 Аппаратное обеспечение управляющей лаборатории

Основной задачей лаборатории ПензГТУ является поддержка и сопровождение информационной составляющей учебного процесса (аппаратное и программное обеспечение информационной системы) в определенных учебных аудиториях.

Посредством компонентов аппаратного обеспечения осуществляется контроль над учебным процессом и обеспечение непрерывного использования сети Интернет в учебном процессе.

Все составные части аппаратного обеспечения лаборатории хранятся в отдельной серверной комнате, оборудованной в соответствии со общепринятыми стандартами: влажность в помещении, площадь и высота оборудованной комнаты. В серверной хранятся две стойки, также соответствующие стандартам: высота и ширина стойки, крепежные отверстия. В двух стойках находятся:

)6 серверов модели IBM System x3550 на базе процессора Intel Xeon E5-2600, обеспечивающих безотказную работу информационной системы;

)межсетевой экран Cisco ASA 5500, обеспечивающий выход во внешнюю сеть и фильтрацию пакетов, проходящих во внутреннюю сеть (проверка на спам, вирусы);

)4 коммутатора: 2 из них это коммутаторы модели D-Link DES-3200-52, объединяющие все подсети и отдельные узлы в единую сеть, 2 из них - коммутаторы модели D-Link DGS-1016D для объединения нескольких узлов в подсети;

)система хранения данных (СХД) марки Qnap TS-651, имеющая собственное дисковое пространство для хранения объема данных серверами информационной системы.

Рисунок 2.1.1 - система хранения данных Qnap TS-651.

2.1.2 Аппаратное обеспечение учебных аудиторий

Лабораторией УИ ПензГТУ обслуживаются 4 учебные аудитории: два компьютерных класса, одна лекционная аудитория и один читальный зал. Эти виды аудиторий имеют разные требования к обеспечению аппаратной составляющей.

Каждый из двух компьютерных классов оснащен:

) 21 персональным компьютером модели HP ProDesk 400 G2 MT на базе процессора Intel Core i3 для пользования учащимися и преподавателями, выполнения учебных заданий.

) персональным компьютером модели HP ProDesk 400 G2 MT на базе процессора Intel Core i3 для организации лекционных занятий и отображения информации на проекторе.

Читальный зал оснащен:

) 5 персональными компьютерами модели HP ProDesk 400 G2 MT на базе процессора Intel Core i3 для пользования учащимися и преподавателями во внеаудиторное время.

) 6 телеэкранами для организации научно-практических конференций, презентаций и мероприятий иного рода.

2.2 Программное обеспечение информационной системы

Программное обеспечение (ПО) - совокупность программ и данных, предназначенных для решения определенного круга задач и хранящиеся на машинных носителях. Выделяют следующие классы ПО.

)Системное ПО - решает задачи общего управления и поддержания работоспособности системы в целом. К этому классу относят операционные системы.

)Инструментальное ПО включает средства разработки (трансляторы, отладчики, интегрированные среды) и системы управления базами данных (СУБД).

)Прикладное ПО - предназначено для решения прикладных задач конечными пользователями.

Для организации учебного процесса важно обеспечить использование всеми вышеперечисленными методами программного обеспечения.

2.2.1 Программное обеспечение управляющей лаборатории

Лаборатория УИ ПензГТУ использует программное обеспечение в целях поддержки работы учебных аудиторий. Администрирование аудиторий обеспечивается с машин, на которых установлена Windows 7 как основная операционная система. Главным инструментом является VMware vSphere 5. Это программный продукт, обеспечивающий виртуализацию серверов - разделения вычислительных ресурсов серверов на несколько виртуальных машин, выполняющих разные задачи. Каждый сервер имеет свою специализированную операционную систему ESXI 5.5, реализующую непосредственно сам процесс виртуализации. ESXi-серверы объединены в механизм VMware vCenter, связывающий все сервера в один кластер и обеспечивающий между ними взаимодействие. На каждом сервере находятся несколько виртуальных машин, выполняющих разные задачи: обеспечение работоспособности веб-сайта университета, образовательных порталов, СУБД информационной системы и т.д., работающие на разных гостевых ОС: 50 процентов виртуальных машин - Linux-сервера (Ubuntu, Debian, OpenSUSE, CentOS), 50 процентов - Windows-сервера (Windows Server 2003/2008/2012)

Также лаборатория обеспечена такими видами ПО, как:

)прокси-сервер, обеспечивающий безопасное Интернет-соединение и обеспечивающий фильтрацию пакетов на наличие спама, вирусов;

)система мониторинга сетевой активности пользователей, хранящая информацию о сеансах пользователей в сети Интернет; реализована по требованию РосКомНадзора;

)внутренние информационные веб-сервисы обеспечивающие сопровождение документации и корректной работы компьютерных классов:

а) веб-интерфейс управления корпоративным антивирусом Dr. Web;

б) система сведений об успеваемости студентов Galatea;

в) система документооборота УИ ПензГТУ;

г) система мониторинга производительности серверов Zabbix;

д) веб-интерфейс удаленного управления системой хранения данных;

)внешние информационные веб-сервисы, обеспечивающие удаленный доступ пользователей к сервисам УИ ПензГТУ;

а) официальный сайт ПензГТУ;

б) образовательные порталы ПензГТУ (study.pgta.ru, edu.pgta.ru, altedu.pgta.ru), где обеспечивается возможность взаимодействия между обучающимися и преподавателями как в учебных аудиториях, так и в режиме удаленного доступа;

в) электронная библиотека ПензГТУ, предоставляющая студентам возможность бесплатно пользоваться электронными учебниками.

2.2.2 Программное обеспечение учебных аудиторий

Для обеспечения полного учебного процесса и освоения студентами той или иной предметной области студенты должны иметь доступ как к инструментальному, так и к прикладному программному обеспечению. В качестве системного ПО на каждом персональном компьютере работает операционная система Windows XP, так как эта система лучше всего подходит под политику безопасности исследуемой информационной системы.

Инструментальное программное обеспечение:

) интегрированная среда разработки "Visual Studio 2012", позволяющая студентам практиковаться в создании программ на языках C, C++, C#;

) математическая среда "MATLAB", с помощью которой студенты могут выполнять сложные математические расчеты и проектировать схемы различных предметных областей;

Прикладное программное обеспечение:

) "Консультант Плюс" - компьютерная справочно-правовая система, позволяющая студентам освоить навыки работы со справочными системами;

) "КОМПАС 3D" - система автоматизированного проектирования, позволяющая студентам практиковаться в создании 3D-моделей под различные предметные области.

) "1С: Предприятие" - система автоматизации бухгалтерского и управленческого учётов, позволяющая студентам получить практические навыки в сферах бухгалтерского учета, налогообложения и т.д..

Также персональные компьютеры как учебных аудиторий, так и управляющей лаборатории ПензГТУ оснащены многими другими программными продуктами, целью внедрения которых является повышение эффективности и качества процесса обучения.

3. Сравнительный анализ информационной системы

Сравнительный анализ - метод анализа объектов, при котором производится сравнение нового состояния объекта со старым состоянием или сравнение состояния одного объекта с другим, с которым сравнение может быть уместным. Сравнительный анализ является одним из основных методов, применяемых в исследовании информационных систем.

Для проведения сравнительного анализа были сформирован главный критерий, описывающий основные характеристики ИС, которые рассматриваются пользователем на этапе выбора наиболее предпочтительной системы - общее описание системы. Результаты сравнения позволяют сделать вывод об отсутствии существенных различий рассматриваемых ИАС по таким параметрам, как целевая аудитория пользователей и перечень решаемых задач.

В качестве объекта сравнения с исследованной информационной системой Управления Информатизации Пензенского Государственного Технологического Университета (УИ ПензГТУ) была выбрана информационная система Центра информатизации Новосибирского Государственного Технологического Университета (НГТУ). Основной задачей выбранной для анализа ИС аналогична исследуемой ИС: поддержка и сопровождение работы учебных аудиторий. Однако ИС НГТУ является более масштабной, так как она охватывает весь кампус учебного заведения, в отличие от ИС УИ ПензГТУ, а также решает дополнительные задачи: управление кадрами, управление студенческим городком, поддержка работы бухгалтерии и т.д.. К тому же численность студентов НГТУ намного превышает численность студентов ПензГТУ.

Таблица 1 - сравнительный анализ информационной системы ПензГТУ

Информационная система ПензГТУИнформационная система НГТУОбщее сравнение.Информационный комплекс, обеспечивающий работу учебных аудиторий и предоставление общей информации об определенных областях деятельности университета. Включает в себя совокупность аппаратного обеспечения (автоматизированные рабочие места, централизованная система хранения данных) и программного обеспечения (сопровождение ПО, система собственного информационного контента). - работа со студенческим составом; - поддержка учебного процесса во всех аспектах и на всех стадиях обучения; - подготовка электронных учебных курсов в системе электронного обучения; - система образовательных порталов, доступных через Интернет; - поддержка системы видеонаблюдения; - презентационная деятельность (веб-сайт университета).Информационный комплекс, позволяющий накапливать и обрабатывать информацию о деятельности университета и отображать эту информацию в удобном для пользователей виде. Включает в себя набор автоматизированных рабочих мест, которые устанавливаются на компьютеры соответствующим сотрудникам, и целую систему веб-приложений, доступных через интернет. - работа со студенческим составом; - поддержка учебного процесса во всех аспектах и на всех стадиях обучения; - подготовка электронных учебных курсов в системе электронного обучения; - управление персоналом университета; - управление контингентом проживающих в общежитиях студенческого городка; - управление научной деятельностью вуза; - управление финансовой деятельностью вуза; - обеспечение администрации вуза информацией о состоянии учебного процесса, о научной и финансовой деятельности вуза; - презентационная деятельность (веб-сайт университета).

4. Патентный поиск

Патентный поиск - это процесс отбора соответствующих запросу документов или сведений по одному или нескольким признакам из массива патентных документов или данных, при этом осуществляется процесс поиска из множества документов и текстов только тех, которые соответствуют теме или предмету запроса. Патентный поиск осуществляется посредством информационно-поисковой системы и выполняется вручную или с использованием соответствующих компьютерных программ, а так же с привлечением соответствующих экспертов.

Предмет поиска определяют исходя из конкретных задач патентных исследований категории объекта, а так же из того, какие его элементы, параметры, свойства и другие характеристики предполагается исследовать. В данном случае предметом поиска являлась структура информационной системы, аналогичная той, что рассматривалась в ходе производственной практики.

При патентном поиске сравниваются выражения смыслового содержания информационного запроса и содержания документа. Для оценки результатов поиска создаются определенные правила-критерии соответствия, устанавливающие, при какой степени формального совпадения поискового образа документа с поисковым предписанием текст следует считать отвечающим информационному запросу.

Патентный поиск является трудоёмким, но необходимым мероприятием. Он необходим не только лицам или организациям, желающим запатентовать изобретение, но и промышленным предприятиям, желающим это изобретение использовать. Например, использование запатентованных изобретений другими юридическими и физическими лицами приводит к огромным штрафам и возможным разорением предприятий.

Основные цели патентного поиска:

)проверка уникальности изобретения

)определение особенностей нового продукта

)определение других сфер применения нового продукта

)поиск изобретателей или компании, получивших патенты на изобретения в той же области

)поиск патентов на какой-либо продукт

)найти последние новинки в исследуемой области

)поиск патентов на изобретения в смежных областях

)определение состояния исследований в интересуемом технологическом поле

)выяснить, не посягает ли ваше изобретение на чужую интеллектуальную собственность

)получить информацию по конкретной компании или состоянию сектора рынка в целом

)получить информацию о частных лицах, имеющих патенты на схожие изобретения

)поиск потенциальных лицензиаров

)поиск дополнительных информационных материалов.

4.1 Процесс патентного поиска

В процессе прохождения производственной практики был выполнен патентный поиск посредством сети Интернет. Источником патентного поиска являлась российская база патентов ФИПС. Целью патентного поиска являлось нахождение патента на информационную систему, внедренную в образовательный процесс и аналогичную объекту исследования.

Патентный поиск в системе ФИПС был выполнен в бесплатной базе данных от лица гостевого пользователя. Поиск выполнялся по трем ключевым словам: "информационная", "система" и "вуз". В результате поиска были найдены 2 документа, где были описаны патенты на полезную модель. Данные патенты удовлетворяют целям патентного исследования.

Каждый патент имеет свои значения, по которым его можно впоследствии идентифицировать: вид документа (здесь и далее пример - A1), страна публикации (RU), регистрационный номер заявки (94018674), редакция международного патентного классификатора - МПК (6), основные коды МПК (G11B023/00), фамилия и инициалы заявителя и автора патента.

Документы, найденные в результате патентного исследования:

) Библиотека учащегося (номер заявки: 94018674). Цели изобретения: предоставить в портативном варианте человеку, начиная с первого класса обучения в школе, а затем вузе и на всю жизнь личной библиотеки емкостью информации более ста двадцати пяти тысяч четырехсот томов; обеспечить полную автоматизацию процесса обучения в школе, техникуме, вузе и при других формах обучения; увеличить емкость библиотеки.

) Общегосударственная автоматизированная информационная система (номер заявки: 2001102071). Это система, состоящая из информационных центров (в том числе центров средних учебных заведений, вузов, научно-исследовательских институтов, конструкторских бюро), отличающаяся тем, что в нее включены К информационных центров массового с неограниченной емкостью информации каждый и L информационных центров коллективного пользования также с неограниченной емкостью информации каждых, управляемых ПЭВМ и содержащих узлы передачи, приема, записи и воспроизведения информации на различных носителях информации.

Заключение

В ходе производственной практики были изучены принципы, структура, задачи и основные компоненты информационных систем в образовании на примере информационной системы Управления Информатизации Пензенского государственного технологического университета (УИ ПензГТУ). Были рассмотрены:

) структура данной системы, её составляющие, такие, как аппаратное и программное обеспечение;

) патентный поиск и обзор справочно-информационных изданий по профилю.

Также хотелось отметить, что применение информационных компьютерных технологий в системе образования в настоящее время приобретает массовый характер. Направлений использования компьютерной техники в образовании - масса: это и функция управления, и статистическая функция, а так же информационная, обучающая и контролирующая. В наше время уже невозможно представить образовательный процесс без информационных систем и компьютерных программ.

Библиографический список

1)Асеева Н.Н. Патентный поиск/ Н.Н. Асеева. - Курск, 2010. - 13 с.

)Патентный поиск [Электронный ресурс]. - Боровик - . - Режим доступа: http://www.borovic.ru/poisk.html , свободный. - Загл. с экрана.

)Информационные системы в образовании [Электронный ресурс]. - АНО "ИТО" - . - Режим доступа: http://ito.edu.ru/2010/Rostov/III/III-0-20.html Понятие и значение информационных технологий в образовании

1 Преимущества использования средств ИКТ в образовании. Информационные и коммуникационные технологии открывают реальные перспективы для совершенствования системы образования, а именно: широкое внедрение средств ИКТ для наглядного, динамичного...

Информатика и информационные технологии в образовании

1.7 Информационные коммуникационные технологии в образовании: развитие творческой индивидуальности личности школьника в учебно-воспитательном...
...развитие системы обучения, подготовки человека к эффективному использованию информационных средств...

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

хорошую работу на сайт">

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

ФГБОУ ВПО «Иркутский государственный технический университет»

РЕФЕРАТ

по дисциплине: «Компьютеризованные пакеты для синтеза и анализа»

на тему: «Информационные системы в образовании»

Иркутск 2015 г

План

Введение

2. Типы обучающих программ

3. Организация компьютерного обучения

4. Использование сети Интернет в образовательных целях

5. Дистанционное обучение

Заключение

Список литературы

Введение

Современный период развития общества характеризуется сильным влиянием на него компьютерных технологий, которые проникают во все сферы человеческой деятельности, обеспечивают распространение информационных потоков в обществе, образуя глобальное информационное пространство. Неотъемлемой и важной частью этих процессов является компьютеризация образования. В настоящее время в странах СНГ идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение в мировое информационно-образовательное пространство. Этот процесс сопровождается существенными изменениями в педагогической теории и практике учебно-воспитательного процесса, связанными с внесением корректив в содержание технологий обучения, которые должны быть адекватны современным техническим возможностям, и способствовать гармоничному вхождению ребенка в информационное общество. Компьютерные технологии призваны стать не дополнительным «довеском» в обучении, а неотъемлемой частью целостного образовательного процесса, значительно повышающей его эффективность. На наших глазах возникают нетрадиционные информационные системы, связанные с обучением; такие системы естественно называть информационно-обучающими.

Автоматизированные обучающие системы (АОС) - это системы помогающие осваивать новый материал, производящие контроль знаний, помогающие преподавателям готовить учебный материал.

В настоящее время принято выделять следующие основные направления внедрения компьютерной техники в образовании:

Использование компьютерной техники в качестве средства обучения, совершенствующего процесс преподавания, повышающего его качество и эффективность;

Использование компьютерных технологий в качестве инструментов обучения, познания себя и действительности;

Рассмотрение компьютера и других современных средств информационных технологий в качестве объектов изучения;

Использование средств новых информационных технологий в качестве средства творческого развития обучаемого;

Использование компьютерной техники в качестве средств автоматизации процессов контроля, коррекции, тестирования и психодиагностики;

Организация коммуникаций на основе использования средств информационных технологий с целью передачи и приобретения педагогического опыта, методической и учебной литературы;

Использование средств современных информационных технологий для организации интеллектуального досуга;

Интенсификация и совершенствование управления учебным заведением и учебным процессом на основе использования системы современных информационных технологий.

Проникновение современных информационных технологий в сферу образования позволяет педагогам качественно изменить содержание, методы и организационные формы обучения. Целью этих технологий в образовании является усиление интеллектуальных возможностей учащихся в информационном обществе, а также гуманизация, индивидуализация, интенсификация процесса обучения и повышение качества обучения на всех ступенях образовательной системы. Принято выделять следующие основные педагогические цели использования средств современных информационных технологий:

1. Интенсификация всех уровней учебно-воспитательного процесса за счет применения средств современных информационных технологий:

Повышение эффективности и качества процесса обучения;

Повышение активности познавательной деятельности;

Углубление межпредметных связей;

Увеличение объема и оптимизация поиска нужной информации.

2. Развитие личности обучаемого, подготовка индивида к комфортной жизни в условиях информационного общества:

Развитие различных видов мышления;

Развитие коммуникативных способностей;

Формирование умений принимать оптимальное решение или предлагать варианты решения в сложной ситуации;

Эстетическое воспитание за счет использования компьютерной графики, технологии мультимедиа; - формирование информационной культуры, умений осуществлять обработку информации;

Развитие умений моделировать задачу или ситуацию; - формирование умений осуществлять экспериментально-исследовательскую деятельность.

3. Работа на выполнение социального заказа общества:

Подготовка информационно грамотной личности;

Подготовка пользователя компьютерными средствами;

Осуществление профориентационной работы в области информатики.

2. Типы обучающих программ

Основанием для классификации служат обычно особенности учебной деятельности обучаемых при работе с программами. Многие авторы выделяют четыре типа обучающих программ:

Тренировочные и контролирующие;

Наставнические;

Имитационные и моделирующие;

Развивающие игры.

Программы 1-го типа (тренировочные) предназначены для закрепления умений и навыков. Предполагается, что теоретический материал уже изучен. Эти программы в случайной последовательности предлагают учащемуся вопросы и задачи и подсчитывают количество правильно и неправильно решенных задач (в случае неправильного ответа может выдаваться поощряющая ученика реплика). При неправильном ответе ученик может получить помощь в виде подсказки.

Программы 2-го типа (наставнические) предлагают ученикам теоретический материал для изучения. Задачи и вопросы служат в программах для организации человеко-машинного диалога, для управления ходом обучения. Так если ответы, даваемые учеником, неверны, программа может «откатиться назад» для повторного изучения теоретического материала.

Программы наставнического типа являются прямыми наследниками средств программного обучения 60-х годов в том смысле, что основным теоретическим источником современного компьютерного или автоматизированного обучения следует считать программированное обучение.

В публикациях зарубежных специалистов и сегодня под термином «программированное обучение» понимают современные компьютерные технологии. Одним из основоположников концепции программированного обучения является американский психолог Б.Ф. Скиннер.

Главным элементом программированного обучения является программа, понимаемая как упорядоченная последовательность рекомендаций (задач), которые передаются с помощью дидактической машины или программируемого учебника и выполняются обучаемыми. Существует несколько известных разновидностей программируемого обучения.

1. Линейное программированное обучение. Основатель - Б.Ф. Скиннер, профессор психологии Гарвардского университета США. Впервые выступил со своей концепцией в 1954 году. При ее создании Скиннер опирался на бихевеористскую психологию, в соответствии с которой обучение основано на принципе S - R, т.е. на появлении некоторых факторов (S-stimulus) и реакции на них (R-reaction). По этой концепции для любой реакции, соответственно усиленной, характерна склонность к повторению и закреплению. Поощрением для обучаемого является подтверждение программой каждого удачного шага, причем, учитывая простоту реакции, возможность совершения ошибки сводится к минимуму.

По мнению автора, выбор правильных ответов требует от обучаемых больших умственных способностей, нежели припоминание какой-то информации. Непосредственное подтверждение правильности ответа он считает своеобразным типом обратной связи.

Постепенно оба классических типа - линейное и разветвленное программированное обучение - уступили место смешанным формам.

По своей методической структуре педагогическое программное средство (ППС), реализующие программированный подход, характеризуются наличием следующих блоков:

Блока ориентировочной основы действий (ООД), содержащего текстово-графическое изложение теоретических основ некоторого раздела автоматизированного курса;

Контрольно-диагностического блока, контролирующего усвоение ООД управляющего обучением;

Блока автоматизированного контроля знаний, формирующего итоговую оценку знаний учащегося.

Программы 3-го типа (моделирующие) основаны на графически-иллюстративных возможностях компьютера, с одной стороны, и вычислительных, с другой, и позволяют осуществлять компьютерный эксперимент. Такие программы предоставляют ученику возможность наблюдать на экране дисплея некоторый процесс, влияя на его ход подачей команды с клавиатуры, меняющей значения параметров.

Программы 4-го типа (игры) предоставляют в распоряжение ученика некоторую воображаемую среду, существующий только в компьютере мир, набор каких-то возможностей и средств их реализации. Использование предоставляемых программой средств для реализации возможностей, связанных с изучением мира игры и деятельностью в этом мире, приводит к развитию обучаемого, формированию у него познавательных навыков, самостоятельному открытию им закономерностей, отношений объектов действительности, имеющих всеобщее значение.

Наибольшее распространение получили обучающие программы первых двух типов в связи с их относительно невысокой сложностью, возможностью унификации при разработке многих блоков программ. Если программы 3-го и 4-го типов требуют большой работы программистов, психологов, специалистов в области изучаемого предмета, педагогов-методистов, то технология создания программ 1-го и 2-го типов ныне сильно упростилась с появлением инструментальных средств или наполняемых автоматизированных обучающих систем (АОС).

Основные действия, выполняемые программами первых двух типов:

Предъявление кадра с текстом и графическим изображением;

Предъявление вопроса и меню вариантов ответа (или ожидание ввода открытого ответа);

Анализ и оценка ответа;

Предоставление кадра помощи при нажатии специальной клавиши.

В качестве первого шага к компьютерным технологиям обучения нужно рассматривать тренирующие и контролирующие программы. Нет ничего проще (с этой задачей могут справиться даже учащиеся старших классов, изучающие информатику), чем подготовить контролирующую программу по любому разделу любого учебного курса на языке программирования Basic или с использованием инструментальных программ. Использовать такие контролирующие программы можно систематически. Это не потребует кардинальных изменений в существующем учебном процессе и избавит учителя от непроизводительных, рутинных операций по проверке письменных работ, контролю знаний учащихся, решит проблему накопляемости оценок. Из-за тотальности контроля учащиеся получат мощный стимул к обучению.

3. Организация компьютерного обучения

Следующая проблема компьютерного обучения связана с тем, что использование компьютера не вписывается в стандартную классно-урочную систему. Компьютер - это средство индивидуального обучения в условиях нелимитированного времени, и именно в этом качестве он должен использоваться. Соответствующие организационные формы учебного процесса и труда учителей еще предстоит найти и внедрить в практику. Важно, чтобы ученик при компьютерном обучении не был ограничен жесткими временными рамками, чтобы педагогу не надо было работать «на класс» в целом, а чтобы он мог пообщаться с каждым учеником, дать индивидуальную консультацию по работе с обучающей программой и по материалу, в ней содержащемуся, помочь преодолеть индивидуальные; затруднения.

При проведении урока с использованием компьютеров работа педагога проходит фазы:

Планирования урока (определяется место урока в системе занятий по данной дисциплине, время проведения в кабинете электронно-вычислительной техники, тип урока и его примерная структура, необходимые для его проведения программные средства);

Подготовки программных средств (наполнение оболочек контролирующих программ и обучающих систем соответствующими дидактическими материалами, подбор моделирующих программ, размещение программных средств на соответствующем магнитном диске, проверка запускаемости программ);

Проведения самого урока;

Подведения итогов (внесение исправлений в обучающие программы, архивирование их для будущего использования, обработка результатов компьютерного тестирования, удаление лишних временных файлов с магнитных дисков).

Отдельное направление использования компьютера в обучении - интегрирование предметных учебных курсов и информатики. При этом компьютер и пользуется уже не как средство обучения, а как средство обработки информации, получаемой при изучении традиционных дисциплин - математики, физик: химии, экологии, биологии, географии. С помощью инструментальных программ на компьютере можно решать математические задачи в аналитическом виде, строить диаграммы и графики, проводить вычисления в табличном вид готовить текст, схемы и т.д. Компьютер выступает при этом в качестве средство предметной деятельности, приближая стиль учебной деятельности на уроках стандартам современной научной, технологической и управленческой деятельности.

Особые ожидания при таком использовании компьютера связываются с компьютерными телекоммуникациями, с возможностями локальных и глобальных компьютерных сетей. Весьма перспективной технологией обучения является мете групповых исследовательских проектов, моделирующий деятельность реально: научного сообщества.

Такая технология включает следующие моменты:

Первоначальную мотивацию исследования; обнаружение какого-либо парадокса, постановку проблемной задачи;

Поиск объяснения парадокса, построение гипотез;

Проведение исследований, экспериментов, наблюдений и измерений, литературных изысканий с целью доказать или отвергнуть гипотезы, объяснения;

Групповое обсуждение результатов, составление отчета, проведение научной конференции;

Решение вопроса о практическом применении результатов исследований; разработку и защиту итогового проекта по теме.

Работа над проектом продолжается от двух недель до двух месяцев. На заключительных стадиях работы над проектом обычно возникают новые проблемные задачи, обнаруживаются новые парадоксы, т.е. создается мотивация для осуществления новых проектов.

Использование компьютера очень хорошо вписывается в эту технологию обучения, особенно если имеется возможность реализовать компьютерные телекоммуникации: обмениваться сообщениями по электронной почте с классами в других городах и даже странах, параллельно выполняющими такой же проект. Телекоммуникационная составляющая проекта позволяет резко повысить интерес учащихся к выполнению проекта, делает естественным использование компьютера для представления результатов наблюдений и измерений, способствует формированию информационной культуры учащихся. Проекты, построенные на сопоставлении местных условий, изучении в них общего и особенного, прививают учащимся глобальное видение мира. Учебные телекоммуникационные проекты чрезвычайно популярны в Соединенных Штатах. Сотни таких проектов для десятков тысяч классов во всех странах мира проводят ежегодно многие глобальные компьютерные сети учебно-научного назначения. Имеется опыт использования телекоммуникационных проектов и в российских условиях.

Развитие письменной речи;

Овладение компьютерной грамотностью, освоение текстового редактора, компьютерных телекоммуникационных программ;

Развитие общих навыков решения проблем;

Развитие навыков работы в группе;

Развитие навыков творческой работы.

В перспективе - развитие учебных курсов, использующих метод групповых проектов и компьютерные телекоммуникации, по разделам краеведения в географии и истории, по биологии и литературе, по иностранным языкам.

4. Использование сети Интернет в образовательных целях

Создание компьютерных сетей предоставило человечеству абсолютно новый способ общения.

Новейшие достижения в технологии передачи данных с учетом последних изобретений в области мультимедиа открывают неограниченные возможности по обработке и передаче массива данных практически в любую точку земного шара. Не вызывает сомнения предположение о том, что в обозримом будущем компьютер станет одним из главных средств общения между людьми. компьютерный интернет дистанционный обучение

До начала 90-х годов в России сеть Интернет оставалась преимущественно научно-исследовательской компьютерной сетью, с помощью которой ученые обменивались результатами своих работ, а студенты различных университетов поддерживали связь друг с другом.

В последние годы компьютер стал доступным не только для взрослых, но и для большинства детей. Позитивная возможность современных Internet-технологий - возможность использовать уникальные экспериментальные ресурсы, расположенные порой на другом конце земного шара: вести наблюдения звездного неба на настоящем телескопе или управлять реактором атомной станции, воспользоваться для перевода учебного текста онлайновым словарем, выбрав его из списка доступных, препарировать виртуальную лягушку. Как о перспективе недалекого будущего можно говорить и о «виртуальных» онлайн-лабораториях, в которых ученики будут проводить эксперименты на оборудовании, расположенном на другом континенте или в соседнем здании. Несмотря на преимущества и перспективы включения Internet-технологий в образование, существует область образования, где развитие информационных технологий, с точки зрения педагогов, принесло больше вреда, чем пользы. Если в бумажную эру наиболее распространенным способом обойти контроль было списывание домашнего задания у соседа по парте или обмен курсовыми работами в масштабах одного вуза, то сейчас обмен рефератами и подобным материалом поставлен на поток: найти реферат на интересующую тему в Internet или на специальном СD не составляет особого труда. Однако, не останавливаясь на издержках Internet-технологий, обратим свое внимание на их особенности.

На базе сетевых технологий возник совершенно новый вид учебных материалов: Internet - учебник. Область применения Internet-учебников велика: обычное и дистанционное обучение, самостоятельная работа. Снабженный единым интерфейсом, такой Internet -учебник может стать не просто пособием на один учебный курс, а постоянно развивающейся обучающей и справочной средой.

Internet-учебник обладает теми же качествами, что и компьютерный учебник, плюс возможность тиражирования практически без носителя - существует одна версия учебного материала в сети Internet и ученик-пользователь получает к ней доступ привычным для себя способом через свой браузер. Это вносит существенные преимущества по сравнению с электронным учебником, а именно:

Появляется возможность оперативно обновлять содержание учебника;

Сокращаются расходы на изготовление учебника;

Решается проблема идентичности, то есть почти на всех аппаратных платформах материал будет выглядеть практически одинаково (отличия, конечно же, будут, но их влияние на работу ученика с учебником можно свести к минимуму);

Появляется возможность включения в учебник любого дополнительного материала, которой уже имеется в сети Internet.

Очень ценно, что доступ к Internet-учебнику возможен с любой машины, подключенной к сети Internet, что позволяет при наличии интереса со стороны пользователей попробовать освоить какой либо курс дистанционного обучения.

Обилие средств разработки и конвертации в стандарты документов, принятых в World Wide Web, позволяет преподавателю достаточно легко готовить учебные материалы, не изучая дополнительно сложных языков программирования и не прибегая к помощи сторонних разработчиков.

По мере перехода от типографских учебников к компьютерным и от них к сетевым растет оперативность подготовки материала. Это позволяет сокращать время подготовки учебных пособий, тем самым увеличивая число доступных студенту или учащемуся учебных курсов.

Однако, гораздо большие перспективы сулит не электронный учебник сам по себе, а объединение учебников с программами, контролирующими знания ученика, дополненное общением между преподавателем и учащимися в реальном времени. В этом плане Internet предоставляет богатейшие возможности: от ставшей уже традиционной электронной почты до видеоконференций и Web-chat. На этой основе организуются в настоящее время дистанционное образование.

5. Дистанционное обучение

Так называют дистанционную форму обучения специалисты по стратегическим проблемам образования. В мире на нее сделана огромная ставка. Почему? Результаты общественного прогресса, ранее сосредоточенные в техносфере сегодня концентрируются в инфосфере. Наступила эра информатики. Переживаемую фазу ее развития можно характеризовать как телекоммуникационную. Эта фаза общения, фаза трансферта информации и знаний. Обучение и работа сегодня - синонимы: профессиональные знания стареют очень быстро, поэтому необходимо их постоянное совершенствование - это и есть открытое образование! Мировая телекоммуникационная инфраструктура дает сегодня возможность создания систем массового непрерывного самообучения, всеобщего обмена информацией, независимо от временных и пространственных поясов. Дистанционное обучение вошло в XXI век как самая эффективная система подготовки и непрерывного поддержания высокого квалификационного уровня специалистов.

Технологические основы дистанционного обучения.

Дистанционное обучение в виде заочного обучения зародилось еще в начале XX века. Сегодня заочно можно получить не только высшее образование, но и изучить иностранный язык, подготовиться к поступлению в ВУЗ и т.д. Однако в связи с плохо налаженным взаимодействием между преподавателями и студентами и отсутствием контроля над учебной деятельностью студентов-заочников в периоды между экзаменационными сессиями качество подобного обучения оказывается хуже того, что можно получить при очном обучении.

Современные компьютерные телекоммуникации способны обеспечить передачу знаний и доступ к разнообразной учебной информации наравне, а иногда и гораздо эффективнее, чем традиционные средства обучения. Эксперименты подтвердили, что качество и структура учебных курсов, равно как и качество преподавания при дистанционном обучении, зачастую намного лучше, чем при традиционных формах обучения. Новые электронные технологии, такие как интерактивные диски CD-ROM, электронные доски объявлений, мультимедийный гипертекст, доступные через глобальную сеть Интернет с помощью интерфейсов Mosaic и WWW могут не только обеспечить активное вовлечение учащихся в учебный процесс, но и позволяют управлять этим процессом в отличие от большинства традиционных учебных сред. Интеграция звука, движения, образа и текста создает новую необыкновенно богатую по своим возможностям учебную среду, с развитием которой увеличится и степень вовлечения учащихся в процесс обучения. Интерактивные возможности, используемых в системе дистанционного обучения (СДО) программ и систем доставки информации, позволяют наладить и даже стимулировать обратную связь, обеспечить диалог и постоянную поддержку, которые невозможны в большинстве традиционных систем обучения.

Дистанционное обучение в мире.

По данным зарубежных экспертов к 2000 году минимальным уровнем образования, необходимым для выживания человечества, стало высшее образование. Обучение такой массы студентов по очной (дневной) форме вряд ли выдержат бюджеты даже самых благополучных стран. Поэтому не случайно за последние десятилетия численность обучающихся по нетрадиционным технологиям растет быстрее числа студентов дневных отделений. Мировая тенденция перехода к нетрадиционным формам образования прослеживается и в росте числа ВУЗов, ведущих подготовку по этим технологиям. За период 1900-1960 гг. их было создано 79, за 1960-1970 гг. - 70, а только за 1970-1980 гг. - 87.

Долговременная цель развития СДО в мире - дать возможность каждому обучающемуся, живущему в любом месте, пройти курс обучения любого колледжа или университета. Это предполагает переход от концепции физического перемещения студентов из страны в страну к концепции мобильных идей, знаний и обучения с целью распределения знаний посредством обмена образовательными ресурсами.

Заключение

Прежде всего, объектом приложений информационных технологий являются различные науки и области практической деятельности человека. Многообразные информационные технологии, функционирующие разных видах человеческой деятельности (управлении производственным процессом, проектировании, финансовых операциях и т.п.) имея общие черты, в тоже время отличаются между собой.

Применение информационных компьютерных технологий в системе образования в настоящее время приобретает массовый характер. Направлений использования компьютерной техники в образовании - масса: это и функция управления, и статистическая функция, а так же информационная, обучающая и контролирующая. В наше время уже невозможно представить образовательный процесс без информационных систем и компьютерных программ.

Список литературы

1. Монахов В.М Концепция создания и внедрения новой информационной технологии обучения / Проектирование новых информационных технологий обучения. - М.,1999.

2. Роберт И.В. Современные информационные технологии в образовании. - М.:Школа-Пресс, 2000.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Компьютерные обучающие системы. Принципы новых информационных технологий обучения. Типы обучающих программ. Активизация обучения. Компьютерное тестирование. Перспективные исследования в области компьютерного обучения. Интернет-технологии, мультимедиа.

контрольная работа , добавлен 10.09.2008


Возможности Интернет в формировании, продвижении и реализации туристского продукта. Проектирование дистанционной информационной системы. Анализ характеристик и факторов, влияющих на выбор комплекса программно-аппаратных средств КС и ее проектирование.

курсовая работа , добавлен 14.12.2010


Характеристика и значение интернет-технологий в современном образовании. Позитивная возможность современных Internet–технологий. Основные преимущества электронного обучения, анализ обучающих программ, характеристика телекоммуникационных технологий.

дипломная работа , добавлен 23.06.2012


Применение услуг, предоставляемых сетью Интернет, в педагогическом процессе. Организация информационных образовательных порталов, их характеристика и опыт использования в Республике Дагестан. Разновидности образовательных ресурсов сети Интернет.

реферат , добавлен 26.11.2012


Направления внедрения компьютерной техники в образовании. Рассмотрение информационной системы как функционального вычислительного ресурса, обеспечивающего работу аудиторий учебного заведения. Структура информационной системы и процесс патентного поиска.

реферат , добавлен 04.05.2015


Понятие и общая характеристика дистанционных информационных систем, их основные функции и задачи. Разработка ДИС для IT-компании Envisionext и проектирование компьютерной системы, объединяющей 20 рабочих станций. Обзор сайтов конкурентов данной компании.

курсовая работа , добавлен 24.09.2012


Построение компьютерной сети для строительного предприятия "НоваБудова". Расчет стоимости сети и обоснование необходимости ее проектирования. Обязанности каждого отдела в подразделении "проектирования и строительства". Характеристики веб-разработки.

курсовая работа , добавлен 14.12.2012


Современные подходы к дистанционному образованию. Применение новых образовательных технологий. Анализ подходов к созданию обучающих интернет-ресурсов и выбор среды разработки. Эффективность создания интернет-ресурса с использованием cms-системы ucoz.

дипломная работа , добавлен 26.11.2010


Информационные ресурсы в области науки и техники. Характеристика деятельности организаций: Всероссийского научно-технического информационного центра, объединения "Росинформресурс", общие сведения о ВИНИТИ, Информационно-издательском центре Роспатента.

реферат , добавлен 22.06.2011


Теоретические основы организации сети Интернет. Протоколы сети, сравнительный анализ программ браузеров. Тестирование на скорость, поддержка операционных систем. Оценка экономической целесообразности использования программ-браузеров на предприятии.