Mathcad 14 для студентов и инженеров: русская официальная

Семинар "Информационные технологии в образовании. Теория и практика"
Математические пакеты и проблема передачи знаний
Очков Валерий Федорович, д.т.н., профессор (http://twt.mpei.ac.ru/ochkov), Московский энергетический
институт (ТУ)
В историческом процессе развития средств и технологий передачи знаний от
поколения к поколению можно выделить три революционных события: возникновение
письменности, изобретение книгопечатания и глобальное внедрение компьютерных
информационных технологий. Мы являемся очевидцами и участниками последнего
события.
Любые преобразования, как правило, сопровождаются кризисами различной
глубины и различной степени болезненности выхода из них. Если говорить о
компьютерных информационных технологиях, то в этой области сегодня наблюдается
кризис,
который
условно
называют
"кошмаром
унаследованного
программного
обеспечения".
Представим себе некую фирму, корпорацию или университет, которые за 30 – 40
лет интенсивного использования компьютеров разработали и накопили большое
количество программ для расчета и моделирования разнообразных процессов, аппаратов и
технологии в тех или иных областях науки и техники, для создания и управления базами
данных (знаний), а также для учебного процесса. На смену морально и физически
устаревшим компьютерам приходят новые с новыми операционными системами.
Компьютеры объединяются в локальные сети, которые, в свою очередь, не остаются в
стороне от процесса «глобализации» — интегрируются в Интернет. Модернизация
компьютерного парка часто приводит к тому, что старые прикладные программы
перестают запускаться на новых или обновленных компьютерах — рабочих станциях и
серверах. Но это еще полбеды. Настоящая беда состоит в том, что из «фирм, корпораций,
университетов» уходят специалисты, которые создавали эти программы, а пришедшая им
на смену молодежь не может их модернизировать, адаптировать их к новым требованиям.
Если же все-таки с большим трудом удается воссоздать или модернизировать старую
программу, используя старые языки программирования, генерирующие коды, понятные
только программистам, то "кошмар унаследованного программного обеспечения" через
некоторое время всплывет вновь.
Историю использования компьютеров в сфере образования и для научнотехнических расчетов условно можно разбить на три этапа: работа с машинными кодами,
программирование на языках высокого уровня и использование математических пакетов.
Семинар "Информационные технологии в образовании. Теория и практика"
Четких границ между перечисленными этапами (информационными технологиями)
не существует. Математические пакеты позволяют избежать "кошмара унаследованного
программного обеспечения", за счет открытости и сетевой интерактивности вычислений.
Самым
ярким
представителем
математических
пакетов
является
пакет
(инженерный калькулятор) Mathcad.
Одна из главных причина популярности Mathcad в учебных заведениях состоит в
том, что он имеет очень низкий «порог вхождения». Школьник, студент, аспирант,
инженер или научный работник при необходимости может поставить на свой компьютер
пакет Mathcad и уже через несколько часов успешно решать с его помощью довольно
сложные задачи. При условии, конечно, если этот человек знаком с азами компьютерной
грамотности — умеет, например, вводить тексты в компьютер, хранить их на диске и т.д.
Другие
же
математические
программы
требуют
специальных
знаний,
которые
приобретаются далеко не за «несколько часов». Mathcad также требует от пользователя
«специальных знаний». Но эти знания плавно приобретаются пользователем по мере
углубления в «недра» пакета и изучения методов решения возникающих специальных
задач: решение уравнений и систем уравнений (алгебраических и дифференциальных),
построение графиков, разбор статических задач и многое другое.
Можно сказать и так. У пакета Mathcad нет «порога вхождения», а есть некий
«пандус» с низким углом наклона, позволяющий пользователю «быстро и плавно
въезжать» на любой уровень сложности использования данного пакета.
Московский
энергетический
институт
(ТУ),
взаимодействуя
с
ведущими
зарубежными фирмами – PTC, NIST, Knovel и др., наработал богатый опыт использования
пакета Mathcad для организации учебного процесса: для создания электронных
образовательных
ресурсов
с
расчетной
составляющей,
для
организации
«интеллектуального» контроля знаний, для выпуска учебной и справочной литературы с
дополняющим сайтом в Интернете.
Литература (см. также http://twt.mpei.ac.ru/ochkov/work1.htm):
1.
Очков В.Ф., Гурке С.И. Интерактивный сетевой открытый задачник // Материалы VII
Всероссийской научно-практической конференции "Образовательная среда. Сегодня и завтра",
Москва, 28 сентября - 1 октября 2010 г. С.130-132
2.
Очков В.Ф., Colin Selleck, Sasha Gurke. Открытые, интерактивные, сетевые решебники:
проблемы и решения // Труды Академэнерго, № 4, 2009, С.105-116
3.
Очков В.Ф. Формулы в научных публикациях: проблемы и решения // Тезисы доклада IV
Международной научно-практической конференции «Современные информационные технологии
и ИТ-образование» Москва, факультет вычислительной математики и кибернетики МГУ им.
Ломоносова, 14-16 декабря 2009 г.