- •Компьютерные технологии в науке и образовании
- •Воронеж 2008
- •1. Компьютерные технологии в современном обществе
- •1.1 Представление об информационном обществе
- •1.2 Как понимают ученые информационное общество
- •1.3 Роль информатизации в развитии общества
- •1.4 Об информационной культуре
- •2. Компьютерные технологии в науке
- •2.1 Автоматизированные системы научных исследований
- •2.2 Цели создания асни асни создаются в организациях и на предприятиях в целях:
- •2.5 Структура асни Основными структурными звеньями асни являются подсистемы.
- •2.6 Основные принципы создания асни При создании и развитии асни рекомендуется применять следующие принципы:
- •2.7 Модель научных исследований
- •2.8 Научные ресурсы Интернет
- •3. Современные компьютерные системы
- •3.1 Архитектура современного персонального компьютера
- •3.2 Магистрально-модульный принцип построения современного компьютера
- •3.3 Периферийные и внутренние устройства
- •3.4 Типы и назначение компьютеров
- •3.5 Нейрокомпьютеры
- •3.6 Модели нейронных сетей
- •3.7 Алгоритмы обучения персептрона
- •3.8 Квантовые компьютеры
- •Алгоритмы:
- •3.9 Биокомпьютеры
- •4. Сбор и обработка информации
- •4.1 Сбор и обработка экспериментальных результатов. Платы сбора данных
- •4.2 Аппаратные средства псд
- •4.3 Параметры аналогового тракта псд
- •4.4 Обработка экспериментальных результатов
- •4.4.1 Интерполяция
- •Геометрическая интерпретация. Геометрически это означает замену графика функции f прямой, проходящей через точки (x0,f(x0)) и (x1,f(x1)).
- •4.5 Сглаживание данных эксперимента
- •4.6 Аппроксимация
- •4.7 Сплайн
- •4.8 Интерполяция сплайнами
- •4.9 Линейный сплайн
- •4.10 Сплайн Эрмита
- •4.11 Кубический сплайн
- •4.12 Сплайн Акимы
- •4.14 Оцифровка графических данных. Программное обеспечение
- •4.15 Оцифровка графиков средствами MathCad
- •4.16 Оцифровка графиков другими средствами
- •4.17 Процесс оформления научных работ и используемые программные средства. Редактор tex
- •4.17.1 Как проходит работа с системой tex
- •4.17.2 Основные понятия работы с latex
- •5. Современные алгоритмические технологии
- •5.1 Технологии построения корпоративных информационных систем
- •5.2 Функционал кис как определяющий фактор выбора ее структуры
- •5.3 Создание инфосистем на основе системы автоматизации деловых процессов
- •5.4 Функциональные подсистемы кис
- •6. Пакет web-дизайна flash-mx
- •6.1 Основы работы с программой flash-mx. Основные понятия. Объект, символ, экземпляр
- •6.2 Последовательность действий при создании Flash-фильма
- •6.3 Создание и редактирование символов
- •6.4 Преобразование в символ существующего объекта
- •6.5 Редактирование символов и экземпляров
- •6.6 Работа с текстом
- •6.7 Работа с отдельными объектами
- •6.8 Создание анимации в пакете flash-mx
- •6.9 Основные элементы TimeLine. Простой и ключевой кадры
- •6.10 Анимация трансформации и анимация движения
- •6.11 Автоматическая анимация трансформации объекта
- •6.12 Публикация и экспорт фильма. Параметры публикации html-документа
- •6.13 Основы создания интерактивных фильмов в пакете flash-mx. Создание элементов интерфейса
- •7. Основные понятия реляционных баз данных
- •7.1 Общие понятия реляционного подхода к организации баз данных. Основные концепции и термины
- •7.2 Фундаментальные свойства отношений
- •7.3 Реляционная модель данных
- •7.4 Базисные средства манипулирования реляционными данными
- •7.5 Проектирование реляционных бд
- •7.6 Проектирование реляционных баз данных с использованием нормализации
- •7.7 Нормализация базы данных
- •8. Дистанционные технологии в образовании
- •8.1 Технологические основы дистанционного обучения
- •8.2 Дистанционное обучение в мире
- •8.3 Организационно-методические модели дистанционного обучения (до)
- •8.4 Организационно-технологические модели до
- •8.5 Виртуальные университеты
- •8.6 Дистанционное обучение в вуЗе: модели и технологии
- •8.7 Основные типы технологий, применяемых в учебных заведениях нового типа
- •8.8 Методы дистанционного университетского образования
- •8.9 Основные типы организационных структур дистанционного образования
- •8.10 Дистанционное образование в России
- •8.11 Электронный учебник как средство дистанционного обучения
- •9. Компьютерное тестирование. Методы и алгоритмы
- •9.1 Компьютерное тестирование
- •9.2 Методы и модели тестирования
- •9.2.1 Модели распознавания образа уровня знаний
- •9.2.2 Предметно - критериальная методика составления тестов
- •9.2.3 Метод определения количества образовательной информации
- •9.2.4 Модель Раша
- •9.3 Абсолютная временная шкала измерения знаний
- •9.4 Методика статистического анализа качества обучения
- •9.5 Модель адаптивного тестового контроля
- •Автоматизированные Системы Научных Исследований. Для чего нужны асни? http://pmi.Ulstu.Ru/new_project/new/1.Html
СПРАВОЧНИК МАГНИТНОГО ДИСКА
(кафедра полупроводниковой электроники
и наноэлектроники)
В. А. Буслов Т.В. Пашнева
Компьютерные технологии в науке и образовании
УчебпособиеКТвНиО.doc 4,02Кбайт 22.12.2008 20,0 уч.-изд.л.
(наименование файла) (объем файла) (дата) (объем издания)
В. А. Буслов Т.В. Пашнева
компьютерные технологии
в науке и образовании
Учебное пособие
Воронеж 2008
ГОУВПО «Воронежский государственный
технический университет»
В. А. Буслов Т.В. Пашнева
компьютерные технологии
в науке и образовании
Утверждено Редакционно-издательским советом
университета в качестве учебного пособия
Воронеж 2008
УДК 22.183.4
Буслов В.А. Компьютерные технологии в науке и образовании: учеб. пособие/ В.А. Буслов, Пашнева Т.В. Воронеж: ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2008. 373 с.
В учебном пособии рассматриваются место компьютерных технологий в современной науке и системе образования.
Учебное пособие соответствует требованиям Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 140400 «Техническая физика», специализации 140402 “Физика и техника полупроводников”, дисциплине «Компьютерные технологии в науке и образовании».Учебное пособие подготовлено в электронном виде в текстовом редакторе MS Word for Windows и содержится в файле УчебпособиеКТвНиО.ехе.
Ил. 115. Табл. 2. Библиогр.: 43 назв.
Научный редактор д-р физ.-мат. наук, проф. С.И. Рембеза
Рецензенты: кафедра физики Воронежской государственной технологической академии (зав. кафедрой д-р физ.-мат. наук, профессор Н.Н. Безрядин);
д-р. физ.-мат. наук, проф. В.И. Митрохин
© Буслов В. А., Пашнева Т.В., 2008
© Оформление. ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2008
Введение
В последнее время встает вопрос - как использовать компьютерные технологии в обучении и нужны ли они, ведь раньше спокойно обходились и без них. Но прогресс не стоит на месте, а значит, и отказываться от новых внедрений нецелесообразно.
Современные компьютерные технологии предоставляют огромные возможности для развития процесса образования. Еще К. Д. Ушинский заметил: "Детская природа требует наглядности". Сейчас это уже не схемы, таблицы и картинки - они статичны, а более близкая детской природе игра, пусть даже и научно-познавательная.
Информационные технологии позволяют реализовывать принципы дифференцированного и индивидуального подхода к обучению. На занятии преподаватель дает возможность каждому обучаемому самостоятельно работать с учебной информацией, что позволяет ему детально разобрать новый материал по своей схеме. Информационные технологии можно использовать как для очного, так и для дистанционного обучения. Они дают возможность реализовывать мировые тенденции в образовании, возможности выхода в единое мировое информационное пространство. Применение компьютерных технологий позволяет повысить уровень самообразования, мотивации учебной деятельности; дает совершенно новые возможности для творчества, обретения и закрепления различных профессиональных навыков, и, конечно, соответствует социальному заказу, который государство предъявляет к высшей школе.
Используя системы мультимедиа, позволяющие объединить возможности компьютера и знания учителя, стало возможным создание электронных учебников, которые более наглядно, красочно и с мобильным доступом информации предстанут перед учениками. Содержание учебника включает в себя такие разделы как: теоретическая часть, контрольные задания, лабораторные работы, курсовые работы, вопросы для самопроверки, что присуще и традиционному учебнику, но электронный учебник более компактен (его объем позволяет полностью разместиться на одном диске), в содержании его могут использоваться видеофильмы и фрагменты звука, что придает ему большую привлекательность и оснащенность. В обращении он прост и позволяет ученику легко вернуться к той информации, которую он не понял. Нажать кнопки клавиатуры гораздо быстрее и проще, чем перелистывать страницы учебника назад. Такое новое учебное пособие проявляет у учеников и студентов большой интерес к учебе и желание изучать предмет в более углубленной форме, что, несомненно, сказывается на их уровне знаний. Способ ведения урока, когда учитель связан с каждым учеником класса единой компьютерной сетью, позволяет учителю более детально и персонально подойти к вопросу обучения ученика, проверить его уровень знаний и наверстать "пробелы" в его знаниях.
Мультимедийные технологии открывают возможности преподавателям отказаться от свойственных традиционному обучению рутинных видов деятельности преподавания, предоставив ему возможность использовать интеллектуальные формы труда, освобождают от изложения значительной части учебного материала и рутинных операций, связанных с отработкой умений и навыков.
Информационные технологии позволяют учителям с высокой скоростью обмениваться опытом, благодаря дистанционному общению, а также повышать квалификацию и познавать новые методы обучения.
Благодаря новым мультимедиа технологиям, стало возможным использовать компьютерные программы как иллюстративный материал, проводить тестирование и контрольные работы, решать творческие задачи, участвовать в дистанционных уроках, сочетать традиционные домашние задания с заданиями, для выполнения которых используются компьютеры, создавать уроки-игры для каждого ученика и др.
Компьютер предлагает поиграть, проверяя знания и в конечном итоге выводя оценку. Такой подход к учебной деятельности снимает внутреннюю напряженность, которая свойственна детям во время проверочной или контрольной работ. Дает точные результаты проверки знаний. И облегчает учителям проведение самостоятельной работы со школьниками и студентами.
Внедряя новые технологии в учебный процесс, мы даем возможность ученику не только лучше выучить предмет, но и научиться свободно владеть компьютером.
Многие задания по предмету в компьютерном варианте, позволяют развить творческие способности ученика, взглянуть на предмет с другой стороны и проявить себя в новой деятельности.
Несомненные плюсы внедрения новейших информационных технологий позволяют сделать новый шаг к будущему, где компьютер будет средством реализации своих возможностей и талантов.
Для этого в настоящее время надо активно работать над созданием новых методик преподавания, которые будут направлены на расширение кругозора ученика, повышение его уровня знаний по предмету, развитие творческих способностей, а также на обучение свободному и грамотному владению компьютером.
К сожалению, пока наше общество еще сталкивается с проблемой нехватки квалифицированных кадров, которых нужно воспитывать со студенческой скамьи. Острой становится проблема невладения компьютером самих преподавателей. Необходима переподготовка учителей в соответствии с новыми требованиями к обучению. Объединить опыт и знания педагога с возможностями компьютера - главная задача перехода на новый уровень образования в современных условиях.
Внедрение информационных технологий в образование дает возможность выбора оптимального набора технологий для организации учебного процесса. При выборе необходимо учитывать их соответствие индивидуальным качествам обучаемых и специфическим особенностям конкретных предметных областей.
При работе с мультимедийными технологиями учащиеся с самого начала вовлечены в активную познавательную деятельность. В ходе такого обучения они учатся не только приобретать и применять знания, но и находить необходимые для них средства обучения и источники информации, уметь работать с этой информацией.
В условиях, когда компьютер занимает все более важную и неотъемлемую часть в современном обществе, использование компьютерных технологий в учебном процессе позволяет обеспечить будущее страны грамотным поколением, способным разрабатывать и внедрять новые идеи во все сферы наук. /1/