Проблемы и перспективы деятельности

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Южно-Российский региональный центр информатизации
Научно-методическая конференция
«Современные информационные
технологии в образовании:
Южный Федеральный округ»
23-25 октября 2008 г.
Материалы конференции
Ростов-на-Дону, 2008
УДК 004.588
В сборнике представлены доклады участников научно-методической
конференции «Современные информационные технологии в
образовании: Южный Федеральный округ»", приуроченной к
50-летию со дня создания вычислительного центра Ростовского
госуниверситета (ВЦ РГУ), ныне Южно-российского регионального
центра информатизации Южного федерального университета
(ЮГИНФО ЮФУ), состоявшейся в Южном Федеральном
университете 23-25 октября 2008 года.
Редакторы: Крукиер Л.А., Муратова Г.В.
Компьютерная верстка: Ткачева Л.А., Прохорова Н.Г.

ISBN
ЮГИНФО, 2008
2
В октябре 2008 года исполняется 50 лет со дня образования
вычислительного
центра
РГУ,
ныне
Южно-российского
регионального центра информатизации Южного федерального
университета. Эти полвека пришлись на период становления
вычислительной науки и техники не только в нашей стране, но и во
всем мире. ВЦ РГУ был одним из первых центров, внедряющих
новую вычислительную технику. Благодаря этому факту, а также
тому,
что
университет
постоянно
поставлял
высококвалифицированные кадры, у Вычислительного центра
сложилась яркая биография. Мы были молоды, как сама профессия, у
нас были лучшие по тем временам электронно-вычислительные
машины, здесь выполнялись и выполняются интереснейшие научноисследовательские работы.
За прошедшие 50 лет сотрудники Центра многое сделали и
многого достигли. Сегодня ЮГИНФО (ВЦ) ЮФУ - современный
мощный центр развития информационных технологий и
телекоммуникаций.
С 1994 года ЮГИНФО ЮФУ ежегодно проводит научнопрактическую конференцию «Современные информационные
технологии в образовании», которая в 2008 году посвящается 50летию ЮГИНФО (ВЦ) ЮФУ.
Поздравляем с юбилеем всех сотрудников ЮГИНФО, ныне
работающих, и тех, кто начинал и создавал вычислительный центр,
реализовывал самые смелые планы и проекты. Благодарим всех
наших партнеров, друзей, коллег за многолетнее сотрудничество и
поддержку. Отдельная благодарность спонсорам СИТО2008!
Оргкомитет СИТО2008
3
Благодарность спонсорам конференции СИТО2008.
Мы искренне благодарим генеральных спонсоров СИТО2008:
Корпорацию ORACLE, СТЭП ЛОДЖИК (Step Logic)
официальных спонсоров конференции:
Американский благотворительный фонд поддержки информатизации
образования и науки, Компании: «ДВ.ком», Fujitsu Siemens Computers, ЛАНИТ
(ЛАборатория Новых Информационных Технологий), POLYMEDIA, UBTec
(Universal Business Technologies - Универсальные Бизнес Технологии), ЦТС
(Цифровые Телефонные Сети) за поддержку в ор ганизации и проведении
конференции СИТО2008.
4
ОГЛ АВЛ ЕНИЕ
В Ц – ЮГ И Н ФО : И С ТО Р И Я И С О В Р Е М ЕН НОС Т Ь
11
Крукиер Л.А., Муратова Г.В.
ИС ТОР И Я Р А З В И ТИ Я И С О В Р Е М ЕН НО Е С ОС ТОЯ НИ Е ЦЕ Н ТР А
В Ы С ОК О П Р И З В О Д И ТЕ Л ЬН Ы Х В Ы ЧИС Л Е НИ Й ЮГ И Н ФО Ю ФУ
14
Букатов А.А., Дацюк В.Н., КрукиерЛ.А.
ИС ТОР И Я С О З Д А Н И Я И Н А П Р А В Л ЕН ИЯ Р АЗ В И ТИЯ
ТЕЛ ЕК О ММ У Н И К А Ц И О Н Н О Й С Е ТИ ЮЖ Н ОГ О ФЕ Д Е Р АЛ ЬН ОГ О
У НИ В Е Р С И ТЕ ТА
18
Букатов А.А., Крук иер Л.А., Шаройко О.В.
ОБ ИС ПО Л ЬЗ О В А Н И И З А Д А Ч Н И К А P R OG R A MM IN G TA S KB O O K 4 П Р И
ИЗ У ЧЕ Н И И ТЕ М Ы «Д И Н А МИ Ч ЕС К ИЕ С ТР У К Т У Р Ы Д А НН Ы Х »
22
Абрамян М. Э.
2 D -4 D Г Е О И Н ФО Р МА Ц И О Н Н А Я С И С ТЕ МА П О Б ИО Р АЗ НО Б Р АЗ ИЮ ЮГ А
Р ОС С ИИ
24
Агарков Ю.В. 1 , Агарков А.Ю., Анищенко Л.В. 1 , Беренкеева М.Ю.,
Колбанова А.В., Буркина Т.М. 2 , Куропятников М.В. 2 , Левченко А.С.,
Левченко С.В., Полтавский А.Н. 1 , Сахаров Д.Г., Фирсова А.В. 1 ,
Шипулина В.А.
ПР ЕЗ Е Н ТА Ц И Я P O W ER P O IN T “ИЗ О ТОП Ы ” Д Л Я В ОС Ь МЫ Х К Л АС С ОВ
С Р Е Д Н ЕЙ Ш К О Л Ы
Акопова И.В. 2 , Середа А.В. 2 , Рыбина И.Н.
26
1
С ОЗ Д А Н И Е С И С ТЕ М Ы МО Н И ТО Р И НГ А Р АЗ В И ТИЯ НА Н О ТЕХ НОЛ ОГ ИЙ В
ЮЖНОМ ФЕДЕРАЛЬНОМ ОКРУГЕ
28
Андреева Е.М., Крук иер Л.А., Муратова Г.В.
О Н ЕК О ТО Р Ы Х В О П Р О С А Х К О МП Ь Ю ТЕ Р Н О Й
С ВИРТУАЛЬНЫМИ СРЕДСТВАМИ ИНФОРМАЦИИ
Д ИД АК ТИК И ПРИ РАБОТЕ
30
Архипкина Г.Д.
ПР И М ЕН Е Н И Е МУ Л Ь Т И М ЕД И Й НЫ Х ТЕ ХН ОЛ ОГ И Й В Г У М АН И ТАР НЫ Х
ВУЗАХ
33
Бабиянц К.А.
ИН ТЕ Р Н Е Т - Р Е А Л И З А Ц И Я Д О С ТИЖ ЕН ИЙ К А Ф ЕД Р Ы П О ЧВ ОВ ЕД Е Н ИЯ И
АГ Р О Х И М И И Ю Ж Н О Г О ФЕ Д Е Р АЛ ЬН ОГ О У Н ИВ Е Р С И ТЕ ТА
35
Батталов Д.В., Шерстнев А.К., Морозов И.В.
ОПЫ Т ПР О В Е Д Е Н И Я Д И С ТА Н Ц И ОН НО Г О К О НК У Р С А « НА ЙД И С В О Й
О ТВ Е Т В W W W »
36
Бельчусов A.A.
В ИР ТУ А Л И З А Ц И Я МА Г И С ТР А Л И ТЕЛ ЕК ОМ МУ НИК АЦ ИО НН ОЙ С Е ТИ
ЮЖ Н ОГ О ФЕ Д Е Р А Л Ь Н О Г О У Н И В Е Р С И ТЕ ТА
38
Березовский А.Н., Букатов А.А., Шаройко О.В.
DV D - Д И С К Л ЕК Ц И О Н Н Ы Х ФИ З И ЧЕ С К И Х Э К С ПЕ Р И М ЕН ТОВ
41
Богатин А.С., Богатина В.Н., Ковригина С.А., Васильев В.М.
Ш К ОЛ ЬН Ы Й Ф И З И Ч ЕС К И Й П Р А К ТИК У М В В У З Е
Богатин А.С. 1 , Бог атина В.Н.
Богачев И.В. 2 , Пшеничный Е.А. 2
1
, Ковригина С.А.
43
1
, Козин С.В. 2 ,
ОР Г А Н И З А Ц И Я У Ч Е БН О Г О П Р О С ТР А НС ТВ А С ЕР В ИС АМ И W EB 2 . 0 :
К АБ ИН Е Т G O O G LE
44
Болдырева Н.А.
UM L И П А ТТЕ Р Н Ы П Р О ЕК ТИ Р О В А НИЯ В П Р ЕП ОД АВ А НИ И О БЪ ЕК ТН О ОР И Е Н ТИ Р О В А Н Н О Г О П Р О Г Р А М МИ Р ОВ АН ИЯ
46
Брагилевск ий В. Н.
Р АЗ Р А БО ТК А И Н Ф О Р М А Ц И О Н Н О - О БР АЗ ОВ А ТЕЛ Ь НОГ О П ОР ТА Л А ПО
НА ПР А В Л Е Н И Ю « И Н Ф О Р МА Ц И ОН НЫ Е ТЕ ХН ОЛ ОГ ИИ »
5
48
Брагилевск ий В. Н., Михалкович С. С., Пеленицын А. М.
ИН ФО Р МА Ц И О Н Н О К О ММ У Н И К АЦ ИО ННЫ Е ТЕ ХН ОЛ О Г И И В
С ОЦ ИОК У Л Ь ТУ Р Н О М К О Н Т Е К С ТЕ
50
Васильев М.Е.
С ОЗ Д А Н И Е ТЕ С ТО В В MS EX C E L
54
Виниченко В.М.
ТЕ К У Щ И Й И Р У Б ЕЖ Н Ы Й К О Н ТР ОЛ Ь У С ПЕ В АЕ МО С ТИ С ТУ Д Е Н ТО В В
ИН ФО Р МА Ц И О Н Н О Й С И С ТЕ МЕ У П Р А В Л Е НИЯ У Н ИВ Е Р С И ТЕ ТО М
56
Вислог узов А.Н., Цвиринько И.А., Кремлев Д.В.
МО НИ ТО Р И Н Г К А ЧЕС ТВ ЕН Н О Г О С О С ТАВ А АС П ИР АН ТОВ
58
Власова А. Г.
ИС П ОЛ ЬЗ О В А Н И Е П А К Е ТА Fl e xP D E В У Ч Е БН ОМ ПР ОЦ ЕС С Е
60
Гармашов С.И., Гершанов В.Ю., Шарко И.Е., Котов А.В.
ИС П ОЛ ЬЗ О В А Н И Е В О З МО Ж Н О С ТЕ Й Г Л О Б А Л ЬН Ы Х К О МП Ь Ю ТЕ Р Н Ы Х
С Е ТЕ Й В У Ч Е БН О М П Р О Ц ЕС С Е
62
Гогенко В.В.,Тюрина М.Н.
Р АЗ В И ТИ Е И К Т - К О МП Е ТЕ Н ТН О С ТИ МЕ НЕ Д Ж ЕР ОВ ОБ Р АЗ ОВ А НИ Я
67
Грищенко Л.П.
ОПЫ Т С О З Д А Н И Я МУ Л Ь ТИ МЕ Д И ЙН Ы Х О БР А З ОВ А ТЕ Л Ь НЫ Х Р ЕС У Р С ОВ
Губская Н.В., Жег уло Е. В., Заставной Б.А.,
Кузьминов Р.Н., Усачева Т. А., Хаишбашев А. В.
Кудрявцева
69
А.А.,
ПР ОГ Р А М МН Ы Й К О МП Л ЕК С MA S TER - ИН ТЕ Г Р ИР ОВ АН НАЯ С Р ЕД А
В ИЗ У АЛ Ь Н О Г О К О МП Ь Ю ТЕР Н О Г О МО Д ЕЛ И Р ОВ АН ИЯ П Р О ЦЕ С С ОВ
ФИЗ ИК И С П Л О Ш Н Ы Х С Р Е Д
72
Давыдов И.А. 1 , Писк унов В.Н. 1 , Павлов С. В. 1 , Руденко В.В. 1 ,
Шабуров В. М. 1 , Шабуров М.В. 1 Башуров В.В. 2
С ОЗ Д А Н И Е ЭЛ ЕК ТР О Н Н О Г О У Ч ЕБ НО - М Е ТОД ИЧ ЕС К ОГ О П ОС О Б ИЯ
«Р АС ТЕ Н И Я Д О Н С К И Х С ТЕП ЕЙ »
Дагалдьян А.А. , Шмараева А.Н. , Шишлова Ж.Н.
1
2
73
2
О Н ОМ Е Н К Л А ТУ Р Е П О К А З А ТЕ Л Е Й И Н ФО Р М А ТИЗ А ЦИ И В У З А
75
Дворянкин А.М., Бабков О.Е.
К ВОПРОСУ О ФОРМАХ ИЗУЧЕНИЯ JAVASCRIPT В ШКОЛЕ
77
Драч А.Н.
С ИС ТЕ МА А В ТО М А ТИ З И Р О В А Н Н ОЙ ПР ОВ Е Р К И Р ЕШ ЕН ИЙ З АД А Ч ПО
ПР ОГ Р А М МИ Р О В А Н И Ю
81
Дубинин А.С.
НЕК О ТО Р Ы Е В О П Р О С Ы П О Д Г О ТО В К И В Ы С О К ОК В АЛ И ФИ ЦИ Р О В АН НЫ Х
IT- С ПЕ Ц И А Л И С ТО В
83
Ерофеев В.К., Гуськова Н.И., Степанов Д.В.
« МУ Л Ь ТИ М ЕД И Й Н А Я Р ЕВ О Л Ю Ц И Я » - ПЛ ЮС Ы И МИ НУ С Ы ( ТР И У М Ф
ИЛ И ПУ ТЬ К К А ТА С ТР О Ф Е )
85
Жак С.В.
С ТО ХА С ТИ ЧЕС К И Е М О Д ЕЛ И О Ж ИД А Е МОГ О З НА Ч ЕН ИЯ В К У Р С Е
«И С С Л Е Д О В А Н И Е О П Е Р А Ц И Й »
88
Землянухина Л.Н., Сантылова Л.И. , Гаврилец А.С.
С ПЕ ЦИ Ф И К А К О МП Ь Ю ТЕ Р Н О Й ПО Д Д ЕР Ж К И С / К Д О ПО Л Н И ТЕЛ ЬН Ы Е
Г Л АВ Ы ТЕ О Р И И И Г Р 
89
Зинченко А.Б., Чекмарева В.С.
Ш А БЛ О Н Ы В P A S C A LA B C . N E T И ИХ ИС П ОЛ Ь З ОВ А НИ Е Д Л Я О БУ Ч Е НИЯ
ПР ОГ Р А М МИ Р О В А Н И Ю
91
Иванов С. О., Михалкович С. С.
НОВ Ы Е О БР А З О В А ТЕЛ ЬН Ы Е Р ЕС У Р С Ы Д Л Я К ОМ П ЬЮ ТЕ Р НОГ О
АР Х И ТЕК ТО Р Н О Г О И Д И З А Й Н ЕР С К ОГ О П Р О ЕК ТИР ОВ АН ИЯ
Иевлева О.Т., Бутенко Е.И., Евдокимова Т.А., Карпюк Н.А., Резникова М.В., Ренжиглова И.А.,
Семенова Е.Ю., Семенова Г.С., Соина Н.С.
6
93
ИС П ОЛ ЬЗ О В А Н И Е М О Д ЕЛ ЕЙ П Р ОГ Р АМ М НЫ Х О БЪ ЕК ТОВ В
С ПЕ ЦК У Р С А Х П О П Р О Г Р А ММ И Р ОВ А Н ИЮ
95
Калинин С.Ю., Колок олов И.А., Варяница А.Я.
Р АЗ Р А БО ТК А ЭЛ ЕК ТР О Н Н О Г О У Ч ЕБ НИ К А « В Ы Ч ИС Л И ТЕЛ ЬН Ы Й
ЭК С П ЕР И МЕ Н Т В МО Д ЕЛ И Р О В АН ИИ Б ИОЛ ОГ ИЧ ЕС К И Х С ИС ТЕ М »
97
Ковалева Е.С., Цибулин В.Г.
У Ч Е БН О - М Е ТО Д И ЧЕС К О Е О БЕ С П Е ЧЕ НИ Е О БУ Ч ЕН ИЯ В З Р ОС Л Ы Х
98
Коваленко М.И.
Р АЗ В И ТИ Е С П ЕЦ И А Л И З И Р О В А НН ОГ О В Ы ЧИ С Л И ТЕЛ Ь Н ОГ О Ц ЕН ТР А
НИ И ФО Х Д Л Я П Р О В Е Д Е Н И Я К В А Н ТОВ О Х И МИ Ч ЕС К ИХ И С С Л ЕД О В АН ИЙ
100
Коваль В.В., Стариков А.Г.
ИН ТЕ Р А К ТИ В Н О Е О БР А З О В А ТЕЛ ЬН О Е П Р ОС ТР АН С ТВ О
102
Колоскова С.Е.
С ПОС О Б Д Е МО Н С ТР А Ц И И ЭК Р А НА ПР Е ПОД АВ А ТЕ Л Я В Л ОК АЛ Ь Н ОЙ
С Е ТИ С П О М О Щ ЬЮ С В О Б О Д Н О Р АС ПР ОС ТР АНЯ Е МО Г О П О
105
Колосов М.С., Кан М.Н.
ОПЫ Т ПР И М Е Н Е Н И Я К О Н С У Л Ь ТА Ц ИО НН О - И НФ ОР М АЦ ИО НН ОГ О
ИН ТЕ Р Н Е Т - Р Е С У Р С А В У Ч Е БН О М П Р О ЦЕ С С Е
108
Колчков В.И.
ИН ФО Р МА Ц И О Н Н А Я К У Л Ь Т У Р А П ЕД АГ ОГ А К АК ФАК ТО Р
ИН ФО Р МА ТИ З А Ц И И О БР А З О В А Н ИЯ
110
Конюшенко С.М.
ИС П ОЛ ЬЗ О В А Н И Е Ф У Н К Ц И И Р А НЖ И Р ОВ А Н ИЯ П Р И М ОД ЕЛ ИР ОВ А НИ И
ИН ФО Р МА Ц И О Н Н О Г О П О И С К А
113
Котов Э.М.
ПАК Е Т С ТР У К ТУ Р Н О Г О Д И Н А М И ЧЕС К ОГ О МО Д ЕЛ ИР ОВ А НИ Я « IT H IN K»
К АК И НС ТР У М ЕН Т Ф О Р М И Р О В А НИЯ И Р АЗ В И ТИЯ С ИС ТЕ МН ОГ О
МЫ Ш Л Е Н И Я
115
Крюков С.В.
С ИС ТЕ МА У Д А Л ЕН Н О Г О О БУ Ч ЕН ИЯ TU TO R O F F L IN E V . 2 . 0
117
Кулаков С.В., Цукерман В.Д.
ЭЛ ЕК ТР О Н Н Ы Й ТР ЕН А Ж ЕР П О О П ТИК Е
119
Куропаткина С.А. 1 , Старикова А.Л. 1 , Богатин А.С. 1 , Богатина В.Н. 1 ,
Синявск ий В.П. 1 , Раевский И.П. 1 , Раевская С.И. 1 , Соловьев Л.В.,
Авдеев И.И.
Г ИС И Ц И Ф Р О В Ы Е Б А Н К И И Н Ф ОР МА ЦИ И П ОЛ ИГ ОН А ЮФ У « БЕЛ А Я
Р Е ЧК А»
121
Левченко С.В., Попов Ю.В., Дюжев С.В., Пустовит О.Е.
ОБ Р АЗ ОВ А ТЕ Л ЬН Ы Е Р ЕС У Р С Ы С АЙ ТА К А Ф Е Д Р Ы Ф ИЗ Х ИМ ИИ Ю ФУ :
Д ИН А МИ К А П О С Л ЕД Н И Х Л Е Т
123
Левченков С.И., Щербаков И.Н., Коган В.А.
ТЕ ХН ОЛ О Г И И БА З Д А Н Н Ы Х В С ИС ТЕ М Е У П Р АВ Л ЕН ИЯ В У З А
Литвиненко А. Н. , Варяница А. Я. , Сухорукова О. Б.
1
1
126
2
КОНЦЕПЦИЯ АППАРАТА СОБЫТИЙ КАК ОБЯЗАТЕЛЬНАЯ
СОСТАВЛЯЮЩАЯ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ КУРСОВ
ПРОГРАММИРОВАНИЯ
128
Маринченко Ю.А.
С ОВ Р Е МЕ Н Н Ы Е С ТА Н Д А Р Т Ы К О МП Е ТЕ Н ТН ОС ТИ В С Ф ЕР Е
ПР ОГ Р А М МН О Й И Н Ж Е Н Е Р И И В О Б Р АЗ ОВ А ТЕ Л ЬН О М П Р О ЦЕС С Е
130
Маринченко Ю.А.
ВИРТУАЛЬНЫЕ ЛАБОРАТО РНЫЕ РАБОТЫ «ПОГРЕШНОСТИ ПРИ ИЗМЕРЕНИИ
ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН»
132
Монастырский Л.М.
АК ТУ АЛ Ь Н О С ТЬ И С П О Л ЬЗ О В А Н ИЯ С ОВ Р Е М Е ННЫ Х
ИН ФО Р МА Ц И О Н Н Ы Х Р ЕС У Р С О В В П Р О ЦЕ С С Е О Б У Ч Е НИЯ
Морозова В. В., Морозова В. В.
7
133
Р ОЛ Ь С О В Р ЕМ Е Н Н Ы Х ЭЛ Е К ТР О ННЫ Х БИ БЛ И О ТЕ ЧН Ы Х Р ЕС У Р С ОВ В
У Ч Е БН О М П Р О Ц ЕС С Е
135
Никитенко О.Б., Ткачева Л. А.
Р ОЛ Ь Г Л О Б А Л ЬН О Й К О М П ЬЮ ТЕ Р НО Й С Е ТИ В ПР ОЦ ЕС С Е О Б Р АЗ ОВ АН ИЯ
С ТУ Д Е Н ТО В С Р Е Д Н И Х У Ч Е БН Ы Х З АВ ЕД ЕН И Й
138
Новиков Д.В., Гаврилов А.В.,
ОБ У Ч А ЮЩ А Я С И С ТЕ М А К С П Е ЦК У Р С У « К О ОП ЕР А ТИВ Н Ы Е ИГ Р Ы »
140
Оганян Л.С., Мермельштейн Г.Г.
В ИЗ У АЛ Ь Н Ы Е ЭЛ Е К ТР О Н Н Ы Е ТЕ ХН ОЛ ОГ ИИ К АК С Р ЕД С ТВ О Р АЗ В И Т ИЯ
ПР О Ф ЕС С И О Н А Л Ь Н Ы Х В И З У А Л ЬНЫ Х К ОМ П Е ТЕ НЦ ИЙ : С Л У Ч АЙ
Р АЗ Р А БО ТК И ТЕС ТА - Т Р Е Н А Ж ЕР А Д Л Я С ТУ Д ЕН ТО В -Г Е ОЛ ОГ ОВ
142
Орлова Г., Дрыжакова В., Попов Ю.В., Пустовит О.Е., Шевелев Е.
ПЕ Р В Ы Е Р ЕЗ У Л Ь ТА ТЫ И С П О Л ЬЗ ОВ АН ИЯ Н О В Ы Х ТЕ Х НИ Ч ЕС К И Х
С Р Е Д С ТВ Н А К А Ф ЕД Р Е А Н Г Л И ЙС К ОГ О Я З Ы К А Г У М АН И ТАР НЫ Х
ФА К У Л Ь ТЕ ТО В Ю Ф У
145
Пасько О.В.
К В ОП Р О С У О П О Д БО Р Е ТЕ Х Н О Л ОГ ИИ О БУ Ч ЕН ИЯ С ТУ Д Е Н ТОВ ПО
К У Р С У « М Е ТО Д И К А О БУ Ч ЕН И Я И Н ФО Р М А Т ИК Е НА ПР Е Д ПР О ФИЛ ЬН О М
Э ТАП Е »
146
Пекшева А.Г.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПЬЮ ТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В ТЕХ НО Л О Г ИИ
ОЧ ИС ТК И С ТО ЧН Ы Х В О Д
149
Петухов К.С. 2 Баян Е.М. 1
О П Р И НЦ И П И А Л ЬН О Н О В О М Н А ПР А В Л Е НИ И В ТЕО Р И И ТЕС ТИ Р ОВ А НИЯ
151
Попов А.П., Попова Т.Ю., Акулов С.Ю., Цхяев Д.И.
К ОМ ПЛ ЕК С ЭЛ ЕК ТР О Н Н Ы Х Н А У ЧН О - О БР АЗ О В А ТЕЛ ЬН Ы Х Р Е С У Р С О В
ПОЛ ИГ О Н А Ю ФУ « Б ЕЛ А Я Р Е ЧК А »
Попов Ю.В.,
Пустовит О.Е.
Ермолаева
О.Ю.,
Левченко
С.В.,
155
Подгорная Я.Ю.,
ЭЛ ЕК ТР О Н Н Ы Й МО Н И ТО Р И Н Г К А К И НС ТР У МЕ Н Т С И С ТЕ МЫ
МЕ Н ЕД Ж М ЕН ТА К А Ч Е С ТВ А
157
Попова Л.О.
С ОВ Р Е МЕ Н Н Ы Е Н А П Р А В Л Е Н И Я И Н ФОР М А ТИЗ А ЦИ И О БУ Ч ЕН ИЯ П О
ПР И К Л А Д Н Ы М С П ЕЦ И А Л Ь Н О С ТЯ М: О ПЫ Т Н АУ ЧН О - М Е ТОД И ЧЕ С К ИХ
К ОН Ф ЕР ЕН Ц И Й ЮГ И Н ФО
161
Прозорова Г.Н.
ПР ЕО БР А З О В А Н И Е Н Е Р ЕК У Р С И В Н Ы Х DA TA L OG З АП Р ОС ОВ В
В Ы Р А Ж Е Н И Е Р ЕЛ Я Ц И О Н Н О Й А Л Г Е БР Ы С И С ПОЛ ЬЗ О В А НИ Е М C IG
166
Пыхалов А.В.
ИЗ О ПЫ ТА О Р Г А Н И З А Ц И И В Н У ТР ИШ К ОЛ ЬН ОГ О ПОВ Ы Ш ЕН ИЯ
К В АЛ И Ф И К А Ц И И У Ч И ТЕЛ Е Й - П Р ЕД М Е ТНИ К О В В О БЛ А С ТИ И К Т
169
Ромахова Н. В.
К АК С Д ЕЛ А ТЬ ЭЛ ЕК ТР О Н Н Ы Е У Ч ЕБ НЫ Е Р ЕС У Р С Ы ПОЛ ЕЗ НЫ МИ?
174
Рубанчик В.Б.
Л АБ ОР А ТО Р И Я Д Л Я Д И С ТА Н Ц И ОН НО Г О ИЗ У Ч Е Н ИЯ Д В ИГ А ТЕЛ ЬН ОЙ
АК ТИВ Н О С ТИ Л А БО Р А ТО Р Н Ы Х Ж ИВ О ТНЫ Х
175
Рублев И.С., Леви М.О., Владимирский Б.М.
ОПЫ Т ПЕ ТР О З А В О Д С К О Г О Г О С У Д А Р С ТВ Е НН ОГ О У Н ИВ Е Р С И ТЕ ТА ПО
ИС П ОЛ ЬЗ О В А Н И Ю П Р О Г Р А М МН Ы Х ПР ОД У К ТОВ OR AC LE Д Л Я
Р Е АЛ ИЗ А Ц И И W EB - П Р И Л О Ж Е Н И Й
Рузанова Н.С., Насадкина О.Ю., Байтимиров Л.З.,
Марахтанов А.Г.
МА ТЕ М А ТИ Ч ЕС К А Я М О Д ЕЛ Ь О БЪ ЕК ТИВ НО Й О ЦЕ НК И У Ч ЕБ НЫ Х
Д ОС ТИЖ Е Н И Й
Сантылова Л.И., Землянухина Л.Н., Выборных А.С.
8
178
Власова А.Г.,
180
ОПЫ Т С О З Д А Н И Я ЭЛ Е К ТР О Н Н Ы Х У Ч ЕБ НЫ Х Р ЕС У Р С ОВ Д Л Я
С ТУ Д Е Н ТО В И С ТО Р И Ч ЕС К О Г О Ф АК У Л Ь ТЕ ТА С ОВ МЕ С ТН О С
Л АБ ОР А ТО Р И ЕЙ « МУ Л Ь ТИ МЕ Д И А В О БР АЗ О В АН ИИ » ЮГ ИН ФО Ю Ф У
182
Самарина Н.В. 1 , Кудрявцева Л.Б. 2 ,
ПР О БЛ Е МЫ П О Д Г О ТО В К И С П Е ЦИ АЛ ИС ТО В В О БЛ АС ТИ
НА НО ТЕ Х Н О Л О Г И Й
186
Сахарова Е.В.
МА ТЕ М А ТИ Ч ЕС К А Я М О Д ЕЛ Ь П ЕР ЕН ОС А З АГ Р Я З Н ЕН ИЯ В
ЦИ МЛ Я Н С К О М В О Д О Х Р А Н И Л И Щ Е
188
Сидиропуло C.Г.
ПОД Г О ТО В К А И П ЕР Е П О Д Г О ТО В К А К АД Р ОВ ПО ИН Ф ОР МА ЦИ ОН Н ОЙ
ПОД Д Е Р Ж К Е Ж И З Н Е Н Н О Г О Ц И К Л А ИЗ Д ЕЛ И Й И ИН Ф Р АС ТР У К ТУ Р Ы
190
Сидорук Р.М., Райк ин Л.И.
ИН НОВ А Ц И О Н Н А Я С Т Р А ТЕГ И Я К О МПЛ ЕК С Н ОЙ ИН Ф ОР МА ТИЗ АЦ И И
Г ЕО М Е ТР И Ч ЕС К О Й И Г Р А ФИ Ч ЕС К ОЙ ПО Д Г О ТОВ К И И Е Е Р Е АЛ ИЗ А ЦИЯ
В В Ы С Ш Е М ТЕ Х Н И Ч Е С К О М П Р О Ф ЕС С ИО НА Л ЬН О М О БР АЗ О В А НИ И
196
Сидорук Р.М. 1 , Райкин Л.И. 1 , Соснина О.А. 1 , Якунин В.И. 2
У ПР АВ Л ЕН И Е И Н Ф О Р МА ТИ З А Ц ИИ К АК У С Л ОВ И Е Р А З В И ТИЯ
ИН ФО Р МА Ц И О Н Н О Й И Н Ф Р А С ТР У К ТУ Р Ы В У З А
201
Соколова О.И.
ОЦ ЕНК А К А Ч ЕС ТВ А П Р О ФЕ С С И ОН АЛ ЬН ОЙ Д ЕЯ ТЕ Л Ь НО С ТИ
ПР ЕП ОД А В А ТЕ Л Я
203
Солтовец Е. М.
К ОМ П ЬЮ ТЕ Р И З А Ц И Я О Б Р А З О В А ТЕ Л ЬНЫ Х Т ЕХ НОЛ ОГ И Й – ОС Н ОВ А
ФО Р М ИР О В А Н И Я П Р О Ф ЕС С И О Н АЛ ЬН Ы Х К О МП Е ТЕ НЦ ИЙ
С ПЕ ЦИ А Л И С ТО В ТА М О Ж Е Н Н О Г О Д ЕЛ А
206
Старик ова О.Г.
ЭЛ ЕК ТР О Н Н Ы Й ТР ЕН А Ж ЕР П О М Е ХА НИК Е
Старик ова А.Л. 1 , Богатин А.С. 1 , Богатина В.Н. 1 , Ковригина С.А.
Синявск ий Г.П. 1 , Кутлахметов А.И. 2 , Максимов А.С. 2
В Е Б- ОР И Е Н ТИ Р О В А Н Н А Я ГЕОИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА Д Л Я
ОЦ ЕНК И О К Р У Ж А ЮЩ ЕЙ С Р ЕД Ы Р Е Г И ОН А
208
1
,
209
Сурков Ф. А. 1 , Архипова О. Е. 2 , Середа Е. М. 3
АР Х И ТЕК ТУ Р А И Н Ф О Р МА Ц И О Н НО Й С ИС ТЕ М Ы О ЦЕ НК И К А Ч ЕС ТВ А
ОБ Р АЗ ОВ А Н И Я Н А О С Н О В Е МЕ ТО Д А К О МП Е ТЕ НЦ ИЙ
211
Сухорукова О. Б. 1 , Литвиненко А. Н. 2
ИС П ОЛ ЬЗ О В А Н И Е В О З МО Ж Н О С ТЕ Й И Н ТЕР Н Е ТА В ПРОЦЕССЕ
МЕТОДИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ГЕОГРАФОВ
213
Тимофеева З.М.
К ОН ЦЕ П Ц И Я Р ЕШ Е Н И Я У Ч Е БН Ы Х З АД А Ч П Р И Р А Б О ТЕ С БАЗ А МИ
Д АН НЫ Х С П О МО Щ Ь Ю X M L - М ОД ЕЛ ЕЙ ПР ОГ Р А М МН Ы Х О БЪ ЕК Т ОВ
215
Ткачева Ю.А., Литвиненко А.Н., Варяница А.Я.
ИН ТЕ Р Н Е Т В П О МО Щ Ь И З У ЧА ЮЩ ИМ ФИЗ ИК У ТВ ЕР Д ОГ О ТЕЛ А
218
Тополов В.Ю., Криворучко А.В.
ОС Н ОВ Н Ы Е К О МП О Н Е Н ТЫ С И С ТЕ МЫ Р АС ПО З НОВ АН ИЯ П О Ч ТОВ ОГ О
С ПА МА
220
Трофимчук А.М., Березовский А.Н., Шаройко О.В.
« МЕ ТО Д И К А И С П О Л ЬЗ О В А Н И Я Б АЗ Д АН НЫ Х Д Л Я
ПР О Ф ЕС С И О Н А Л Ь Н О Г О С А М О О ПР ЕД ЕЛ ЕН И Я У Ч АЩ ИХС Я »
223
Тухманов А. В.
ОР Г А Н И З А Ц И Я У Ч Е БН О -В О С П И ТА ТЕ Л Ь НО Й Р А БО ТЫ С
ИС П ОЛ ЬЗ О В А Н И Е М В И Р ТУ А Л Ь НО Й О Б Р АЗ О В А ТЕЛ ЬН ОЙ С Р ЕД Ы
MO OD LE
226
Тыртый С. А.
В Ы П ОЛ Н ЕН И Е В Ы П У С К Н Ы Х К В АЛ И ФИ К А ЦИ ОН НЫ Х Р А Б О Т С
ИС П ОЛ ЬЗ О В А Н И Е М М У Л Ь ТИ М ЕД ИЙ НЫ Х ТЕ ХН ОЛ ОГ ИЙ
9
228
Файн Е.Я., Файн Б.М.
ТЕ ХН ОЛ О Г И И . Э С К И З Ы П Р О ЕК ТОВ
233
Фомин Г.В.
С АЙ Т О Л И МП И А Д Ы С ТА В Р О П О Л ЬС К ОГ О К Р АЯ - П ЕР В Ы Й Э ТА П
С ОЗ Д А Н И Я О БР А З О В А ТЕЛ Ь Н О Г О П ОР ТА Л А
235
Цвиринько И.А., Вислогузов А.Н., Романенко О.Н., Кремлёв Д.В.
Г Р У П ПА К О МП А Н И Й Л А Н И Т И ЕЕ П Р О ЕК ТЫ В Ю Ж НО М Ф ЕД ЕР АЛ Ь НО М
У НИ В Е Р С И ТЕ ТЕ
237
Черкашин В. Л.
ОБС Л Е Д О В А Н И Е IT - И Н Ф Р А С ТР У К ТУ Р Ы Ю Ф У
240
Черкашин В. Л.
ПР ЕЗ Е Н ТА Ц И Я P O W ER P O IN T “В И Д Ы ХИ МИ Ч ЕС К О Й С В Я З И ” Д Л Я
В ОС ЬМ Ы Х К Л А С С О В С Р ЕД Н ЕЙ Ш К ОЛ Ы
Черняк В.В. , Рыбина И.Н. , Середа А.В.
2
1
243
2
E- LE AR N IN G В Г Л О БА Л И З И Р У ЮЩ Е МС Я О БР АЗ ОВ А ТЕЛ ЬН О М
ПР О С ТР А Н С ТВ Е
244
Чигишева О.П.
В Ы З ОВ Ы С О В Р ЕМ ЕН Н О Г О О БЩ Е С ТВ А (От пр о ст ы х т е ст о в к
пе да го г ич е ско м у д и за й н у и л и р а з вит ие И Т – в ч ер а, се го дн я, за вт р а )
246
Числова А.С.
ИН НОВ А Ц И О Н Н Ы Й П О Д Х О Д П Р И ИЗ У Ч ЕН ИИ ПР ОГ Р А М МИ Р ОВ АН ИЯ В
ИН ТЕЛ Л ЕК ТУ А Л ЬН Ы Х С И С ТЕ М АХ ( из о пыт а р або т ы )
250
Чувикова В.В.
ПР ОГ Р А М МН Ы Е К О МП Л ЕК С Ы Д Л Я С Д А ЧИ Э Л ЕК ТР О НН ОЙ
О ТЧ Е ТН О С ТИ : В О З МО Ж Н О С ТИ И П ЕР С ПЕК Т ИВ Ы В Н ЕД Р ЕН ИЯ В
ОБ Р АЗ ОВ А ТЕ Л ЬН Ы Й П Р О Ц ЕС С
252
Шашков С.С.
Р АЗ В И ТИ Е И К Т - К О МП Е ТЕ Н ТН О С ТИ МАГ ИС ТР ОВ
255
Швыдкова Н.А., Кузне цова Т.К.
ПР А К ТИ К А В Н ЕД Р Е Н И Я Ц Е Н ТР АЛ ИЗ ОВ А НН Ы Х С ИС ТЕ М Р ЕЗ ЕР В Н ОГ О
К ОП ИР О В А Н И Я В Г Е ТЕР О Г Е Н Н Ы Х О БР АЗ ОВ А ТЕЛ ЬН Ы Х
ИН ФО Р МА Ц И О Н Н Ы Х С Р Е Д А Х
258
Шкилёнок П.А.
Р АЗ Р А БО ТК А И Н ТЕР А К ТИ В Н О Г О ЭЛ ЕК ТР О НН ОГ О У Ч Е БН ИК А П О
К У Р С У «Ф И З И К А К О Н Д Е Н С И Р ОВ АН НОГ О С ОС ТОЯ НИЯ В ЕЩ ЕС ТВ А Д Л Я
НА НО ТЕ Х Н О Л О Г О В »
261
Штехин И.Е., Солдатов А.В.
ПР О БЛ Е МА И С П О Л ЬЗ О В А Н И Я ЭЛ ЕК ТР ОН НЫ Х С Р ЕД С ТВ О БУ ЧЕ НИ Я ПР И
ИЗ У ЧЕ Н И И С П Е Ц Д И С Ц И П Л И Н ПО С П ЕЦ ИАЛ Ь НОС ТИ « ПР ОГ Р А ММ Н ОЕ
ОБ ЕС ПЕ Ч ЕН И Е В Т И А С »
264
Щербаков М.Ф.
ОБЗ ОР А В ТО Р И ТЕ ТН Ы Х Э Л ЕК ТР ОН НЫ Х Р ЕС У Р С О В , Д ОС ТУ ПНЫ Х
ЮЖ Н О МУ Ф ЕД ЕР А Л ЬН О М У У Н ИВ ЕР С И ТЕ ТУ
Щетинина Е.А.
10
266
ВЦ – ЮГИНФО: ИСТОРИЯ И СОВРЕМЕННОСТЬ
Крукиер Л.А., Муратова Г.В.
Южно-Российский региональный центр информатизации
Южного Федерального университета
krukier@sfedu.ru; muratova@sfedu.ru
В октябре 2008 года Южно-российскому региональному центру
информатизации ЮФУ, в прошлом – Вычислительному центру РГУ
исполняется 50 лет. Для человеческой жизни возраст вполне солидный.
А для центра современных технологий, которым всегда являлся и
является наш ВЦ-ЮГИНФО – это целая эпоха.
Прошедшие полвека пришлись на период становления
вычислительной науки и техники не только в нашей стране, но и во всем
мире. Повышение роли вычислительной техники в научных
исследованиях и производстве послужило толчком к созданию
вычислительных центров в вузах страны. Ростовский университет был
одним из первых, кто начал осваивать новую технику.
В начале учебного 1958-1959 года Министерство высшего и
среднего специального образования РСФСР сообщило ректорату
Ростовского госуниверситета, что РГУ выделена одна из первых в СССР
серийных ЭВМ «Урал-12» и предписало ему послать на переподготовку
в МГУ двух доцентов-математиков и бригаду электронщиков для
получения ЭВМ на заводе САМ в Пензе. К началу октября обе бригады
были сформированы. В Москву были посланы зам. декана физмата
доцент Чикин Л.А. и только что защитившийся аспирант профессора
Гахова Ф.Д. Зарипов Р. Х. В бригаду электронщиков вошли:
Синельников Д.Е., выпускники-физики РГУ Ротов Е. Г., Голянд И.И.,
Золотов О.М., а также электромеханик Курдин. День принятия их на
работу – 4 октября 1958 года и считается днем основания ВЦ РГУ.
В последующие годы в ВЦ появлялись новые вычислительные
машины – БЭСМ-6, ЭВМ серии ЕС, в дальнейшем – персональные
компьютеры, учебные компьютерные классы. ВЦ всегда был
неотъемлемой
частью
университета,
пополнялся
высококвалифицированными кадрами – выпускниками РГУ. Благодаря
этому факту у Вычислительного центра сложилась яркая биография.
Сотрудники центра были молоды, как сама профессия, на ВЦ были
лучшие по тем временам электронно-вычислительные машины. У
специалистов ВЦ никогда не было недостатка интересных научных тем.
История развития ВЦ неразрывно связана с именами
замечательных
руководителей,
талантливых
математиков
и
программистов. Много сделал для развития центра один их первых
директоров Чикин Лев Александрович. Заложенные им традиции
достойно продолжает научный сотрудник ЮГИНФО Алексей Львович
11
Чикин, возглавляющий сегодня лабораторию вычислительного
эксперимента на супер-ЭВМ.
Одна из ярких страниц ВЦ связана с именем Фуксмана Адольфа
Львовича, являвшегося директором ВЦ, заложившего основы научных
исследований в области системного программирования. Многие его
идеи и по сей день являются актуальными и разрабатываются молодыми
математиками.
Трудно переоценить вклад, внесенный в развитие вычислительного
центра Николаевым Игорем Анатольевичем. В трудные времена, когда в
других вузах вычислительные центры закрывались один за другим,
Игорь Анатольевич создал ЮГИНФО, объединил ресурсы вновь
созданного центра с мощным кадровым потенциалом ВЦ РГУ. По
инициативе и при участии профессора Николаева были созданы Центр
Интернет, Центр высокопроизводительных вычислений РГУ, кафедра,
диссертационный совет.
Этот список выдающихся людей ВЦ-ЮГИНФО можно продолжать
бесконечно.
За прошедшие 50 лет сотрудники центра многое сделали и многого
достигли. Сегодня ЮГИНФО (ВЦ) ЮФУ - современный мощный центр
развития информационных технологий и телекоммуникаций. Об
истории
и
современности
Центра
рассказывает
сайт
http://50.uginfo.sfedu.ru, созданный нашим коллегой А.А. Дагалдьяном.
Он вложил в проект создания юбилейного сайта всю свою душу. Так
случилось, что Александр Алексеевич трагически ушел из жизни, не
дожив до юбилея всего лишь месяц. Теперь этот уникальный
информационный ресурс не только рассказывает о нашем центре, но и
хранит память о безвременно ушедшем товарище.
Юбилей - время подведения итогов. Оглядываясь на пройденный
50-летний путь можно сказать, что ЮГИНФО –ВЦ всегда был и
остается центром современных технологий, новых планов и проектов.
Стремительное
развитие
микроэлектроники,
изобретение
компьютера, глобальной сети Интернет, электронной почты, сотовой
мобильной связи и других цифровых информационных технологий
вызвало в конце XX и в начале XXI веков информационную
революцию.
Совершенствование информационных технологий происходит в
несколько раз быстрее, чем технологий использования энергии. Никогда
ранее ни в одной сфере хозяйства не достигалось такого прогресса. Так,
быстродействие персональных компьютеров возросло более чем в
тысячу раз, а объем памяти компьютерного жесткого диска (винчестера)
увеличился в несколько сотен раз. Прогресс в информационной сфере
постоянно ускоряется ввиду безграничности спроса на новые
технологические разработки. Каждая новая компьютерная система не
только все быстрее приходит на смену предшествующей, но и
обеспечивает себе успех на рынке в более короткие сроки. Это
12
подготовило условия для создания всемирной информационной сети
Интернет - самой быстрорастущей отрасли современной экономики.
Бурное развитие компьютерных технологий создает в промышленно
развитых странах мира не только новый технологический уклад, но и
новую социальную реальность.
ЮГИНФО идет в ногу со временем, активно участвует в
выполнении
комплексных
научно-технических
программ
международного,
федерального,
регионального,
областного,
ведомственного и университетского уровней в области компьютерных
сетей и телекоммуникаций, высокопроизводительных вычислений,
математического моделирования и численных методов. Специалисты
ЮГИНФО обучают современным технологиям преподавателей
университета, учителей школ, специалистов многих других
направлений.
ЮГИНФО располагает сегодня современной компьютерной
техникой; центром высокопроизводительных вычислений, развитой
распределенной телекоммуникационной сетью, но самое главное
богатство нашего центра -высококвалифицированные специалисты в
области
информационных
технологий,
телекоммуникаций
и
математического моделирования.
Информационная
революция
привела
к
созданию
информационного общества или общества знаний. Это следующая
ступень развития человечества, когда главной ценностью,
определяющей благосостояние как отдельных людей, так и целых
государств, становятся не материальные блага, а своевременная и
легкодоступная информация, точнее - знания, полученные с ее
помощью. Элементы нового информационного общества уже реально
существуют сегодня, и базируются они на компьютерных и
телекоммуникационных технологиях.
Сегодня объем знаний на планете удваивается каждые пять лет. В
нынешних условиях "обладать знанием" - значит уметь, базируясь на
имеющихся знаниях и навыках, быстро ориентироваться в потоке новой
информации, легко отыскивая в хранилище знаний необходимые
сведения. При этом важно, чтобы затраты на поиск нужной информации
не превышали экономическую выгоду от ее использования. Справиться
с этой задачей под силу только компьютерам. Компьютерные сети,
глобальная сеть Интернет, становятся главным средством хранения и
передачи данных. Доступ к компьютерным технологиям и
телекоммуникациям, а также правильное их использование - вот ключ к
успеху в информационном обществе. Специалисты ЮГИНФО, вполне
осознавая этот факт, активно развивают и внедряют современные
информационные технологии во все сферы деятельности, оставаясь
верными традициям яркого полувекового пути развития ВЦ- ЮГИНФО.
13
ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ И СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ
ЦЕНТРА ВЫСОКОПРИЗВОДИТЕЛЬНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ
ЮГИНФО ЮФУ
Букатов А.А., Дацюк В.Н., КрукиерЛ.А.
ЮГИНФО Южного Федерального университета
baa@sfedu.ru, victor@rsusu1.rnd.runnet.ru, krukier@sfedu.ru
История центра высокопроизводительных вычислений (ЦВВ)
ЮГИНФО ЮФУ началась с создания в 1997 г. суперкомпьютерного
центра (СКЦ) РГУ на базе многопроцессорной суперЭВМ nCUBE 2S,
приобретенной в конце 1996 г. на средства, выделенные на
паритетной
основе
Министерством
образования
РФ
и
Администрацией Ростовской области [1]. Определяющую роль в
создании СКЦ РГУ сыграл директор ВЦ РГУ И.А. Николаев.
Созданный СКЦ стал первым, из числа созданных СКЦ и ЦВВ вузов
России.
Несмотря
на
скромную,
по
сегодняшним
меркам,
производительность, приобретенный суперкомпьютер в то время
существенно превышал
производительность персональных
компьютеров, что дало возможность проведения более сложных
вычислительных экспериментов при математическом моделировании
различных процессов и явлений. Но более важным является то, что
этот суперкомпьютер стал своеобразным полигоном для освоения и
развертывания различных программных средств поддержки
параллельного
программирования
и
организации
процесса
коллективного
использования
вычислительных
мощностей
суперкомпьютера [1]
В 1999-2000 годах по проекту ФЦП «Интеграция» на базе
суперкомпьютерного центра был создан учебно-научный центр
высокопроизводительных
вычислений
(ЦВВ)
РГУ
[2].
Вычислительные ресурсы были увеличены в результате приобретения
и ввода в эксплуатацию двух мощных двухпроцессорных рабочих
станций Compaq DS20E и SUN Ultra 60, а также Linux-кластера из 10
компьютеров Pentium III 500 Мгц, соединенных сетью Fast Ethernet.
Это была одна из первых кластерных систем, созданных в России.
После создания ЦВВ РГУ сотрудниками ЮГИНФО (бывшего
ВЦ)
РГУ
была
создана
унифицированная
для
всех
высокопроизводительных вычислительных систем ЦВВ среда
программирования многопроцессорных вычислительных систем
(МВС), обеспечивающая переносимость программ с одной МВС ЦВВ.
Это было достигнуто установкой на всех системах коммуникационной
14
библиотеки MPI, системы компиляции программ с языка HPF,
базовой библиотеки линейной алгебры (BLAS), однопроцессорной и
параллельной версий библиотеки LAPACK, параллельной версии
библиотеки для решения систем линейных алгебраических уравнений
с разреженными матрицами (Aztec). Такая унификация позволила
пользователям одни и те же тексты программ компилировать на
любой из вычислительных систем без какой-либо их модификации.
Кроме того, для организации эффективного выполнения потока
программ пользователей ЦВВ создана система пакетного выполнения
потоков заданий для каждой из вычислительных систем ЦВВ. Эта
система основана на широко известной ныне системе Open PBS.
Создание системы управления заданиями на базе системы OpenPBS
обеспечило относительно быстрое создание требуемых средств.
Важнейшим достоинством системы OpenPBS является поддержка
вычислительных узлов разной конфигурации и архитектуры,
необходимая для созданного ЦВВ РГУ, включающего МВС различных
типов.
В 2003 году была проведена модернизация Linux-кластера,
состоявшая в замене вычислительных узлов на более мощные
компьютеры на базе процессоров Intel Pentium 4, и в переходе на
более скоростную коммуникационную сеть Gigabit Ethernet.
В результате производительность кластера была увеличена почти в10
раз.
В сентябре 2005 года был введен в эксплуатацию
вычислительный
кластер,
построенный
с
использованием
высокоскоростной коммуникационной технологии
Infiniband.
Кластер состоит из управляющего компьютера и 21-го
вычислительного узла. Полная производительность вычислительной
системы около 120 Gflops.
В начале 2008 года в эксплуатацию введен вычислительный
кластер IBM Cluster 1350, специально предназначенный для
выполнения сверхбольших задач. Кластер состоит из управляющего
компьютера и 12-ти вычислительных узлов с оперативной памятью 8
Гбайт. Узлы соединены коммуникационной сетью Infiniband с
удвоенной пропускной способностью. Полная производительность
вычислительной системы около 240 Gflops достигнута в результате
использования на узлах двухядерных процессоров Intel Xeon 5160.
Суммарная
производительность
всего
вычислительного
комплекса ЦВВ ЮГИНФО ЮФУ, состоящего из трех
вычислительных кластеров, составляет на сегодня 400 Гфлопс, что в
2000 раз выше аналогичного показателя на момент создания в 2007 г.
суперкомпьютерного центра ЮГИНФО РГУ.
15
Следует отметить, что все вычислительные системы
проектировались, собирались и настраивались исключительно силами
сотрудников отдела высокопроизводительных вычислительных систем
ЮГИНФО. В результате этого, накоплен богатейший опыт в области
организации центров высокопроизводительных вычислений. Все
вычислительные ресурсы управляются единой диспетчерской
системой,
которая
обеспечивает
максимально
эффективное
выполнение потока заданий. Большая работа, проведенная по
унификации
прикладного
программного
обеспечения
всех
многопроцессорных вычислительных систем, позволяет пользователям
без какой-либо модификации программ выполнять их на любой из
вычислительных систем.
Вычислительные ресурсы ЦВВ ЮГИНФО используются для
решения сложных научных и технических задач. Его услугами в
2007 г. воспользовались не только сотрудники ЮГИНФО и
представители различных факультетов ЮФУ, но и ученые других
ВУЗов России. Основные научные задачи, которые решались на
кластерах центра в 2007 году:
1. Определения параметров трехмерной структуры нанообъектов на
основе теоретического анализа спектров рентгеновского поглощения
(кафедра твердого тела физического факультета ЮФУ).
2. Сложные расчеты для решения задач радиолокации (кафедра
радиофизики физического факультета ЮФУ).
3. Расчеты
поведение
сложных
экосистем
методами
математического моделирования (ЮГИНФО).
4. Квантово-химические расчеты для исследования строения
неклассических органических и элементоорганических соединений
(химический факультет ЮФУ).
5. Изучение
электромеханических
свойств
микрообъектов
(Уральский государственный университет им. А. М. Горького)
6. Квантово-химические расчеты для изучения свойств сложных
молекул (физико-технический факультет Тверского государственного
университета)
За 2007 год на ресурсах ЦВВС было обработано 9820 заданий, на
выполнение которых затрачено 130575 часов процессорного времени.
На протяжении всего периода существования ЦВВ ЮГИНФО его
сотрудники постоянно уделяли большое внимание
подготовке
специалистов в области высокопроизводительных вычислений и
параллельного программирования. В частности сотрудниками ЦВВ
подготовлена и издана серия методических пособий по курсу
«Многопроцессорные системы и параллельное программирование» [36], создан и постоянно обновляется сайт ЦВВ [7].
16
Литература
1. Николаев И.А., Букатов А.А. Программа создания в Ростовском
госуниверситете
суперкомпьютерного
центра
коллективного
пользования на базе супер-ЭВМ nCube // Тез. докл. Всероссийской
научно-методической конференции «Телематика'96», Санкт-Петербург,
13-17 мая 1996 г., с.70-71.
2. Белоконь А.В., Букатов А.А., Дацюк В.Н., Крукиер Л.А.
Создание учебного центра по суперкомпьютерным технологиям на базе
суперкомпьютер-ного центра РГУ // Тезисы докладов Всероссийской
научно-методической
конференции
«Телематика’2000»,
СанктПетербург, 2000, с. 126-128.
3. Дацюк В.Н., Букатов А.А. Жегуло А.И. Методическое пособие по
курсу
«Многопроцессорные
системы
и
параллельное
программирование», Часть I: Введение в организацию и методы
программирования многопроцессорных вычислительных систем,
Ростов-на-Дону, 2000, 36 с.
4. Дацюк В.Н., Букатов А.А. Жегуло А.И., Методическое пособие
по
курсу
«Многопроцессорные
системы
и
параллельное
программирование», Часть II: Среда параллельного программирования
MPI, Ростов-на-Дону, 2000, 65 с.
5. Дацюк В.Н., Букатов А.А. Жегуло А.И. Потетюнко Л.Н.
Методическое пособие по курсу «Многопроцессорные системы и
параллельное программирование», Часть III: Библиотеки подпрограмм
для многопроцессорных вычислительных систем, Ростов-на-Дону, 2002,
39 с.
6. Букатов А.А., Дацюк В.Н., Жегуло А.И. Программирование
много-процессорных вычислительных систем // Ростов-на-Дону: ЦВВР,
2003, 207 с.
7. Сайт ЦВВ ЮГИНФО ЮФУ //
http://rsusu1.rnd.runnet.ru/koi8/index.html
17
ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ И НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ
ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ СЕТИ ЮЖНОГО
ФЕДЕРАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТА
Букатов А.А., Крукиер Л.А., Шаройко О.В.
ЮГИНФО Южного Федерального университета
baa@sfedu.ru, krukier@sfedu.ru, os@sfedu.ru
Телекоммуникационная сеть (ТС) Южного Федерального
университета была создана в декабре 2006 г. на базе уже
существующих ТС Ростовского государственного университета и
Таганрогского
радиотехнического
университета.
История
составившей основу объединенной сети ТС РГУ началась с создания в
конце 1992 локальной вычислительной сети (ЛВС) одного из учебных
классов ВЦ РГУ. В 1993 г. были созданы ЛВС ВЦ и ряда других
естественнонаучных подразделений РГУ, расположенных в Западном
микрорайоне г. Ростова-на-Дону, которые в 1994 г. силами ВЦ РГУ и
при финансовой поддержке заинтересованных подразделений были
объединены в ТС Западного микрорайона (ЗМ) РГУ подвесными
коаксиальными кабелями. И хотя основными сетевыми протоколами
этой сети были протоколы IPX/SPX (протоколы Novell NetWare), в
составе этой сети с 1993 года были созданы сегменты, допускающие
также использование протоколов TCP/IP – протоколов сети Интернет.
Такие сегменты были созданы практически одновременно в ВЦ РГУ и
в лаборатории открытых систем (ЛОС) НИИМиПМ РГУ. А в 1994 г.
сотрудниками ВЦ РГУ было обеспечено совместное использование
обоих семейств сетевых протоколов в магистральной части ТС ЗМ
РГУ.
Таким образом, в 1994 г. была подготовлена платформа для
подключения ТС Западного микрорайона РГУ к сети Интернет. И в
1995 г. было выполнено сразу два подключения различных сегментов
ТС ЗМ РГУ к двум российским научно-образовательным сетям,
входящим в состав сети Интернет. В мае 1995 г. состоялось
подключение сетевого сегмента ЛОС НИИМиПМ к научнообразовательной сети FREEnet выделенным телефонным каналом
Ростов – Москва. А в августе того же года было выполнено
подключение ЛВС ВЦ РГУ к сети российских университетов RUNNet
более скоростным и надежным спутниковым каналом Ростов – СанктПетербург емкостью 64 Кбит/сек (с возможным пределом повышения
емкости до 2 Мбит/сек). При этом в ВЦ РГУ был создан
региональный коммуникационный узел сети RUNNet. К этому узлу
практически сразу же после его создания были подключены (по
18
выделенным телефонным каналам) компьютерные сети ТРТУ, ДГУ и
НПИ. И, несмотря на то, что по ряду организационных причин эти
подключения временно были заблокированы по предписанию органов
надзора за связью, через несколько лет указанные вузы вновь были
подключены к ТС РГУ более скоростными оптоволоконными
каналами.
Созданная база позволила РГУ войти в первую четверку
Российских университетов, получивших грант Фонда Сороса на
создание университетского центра Интернет (УЦИ). В период
создания (за счет средств Фонда Сороса) УЦИ РГУ, открывшегося в
апреле 1997 г., было выполнено развитие магистральной
инфраструктуры ТС РГУ. При этом было выполнено соединение ЛВС
ВЦ РГУ, главного корпуса РГУ и ЗНБ РГУ радиомодемным каналом
передачи данных, фактически положившее начало созданию
распределенной инфраструктуры ТС РГУ. Целевым же содержанием
проекта по созданию УЦИ РГУ было оснащение и обеспечение
функционирования двух классов открытого доступа к Интернет,
расположенных в помещениях ВЦ РГУ и ЗНБ РГУ (предварительно
отремонтированных за счет средств университета). В указанных
классах УЦИ РГУ было установлено более 60 подключенных к
Интернет компьютеров, предназначенных для свободного доступа к
Интернет студентов, сотрудников и аспирантов РГУ.
Участие РГУ в указанном проекте существенно сказалось на
поэтапном улучшении коннективности ТС РГУ с сетью Интернет в
соответствии с обязательствами Правительства РФ по обеспечению
внешней коннективности УЦИ, создаваемых в рамках грантов Фонда
Сороса. К моменту открытия УЦИ РГУ скорость спутникового канала
сети RUNNet была повышена до 256 Кбит/сек, а к началу 1998 г. в
рамках
проекта
межведомственной
программы:
«Создание
национальной сети компьютерных телекоммуникаций для науки и
высшей школы» силами коллектива ЮГИНФО РГУ (бывшего ВЦ
РГУ) было выполнено создание на площадке «Ростелекома»
регионального коммуникационного узла магистральной научнообразовательной сети RBNet и коммуникационного узла ТС РГУ,
создание оптоволоконного канала «Ростелеком» - ЗНБ РГУ - главный
корпус РГУ. С этого момента спутниковый канал сети RUNNet стал
резервным, а основным каналом доступа к Интернет стал 256
килобитный канал Ростов-Москва сети RBNet. Отметим, что
одновременно с созданием оптоволоконного канала между
«Ростелекомом» и главным корпусом РГУ на средства
заинтересованных сторон коллективом ЮГИНФО была создана
наземная оптоволоконная сеть, соединяющая здания ЮГИНФО,
НИИМиПМ, НИИФ, НИИНК и НИИФОХ.
19
Вплоть до 2001 г. развитие ТС РГУ выполнялось, в основном, за
счет средств различных проектов Фонда Сороса, поддержанных
Администрацией Ростовской области. Наиболее значительным из этих
проектов стал выполненный в 2000-2001 годах Совместный проект
Администрации Ростовской области и Фонда Сороса «Создание
телекоммуникационной сети бюджетных организаций и учреждений
Ростовской области». Реализация этого проекта была выполнена
совместными усилиями ЮГИНФО РГУ и ООО «ЦТС». В качестве
промежуточного результата проекта было выполнено развитие
магистральной части телекоммуникационной сети РГУ, обеспечившее
подключение к этой сети высокоскоростными оптоволоконными
каналами (от 100 Мбит/сек. до 1 Гбит/сек.) локальных компьютерных
сетей (ЛВС) практически всех зданий факультетов, НИИ и
общежитий РГУ. С этого же года магистральная инфраструктура ТС
РГУ используется для обеспечения подключения ЛВС ряда научнообразовательных и иных бюджетных организаций и учреждений
г. Ростова-на-Дону и Ростовской области, включая ЛВС
Администрации Ростовской области и Администрации Ростова-наДону, а также ТС ряда вузов области, включающего ТРТУ
(впоследствии вошедшего в состав ЮФУ). Важно отметить, что в
1999-2001 г. в рамках своих обязательств перед Фондом Сороса
Администрация Ростовской области оплачивала дополнительную (до
2 Мбит/сек) емкость канала Ростов-Москва.
В 2002-2005 г. развитие магистральной инфраструктуры ТС РГУ
выполнялось коллективом ЮГИНФО за счет средств проектов ФЦП
«Интеграция», ФЦП «Электронная Россия» и РФФИ. В рамках этих
проектов был создан коммуникационный узел ТС ЮФУ на площадке
«КавказТрансТелекома» (потребность в создании этого узла возникла
в связи с переносом в «КавказТрансТелеком» регионального узла сети
RBNet и, соответственно, оконечной точки канала Ростов-Москва).
Кроме того, была выполнена замена оборудования существующих
коммуникационных узлов на более производительное, и был создан
ряд новых оптоволоконных каналов между зданиями РГУ.
В этот же период времени на базе магистральной инфраструктуры ТС РГУ была создана научно-образовательная ТС (НОТС)
Южного федерального округа (ЮФО). К 2005 г. к НОТС ЮФО были
подключены ТС Таганрогского радиотехнического университета,
Южно-Российского государственного технического университета
(Новочеркасского политехнического института),
Адыгейского
государственного университета, Волгоградского государственного
университета,
Дагестанского
государственного
университета,
Кабардино-Балкарского государственного университета, Специальной
астрофизической обсерватории РАН. Кроме того, был обеспечен
20
обмен локальным трафиком с подключенными непосредственно к
Ростовскому узлу сети RBNet ТС Кубанского государственного
университета (Краснодар) и Северо-Кавказского государственного
технического университета (Ставрополь). Поскольку в 2006 г. в
Ростове-на-Дону на технологической площадке «КавказТрансТелекома» был создан региональный магистральный узел
оптоволоконной сети RUNNet, часть сетей вузов ЮФО, ранее
подключенных к сетям RUNNet и RBNet через каналы «КавказТранстелекома», подключились непосредственно к узлу сети RUNNet.
Тем не менее, логическая структура НОТС ЮФО и соответствующие
возможности обмена локальным трафиком остались неизменными.
После создания в декабре 2006 г. на базе РГУ Южного
федерального университета ЮГИНФО ЮФУ успешно решил задачу
организации создания на базе ТС РГУ телекоммуникационной сети
ЮФУ-Ростов, обеспечив подключение к ней скоростными каналами
ряда учебных корпусов вошедших в состав ЮФУ вузов Ростова-наДону. В частности были созданы оптоволоконные каналы к двум
учебным корпусам Педагогического института ЮФУ (бывшего
РГПУ) и одному корпусу Института архитектуры и искусств (ИАрхИ)
ЮФУ (бывшей РААИ), а также выполнены ADSL-подключения двух
учебных корпусов ИАрхИ ЮФУ. Кроме того, было выполнено
увеличение полосы пропускания канала к ТС Таганрогского
технологического института ЮФУ (бывшего ТРТУ) с 2 до 10
Мбит/сек.
В настоящее время работы по развитию ТС ЮФУ-Ростов
выполняются в направлениях: подключения к этой ТС еще не
подключенных учебных корпусов ЮФУ; совершенствования методов
передачи данных через магистральную сеть ЮФУ; создания
структурированных кабельных сетей зданий ЮФУ-Ростов и
централизации
управления
активным
коммуникационным
оборудованием этих сетей; а также – в направлениях внедрения в
рамках ТС ЮФУ-Ростов новых сетевых служб, таких, например, как
служба
IP-телефонии,
служба
проведения
многоточечных
видеоконференций, служба беспроводного доступа к сети и другие
службы.
21
УДК 681.3
ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЗАДАЧНИКА PROGRAMMING
TASKBOOK 4 ПРИ ИЗУЧЕНИИ ТЕМЫ
«ДИНАМИЧЕСКИЕ СТРУКТУРЫ ДАННЫХ»
Абрамян М. Э.
Южный Федеральный университет,
факультет математики, механики и компьютерных наук
mabr@math.rsu.ru
Доклад посвящен новым группам учебных заданий электронного
задачника Programming Taskbook 4 [1], связанным с обработкой
динамических структур. Подобные структуры изучаются в
завершающем разделе базового курса программирования; при этом
обычно рассматриваются односвязные линейные структуры (стек,
очередь), двусвязные списки и бинарные деревья. В языках Паскаль и
C++, традиционно используемых при начальном обучении
программированию, для хранения и обработки динамических структур
применяются цепочки записей, размещенные в динамической памяти, и
связанные с ними указатели. Выполняя практические задания на
обработку динамических структур, учащиеся сталкиваются с
дополнительными трудностями при формировании исходных данных и
выводе результатов. Действительно, для того чтобы обработать
динамическую структуру, необходимо прежде всего сформировать ее в
памяти, а эта задача является достаточно сложной. Не менее сложно
также обеспечить визуализацию динамической структуры с целью
проверки ее правильности. Автоматизация этих этапов выполнения
заданий позволила бы учащимся сосредоточить усилия на разработке
алгоритма решения задачи и ускорила бы тестирование разработанного
алгоритма. В версии 4.7 задачника Programming Taskbook реализована
подобная автоматизация для всех перечисленных выше динамических
структур.
Задачник содержит две группы заданий [2], связанных с
динамическими структурами. Первая группа (Dynamic) посвящена
линейным структурам и содержит 80 заданий. Задания разбиты на
подгруппы, в каждой из которых рассматривается конкретная
динамическая структура: стек, очередь, двусвязный список. Задания в
подгруппах располагаются по возрастанию уровня сложности: от
простейших, связанных с просмотром структуры и добавлением или
удалением ее элементов, до достаточно трудных (на перегруппировку
элементов, объединение или разбиение структур).
Вторая группа (Tree) посвящена бинарным деревьям и содержит
100 заданий. Каждая из ее подгрупп освещает какой-либо аспект
обработки деревьев: анализ содержимого дерева, формирование
дерева с заданной структурой, преобразование имеющегося дерева,
22
особенности работы с деревьями с обратной связью, деревьями
поиска, деревьями разбора выражений и деревьями общего вида.
При разработке заданий групп Dynamic и Tree особые усилия
были направлены на обеспечение наглядного отображения
содержимого динамических структур. В качестве примера приведем
изображение исходного бинарного дерева поиска (текст P1 означает,
что с корнем дерева связан указатель, также входящий в набор
исходных данных):
Аналогичным образом отображаются в окне задачника и
результирующие структуры, созданные учащимися; при этом
дополнительно отмечаются ошибки в созданных структурах.
Исходные динамические структуры, как и данные других типов,
генерируются задачником с применением датчика случайных чисел,
что обеспечивает разнообразие исходных данных при тестировании
предложенного решения.
Поскольку версия 4.7 задачника Programming Taskbook позволяет
использовать языки платформы .NET (C# и Visual Basic .NET), в
которых вместо указателей применяются ссылки на объекты,
потребовалось соответствующим образом изменить формулировки
заданий групп Dynamic и Tree для этих языков. При выполнении
заданий данных групп на одном из языков платформы .NET
необходимо пользоваться объектами специального класса Node,
определенного в задачнике и предназначенного для хранения
информации об элементах динамической структуры.
Подробные сведения о задачнике Programming Taskbook 4
содержатся на его веб-сайте http://ptaskbook.com.
Литература
1. Абрамян М. Э. Programming Taskbook 4 — электронный
задачник по программированию на языках Pascal, C, Visual Basic //
Научно-методическая конференция «Современные информационные
технологии в образовании: Южный Федеральный округ». — Ростов
н/Д., 13–14 мая 2004 г. Тезисы докладов. — С. 23–26.
2. Абрамян М. Э. Практикум по программированию на языке
Паскаль: Массивы, строки, файлы, рекурсия, линейные динамические
структуры, бинарные деревья. — Ростов н/Д.: «ЦВВР», 2008. — 227 с.
23
2D-4D ГЕОИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА
ПО БИОРАЗНОБРАЗИЮ ЮГА РОССИИ
Агарков Ю.В.1, Агарков А.Ю., Анищенко Л.В. 1,
Беренкеева М.Ю., Колбанова А.В., Буркина Т.М.2,
Куропятников М.В.2, Левченко А.С., Левченко С.В.,
Полтавский А.Н.1, Сахаров Д.Г., Фирсова А.В.1,
Шипулина В.А.
1
Ботанический сад Южного Федерального университета,
2
Студенческая лаборатория информационных технологий
ЮФУ
Мощная информационная система по пространственно-видовой
распространенности современных и ископаемых организмов может
стать базой для целого направления научных исследований в области
биологии, геологии, экологии и океанологии.
На основе имеющихся у авторов многочисленных материалов,
разрабатывается универсальная структура реляционной базы данных
для хранения видового разнообразия, экологии и пространственновременного
распространения
представителей
любых
групп
органического мира. Кроме того, используются картографические,
геоморфологические, климатические и другие данные, позволяющих
создать двумерные, трехмерные и четырехмерные модели природных
обстановок, проследить их изменения во времени в прошлые эпохи и
попытаться дать прогноз на будущее.
Основными задачами, решенными авторами при создании 2D-4D
геоинформационной системы являются:
- Разработка универсальной структуры реляционной базы данных
для хранения видового разнообразия, экологии и пространственновременного
распространения
представителей
любых
групп
органического мира.
- Реализация
интеллектуальных
систем
хранения
синонимических и альтернативно синонимических данных на
различном уровне иерархии биологических объектов.
- Создание систем дискредитации для фильтрации данных с
недостоверной или сомнительной информацией при определении
таксона, геологического возраста и др.
- Написание программы перекодировки данных геологического
возраста при его отклонении от стандартной шкалы (электронные
многозональные корреляционные схемы геологического возраста).
24
- Ввод данных по современному и ископаемому морскому и
пресноводному фито- и зоопланктону.
- Создание каталогов по растениям и животным юга России.
- Разработка структуры хранения информации для создания
трехмерных поверхностей и тел природных объектов и процессов.
- Конструирование форм для заполнения и обработки данных.
- Заполнение библиографического блока.
- Подбор и векторизация картографического материала
различной нагрузки.
- Увязка фактурных баз данных с 2D и 3D картографическими
моделями.
- Анализ изменения видового богатства фито- и зоопланктона на
протяжении всей истории Земли. Выявления кризисных рубежей на
основе видового распределения по детальной временной шкале и с
учетом длительности стратиграфических интервалов. Анализ
морфоэволюции. Выявление причин изменения биоты и определение
стартового времени глобальных климатических и геологических
процессов в истории Земли.
Накопленные материалы позволили создать целый ряд учебных
пособий по палеонтологии и ботанике, а также электронных
путеводителей по основным районам проведения учебных и
производственных практик на юге России.
25
ПРЕЗЕНТАЦИЯ POWER POINT “ИЗОТОПЫ” ДЛЯ
ВОСЬМЫХ КЛАССОВ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ
Акопова И.В. 2, Середа А.В. 2, Рыбина И.Н. 1
1
Южный Федеральный университет, кафедра аналитической
химии, 2лицей №103 г.Ростова-на-Дону
irina_rybina08@mail.ru
Установлено, что соотношение информации, поступающей в мозг
человека через зрение и слух, составляет семь к одному, что
убедительно подтверждает доминирующую роль зрения в процессе
восприятия информа-ции. Несомненно, учитель не может не
учитывать этот факт при построении процесса обучения.
Компьютерные презентации Power Point – эффективный метод
представления и изучения любого материала по химии [1].
В процессе прохождения педагогической практики в МОУ лицее
№103 г. Ростова-на-Дону студенты кафедры аналитической химии
химического факультета ЮФУ, проводя уроки в восьмых классах,
использовали программу Power Point для создания презентации по теме
“Изотопы”. Данная тема часто встречает непонимание среди учащихся, а
времени на ее изучение отводится немного, поэтому решено было
представить тему в виде короткого слайд-фильма, чтобы больше
времени осталось на обсуждение вопросов, возникающих у учащихся.
На предыдущем уроке обсуждалась тема “Строение атома”, а еще
ранее учащиеся познакомились с первоначальной формулировкой
периодического закона химических элементов Д.И.Менделеева и
получили первое представление о понятии “химический элемент”.
Конечной целью урока после рассмотрения понятия изотоп было
привести учащихся к качественно новому пониманию ключевых
понятий “химический элемент” и “периодический закон” (т.е.
современной их формулировке). Презентация начинается с
формулировки периодического закона по Д.И.Менделееву: “Свойства
атомов химических элементов, а также их соединений находятся в
периодической зависимости от их атомных масс” (слайд 1).
Анимационный эффект позволяет учителю как самому процитировать
закон, подтвердив его изображением на экране, так и предложить
учащимся сформулировать закон самостоятельно и проверить
правильность своей формулировки. Слайд 2 - титульный лист
“Изменение в составе ядер атомов химических элементов. Изотопы”.
Третий слайд приглашает учащихся повторить пройденный ранее
материал. Учитель предлагает вспомнить состав атома, ядра атома и
характеристики
элементарных
частиц.
Все
сказанное
подтверждается постепенным появлением на экране сопровождающих
надписей. и рисунков. В результате учитель подводит учащихся к
выводу, что, если ядро состоит из двух видов частиц, то изменения в
26
составе ядра (тема урока) будут происходить с изменением числа этих
частиц. Таким образом осуществляется переход к слайду 4, где на
примере атома водорода рассматривается влияние изменения числа
протонов. Используя преимущества презентаций, учитель задает
наводящие вопросы, отвечая на которые, учащиеся делают
соответствующий вывод и записывают его: “При изменении числа
протонов меняется и сам химический элемент”. А что будет, если
изменить число нейтронов в составе ядра? Этот вопрос сопровождает
слайд 5. Рассматривается тот же атом водорода, в составе ядра
которого меняется число нейтронов. Учащиеся при подсказках
компьютера делают вывод о том, что химический элемент при этом не
меняется. Для того, чтобы помочь учащимся решить поставленную
проблему, появляется слайд 6 с формулой относительной атомной
массы (Ar=p+n). Учащиеся записывают вывод: “При изменении числа
нейтронов меняется атомная масса химического элемента”.
На слайде 7 вводятся обозначения массового числа и заряда ядра.
На экране постепенно появляются обозначения трех разных видов
атомов водорода с одинаковым числом протонов, но с разными
массовыми числами и, следовательно, разным числом нейтронов. Таким
образом, учитель подводит учащихся к определению, которое
располагается на слайде 8: “Изотопы – разновидности атомов одного и
того же химического элемента с одинаковым числом протонов, но
разным числом нейтронов”. Следующий слайд 9 демонстрирует
изотопы атома водорода. Далее перед учащимися ставится еще одна
проблема – дробные величины относительных атомных масс
химических элементов в периодической системе. При помощи учителя
и подсказки слайда 10 учащиеся приходят к выводу, что это средняя
величина из всех атомных масс всех изотопов данного атома с учетом
их распространенности в природе. Новая тема изложена, осталось
сделать выводы. Основные итоги урока постепенно появляются на
слайде 11. Главный вывод здесь – “Основной характеристикой атома
является заряд ядра”. Поэтому можно переосмыслить некоторые уже
известные учащимся понятия. Два последних слайда содержат новые
определения и формулировки: “Химический элемент – совокупность
атомов с одинаковым зарядом ядра” и “Свойства атомов химических
элементов, а также их соединений, находятся в периодической
зависимости от заряда ядра атома”.
Время, которое требуется на проведение данной презентации - 2025 минут. Практическое применение презентации на уроках, а также
последующий контроль знаний показали вполне удовлетворительный
результат. Все положительные стороны презентации (динамичность,
наглядность, эмоциональность изложения) подтвердились.
27
СОЗДАНИЕ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА Р АЗВИТИЯ
НАНОТЕХНОЛОГИЙ В ЮЖНОМ ФЕДЕРАЛЬНОМ ОКРУГЕ
Андреева Е.М., Крукиер Л.А., Муратова Г.В.
ЮГИНФО Южного Федерального университета
andreeva@sfedu.ru; krukier@sfedu.ru; muratova@sfedu.ru
Современный этап развития общества связан с разработкой и
практическим использованием достижений науки в области
нанотехнологий. Новейшие нанотехнологии наряду с компьютерноинформационными технологиями и биотехнологиями являются
фундаментом научно-технической революции XXI века, сравнимым и
даже превосходящим по своим масштабам с преобразованиями в
технике и обществе, вызванными крупнейшими научными
открытиями XX века.
В развитых странах осознание ключевой роли, которую уже в
недалеком будущем будут играть результаты работ по
нанотехнологиям, привело к разработке широкомасштабных
программ по их развитию на основе государственной поддержки. В
августе 2007 года Правительство РФ утвердило федеральную целевую
программу (ФЦП) "Развитие инфраструктуры наноиндустрии в
Российской Федерации на 2008 - 2010 годы”. В рамках обсуждения
программы подчеркивалась важность поддержки этой инновационной
научной сферы и отмечалось, что наноиндустрия находится на таком
этапе развития, когда получение результатов определяется в первую
очередь новыми идеями, а необходимое оборудование только
разрабатывается. В такой ситуации особенно важно иметь
информацию о реальном положении дел с развитием наноиндустрии и
нанотехнологий в нашей стране.
В связи с вышеизложенным актуальным направлением
деятельности является создание системы мониторинга исследований и
разработок в области нанотехнологий и наноматериалов в различных
научных центрах, вузах, производственных объединениях регионов
РФ, чему посвящен проект, выполняемый в рамках ФЦП Российским
научным центром «Курчатовский институт». Соисполнителем
данного проекта является ЮГИНФО ЮФУ, которому поручено
организовать систему мониторинга развития нанотехнологий в
Южном федеральном округе (ЮФО) РФ, включающую функции
сбора, анализа, структурирования и размещения в информационных
хранилищах информации о различных направлениях развития
нанотехнологий в ЮФО для дальнейшей интеграции с федеральными
информационными ресурсами.
28
ЮФУ как соисполнитель проекта Курчатовского института был
выбран не случайно. Южный федеральный университет стал «точкой
роста» в исследованиях по нанотехнологиям в Южном федеральном
округе, в которых участвуют многие структурные подразделения
ЮФУ: НИИ физической и органической химии при ЮФУ,
Таганрогский
технологический
институт
ЮФУ,
НКТБ
«Пьезоприбор», НИИ физики ЮФУ, Научно-образовательный центр
"Наноразмерная структура вещества",НИИ биологии, НИИ
нейрокибернетики и др. В ЮФУ на базе ТТИ создан региональный
межведомственный
центр
коллективного
пользования
«Нанотехнологии», оснащенный
уникальным современным
оборудованием.
В ЮФУ выполняются научно-исследовательские работы по
микро- и нанотехнологии, проектированию и конструированию
полупроводниковых приборов микро- и наноэлектроники, в области
разработки
наноматериалов,
исследовании
нанопленок
и
поверхностей в наноразмерных системах.
Южно-российский региональный центр информатизации,
являющийся основным исполнителем работ по созданию системы
мониторинга по развитию нанотехнологий в ЮФО, имеет большой
опыт работы и значительные заделы по основным направлениям
информатизации и высокопроизводительных вычислений.
Созданная в рамках реализации проекта база знаний представит
российским исследователям современную информацию о новейших
достижениях в области нанотехнологий, о перспективных
направлениях исследований, реализуемых в научных центрах юга
России, о перечне научных и образовательных учреждениях:
29
О НЕКОТОРЫХ ВОПРОСАХ КОМПЬЮТЕРНОЙ
ДИДАКТИКИ ПРИ РАБОТЕ С ВИРТУАЛЬНЫМИ
СРЕДСТВАМИ ИНФОРМАЦИИ
Архипкина Г.Д.
Южный Федеральный университет,
кафедра немецкого языка
daf@sfedu.ru
Обучение
иностранным
языкам
на
основе
новых
информационных технологий является в настоящее время одним из
важнейших средств совершенствования учебного процесса и
повышения уровня мотивации при изучении иностранного языка.
К сожалению, следует отметить тот факт, что преподаватели
иностранных языков недостаточно активно используют безграничные
возможности "всемирной паутины" в обучающих целях. Очевидно,
что одной из причин "робкого" внедрения новейших средств
информационных технологий на базе иностранных языков является
прежде всего недостаточная разработка методики и дидактики
использования компьютера и Интернета в процессе обучения.
Между тем, модернизация высшего образования в России,
вхождение в Болонский процесс и переход на многоуровневую
систему образования расширяют цели высшего образования, которые
можно сформулировать следующим образом: формирование у
обучающихся готовности к межкультурному общению, развитие
профессионально ориентированного владения иностранным языком,
привитие способности самостоятельной обработки информации,
совершенствование профессиональных умений и навыков с целью
повышения конкурентоспособности выпускника на рынке труда.
Достижению поставленных целей, наряду с приемами
классического образования, способствует работа с новыми
информационными технологиями, что в немалой степени обусловлено
их правильной дидактизацией. В Германии очень хорошо разработана
дидактика применения компьютера в школах [3]. Есть интересные
публикации по проблемам компьютерной дидактики и дидактики
Интернета и ее внедрении в высшее образование [2; 3; 4].
В общей дидактике, а также в педагогике и методике пока еще
отсутствуют четкие устоявшиеся определения понятий дидактики
Интернета и компьютерной дидактики. На наш взгляд, наиболее
приемлемой является дефиниция компьютерной дидактики, которую
дает в своей работе Андреас Й. Фляйшманн: "Компьютерная
дидактика – часть дидактики, занимающаяся проблемами процессов
30
обучения с применением компьютерных технологий таким образом,
что обучающийся получает широкие возможности самостоятельной
работы" [2, 13]. Однако не во всех случаях применения компьютера
на занятиях мы имеем дело с компьютерной дидактикой, например,
доклады на какую-либо тему, когда сам компьютер не является
средством обучения, или использование вспомогательных, а также
демонстрационных функций компьютера.
Типичными проблемами компьютерной дидактики А.Й.
Фляйшманн считает следующие:
 ориентация на компьютер не дает возможности
"драматургии" занятия, то есть варьирования рабочих и
социальных форм при обучении;
 индивидуальная работа за компьютером не позволяет, в
отличие от работы на обычных семинарах и практических
занятиях, использовать потенциал групповой динамики;
 обучающиеся
иностранному
языку
испытывают
определенный страх перед компьютером, скованы и редко
бывают эмоционально раскрепощены, следствием чего
являются многочисленные ошибки [2].
Нельзя не согласиться с подобными утверждениями, поскольку
любой преподаватель-новичок, работая за компьютером, тоже
сталкивается с такими проблемами, когда применяет виртуальные
средства в процессе обучения. К этому можно добавить трудности,
возникающие при необходимости определения исходного уровня
обученности и возможности обеспечить каждого обучаемого
посильным заданием (то есть индивидуализация обучения).
Исходя из нашего опыта работы, мы предлагаем сочетать при
планировании занятий в компьютерном классе следующие
методические формы работы:
 индивидуальная работа за компьютером;
 групповая работа за столом;
 работа в малых группах за компьютером.
Особенно эффективными оказались данные формы работы при
подготовке занятий проектного плана. От сложности проекта, его
масштабности и степени вовлеченности обучаемых в проект будет
зависеть целесообразность и частота чередования в применении того
или иного метода. При составлении электронных ресурсов
(учебников, учебных пособий, сетевых контентов и т.д.)
преподаватели иностранных языков особенно должны соблюдать
определенные принципы дистанционного интерактивного обучения, а
именно:
31
 возможность
выбора
последовательности
изучения
материала самим обучаемым;
 возможность возврата к ранее пройденному материалу;
 презентация материала небольшими порциями;
 возможность группового обучения, где реализуется
интерактивность, с одной стороны, между студентом и
виртуальным/реальным преподавателем, а в другой
стороны,
между
преподавателем
и
группой
виртуальных/реальных обучаемых;
 возможность формирования бально-рейтинговой оценки
уровня усвоения материала.
Указанные принципы были учтены коллективом кафедры
немецкого языка ЮФУ при составлении электронного сетевого
контента для студентов бакалавриата экономического факультета.
В последнее время значительно расширились дидактические
возможности сети Интернет с целью организации самостоятельной
деятельности студентов. Большой интерес вызывают у магистрантов и
аспирантов электронные газеты и журналы на немецком языке,
поскольку, во-первых, немецкая периодика почти не представлена на
рынке России, во-вторых, в сети можно найти не только газету "в
чистом виде", то есть издания, близкие к печатным версиям, но и
газету "по интересам", рассчитанную на определенный круг
читателей. Здесь особенно ярко выражена интерактивность, которая
предполагает возможность контакта читателя с издателями, а также
дискуссионные форумы, письма читателей, шопинг, интерактивные
игры.
Пропагандируя активное использование новых информационных
технологий в учебном процессе, мы должны сделать оговорку, что на
современном этапе развития высшей школы этот аспект учебной
деятельности может быть только сопутствующим классическим
формам обучения. Вместе с тем, только внедрение новых
информационных технологий создает благоприятные условия для
формирования
коммуникативно-информационных
компетенций
обучаемых (поиск, анализ, отбор необходимой информации, ее
преобразование, сохранение и передача).
Литература
1. Архипкина Г.Д., Завгородняя Г.Д. Использование новых
информационных технологий как фактор, улучшающий качество
процесса обучения иностранным языкам // Материалы научнопрактической конференции "Система управления качеством
образования в РГУ", - Ростов н/Д: РГУ, 2003, с.142-146.
32
ПРИМЕНЕНИЕ МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
В ГУМАНИТАРНЫХ ВУЗАХ
Бабиянц К.А.
Южный Федеральный университет,
факультет психологии
rgupsyf@bnbox.ru
Сегодня чрезвычайно актуальным является применение
мультимедийных технологий в современном педагогическом процессе
вообще, и в структуре высшей школы в частности. С каждым годом
наращивается объем знаний,
активно развиваются науки,
дифференцируются самостоятельные направления. В результате таких
процессов, будущий специалист, обучающийся в ВУЗе, вынужден все
более углубляться в специфику отрасли знаний. Современная
психологическая наука, при единой методологической и
общетеоретической
базе,
характеризуется
многообразием
специализаций, что влечет за собой увеличение часов учебной
нагрузки.
Актуальность и необходимость использования мультимедийных
технологий очевидна и в связи с переходом на новые формы обучения
в вузе – это бакалавриат и магистратура, это рейтинговая система,
которая предполагает очень большую часть времени подготовки
студента в режиме самостоятельной работы.
Чтобы сохранить общетеоретический объем и одновременно
дать возможность всем специализациям попрактиковаться в
различных областях знаний, факультет психологии Южного
федерального университета использует мультимедийные технологии в
учебном процессе.
Так, например, общепсихологические практикумы по разделам
общей психологии проходят с использованием мультимедийных
презентаций и с использованием новейшей аппаратуры дианостикокоррекционного комплекса «Реакор».
Непосредственно в ходе практических занятий преподавателем
используется мультимедийная аппаратура для демонстрации стимульных материалов, текстовых выкладок, наглядных пособий. Все
это способствует повторению и закреплению
теоретического
материала по разделу общей психологии, облегчает проведение
практических
занятий,
вырабатывает
навык
практической
деятельности.
Кроме того, использование мультимедийной аппаратуры
помогает решить
задачу
комплексной диагностики. В ходе
33
практикумов используется комплексный подход к диагностической
процедуре.
Мультимедийный комплекс активно используется самими
студентами в ходе подготовки к практикумам по общей психологии, а
также для подготовки практических семинаров по традиционным и
нетрадиционным методам коррекции и развития психических
процессов и состояний.
Такая форма работы позволяет
активизировать самостоятельность студентов, поднять мотивацию
обучения, по-новому реализовать специфику проведения семинарских
и практических занятий, систему рейтинговых баллов.
В течение текущего учебного года планируется активное
использование на занятиях интерактивной доски, что позволит
реализовать диагностико-квалиметрический подход к обучению в
высшей школе, осуществить уровневую
подготовку студентов.
Планируется использование новой аппаратуры, разработанной
Учебно-Методическим Коллектором (г. Москва). Изменится форма
проведения практикумов. В большом компьютерном зале на 12
посадочных мест будет установлено оборудование для проведения
практикумов. Учебная нагрузка уже составлена с учетом такой
специфики работы. Такая модернизация учебного процесса позволит
реализовать множество проблем высшей школы. Это и возможность
углубленного
изучения
диагностических
процедур
с
математическими методами обработки, возможность подсчитать
статистику
от
пилотажных
исследований,
возможность
модифицировать или создавать новые диагностические процедуры и
использовать их непосредственно в ходе курсовых и дипломных
исследований, это возможность самостоятельной работы и подготовки
материала отчетного характера. А также открываются безграничные
перспективы для использования коррекционных и развивающих
методов в области психологической практики.
34
ИНТЕРНЕТ-РЕАЛИЗАЦИЯ ДОСТИЖЕНИЙ
КАФЕДРЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ И АГРОХИМИИ
ЮЖНОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТА
Батталов Д.В., Шерстнев А.К., Морозов И.В.
Южный Федеральный университет,
кафедра почвоведения и агрохимии
morozov@bio.rsu.ru
Острый недостаток представлений в обществе о месте, роли и
значении почв для жизни человека остается проблемой еще со времен
В.В. Докучаева. До сих пор почвоведение часто не воспринимается
широкими слоями общественности как фундаментальная наука,
изучающая наиболее сложные формы существования, движения и
взаимодействия в почвах - природных телах, образованных
взаимодействием неживого и живого вещества.
Принципиально новые возможности для изменения сложившейся
ситуации и повышения общественной значимости почвоведения
предоставляют современные информационные технологии. К
сожалению, в отличие от представителей других наук, российские
почвоведы не используют в полной мере возможности массовых
коммуникаций.
Обзор Интернет показывает, что количество качественных
ресурсов, в той или иной мере отражающих или представляющих
отечественное почвоведение, не превышает пяти-шести сайтов.
Поэтому актуальной задачей почвоведения является, в том числе,
разработка и создание цифровой информационной среды как
совокупности средств и методов сбора, обработки и представления
знаний о почвах и почвоведении, нацеленных на различные целевые
аудитории. На наш взгляд, немаловажная роль в решении этой
насущной задачи принадлежит современным информационнокоммуникационным технологиям.
Одной из форм Интернет-реализации достижений почвоведения в
ЮФО является сайт кафедры почвоведения и агрохимии Южного
федерального университета (www.dssac.ru), рассчитанный на
социальные группы, связанные с учебным заведением: молодежная
группа – потребители услуг сферы высшего профессионального
образования, родители и члены семей, выпускники, научное,
экспертное сообщество, профессорско-преподавательский состав.
В настоящее время на сайте представлены следующие разделы:
Услуги, Абитуриенту, Новости, Библиотека, Для прессы, Контакты,
Форум, Сотрудники, Диссертационный совет, Партнёрство, История
кафедры, Выпускники, Фотогалерея.
35
ОПЫТ ПРОВЕДЕНИЯ ДИСТАНЦИОННОГО КОНКУРСА
«НАЙДИ СВОЙ ОТВЕТ В WWW»
Бельчусов A.A.
Чувашский государственный педагогический
университет
Belchusov@mail.ru
С 2006 года в Чувашской Республике согласно распоряжению
Министерства образованиями и молодежной политики проходит
республиканский дистанционный турнир школьников «Найди ответ в
WWW». Его целью является формирование положительной
мотивации к познанию нового с использованием информационных
технологий, ресурсов глобальной информационной сети и
формирование у школьников навыка работы с поисковыми системами
Интернета. Идея конкурса состоит в том, что участники соревнуются
в нахождении ответов на заданные вопросы с помощью сети
Интернет.
В турнире принимают участие учащиеся общеобразовательных
учреждений Чувашской Республики. Необходимым условием для участия
в турнире является наличие доступа в Интернет и электронной почты.
В ходе конкурса учащиеся отвечают на серии вопросов,
задаваемых одновременно. Для ответа на каждую серию вопросов
отводятся одни сутки. Ответ, поступивший по истечении обозначенного
времени, не засчитывается.
Вопросы составляются таким образом, чтобы для нахождения ответа
не требовалось знание никаких языков, кроме русского языка. Однако сам
правильный ответ может быть словом на иностранном языке.
Ответ на вопрос должен состоять из двух частей:
 текст ответа (обычно 1-2 слова, дата, или число);
 URL страницы, содержащей данную информацию
В 2006 году турнир проводился в один тур и участникам
предлагалось четыре вопроса, которые приведены ниже:
1. Какой номер телефона позволит нам дозвониться в Посольство
России в Вашингтоне?
2. О чем говорится в заключительном
абзаце текста
поздравления
Президента
Чувашской
Республики
Николая
Васильевича Федорова с Международным Днем учителя в этом году?
3. Где и когда появилась традиция использовать ель в качестве
новогодней елки, и в каком году впервые в Москве зажгла свои огни
новогодняя елка?
4. В каком году в «Книгу рекордов Гиннеса» занесена самая
дорогая ручка и в чем заключалась ее дороговизна?
С 2007 года вопросы еженедельно размещались на специально
созданном сайте www.search.infoznaika.ru, блоками по 10 вопросов в
36
каждом. Всего за время конкурса было размещено 3 блока и таким
образом участники могли попытаться ответить на 30 вопросов.
Итоги турнира объявлялись на сайте www.search.infoznaika.ru:
промежуточные через день после проведения очередного тура, а
окончательные через неделю после проведения последнего тура.
Победители турнира награждались дипломами и призами
Министерства образования и молодежной политики Чувашской
Республики.
В 2006 году в турнире приняли участие 190 школьников. Первый
верный ответ поступил уже спустя 29 минут после начала турнира.
В 2007 году в турнире приняли участие 5 из 27 районов
Чувашской Республики, число участников прошедших все три тура
составило 48 человек, среднее количество набранных баллов 76 из 300
возможных
В 2008 году в турнире уже приняли участие 11 районов.
Количество участников превысило 500 человек из них 88 прошли все
три тура. Средний бал составил 125.
При разработке вопросов использовалась классификация
вариантов игры по поиску в сети интернет разработанная Яндексом, в
частности использовались следующие варианты:
 Игра «Транзакционная». Задача состоит в нахождении
маршрута, который позволит за минимальное время попасть из одного
указанного пункта в другой (можно пользоваться только
общественным рейсовым транспортом).
 Игра «Восстановление текста». Участникам соревнования
предлагается связный текст со множеством пропущенных слов. Цель
игрока - заполнить как можно больше пропусков как можно быстрее,
тем самым восстановить первоначальный текст.
 Игра «Биографическая». Участникам предлагается собрать все
возможные биографические сведения об указанном персонаже и
занести их в предложенную форму. Краткое описание
соответствующих "единиц информации" приводится в каждом поле
формы задания. Некоторые поля могут остаться пустыми, а некоторые
иметь целый список значений (например, в поле "Родственники":
мать, отец и т.д. или в поле "Имена" - партийные и школьные клички,
литературные псевдонимы и т.п.).
 Игра «Забег призеров». Участники отвечают на вопросы.
Каждый вопрос имеет единственный правильный ответ, который
состоит из одного слова или рационального числа (если слово
содержит дефис или точку, его надо удалить, то есть "склеить" обе
части). Нахождение правильного ответа дает доступ к следующему
вопросу.
37
ВИРТУАЛИЗАЦИЯ МАГИСТРАЛИ
ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ СЕТИ
ЮЖНОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТА
Березовский А.Н., Букатов А.А., Шаройко О.В.
ЮГИНФО Южного Федерального университета
and@sfedu.ru, baa@sfedu.ru, os@sfedu.ru
Актуальность задачи виртуализации магистрали телекоммуникационной сети (ТС) Южного федерального университета (ЮФУ) и
обусловлена потребностями постоянного расширения спектра
прикладных задач и сетевых служб, основанных на использовании ТС
ЮФУ и зачастую требующих изоляции применяемых для решения
этих задач сетевых структур друг от друга и от остальных участков
ТС. К такого рода задачам и службам относятся, в частности, задачи
автоматизации управления деятельностью ЮФУ, служба IPтелефонии, служба проведения видеоконференций, единая служба
электронных проходных. С другой стороны, хорошо известно, что
повысить эффективность построения ТС можно за счет консолидации,
т.е. за счет выполнения как можно более широкого множества задач в
рамках одной физической сети передачи данных. Такая консолидация
повышает эффективность ТС как за счет уменьшения суммарной
стоимости применяемого оборудования, так и за счет повышения
эффективности управления оборудованием, уменьшения количества
обслуживающего персонала и уменьшения времени простоя. Таким
образом, с одной стороны необходима консолидация сетевых
структур, использующихся для решения различных задач, а с другой –
изоляция (возможно, на логическом уровне) этих структур друг от
друга. Добиться требуемого эффекта можно с помощью
виртуализации единой магистрали ТС, которая может выполняться на
различных уровнях стека сетевых протоколов.
В настоящее время сетевым инженерам доступен некоторый
набор стандартизованных средств и методов, предназначенных для
виртуализации различных аспектов работы ТС. При выборе метода
следует руководствоваться несколькими основными принципами:
выбранный метод должен обеспечивать полную изоляцию сетевых
структур друг от друга, должен быть эффективным и минимально
снижать
производительность
сетевого
оборудования
и
телекоммуникационных каналов, а также должен быть удобным при
настройке и администрировании.
Вполне естественно ожидать, что на различных участках ТС
целесообразно применять различные методы виртуализации.
38
Рассмотрим участок ТС от конечных устройств, таких как ПК, до
маршрутизаторов или коммутаторов 3-го уровня (данный участок
сети обычно называется сетью доступа). Можно говорить, что для
виртуализации сетей доступа стандартом де-факто является
применение технологии виртуальных локальных сетей (VLAN) и
протокола IEEE 802.1q. Данные средства позволяют накладывать на
одну физическую сеть доступа множество изолированных друг от
друга VLAN. Данное решение удовлетворяет всем перечисленным
выше требованиям. Что же касается виртуализации на магистральном
участке НОТС, то решить эту задачу только указанными выше
способами вообще невозможно, так как на магистрали сети
применяются устройства, работающие не на втором, а на третьем и
более высоких уровнях стека сетевых протоколов и выполняющие
специальные процессы построения таблиц маршрутизации на этих
уровнях. Таким образом, для виртуализации магистрали, как
минимум, необходимы средства виртуализации этих устройств. В
ряде сетевых устройств такие средства реализованы, например, в
маршрутизаторах и коммутаторах Сisco используется технология VRF
Lite, позволяющая создавать виртуальные маршрутизаторы.
Технически технологии VRF Lite в сочетании с протоколом IEEE
802.1Q достаточно для создания виртуальных сетей на магистральном
участке НОТС, однако, добавление каждой новой виртуальной сети
при этом требует значительных усилий, связанных с настройкой всех
маршрутизаторов магистрали.
В ТС ЮФУ применен другой подход, позволяющий строить
виртуальные сети на магистральном участке и требующий настройки
только пограничных устройств, т.е. тех устройств, к которым
непосредственно подключены виртуальные сети доступа. Подход
основан на технологии BGP/MPLS VPN [1]. В технологии MPLS к
каждому IP пакету приписывается одна или несколько меток,
образующих стек. Маршрутизаторы, работающие с помеченными
пакетами, принимают решение о маршрутизации пакета на основе
поиска в таблице меток записи, соответствующей самой верхней
метке пакета. Таким образом, можно говорить, что технология MPLS
позволяет заменить протокол IEEE 802.1q на магистрали сети и
обеспечить виртуальную среду передачи данных. Причем при
добавлении новой виртуальной сети нет необходимости настраивать
каждое устройство магистрали ТС.
Маршрутизаторы и коммутаторы магистральных участков сети
обмениваются
специальной
информацией,
позволяющей
автоматически строить таблицы маршрутов. Однако в различных
виртуальных сетях таблицы маршрутизации могут содержать
различные маршруты для одинаковых адресов, ведь виртуализация
39
предполагает полную изоляцию виртуальных сетей друг от друга. Для
обмена маршрутной информацией используется технология
BGP/MPLS VPN, тесно взаимодействующая с технологией
виртуальных маршрутизаторов (VRF Lite). При этом в пограничных
маршрутизаторах поддерживается не одна, а несколько таблиц
маршрутизации. Обмен информацией между несколькими таблицами
маршрутизации основан на применении многопротокольных
расширений BGP [2].
Таким образом, технология BGP/MPLS VPN позволяет
виртуализировать магистральный участок ТС, что было
подтверждено опытной эксплуатацией описанных методов,
проведенной
в
ЮГИНФО
ЮФУ
и
готовящимся
полномасштабным внедрением этих методов в ТС ЮФУ.
Отметим, что используемая в предлагаемых методах технология
BGP/MPLS VPN поддерживается оборудованием производства
Сisco systems, применяемом в магистральной части ТС ЮФУ:
маршрутизаторах серий 7206, 3640, 3660 и 3745 и коммутаторах
серий 2924, 2950-24 и 3550-24. Подчеркнем, что важным
требованием, предъявляемым к другим моделям используемых
коммутаторов является возможность предавать пакеты диной не
менее 1530 байт, поскольку это необходимо для обеспечения
возможности передачи расширенных заголовков пакетов,
применяемых в технологии BGP/MPLS VPN.
Литература
1. Rosen E., Rekhter Y., BGP/MPLS VPNs, RFC 2547, March 1999.
2. Bates T., Chandra, R., Katz D., Rekhter Y., Multiprotocol
Extensions for BGP4, RFC 2283, February 1998.
40
DVD-ДИСК ЛЕКЦИОННЫХ ФИЗИЧЕСКИХ
ЭКСПЕРИМЕНТОВ
Богатин А.С., Богатина В.Н., Ковригина С.А., Васильев В.М.
Южный Федеральный университет,
физический факультет
asbbogatin@aaanet.ru
Для сопровождения вузовских и школьных занятий по физике
лекционным экспериментом создан видеофильм, содержащий
несколько десятков опытов по механике, молекулярной физике,
электричеству и магнетизму. Физика – наука экспериментальная.
Решающие физические эксперименты лежат в основе изложения
многих разделов общей физики. Эти эксперименты уникальны, и даже
лучшие
университеты,
имеющие
хорошо
оснащенные
демонстрационные физические кабинеты, не могут позволить себе
постановку таких экспериментов, тем более на рядовой лекции.
Традиционно на помощь лектору приходили в таких случаях учебные
кинофильмы, плакаты, слайды. Смена демонстрационной техники,
сокращение парка учебных кинофильмов в связи с выходом их из
строя лишили лекторов такой поддержки. В сложившейся ситуации
на помощь пришел Интернет. В глобальной информационной сети
имеются сведения о большом числе физических экспериментов,
явлений, приборов как классических, так и современных. Это
позволило нам сформировать электронную библиотеку физических
лекционных демонстраций. Проблема показа на лекции таких
демонстраций весьма существенна. Оснащение Южного федерального
университета в достаточном количестве мультимедиапроекторами
решило эту проблему. Вместе с тем на кафедре общей физики ЮФУ
имеется накопленная за десятилетия работы своя картотека
лекционных демонстраций. В ней около 800 экспериментов, которые
могут быть воспроизведены на лекциях. Эксперименты доступны
только студентам естественных факультетов ЮФУ и только во время
лекций. Для расширения круга лиц, имеющих возможность
познакомиться с этими демонстрациями, создан DVD-фильм, в
котором воспроизведено несколько десятков наиболее интересных
экспериментов по механике, молекулярной физике и электричеству.
Вот несколько демонстраций из фильма.
Тепловая машина. В отличие от металла, резиновая лента при
нагревании укорачивается. В эксперименте осуществлен тепловой
двигатель, в основе работы которого лежит это свойство резины.
Вместо спиц колесо имеет резиновые ленты. При нагревании их длина
41
уменьшается. Из-за смещения центра масс колесо начинает
поворачиваться. С энергетической точки зрения это тепловой
двигатель, в котором тепло преобразуется в механическую работу
(рис. 1)
Рис.1 . Тепловая машина
Диамагнетизм сверхпроводника. Магнитное поле не может
проникнуть внутрь сверхпроводника. Как любой диамагнетик,
образец сверхпроводника, помещенный в неоднородное поле,
выталкивается в область с наименьшим значением индукции. Поэтому
образец сверхпроводника отталкивается от постоянного магнита.
После нагрева сверхпроводника до температуры перехода в
несверхпроводящее состояние сверхпроводимость и диамагнетизм
исчезают. Под действием силы тяжести образец возвращается в
магнитное поле (рис.2)
Рис.2.Диамагнетизм сверхпроводимости.
Теперь видеозапись экспериментов может демонстрироваться на
лекциях и уроках физики, в том числе и в школах, не имеющих своих
физических кабинетов.
42
ШКОЛЬНЫЙ ФИЗИЧЕСКИЙ ПРАКТИКУМ В ВУЗЕ
Богатин А.С.1, Богатина В.Н. 1, Ковригина С.А. 1, Козин С.В.2,
Богачев И.В. 2, Пшеничный Е.А.2
Южный Федеральный университет,
1
физический факультет,
2
факультет математики, механики, компьютерных наук
asbbogatin@aaanet.ru
Физический факультет имеет множественные связи со школами
города и области, здесь работает городская школа дополнительного
образования «Шаг в физику», проводятся занятия с одаренными
школьниками области. Среди этих занятий существенное время
уделяется физическому практикуму. Кафедрой общей физики ведется
работа по созданию электронных тренажеров, дополняющих или
заменяющих натурные работы физического практикума. Поэтому
лабораторные работы для школьников в этом плане тоже не остались
без внимания. Преподавателями кафедры совместно со студентами,
обучающимися по специальности «прикладная математика»,
разработаны электронные тренажеры по лабораторным работам,
предназначенным для старшеклассников. Мы представляем три такие
работы, взятые из различных разделов физики.
1.
Лабораторная
работа,
посвященная
исследованию
механических колебательных процессов. В работе имеется
возможность познакомиться с подробной теорией механических
колебаний, описанием лабораторной установки и выполнить
экспериментальные задания в виртуальном пространстве. Эти задания
позволяют проверить основные законы колебательного движения,
используя пружинный маятник, исследовать
зависимость
максимальной скорости и ускорения от масс грузов и жесткости
пружин, определять параметры системы из уравнений движения,
проверить выполнение закона сохранения механической энергии в
процессе колебаний.
2.Лаборатоная работа, посвященная исследованию явления
электромагнитной индукции в замкнутом контуре. Здесь приведена
теория явления, описана лабораторная установка. В ходе выполнения
работы школьники определяют величины ЭДС электромагнитной
индукции, возникающие в контуре в различных условиях,
направления и величины индукционных токов, знакомятся с работой
генератора переменного тока.
3.Предметом третьей лабораторной работы являлась проверка
законов геометрической оптики. Здесь также изложена теория этих
физических
явлений.
Предметом
же
экспериментального
исследования является центрированная оптическая система,
состоящая из двух линз.
43
ОРГАНИЗАЦИЯ УЧЕБНОГО ПРОСТРАНСТВА
СЕРВИСАМИ WEB 2.0: КАБИНЕТ GOOGLE
Болдырева Н.А.
Педагогический институт Южного Федерального
университета
RykyTyky@gmail.com
С возникновением и стремительным развитием сети Интернет
учебный процесс если и не переходит полностью в виртуальность, то
занимает там всё больше и больше места, формируя уникальное
учебное пространство.
Учебное пространство в классическом понимании – это
противостояние педагога и ученика, выраженное даже в
расположении парт и стола учителя. Первые шаги в сторону
демократизации учебного пространства были сделаны с введением
нестандартных типов занятий, таких как «круглый стол», «мозговой
штурм», где инициатива переходит от учителя к ученику, но лишь
Интернет позволил сформировать действительно личное учебное
пространство.
Термин - Личное учебное пространство - Personal leaning
environment предложил Девид Делгадо.
В работе Делгадо в центре схемы стоит пространство внутри
оболочки ELGG, где он поддерживает свой блог и куда сходятся RSS
потоки от множества других источников.
ELGG – практически неизвестный в России социальный сервис,
сочетающий в себе функции блога и RSS ридера.
Сервисы Google предоставляют те же, и даже большие
возможности. Cервис Google ориентирован на создание личного
«кабинета», в который могли бы стекаться различные
информационные потоки, и одновременно предоставляет достаточно
возможностей для поддержания контакта, коммуникации, а также
совместной работы с другими пользователями.
Google – удобное средство организации кратковременных
проектов, т.е. проектов, имеющих некоторые временные рамки,
неизменный состав участников и подразумевающий некоторый
результат совместной деятельности.
Пользуясь сервисами Google, можно, не покидая личного
учебного пространства, успешно взаимодействовать с одной или
несколькими учебными группами.
Образуется не одноуровневая – как в схеме Делгадо – связь, а
возможность строить сложные отношения в группе, обогащая схему,
привнося в нее элемент сотворчества и сотрудничества.
44
Возникает сеть пользователей с равными правами, которые
могут: совместно редактировать документы разных форматов,
общаться на равных, оставлять записи в группах.
Учебное пространство, оставаясь личным, децентрализуется.
С одной стороны создается рабочая площадка для размещения
материалов, с другой – ценность каждого участника в рамках этой
площадки устанавливается им самим, вернее тем вкладом, который он
вносит в общее дело.
Специфика всех сервисов Google состоит в возможности
совместной работы над любым контентом: пользователимогут
вместе редактировать документ, отслеживая все изменения,
внесенные тем или иным соавтором (с возможностью вернуться к
любому из вариантов), составлять коллективные расписания
(исключая путаницу и возможные накладки в графике работы) и
загружать требуемые фото и иллюстрации.
Функция создания групп позволяет организовывать совместную
работу над проектами, отводя под каждый проект отдельную
площадку в сети (аналог сайта с его разделами и форумами), где
каждый участник проекта будет иметь равные права и возможности.
45
UML И ПАТТЕРНЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ В
ПРЕПОДАВАНИИ ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОГО
ПРОГРАММИРОВАНИЯ
Брагилевский В. Н.
Южный Федеральный университет,
факультет математики, механики и компьютерных наук
bravit@sfedu.ru
Объектно-ориентированное программирование в настоящее
время представляет собой важнейшую промышленную методологию
разработки программных продуктов. В связи с этим имеет место
проблема формирования методики преподавания ООП и его
составляющих.
Существующие подходы. Традиционный подход к обучению
ООП подразумевает предварительное ознакомление учащихся с
базовыми концепциями, такими как инкапсуляция, наследование и
полиморфизм. Эти концепции иллюстрируются с помощью
простейших примеров с ориентацией на синтаксис некоторого
конкретного языка программирования. Следующий шаг обучения —
углубление либо в синтаксические особенности выбранного языка
программирования (к примеру, внутренние классы в языке Java,
перегрузка операторов в языке C++, метаклассы в Delphi и т.п.), либо
в изучение прикладных объектно-ориентированных библиотек (работа
со строками, ввод/вывод, контейнеры и пр.). Такое обучение в лучшем
случае приводит к механическому запоминанию концепций и их
определений (и очень редко к уверенному владению тонкостями
синтаксиса), а навыки реальной разработки классов и систем классов
не появляются вовсе.
Другой подход, менее традиционный, заключается в
использовании библиотек маленьких «игровых», к примеру,
графических объектов, из которых строятся достаточно простые
приложения. Этот подход может более или менее эффективно
применяться при первом знакомстве с ООП в школьном возрасте, но
не может приводить к успешным результатам в высшей школе,
поскольку слишком ограничен «игрушечностью» создаваемых
программных конструкций.
Применение UML в учебном процессе. Общеизвестно [1], что
язык моделирования UML используется в сообществах разработчиков в
качестве lingua franca при обсуждении вопросов объектноориентированного проектирования. С той же целью предлагается
внедрение UML на самых ранних стадиях обучения ООП в рамках
общения студентов с преподавателем и между собой. В меньшей
степени полезны возможности автоматической генерации кода по UML-
46
диаграммам (поскольку в самом начале остается цель изучения
синтаксиса языка программирования), но и им можно найти применение
на более поздних стадиях. Самый простой вариант использования UML:
постановка заданий на реализацию уже разработанной объектной
системы.
Паттерны
проектирования.
Обращение
к
паттернам
проектирования в процессе преподавания ООП должно происходить
одновременно по двум направлениям: при изучении встроенных в
систему программирования библиотек (например, библиотеки
потоков ввода/вывода или библиотеки для разработки графического
интерфейса) и при написании даже самых простых ОО-приложений. В
соответствии с этим в набор паттернов вводятся базовые реализации
общих объектно-ориентированных концепций
— паттерны
«делегирование», «интерфейс», «абстрактный суперкласс» и пр. [2]
Применение
инструментов.
Современные
системы
программирования поддерживают полный комплект техник,
связанных с поддержкой ООП, и в первую очередь, средства
рефакторинга. Их применение позволяет почувствовать всю мощь
объектно-ориентированного программирования: удобство добавления
нового функционала в уже существующие системы, разделение
наборов ответственностей между различными классами (с помощью
делегирования или наследования) [3]. Интеграция подобных
механизмов является хорошим подспорьем при обучении ООП на
профессиональном уровне. Кроме того, представляется необходимым
использовать инструменты, не связанные непосредственно с ООП, но
имеющие отношение к промышленному программированию: системы
контроля версий, профилировщики, внешние отладчики.
Командная разработка. Совершенно необходимо внедрение
групповых проектов на всех стадиях обучения объектноориентированному программированию и всем сопутствующим
процессам. Моделирование предметной области, объектноориентированный анализ и проектирование должны проходить в
обсуждениях внутри студенческих групп и вместе с преподавателем.
Соответственно,
необходимо
применение
инструментов,
упрощающих такое взаимодействие, в т.ч. и посредством сети
Интернет.
Литература
1. Фаулер М. UML. Основы. СПб: изд-во «Символ», 2008 г.
2. Гранд М. Шаблоны проектирования в Java. М.: ООО «новое знание»,
2004 г.
3. Макконнелл С. Совершенный код. М.: «Русская редакция», 2005 г.
47
РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПОРТАЛА ПО НАПРАВЛЕНИЮ
«ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ»
Брагилевский В. Н., Михалкович С. С., Пеленицын А. М.
Южный Федеральный университет,
факультет математики, механики и компьютерных наук
bravit@sfedu.ru, miks@math.rsu.ru, ulysses4ever@gmail.com
Четвертый год на факультете математики, механики и
компьютерных
наук
Южного
федерального
университета
осуществляется подготовка бакалавров по направлению 010400
«Информационные технологии» (ИТ). Для поддержки учебного
процесса был разработан информационно-образовательный портал на
базе сайта it.mmcs.rsu.ru. Он реализован на основе бесплатной системы
управления контентом (CMS) Joomla с интегрированным форумом.
Уникальность данного портала заключается в возможности
многоплановой поддержки учебных курсов в сочетании с различными
формами дистанционного обучения и общения преподавателей и
студентов. Опыт также показал, что данный портал по некоторым
возможностям существенно превосходит системы дистанционного
обучения типа Moodle.
В статье рассматриваются следующие аспекты использования
портала: информационное обеспечение, поддержка учебного процесса,
а также особенности реализации.
Информационное обеспечение. На сайте опубликованы
государственные образовательные стандарты, регламентирующие
учебный процесс, документы рекомендательного характера,
используемые при формировании учебного плана отделения ИТ,
собственно учебный план, учебные курсы с программами и учебнометодическими комплексами, сведения о преподавателях, ведущих
занятия на данном направлении. Все эти компоненты находятся в
открытом доступе и предоставляют всем желающим любую
информацию о деятельности направления. Помимо статической
информации на сайте присутствует и динамическая: расписание
занятий, объявления о переносах занятий или их отмене, объявления о
проведении семинаров и конференций, новости научной,
общественной и учебной жизни факультета, а также новости из мира
ИТ. Кроме того, преподаватель может вести в рамках портала свой
личный раздел и разделы своих курсов.
Поддержка учебного процесса. Использование портала в
учебном процессе имеет многоуровневый характер.
1) На страницах курсов заинтересованные преподаватели
публикуют учебно-методические материалы по учебным дисциплинам.
48
В частности, могут регулярно публиковаться материалы по каждому
практическому занятию, краткие конспекты лекций, а также задания на
лабораторные и семинарские занятия.
2) С каждым курсом может быть связан раздел форума. В его
рамках преподаватель может информировать учащихся о различных
аспектах предстоящих занятий, обсуждать уже пройденные темы,
разбирать типичные и исследовательские задачи. В обсуждениях
обычно участвуют студенты старших курсов и других отделений
факультета.
3) Тему на форуме может предложить как студент, так и
преподаватель. Более того, всячески поддерживается и приветствуется
именно студенческая активность, например, поддержка сильными
студентами разделов по заданным темам.
4) Взаимодействие с учащимися может осуществляться в рамках
подсистемы личных сообщений.
Подчеркнем, что с нашей точки зрения формирование подобного
микромира неформального удаленного общения студентов и
преподавателей формирует современные способы коммуникации у
будущих ИТ-специалистов.
Особенности реализации. Как уже было отмечено, в качестве
основы для создания портала была выбрана свободная система
управления контентом Joomla. Наиболее привлекательной ее
характеристикой является компонентная архитектура, позволяющая
формировать окончательный продукт, т.е. сайт, на базе отдельных
модулей, большой выбор которых представлен в Интернете.
Возможности собственно системы Joomla обеспечивают удобную
публикацию информации о деятельности направления (как
статической, так и динамической), а также позволяют вести страницы
курсов, редактируя их непосредственно в браузере (т.е. используя вебинтерфейс). Последнее позволяет привлечь большее число
преподавателей для удаленной интерактивной поддержки курсов и
обеспечить единый интерфейс.
Наиболее важными дополнительными компонентами являются
файловый архив Remository, позволяющий публиковать файлы,
имеющие отношение к учебному процессу, и форум Fireboard. В форум
встроена возможность автоматической подсветки синтаксиса текстов
программ на языках программирования, а также возможность набора
математических формул в TEX.
Опыт создания портала может оказаться полезным при создании
аналогичных порталов направлений подготовки или учебных
подразделений ЮФУ.
49
ИНФОРМАЦИОННО КОММУНИКАЦИОННЫЕ
ТЕХНОЛОГИИ В СОЦИОКУ ЛЬТУРНОМ КОНТЕКСТЕ
Васильев М.Е.
Северо-Кавказская академия государственной службы
michelvas@mail.ru
Преобразования,
вызванные
информационнокоммуникационными технологиями (ИКТ) сказались на ключевых
характеристиках всевозможных технологических процессов, коснулись
различных отраслей народного хозяйства, отразились в социальной
структуре обществ, изменили формы и способы организации и
функционирования государственных структур. Скорость, масштаб и
глубина воздействия ИКТ буквально на все сферы общественной
жизни, позволяют без преувеличения говорить о подлинной социальнотехнологической революции, свидетелями и участниками которой мы
все являемся. Впервые в истории технологических революций
человеческая мысль стала непосредственной производительной силой,
а не опосредованным элементом производственной системы. Для этой
революции информация и ИКТ являются тем же, чем энергия и новые
источники энергии были для индустриальных революций, начиная от
паровой машины и далее к технике сильных токов и атомной энергии,
поскольку производство, распределение и использование энергии были
ключевыми элементами индустриального общества.
Существенной
особенностью
нынешней
социальнотехнологической революции является даже не столько центральная
роль знаний и информации, сколько их применение к генерированию
новых знаний, а также к устройствам, обрабатывающим эту
информацию и осуществляющим ее коммуникацию, в петле
положительной обратной связи. Современные ИКТ позволяют создать
унифицированный интерфейс между различными технологическими
полями через общий цифровой язык нулей и единиц, на котором
сегодня информация создается, хранится, обрабатывается и передается.
Более того, создание новых ИКТ, специально предназначенных для
производства, хранения, обработки и передачи знаний, впервые создает
объективные предпосылки для грандиозного увеличения субъективной
свободы, а, следовательно, для небывалого подъема творческого
потенциала каждой личности и развития действенных когнитивных
структур общества в целом. Именно по этим причинам нынешний
процесс технологической, социальной и культурной трансформации в
самых
разнообразных
сферах
человеческой
деятельности
характеризуется положительным синергетическим эффектом и
расширяется экспоненциально.
Несомненно, ИКТ являются основной движущей силой всех
эволюционных и революционных процессов в обществе, они –
50
стержень развития и взаимодействия всех его социальных структур.
Недооценка их роли как важнейшего социокультурного фактора
приводит к серьезным политическим ошибкам, о чем красноречиво
свидетельствует многовековая история человечества. Сегодня вопрос о
производстве информации и распределении знания, является
центральным, как в международном разделении труда, так и в процессе
формирования глобальной, постиндустриальной экономики. По сути,
вопрос о распределении знания, это вопрос о распределении власти, об
установлении нового мирового порядка в XXI веке. Страны не
производящие знаний, обеспечивающих экспоненциальный рост
инноваций в ключевых сферах общественной жизни, рискуют
оказаться не только на периферии глобального экономического
сообщества и прогресса, но и попасть в новую колониальную
зависимость – технологическую. Поэтому, проблема выбора между
ИКТ, обладающими колоссальным мультипликативным эффектом, и
другими альтернативами общечеловеческого развития, как на
национальном, так и на глобальном уровне решен в пользу ИКТ [1].
Вместе с тем отечественная и мировая практика показывает, что
ожидаемый положительный эффект от инвестирования в ИКТинициативы, в отсутствии эффективной национальной ИКТ-стратегии,
не всегда достигается в полном объеме. Анализ особенностей
национальных
программ
и
проектов
использования
ИКТ
свидетельствует о том, что разные страны демонстрируют
разнообразные подходы к выбору ИКТ-стратегий, однако уровень и
качество результатов достигаемых от реализации ИКТ-инициатив во
многом зависит от национальных особенностей конкретной страны.
Обобщение отечественного и зарубежного опыта показывает, что одна
и та же техника и технология в одном социокультурном контексте
может вести к исчерпанию и/или даже к разрушению природных и
социальных ресурсов, и рациональному их использованию, и
наращиванию в другом. Также неоднозначно проявляется связь
техники и технологии с социальными изменениями. Различные
социальные системы и структуры могут быть по-разному
восприимчивы к тем или иным инновациям. Стремление внедрить
новую технику может оказаться неосуществимым, если оно не
сопровождается освоением новой технологии, а освоение последней
оказывается невозможным без соответствующих социокультурных
трансформаций [2].
Использование возможностей ИКТ, в отсутствие необходимой
социокультурной среды, для решения тех или проблем таит в себе, как
минимум, бесполезную растрату ресурсов. Освоение возможностей
ИКТ при наличии проблем, но игнорирующее само существо проблем
и превращающееся в самоцель, может способствовать: росту,
углублению и обострению проблем. Так, например, по мнению главы
крупного системного интегратора, фирмы «КРОК» - Бориса
51
Бобровникова: «IT может быть как благом, так и бедой, — считает
глава «Крока». — Механическое, вне бизнес-процессов внедрение
новейшего оборудования и софта опасно. Я знаю случай, когда после
введения ERP-системы компания потеряла половину оборота» и далее Опасность излишнего увлечения компьютеризацией грозит не только
частным компаниям, но и государству. Взять проект «электронного
правительства». Пару лет назад идея была модной, но сейчас власти
сами признают, что проект пробуксовывает. «Может быть, даже
хорошо,
что
никто
не
стал
кардинально
переделывать
документооборот, - рассуждает Бобровников. - Делать столь
масштабную систему имеет смысл, когда процессы в государстве
устоялись, у нас же все постоянно меняется. А при такой мощной
вертикали власти, как в России, я вообще не вижу смысла в публичном
документообороте» [3].
Игнорирование национальных особенностей, конкретного
социокультурного контекста, в процессе формирования и
осуществления, национальных ИКТ-стратегий, слепое копирование
опыта других народов, приводит к тому, что та или иная ИКТинициатива очень скоро превращается в решето злоупотреблений и
коррупции [4]. В этой связи, необходим поиск и построение
национальной парадигмы и соответственно модели ИКТ-стратегии,
адекватной сложившимся социально-экономическим, политическим и
культурным условиям данного общества.
Ключевая идея и смысл новой ИКТ-стратегии состоит в том,
чтобы в рамках единой цели, которой является формирование и
поддержка динамического развития общества, объединить с помощью
«социокультурного клея», государственные, деловые и общественные
ИКТ-инициативы, и создать между соответствующими субъектами
деятельности эффективные взаимосвязи на всех возможных
глобальных, национальных, региональных и местных уровнях. При
этом каждый участник национальной ИКТ-стратегии должен иметь
четко определенную миссию и строго установленные сферы
компетенции и ответственности.
В методологическом плане, в основаниях предлагаемой
парадигмы ИКТ-стратегии лежит так называемый «субъектноориентированный подход», согласно которому внешние причины в
системах социокультурной природы действуют лишь опосредованно,
через внутреннее состояние субъектов деятельности, выступающее
важнейшим регулятором их активности. Однако действия не бывают
единичными и дискретными, они организованы в системы. Этот
момент даже на самом элементарном системном уровне заставляет
рассматривать компонент «системной интеграции», поскольку
свойства социокультурных систем существенно зависят от их
структурно-функциональных особенностей [5].
52
Социокультурная реальность всегда конструируется социальными
действиями субъектов деятельности; и, в этом смысле она есть, только
продолжающаяся возможность действия. Важнейший момент на пути
от механической совокупности субъектов деятельности к качественно
определенному
интегральному
целому
–
коллективная
интенциональность, где решающее условие в создании актуальной
социокультурной реальности – совместное интенциональное
наложение функций на объекты, которые не могут выполнять этих
функций без такого наложения. Функции никогда не присущи объекту;
они всегда прописываются в соответствии с интересами тех или иных
социальных групп, общностей и/или сообществ.
ИКТ-стратегия, впрочем, как и любая другая программа,
инициатива национального развития, должна быть не просто суммой
отдельно взятых тех или иных элементов, компонентов, отношений или
функций, а быть целостной, качественно определенной сущностью [6].
Так как нельзя вырвать какой-то элемент, компонент, какое-то
отношение или функцию из данной сущности и рассматривать его (ее)
обособленно вне связи с другими элементами, компонентами,
отношениями или функциями как самой сущности, так и того целого, в
котором данная сущность выступает уже как часть целого. Необходимо
также осознание и того, что ИКТ не являются ни простыми, ни
дешевыми, ни эффективными, ни нейтральными, ИКТ – это средство
для достижения цели, но не самоцель. ИКТ не могут заменить,
например, компетентность и профессионализм, мотивацию и стимулы
к проведению реформ, борьбу с коррупцией, здравоохранение и т.д., но
могут дополнить и усилить эти социальные ответственности [7].
Таким образом, эффективная парадигма национальной ИКТстратегии должна представлять собой, прежде всего, модель стимулов
и мотиваций, обеспечивать системное видение и прогнозирование
движущих сил развития социального сообщества, начиная от
конкретного человека, семьи и далее – до организации,
территориального образования, региона и страны в целом. Эта модель
ИКТ-стратегии должна инициировать механизмы саморазвития
субъектов и объектов ИКТ-инициатив в их взаимосвязи, действующих
на микро, мезо и макро-уровнях социального сообщества, она должна
адекватно отражать национальный характер, строй жизни и живую
организацию данного народа, а не слепо копировать сторонний опыт.
53
СОЗДАНИЕ ТЕСТОВ В MS EXCEL
Виниченко В.М.
Южный Федеральный университет,
кафедра истории журналистики
Преимущества и недостатки тестирования как метода оценки
студенческих знаний хорошо известны: вопросы теста могут
охватывать практически весь объем пройденного материала, позволяя
исключить неизбежно возникающий при проведении экзамена либо
зачета элемент лотереи. Хотя его результаты и не могут служить
полноценной заменой реального собеседования с преподавателем, они,
тем не менее, позволяю отсеять учащихся, заведомо неготовых к сдаче
итогового зачета либо экзамена.
Однако каждый преподаватель, пытающийся использовать
тестирование в рамках своих курсов, неизбежно сталкивается с рядом
технических проблем, возникающих, в том числе, и при
использовании специально разработанных для этой цели программ,
таких, как, например, оболочка «АСТ-Тест», закупленная Ростовским
государственным университетом в 1996 г. и установленная на одном
из серверов ЮГИНФО РГУ.
Подготовка тестовых заданий для программы «АСТ-Тест»
осуществляется при помощи поставляемого в комплекте с ней
«Конструктора тестов», освоение которой - задача пусть и не слишком
сложная, но все же требующая дополнительного времени и усилий.
Кроме того, приобретенная РГУ версия программы «АСТ-Тест»
обеспечивает одновременное тестирование не более ста человек, что
уже само по себе способно привести к столкновению интересов
различных факультетов в моменты пиковых нагрузок, например, во
время сессии. Вдобавок, ситуация, когда клиентская часть программы
установлена на компьютерах в одной части города, а ее серверная
компонента – в другой, создает ряд дополнительных проблем,
связанных с отладкой новых заданий и возможными сбоями в работе
сети в момент тестирования.
Из всего сказанного следует, что идеальным инструментом для
тестирования должна быть программа, не требующая значительных
усилий по освоению как от преподавателя, так и студентов; достаточно
надежная, т.е. устойчивая к сбоям и взломам, и при этом широко
доступная.
Таким инструментом, на мой взгляд, может служить программа
MS Excel из пакета MS Office, установленного практически на каждом
компьютере Южного федерального университета. Логические
выражения MS Excel позволяет легко создавать матрицы для проверки
тестовых заданий, а возможность установки связей между ячейками не
54
только одного рабочего листа, но и разных книг дает возможность
сохранять тестовые задания и матрицу проверки в разных файлах,
благодаря чему тест практически невозможно взломать.
На практике это выглядит следующим образом. Возьмем
простейшее тестовое задание:
Первая мировая война началась: 1. в апреле 1905 г.,
2. в августе 1914 г.,
3. в октябре 1917 г.,
4. в сентябре 1939 г.
Логическое выражение для его проверки будет выглядеть
следующим образом: =ЕСЛИ(J10=2;1;0), где J10 – адрес ячейки, в
которой студент должен указать номер правильного ответа, первая
цифра после знака равенства – номер правильного ответа, вторая –
количество баллов, начисляемых за правильный ответ, третья –
количество баллов за неправильный ответ.
Немного модифицировав описанный выше пример, можно
создавать тестовые задания на соответствие, а комбинируя логические
и арифметические выражения — более сложные задания с
необходимостью выбора нескольких правильных вариантов ответа.
Файл с полностью подготовленным тестовым заданием затем
необходимо сохранить для каждого студента индивидуально, например,
используя в качестве имени файла фамилию студента, после чего
матрицу проверки из всех файлов перенести в один с общим списком
групп. При выполнении последней операции MS Excel автоматически
установит связь между файлами с индивидуальными заданиями
студентов и файлом, содержащим списки групп. Далее остается лишь
раздать тестовые задания для выполнения, а по окончанию собрать их
снова в одну папку, поместив туда же файл с матрицами проверки. При
его открытии MS Excel автоматически обновит вязи с файлами
тестовых заданий и отобразит результаты их выполнения.
Описанный выше метод, несомненно, имеет свои недостатки:
сохранение подготовленного тестового задания для каждого студента
индивидуально и перенос из него матрицы проверки в один общий файл
– это достаточно кропотливая и малоприятная механическая работа. Но
она с лихвой окупается в дальнейшем экономией времени в процессе
проведения тестирования и экзамена. Так, например, автором этих строк
разработаны три варианта тестовых заданий по курсу «История
зарубежной журналистики», каждое из которых состоит из 35 вопросов.
На тестирование трех групп студентов общей численностью 53 человека
в компьютерном классе факультета филологии и журналистики ЮФУ,
насчитывающим всего 12 компьютеров, ушло чуть более трех
астрономических часов, и еще около десяти минут потребовалось на
подведение индивидуальных результатов.
55
ТЕКУЩИЙ И РУБЕЖНЫЙ КОНТРОЛЬ УСПЕВАЕМОСТИ
СТУДЕНТОВ В ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЕ
УПРАВЛЕНИЯ УНИВЕРСИТЕТОМ
Вислогузов А.Н., Цвиринько И.А., Кремлев Д.В.
ГОУ ВПО Северо-Кавказский государственный
технический университет
E-mail: van@ncstu.ru
В СевКавГТУ разработана и внедрена интегрированная
автоматизированная система управления «ИАСУ ВУЗ», которая
представляет собой электронную копию университета и позволяет
реализовывать функции управления учебными и административными
процессами. Кроме того модули ИАСУ ВУЗ обеспечивают проведение
учебного процесса и контроля успеваемости студентов
с
использованием компьютерных технологий.
В настоящее время пользователями системы ИАСУ ВУЗ являются
сотрудники и студенты всех подразделений университета и филиалов, а
так же более 70 тысяч учеников и учителей средних образовательных
учреждений Ставропольского края.
Для управления электронными учебными ресурсами СевКавГТУ в
ИАСУ ВУЗ, как её элемент, включена система Lotus Workplace
Collaborative Learning (LWCL), разработанная фирмой IBM.
Для реализации текущего контроля успеваемости студентов
программистами СевКавГТУ разработан модуль тестового контроля,
который позволяет проводить контрольное компьютерное тестирование
как в классах по расписанию, так и с любого компьютера,
подключенного к Интернет в удобное для студента время. Тестирование
для самоконтроля, как и все учебные информационные ресурсы
университета доступны студентам в течение всего семестра
круглосуточно.
В настоящее время в учебном процессе СевКавГТУ используются
тестовые задания открытого и закрытого типа по 74 дисциплинам.
Текущий контроль успеваемости по дисциплинам в форме
компьютерного тестирования внесен в расписание занятий студентов
университета и его филиалов. Объем базы тестовых заданий на
сегодняшний день превышает 121 тысячу единиц. Ведется работа по
наращиванию количества и совершенствованию качества тестовых
материалов,
расширяется
спектр
дисциплин,
изучаемых
с
использованием электронных учебных материалов и тестовых
технологий. В системе тестирования ведется статистика использования
каждого тестового задания, где фиксируется количество обращений к
56
заданию, количество правильных и неправильных решений. Эта
информация используется для качественной доработки содержания
тестов, корректировки весовых коэффициентов, удаления неудачных
заданий. Результаты тестирования учитываются при допуске студентов к
сессии, выставлении оценок по дисциплинам, доступны студентам,
преподавателям, сотрудникам отдела мониторинга качества учебного
процесса и работникам деканатов. В ИАСУ ВУЗ преподавателями
вносятся данные рубежного контроля, содержащие сведения о
выполнении студентами лабораторного практикума, контрольных и
расчетно-графических работ, сдаче рефератов и коллоквиумов, сведения
о результатах работы на практических и семинарских занятиях. Кроме
хранения результатов
традиционных зачетов и экзаменов, для
получения объективных показателей успеваемости студентов, в системе
реализована процедура проведения письменных экзаменов с
комиссионной проверкой зашифрованных экзаменационных работ.
Технология организации письменного экзамена позволяет полностью
исключить
возможное
вмешательство
технического
или
преподавательского состава в процедуру его проведения и последующей
проверки работ. Письменные экзамены проводятся в поточном режиме,
при котором в одной аудитории могут сдаваться экзамены по
нескольким дисциплинам студентами разных специальностей и курсов.
Для шифровки экзаменационных работ используется штрихкодовая
технология. Для повышения объективности при комиссионной проверке
работ разработаны критерии оценки для каждого экзаменационного
вопроса. Экзаменационные вопросы оцениваются по стобалльной
системе. Соответствие между стобалльной и четырехбалльной системой
оценок устанавливается после статистической обработки результатов
сдачи письменного экзамена потоком студентов по дисциплине.
В настоящее время в системе ИАСУ ВУЗ проводится апробация
модуля рейтинговой оценки успеваемости студентов по дисциплинам,
которая позволит объективно оценивать учебные достижения студентов
по единым критериям с учетом работы каждого в течение семестра.
Для обеспечения студентов необходимыми учебно-методическими
материалами и литературой в СевКавГТУ разрабатываются электронные
учебные комплексы по дисциплинам, создан банк электронных курсов
лекций (в авторской редакции) по всем дисциплинам, преподаваемым в
университете.
Постоянно
наращиваются
фонды
электронной
библиотеки. В настоящее время через ИАСУ ВУЗ студентам доступны
материалы электронных учебных курсов по 136 дисциплинам, банк
электронных лекций по 2512 дисциплинам. СевКавГТУ готов
сотрудничать со всеми кто заинтересован в создании современных
учебно-методичесих материалов и совершенствовании методик
преподавания.
57
МОНИТОРИНГ КАЧЕСТВЕННОГО СОСТАВА АСПИРАНТОВ
Власова А. Г.
Петрозаводский государственный университет
agush@petrsu.ru
Как правило, деятельность аспиранта характеризуется достаточно
большим
объемом
разнородных
данных.
Информационноаналитическая система поддержки процесса подготовки научных
кадров высшей квалификации должна обеспечивать учет и анализ
этих данных, включающий в себя, в том числе, мониторинг
качественного состава аспирантов. Преимущественно, системы
поддержки обучения в аспирантуре ориентированы на автоматизацию
работы отдела аспирантуры и под успеваемостью аспиранта
подразумевают результаты
сдачи кандидатских экзаменов и
своевременность защиты диссертации. Таким образом, актуальной
представляется задача разработки выверенных механизмов оценки
научно-исследовательской работы аспиранта, основанной на учете как
формальных, так и качественных показателей продуктивности его
деятельности [1].
Информационно-аналитическая
система
«Аспирантура»
(http://aspirant.karelia.ru),
разрабатываемая
Петрозаводским
государственным университетом (ПетрГУ) в рамках научной
программы «Развитие научного потенциала высшей школы»,
содержит модуль учета, анализа деятельности аспиранта и контроля
над ней.
Были
исследованы
составляющие
деятельности
обучающегося в аспирантуре и выработан вектор ( , , ,
,
,
,
,
) критериев оценки эффективности работы
аспиранта:
– Расширенная образовательная программа ,
– Непосредственная работа над диссертацией ,
– Обязательная образовательная программа ,
– Участие в различн ых конференциях, семинарах и т.д.,
– Публикационная активность,
– Участие в различных конкурсах, грантах, и т.д. ,
– Учебная работа ,
– Методическая работа.
К первым двум критериям сложно применить наукометрические
подходы [2, 3], скорее следует измерять их качественно. Успешность
работы аспиранта в данных направлениях оценивает его научный
руководитель. Остальные критерии предполагается интерпретировать
как количественные.
58
В рамках каждого из вышеназванных критериев
можно
определить ряд показателей результативности
, так, в
публикационной активности ( ) рассматриваются следующие:
–
публикация статьи в издании, рекомендованном ВАК;
–
публикация статьи в межвузовском журнале или сборнике;
–
публикация статьи в региональном, внутривузовском издании.
Для вычисления итоговой оценки продуктивности работы
аспиранта необходимо также определить соответствующий набор
весов
,
,
, где
– число показателей
результативности в критерии . Т. Таким образом, возникает задача
выявить закономерности зависимости факта успешной защиты от
продуктивности деятельности в рамках того или иного направления
исследовательского труда. Применяя методы математической
статистики, можно получить информацию о наличии и силе
соответствующих связей. Также ставится задача ранжирования
аспирантов по кластерам с однородным уровнем индикаторов , а
также комплексных факторов, полученных методами факторного
анализа. В настоящее время к статистической обработке приняты
индивидуальные планы аспирантов очной и заочной форм обучения,
проходивших обучение в ПетрГУ.
Поскольку при поступлении в аспирантуру, а также перед каждым
новым учебным годом происходит планирование деятельности
обучающегося, то автоматизация проверки выполнения поставленных
задач
позволяет
оперативно
отслеживать
своевременность
достижения тех или иных результатов.
Таким образом, модуль мониторинга качественного состава
аспирантов – это инструмент, не только обеспечивающий хранение
структурированной информации, но и позволяющий осуществлять
качественный анализ этих данных, оценить продуктивность
деятельности обучающихся. Функционал данного модуля усиливает
информационно-аналитическую
поддержку
административного
управления процессом подготовки научных кадров высшей
квалификации в целях принятия решений и выработки политики вуза
в этой сфере.
Литература
1. Бедный Б.И., Миронос А.А., Серова Т.В. Продуктивность
исследовательской работы аспирантов (наукометрические оценки). //
Высшее образование в России. 2006. - №7. – С. 20- 36.
2. Налимов В.В., Мульченко З.М. Наукометрия, 1969, М.: Наука,
192 с.
3. Хайтун С.Д. Проблемы количественного анализа науки. М.:
Наука, 1989. 280 с.
59
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПАКЕТА FlexPDE
В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ
Гармашов С.И., Гершанов В.Ю., Шарко И.Е., Котов А.В.
Южный Федеральный университет,
физический факультет
garmashov@rsu.ru, vgersh@spark-mail.ru, irsharcko@mail.ru
Большинство естественнонаучных специальностей предполагает
подготовку студентов в области программирования, численных
методов и математического моделирования. На наш взгляд, цикл
обучения студентов-физиков языкам программирования, численным
методам не будет эффективным и полным, если он не включает в себя
решение конкретных физических задач путем компьютерного
моделирования. При этом наибольший эффект будет достигаться,
если решаемая студентом задача соответствует его будущей
специализации. Именно по такой схеме строится обучение студентов
по специальности «Микроэлектроника и твердотельная электроника»:
на лабораторных занятиях, завершающих их двухгодичный курс
информатики, каждому из студентов предлагается конкретная
несложная задача из будущих спецкурсов (физика полупроводников,
твердотельная электроника, физика колебаний), которую он решает,
используя полученные ранее знания о численных методах, языках и
средах программирования.
В настоящее время все большее распространение получают
математические пакеты, в которых интересующая пользователя задача
записывается им в виде небольшого по объему сценария (а не
программного кода) и достаточно быстро решается средствами этих
пакетов. Преимущество такого подхода в том, что пользователь не
тратит время на разработку алгоритма, написание программного кода
и его отладку, построение сетки в области поиска решения,
оформление интерфейса программы, организацию вывода результатов
решения в графическом виде, и, следовательно, может больше
сосредоточиться на анализе полученных результатов, а не на отладке
программного кода.
На наш взгляд, для студентов было бы полезным ознакомиться с
возможностями работы такого рода пакетов. Это ни в коем случае не
означает, что нужно отказаться от занятий по программированию и
численным методам: речь идет лишь о расширении содержания курса
информатики для возможности подготовки специалистов с широким
кругозором в области информационных технологий.
Из существующих пакетов решения систем дифференциальных
уравнений для внедрения в учебный процесс, на наш взгляд, больше
всего подходит пакет FlexPDE 5 (www.pdesolutions.com).
Достоинство этого пакета прежде всего в том, что его студенческая
версия имеется в свободном распространении (ключ для ее активации
60
студент может получить по электронной почте, зарегистрировавшись
на сайте фирмы-разработчика PDE Solutions Inc.). Пакет
привлекателен также тем, что занимает относительно малый объем на
жестком диске (~25 Мб), быстро и легко инсталлируется и при этом
позволяет решать системы одномерных, двумерных и трехмерных
нестационарных уравнений в частных производных в областях с
произвольной (задаваемой пользователем) геометрией. В последних
версиях пакета имеется
возможность для решения задач с
подвижными границами области моделирования.
Сценарий для решения задач в пакете FlexPDE как правило
невелик по объему и достаточно легко составляется. Он включает в
себя информацию об искомых функциях, решаемых уравнениях,
геометрии границы области поиска решения, граничных условиях и
графиках искомых зависимостей.
В качестве примера приведем результаты решения задачи о
нахождении
стационарного
распределения
температуры
в
полупрозрачной пластине, нагреваемой излучением и содержащей
цилиндрическое включение с теплопроводностью, отличной от
теплопроводности пластины (см. рис. 1). На рис. 2 показано
конечноэлементное разбиение области решения этой задачи,
сгенерированное пакетом автоматически.
Рис. 1
Рис. 2
Следует отметить, что разработанные преподавателями проекты
для пакета FlexPDE, моделирующие физические явления, могут быть
также использованы в физическом практикуме. В этом случае
студенты получают возможность сравнивать результаты натурных
экспериментов с расчетными. Кроме того, пакет будет весьма полезен
студентам и аспирантам при выполнении ими научноисследовательской работы.
61
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ГЛОБАЛЬНЫХ
КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ
Гогенко В.В.,Тюрина М.Н.
Южный Федеральный университет,
кафедра английского языка гуманитарных факультетов
Для того чтобы сохранить и поддержать высокий уровень
научно-образовательного
потенциала
российского
высшего
образования, необходимо на основе современных информационных
технологий обеспечить всем лицам, получающим высшее
образование, проходящим подготовку и переподготовку, доступ к
накопленным в России и за рубежом информационновычислительным ресурсам. Эта возможность наиболее эффективно
реализуется посредством компьютерных сетей.
Необходимость применения компьютерных сетей вызвана тем,
что высшая школа России относится к числу самых крупных
образовательных систем мира, имеется значительная территориальная
разбросанность учебных заведений, а это вызывает необходимость
широкого и оперативного обмена деловой, нормативной,
административной, образовательной, учебно-методической и научной
информацией, что особенно важно в процессе обучения иностранному
языку, в частности английскому.
Особое значение сети приобретают в связи со становлением и
развитием сетевого дистанционного обучения (СДО). Сетевое
обучение в среде Интернет реально внедряется в педагогическую
практику. Использование глобальных компьютерных сетей для
обучения находит широкое применение при переподготовке и
повышении квалификации. В качестве примера можно отметить
Лабораторию ДО РАО, Центр переподготовки работников
образования в г. Переяславль-Залесский, Центр "ЭМИССИЯ"
Российского государственного педагогического университета им А.И.
Герцена (г. Санкт-Петербург), "Анкей" и ряд других.
В МЭСИ с 1998 года впервые в России осуществлено регулярное
обучение в среде Интернет (http://web.ido.ru), обеспечивающее
получение образования по шести специальностям (направлениям)
различного уровня - от начального, среднего специального
образования до высшего профессионального образования (бакалавр,
специалист), включая программы профессиональной подготовки и
переподготовки. Сетевая электронная библиотека МЭСИ реализует
62
тарифицированный режим "читателя" информационных баз данных
учебного назначения и режим сетевого обучения.
Основные требования к компьютерным сетям (КС) со стороны
системы высшего образования состоят в предоставлении:
 режима электронной почты;
 дистанционного доступа к библиотечным каталогам и файлам
электронных библиотек;
 дистанционного доступа к пользовательским файлам;
 удаленного доступа к базам данных и знаний;
 дистанционного использования удаленных вычислительных
ресурсов;
 обмена
учебными
программами,
курсами
лекций,
обучающими системами по избранным направлениям;
 организации
телесовещаний,
телеконференций
и
телеконсультаций с целью кооперирования работ по научной
тематике, координации работы коллегиальных рабочих групп,
совместных публикаций авторов;
 обмена информацией заданного объема в конфиденциальной
форме.
Таким
образом,
благодаря
стремительному развитию
компьютерной техники и ее возможностей, а также расширению
глобальной компьютерной сети, дистанционное образование (ДО)
перешло на качественно новый уровень, где образовательный процесс
реализуется с привлечением новейших сетевых технологий.
Происходящие изменения затронули не только "внешний облик" ДО,
что, главным образом, обусловлено появлением новых технических
средств, но и его внутреннее содержание, сохранив при этом
основные
особенности
дистанционного
образования
индивидуализацию процесса обучения, асинхронность общения
студента и преподавателя, вариативность образовательных программ.
Так, появились качественно новые виды учебно-методического
обеспечения образовательного процесса: это упорядоченный и
систематизированный лекционный материал, как в электронном
гипертекстовом виде, так и в виде электронных мультимедийных
курсов и интерактивных обучающих программ; индивидуальные
контрольные задания и тесты. Следует отметить, что использование
мультимедийных обучающих программ при изучении английского
языка
имеет некоторые преимущества перед традиционными
методами обучения. Во-первых, появляется возможность тренировки
различных видов речевой деятельности. Во-вторых, повышается
мотивация и активность студентов,
меняется и роль самого
преподавателя, он становится консультантом и координатором. Кроме
63
того, повышается стремление студента самостоятельно найти и
изучить необходимую информацию, к тому же в интерактивном
режиме обучаемые могут не только выполнять задания, но и сразу же
проверять себя. Таким образом, мы видим, что использование
подобных
программ
является
неотъемлемой
частью
при
дистанционном обучении и самостоятельной работе.
Потребности формирования единого мирового информационного
пространства привели к созданию глобальной компьютерной сети
Интернет. Сотни миллионов людей пользуются информационными
услугами глобальной сети. Интернет – глобальная компьютерная
сеть,
объединяющая
многие
локальные, региональные
и
корпоративные сети и включающая в себя десятки миллионов
компьютеров.
А настолько ли необходимы глобальные компьютерные сети, и в
частности Интернет, в процессе обучения? И насколько он нужен
школьнику, студенту, исследователю или преподавателю? Попробуем
в этом разобраться.
Как и любой другой феномен, имеющий место быть в нашей
жизни, Интернет имеет свои преимущества и недостатки.
Рассмотрим положительные стороны:
1. Возможность быстрого получения информации при этом из
различных источников данных, что делает возможным сравнение
полученных данных и заключение соответствующих выводов.
Соответственно при этом увеличивается коэффициент полезного
действия учащегося и расширяется круг его мировоззрения.
2. Огромная возможность демонстраций презентаций и других
учебных материалов и пособий.
Данная возможность делает процесс обучения более наглядным и
доступным.
3. Возможность получать редкие документы.
Эта возможность с огромными перспективами позволяет
получить доступ обычному ученику к изучению ценных старых
документов в тех случаях, которые физически невозможны при
отсутствии сети.
4. Возможность быстрого обмена информацией.
В 21 веке все значительные достижения в науке возможны только
при коллективном и распределенном подходе. Данная возможность
значительно облегчает процесс координирования и согласования
групп ученых сообществ с каким бы то ни было проектом.
5. Дистанционное обучение.
Возможность, позволяющая даже самым отдаленным уголкам
страны быть в курсе всех новостей, ознакомиться с трудами
писателей ученых и т.д.
64
6. И самое главное при изучении иностранного языка, а именно
английского - возможность языковой практики с носителями языка.
На сегодняшний день Интернет один из самых дешевых способов
связи с зарубежными странами. Для многих учащихся это
единственный способ общения с иностранцами.
Все было бы идеально и фантастически выгодно, если бы не
некоторые недостатки сетей. А к ним относятся следующие:
1. Нередко источники данных недостоверны.
2. Использование не по назначению.
Не редко локальная и глобальная сеть в ходе учебного процесса
используется не для обучения, а с целью развлечения. Вследствие
чего возникает потребность в высококвалифицированном персонале.
3. Отрицательное влияние на здоровье.
Огромные проблемы, возникшие в здравоохранении за последние
10-15 лет свидетельствуют о том, что здоровье молодого поколения в
стране резко ухудшается, а компьютер – один из наиболее мощных
факторов отрицательно влияющий на зрение человека и его
иммунную систему в целом.
4. Воспитание агрессии и ненависти.
Слишком большое количество бесконтрольной агрессивной
информации выплескивается на посетителей сети Интернет. И не
всегда учащийся способен адекватно и критично оценивать её
отрицательное влияние. Вследствие чего воспитывается общество со
смещенными ценностными ориентирами и асоциальной культурой.
5. Отсутствие живого социального общения.
Бывает, что человек после периодического посещения Интернет
становится более скрытым и замкнутым. Этот минус может привести
к огромным социальным проблемам.
В
учебные
годы
идет
зарождение
и
становление
индивидуальности человека. На данный момент фактически
невозможно отследить какие сайты с каким содержанием посещают
обучаемые. Ведь ежедневно появляются сайты с сомнительным
содержанием.
Под воздействием как положительных так и отрицательных
факторов может сформироваться как самодостаточная сильная
развитая личность, так и инфантильное зомби способное на
безрассудное выполнение чужой воли. При этом надо учитывать, что
сильным стать всегда сложней.
И очевидный вывод который можно сделать проанализировав все
за и против – стране нужны плюсы локальных и глобальных
компьютерных сетей, но не нужны их минусы. А для этого
необходимо выработать тактику по следующим направлениям:
1. Система всеобъемлющего контроля трафика обучающихся.
65
2. Процедура допуска обучаемых к сети.
3. Система ответственности преподавателя за предоставленную
информацию.
4. Альтернативная Интернет система поиска информации. В
лучшем случае Интернет должен служить дополнительным
источником информации, но никак не основным.
5. Необходима общегосударственная программа воспитания
общечеловеческих норм и ценностей через создание качественных
обучающих электронных продуктов, способных мотивировать
изучение предмета и стимулировать к более глубокому изучению
дисциплины, в частности английского языка.
66
РАЗВИТИЕ ИКТ-КОМПЕТЕНТНОСТИ МЕНЕДЖЕРОВ
ОБРАЗОВАНИЯ
Грищенко Л.П.
Педагогический институт Южного Федерального
университета
Информатизация школы происходит в двух основных
направлениях
–
информатизация
учебного
процесса
и
информатизация системы управления.
Школа представляет собой сложную информационную систему,
состоит из подразделений, осуществляющих учебно-воспитательную,
управленческую, хозяйственную, кадровую и научно-методическую
деятельность и
активно обменивающимися информационными
потоками. Эффективное функционирование данной системы основано
на придании потокам целенаправленного характера, что возможно при
активном внедрении ИКТ.
Данные процессы диктуют необходимость подготовки
квалифицированных
кадров,
способных
осуществлять
информатизацию
управления
образовательным
учреждением,
учитывая не только тенденции развития информационнокоммуникационных технологий (ИКТ), но и закономерности развития
образовательного учреждения как организации в современных
экономических условиях.
Курс «Информационные технологии и телекоммуникации в
отрасли образования» входит в государственный образовательный
стандарт для студентов экономического факультета по специальности
«Менеджмент предприятия по отраслям (образование)». рассчитан на
66 аудиторных занятий и 52 часа самостоятельной работы. Итогом
обучения по программе курса являются теоретические и методические
знания, а также практические навыки в области применения
современных ИКТ в управлении предприятием (на примере
образовательного учреждения).
Содержание курса составляют следующие темы:
1. Информационные
технологии:
основные
понятия,
терминология и классификация. Эволюция ИТ.
2. Информационная модель предприятия
3. Технология баз информации
4. Автоматизация операционных задач
5. Электронная документация и ее защита
6. Автоматизация текущего планирования. Автоматизация
стратегических задач управления
67
7. Информационные системы на предприятии
8. Internet-технологии
9. Подготовка презентаций средствами POWER POINT
10. Концепция БД. Обзор областей применения и особенностей
СУБД Архитектура СУБД.
11. Методы обработки и анализа экономической информации
средствами табличного процессора EXCEL
После обучения по программе дисциплины «Информационные
технологии и телекоммуникации в отрасли образования», студенты
выходят на производственно-педагогическую практику, которая
проходит поочередно в различных организациях – в банке, в суде и в
школе. Целью педагогической практики является ознакомление с
информационными системами данных организаций, их анализ и
проектирование собственной информационной системы. В течение
педагогической практики студенты обучаются по модели «обучение
на рабочем месте», когда ведущий управленец организации
осуществляет
ознакомление
с
информационной
системой,
документооборотом
и
информационными
технологиями,
используемыми для оптимизации документооборота в данной
организации. Далее в течение самостоятельной работы с
информационной системой организации, студенты выполняют
задание педагогической практики, причем наряду с традиционными
консультациями, используются различные формы дистанционной
поддержки студентов – консультации в режиме реального времени,
электронная почта, консультации на форуме. То есть для повышения
качества выполнения заданий в частности и обучения в целом
используются смешанные технологии.
68
ОПЫТ СОЗДАНИЯ МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ
Губская Н.В., Жегуло Е. В., Заставной Б.А., Кудрявцева А.А.,
Кузьминов Р.Н., Усачева Т. А., Хаишбашев А. В.
ЮГИНФО Южного Федерального университета
usacheva@sfedu.ru
Лаборатория "Мультимедиа в образовании" является одним из
подразделений ЮГИНФО, занимающихся созданием, развитием и
внедрением технических и программных средств, обеспечивающих
использование компьютерных технологий в учебном процессе ЮФУ.
Ее основная задача состоит в разработке программных ресурсов,
позволяющих пользователю работать с разнородными данными
(текстом, графикой, звуком и видео).
Деятельность лаборатории мультимедиа ведется в четырех
направлениях: сотрудничество с постоянными партнерами, разработка
новых проектов, проведение эпизодических работ и освоение нового
программного обеспечения.
Первой разработкой лаборатории стал учебник по информатике
(1995 год). Уже тогда он включал в себя такие основные разделы
обучающей системы как лекции, термины и тесты и был востребован
преподавателями, ведущими занятия по информатике на разных
факультетах.
В рамках сотрудничества с другими подразделениями
университета лаборатория ориентируется в основном на потребности
гуманитарных факультетов и кафедр. Так, для кафедры английского
языка для гуманитарных факультетов были выполнены четыре
проекта. Продолжаются контакты и в настоящее время.
Очень давним партнером является исторический факультет.
Электронные учебники «Количественные методы в историческом
исследовании» и «История Дона и Северного Кавказа», созданные
более 10 лет назад, и сейчас остаются интересными, действующими,
востребованными и, что немаловажно, постоянно обновляемыми и
модернизируемыми ресурсами.
В 2001 г. в лаборатории начались работы по оцифровке печатных
изданий. Полученные электронные версии книг и журналов были
использованы для создания учебно-методических материалов по
экономике, химии, философии и валеологии.
В задачу лаборатории также входит создание информационнопрезентационных материалов. Нами создан целый ряд видеофильмов
об университете, его подразделениях и сотрудниках.
69
На сегодняшний день лаборатория располагает современным
оборудованием для работы с видео- и фотоматериалами, комплексом
специализированного лицензионного программного обеспечения и
высококвалифицированными кадрами.
Последними разработками лаборатории стали:
База данных мультимедийных презентационных и учебных
материалов. Информация в базе данных хранится в виде графических,
аудио-, видеофайлов и презентаций. Реализованы 2 вида работы с
базой – обычный режим и режим администратора. Обычный режим
позволяет искать и просматривать мультимедийную информацию с
использованием различных фильтров. Просмотр материалов
свободный и не требует авторизации. В режиме администратора
пользователь получает дополнительную возможность загружать
данные на сервер и удалять их. Этот режим предполагает
авторизацию.
Электронный учебник на базе материалов учебно-методического
комплекса к программе «Повышение квалификации руководящих
работников, специалистов и преподавателей ВУЗа в области ИКТ». В
учебнике освещены общие вопросы ИКТ, размещён полный курс
лекций с презентациями, даны методические пособия для
преподавателя и для самостоятельного изучения курса.
С целью повышения наглядности и обучающих возможностей в
методическом пособии для самообучения были использованы
демонстрационные Flash-ролики.
Для контроля полученных знаний в учебник включен блок
тестирования. В процессе работы этого блока выполняется
авторизация и идентификация пользователя. Если пользователь
определяется как «студент», то ему предоставляются следующие
возможности: тестирование (выбор теста, проверка правильности
ответов, сохранение результатов), просмотр личной статистики
(информация о результатах тестирования по пройденным тестам),
редактирование анкетных данных. Если пользователь определяется
как «преподаватель», то он может просматривать статистику по всем
зарегистрированным
пользователям
и
по
всем
тестам,
представленным в системе, редактировать собственные анкетные
данные.
В соответствии с приказом ректора 86-ОД от 12.11.2007
сотрудниками лаборатории проводился анализ технической
реализации части ресурсов архива ИНОП (инновационных научнообразовательных ресурсов). Были просмотрены презентации,
компьютерные тесты, электронные учебники и сайты. Результатом
работы стало выявление ряда характерных недостатков. На основе
полученных данных были проведены занятия с преподавателями
70
вузов о специфике создания мультимедийных презентационных
материалов.
Свою дальнейшую работу лаборатория планирует вести в
области разработки интерактивных оболочек электронных учебников
и создания таких мультимедийных компонентов как Flash- и 3Dанимации, фото и видео.
Интерактивные
мультимедийные
обучающие
материалы
обладают рядом преимуществ, т.к. видеоматериал легче усваивается,
действия представляются наглядно и могут сопровождаться
"закадровым" текстом. Видео всегда можно просмотреть заново, если
при первом просмотре что-то не было понятно. Интерактивное
занятие в случае необходимости можно всегда приостановить, а затем
продолжить с того же места.
Для разработки таких ресурсов целесообразно использовать
специализированное программное обеспечение. Так для создания
анимационных роликов, демонстрирующих работу компьютерных
систем, удобно использовать программы для захвата видео с экрана
монитора. В качестве примера можно привести программу Camtasia
Studio.
Нередко при создании электронных учебных курсов и других
мультимедийных
материалов,
в частности —
видеолекций,
сопровождаемых показом демонстрационных материалов, возникает
потребность сочетать и синхронизировать видео, звук, фотографии,
слайды PowerPoint и др. мультимедийные данные. Для решения
подобной задачи в лаборатории используется Microsoft Producer для
PowerPoint — бесплатное дополнение к Microsoft PowerPoint. Эта
программа обеспечивает возможность просмотра видеолекций
в интерактивном режиме: перемещение в нужное место видеозаписи
(возврат назад, движение вперед) с одновременным показом
соответствующего слайда, и, наоборот, — просмотр слайдов
в произвольном порядке (посредством меню) с одновременным
переходом в соответствующую точку видеозаписи.
71
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС MASTER ИНТЕГРИРОВАННАЯ СРЕДА ВИЗУАЛЬНОГО
КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
ПРОЦЕССОВ ФИЗИКИ СПЛОШНЫХ СРЕД
Давыдов И.А.1, Пискунов В.Н. 1, Павлов С. В. 1, Руденко В.В. 1,
Шабуров В. М. 1, Шабуров М.В. 1 Башуров В.В.2
1
РФЯЦ-ВНИИЭФ, г. Саров
2
“Интеллект-Телеком”, г.Саров
Комплекс MASTER предназначен для обучения и проведения
расчетно-теоретического
моделирования
быстропротекающих
нестационарных многомерных импульсных газо-, гидродинамических,
упругопластических
и
магнитогидродинамических
течений,
сопровождающихся
звуковыми,
ударными,
тепловыми,
детонационными волнами, высокими сжатиями и удельными
энергиями изучаемых сред.
В состав комплекса включены различные алгоритмы,
позволяющие моделировать реальные физические эксперименты с
использованием численных методов, как в одномерном, так и в
многомерном приближении, как на микро уровне (молекулярная и
кластерная динамика), так и на макро уровне (лагранжева и эйлерова
методики, метод сглаженных частиц и др.). Комплекс содержит базу
данных характеристик веществ (уравнений состояния, проводимостей,
потенциалов), а также базу данных задач-примеров, иллюстрирующих
ряд классических явлений физики сплошных сред.
Интегрированная среда комплекса включает развитые средства
визуальной подготовки начальных данных задач, мощный аппарат
визуализации моделируемых процессов и удобные средства
управления моделированием и обработки результатов расчетов.
Отличительными особенностями интегрированной среды
являются простота, развитый дружественный пользовательский
интерфейс, высокая степень автоматизации всех этапов работы
пользователя.
Комплекс может использоваться в качестве простого
компьютерного инструмента при проведении научных исследований,
а также в качестве дополнения к традиционным формам преподавания
в учебных курсах физики сплошных сред. Опыт использования
комплекса в
ВУЗах и научно-исследовательских организациях
показал его высокую эффективность.
72
СОЗДАНИЕ ЭЛЕКТРОННОГО УЧЕБНО МЕТОДИЧЕСКОГО ПОСОБИЯ «РАСТЕНИЯ ДОНСКИХ
СТЕПЕЙ»
Дагалдьян А.А.1 , Шмараева А.Н.2, Шишлова Ж.Н.2
1
ЮГИНФО Южного Федерального университета,
2
Ботсад Южного Федерального университета
botsad@sfedu.ru
Разрабатываемое электронное учебно-методическое пособие
«Растения донских степей» состоит из нескольких разделов: это –
очерк о флоре и растительности донских степей, список характерных
степных видов и семейств, текстовые описания видов,
фотоизображения видов и донских ландшафтов, словарь ботанических
терминов, карты-схемы Ростовской области, список использованной и
рекомендуемой литературы.
В первом разделе содержится краткая история изучения флоры и
растительности Донского края, общая характеристика степей с
указанием абиотических и биотических условий формирования
степного типа растительности; перечислены доминирующие
жизненные формы и экологические группы степных фитоценозов;
описаны особенности пространственной структуры и смена аспектов в
степных сообществах в течение вегетационного сезона, механизмы
адаптации степных растений к условиям среды обитания,
приспособления для расселения и др.
Значительная часть текста посвящена описанию трех
подзональных типов степей, характерных для Донского края. Тут
рассматриваются
отличительные
особенности
настоящих
(разнотравно-дерновиннозлаковых), сухих (дерновиннозлаковых) и
пустынных (полынно-дерновиннозлаковых) степей. В пределах
степных подзон Ростовской области встречаются и эдафические
варианты степей – песчаные (псаммофитные) и каменистые
(петрофитные) степи.
В пособии имеется список (латинский и русский) характерных
видов донских степей (более 100 видов). Каждый вид имеет краткое
текстовое описание, содержащее морфологическую, ареалогическую,
экологическую характеристики и фотоизображения. Снимки растений
(более 300 фотографий) сделаны, за редким исключением, в местах их
естественного произрастания на территории Ростовской области.
Фотогалерею дополняют изображения донских пейзажей (более 50
73
снимков), демонстрирующие красоту и многообразие донской
природы.
Для более эффективного усвоения информации в пособии
предусмотрен словарь ботанических терминов (более 70 слов) и
четыре карты-схемы Ростовской области (административная,
физическая, климатическая, сельскохозяйственная).
При оформлении наглядного методического пособия стояла
задача объединить большое количество разнородного материала,
такого как: общее описание характера степной растительности,
русские и латинские названия видов растений со ссылками, русские и
латинские названия семейств со ссылками, текстовые описания
растений с возможными расшифровками отдельных ботанических
терминов, фотографии растений и донских ландшафтов.
На наш взгляд наиболее подходящим инструментом для решения
таких задач является язык гипертекстовой разметки документов
HTML с его развитыми средствами оформления документа,
отображения текстов и изображений, с механизмом гиперссылок.
Наглядное методическое пособие разрабатывается в виде Web
сайта, либо вручную с использованием блокнота, либо с
использованием редактора HTML. Последующий просмотр
методического пособия осуществляется при помощи интерпретатора
HTML, например такого, как Internet Explorer.
При обработке списков семейств и видов растений была
использована ранее разработанная нами ИПС FLOROST, позволившая
частично автоматизировать генерацию соответствующих Web
страниц.
Разрабатываемое электронное учебно-методическое пособие
будет способствовать повышению эффективности обучения и
развитию навыков самостоятельной работы студентов биологопочвенного факультета в рамках программы летней учебной практики
по ботанике и программы спецкурса «Местная флора», а также
студентов геолого-географического факультета в рамках программы
общегеографической летней учебной практики.
74
О НОМЕНКЛАТУРЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
ИНФОРМАТИЗАЦИИ ВУЗА
Дворянкин А.М., Бабков О.Е.
Волгоградский государственный технический
университет
Dvam@vstu.ru
Предлагается номенклатура показателей информатизации вуза.
1. Показатели использования в некоторой деятельности:
 подготовка и печать документов (текст, графика, фото,
фильмы, чертежи);
 проектирование, моделирование, статистическая обработка
данных, инженерные расчеты;
 автоматизация учета ресурсов и управленческих функций
(ERP-системы, информационные системы);
 использование при поиске информации для выполнения
НИР и учебных заданий (в т.ч. поиск в электронных
библиотеках);
 стоимость оказанных услуг (г/б и х/д НИР).
2. Наличие ПК и их возможности:
 общее количество ПК, плотность (студентов на 1 ПК,
сотрудников на 1 ПК);
 количество серверов;
 количество ПК в сети с выходом в Интернет, % от общего
числа ПК;
 количество внешних пользователей сети Интернет;
 количество ПК в подразделениях, плотность (сотрудников на
1 ПК);
 количество классов ПК, их статус (общего пользования,
факультетский, кафедральный) и загрузка в семестре;
 скорость получаемого сигнала Интернет;
 общий объем входного трафика, объем по подразделениям
(плотность) и внешние пользователи;
 количество адресов электронной почты, плотность
(сотрудников на 1 адрес);
 количество и номенклатура лицензий на ПО.
3. Информационные ресурсы:
 количество электронных полнотекстовых учебных пособий,
изданных в ВолгГТУ;
75
 количество ЭОР (уч. планы, раб. программы, мет. указания),
их доступность, % от общего числа;
 отношение количества ЭОР, обеспечивающих ДО, к общему
количеству курсов учебного плана;
 наличие инфраструктуры, обеспечивающей разработку ЭОР;
 количество зарегистрированных программ в ОФАП;
 наличие и объем поддерживаемых баз данных;
 наличие курсов подготовки и переподготовки специалистов
в области информационных технологий, количество
слушателей;
 качество сайта вуза: наличие страниц кафедр, факультетов и
подразделений,
 периодичность обновления и удаления «мертвых ссылок»,
отсутствие ошибок,
 дизайн и содержательное наполнение.
4.
Затраты на информатизацию:
 приобретение ВТ и оргтехники;
 приобретение ПО;
 услуги связи (канал выхода в Интернет);
 услуги сторонних организаций;
 обучение сотрудников;
 прочие затраты: ремонт помещений, расходные материалы,
комплектующие,
 ремонт оргтехники и др.
Примечание. ПК – персональный компьютер,
ПО – программное обеспечение,
ЭОР – электронный образовательный ресурс,
ДО - дистанционное образование,
ОФАП – отраслевой фонд алгоритмов и программ,
ВТ
- вычислительная техника.
ЛИТЕРАТУРА
1)
Программы
и
проекты
в
области
информационнокоммуникационных технологий в зарубежном образовании / Под ред.
проф. А.А.Сытника. - Саратов: Саратовский государственный
социально-экономический университет, 2006.- 184 с.
2) Образовательные интернет-ресурсы / Под ред. А.Н.Тихонова;
ГНИИ ИТТ "Информика". - М.: Просвещение, 2004. - 287 с.
3) Профессиональные стандарты в области информационных
технологий - М.: АП КИТ, 2008. - 616 с.
76
К ВОПРОСУ О ФОРМАХ ИЗУЧЕНИЯ JAVASCRIPT В
ШКОЛЕ
Драч А.Н.
Педагогический институт Южного Федерального
университета
an_na_anfiya@mail.ru
В настоящее время программирование является одной из
важнейших частей информатики. Поэтому в числе дисциплин
предметной подготовки студентов, обучающихся по специальности
«Информатика» курс программирования должен занимать не
последнее место.
При этом специфика обучения программированию в ССУЗе и
ВУЗе такова, что преподавателю приходится иметь дело с
неоднородным по возрастному составу и уровню предметной
подготовки контингентом учащихся. К тому же, многие
первокурсники не имели опыта программирования до поступления в
ВУЗ, несмотря на то, что обучение программированию
предполагается государственным образовательными стандартом, но
ему не отводится должного внимания. Последнее связано и с
перераспределением учебной нагрузки по информатики в пользу
других учебных дисциплин, и с недостаточным уровнем
квалификации
преподавателей
(как
предметной,
так
и
педагогической).
Безусловно, программирование является одним из наиболее
сложных разделов информатики, поэтому и школьному учителю, и
преподавателю ССУЗа и ВУЗа может быть трудно заинтересовать
учащихся данным предметом, сформировать у них мотивацию к
изучению программированию, самостоятельной работе.
К традиционным школьным занятиям принадлежат такие формы
проведения уроков как учебная лекция, лабораторная и практическая
работы, хотя в последнее время такие нетрадиционные для школы
формы,
как
уроки-семинары,
зачёты,
лекции,
конкурсы,
интегрированные уроки, диспуты употребляются чаще. Особое
внимание уделяется организации факультативных занятий и
элективных курсов (в профильной школе), благодаря которым
ученики быстрее и лучше усваивают программный материал.
Факультативные и элективные курсы в базовой и профильной
школе используются для более глубокого изучения какого-то
предмета, расширения научно-теоретических знаний и практических
умений. Эти виды занятий предоставляют возможность учащемуся
самому выбирать интересующий его предмет. Такие курсы являются
77
одними из наиболее эффективных форм организации группового
обучения. В старших классах базовой и профильной школы этот вид
занятий используется не только для углубления знаний в области
информатики, необходимых в будущей деятельности, но и для
подготовки к вступительным экзаменам в вузы. Факультативные и
элективные курсы дают педагогу относительную свободу в выборе
тематики занятий.
JavaScript сравнительно новый, молодой язык, поэтому методик
преподавания его в школьном курсе информатики, не говоря уже о
ВУЗе и ССУЗе, существует ограниченное количество, да и те
разработаны
программистами,
а
не
профессиональными
преподавателями и представлены в виде набора лабораторных работ.
Идея создания факультативного курса возникла из желания
продемонстрировать учащимся тот факт, что создаваемые ими Webстраницы могут быть красочными и динамичными. Курс рассчитан на
учащихся, которые интересуются и хотят связать свое дальнейшее
обучение с программированием и, в частности, WEBпрограммированием.
Курс может быть использован как целиком для преподавания
соответствующего факультатива, так и отдельными частями: на
уроках информатики при изучении интернет-технологий.
Факультативные занятия по JavaScript базируются на знании
языка HTML. Поэтому можно предложить 2 варианта:
1. преподавать курс JavaScript на факультативных занятиях в
профильном курсе «Web-дизайн и разработка Web-сайтов» в старших
классах;
2. внедрить курс JavaScript в факультативный курс языка HTML в
10-11 классах.
В первом случае продолжительность курса составит 14 занятий,
во втором – 35 (из которых 14 отведены на JavaScript), с расчётом на 1
занятие в неделю.
Тематическое планирование:
№ Тема
Практика
п/п
(лабораторная
работа)
1
Знакомство с языком. В этом разделе 6
излагаются
основные
синтаксические
конструкции языка JavaScript, в том числе,
понятие объекта.
2
Объектная модель браузера. Рассмотрены 4
принципы
программного
управления
содержимым
гипертекстовой
страницы.
Практическая часть ориентирована в основном
78
3
на HTML-формы.
Принципы ООП. Изложение принципов 4
ООП (объектно-ориентированного
программирования). Теория подкрепляется
многочисленными примерами, которые имеют
практическую ценность и могут быть
использованы при создании динамических
гипертекстовых приложений.
Поурочное планирование.
№ урока Тема урока
Кол-во часов
1
Первый скрипт.
1
2
Переменные, константы, выражения.
1
3
Ветвления.
1
4
Повторения.
1
5
Функция.
1
6
Объект = методы + свойства.
1
7
Объекты и события браузера.
1
8
Формы (кнопки, строки ввода).
1
9
Формы (флажки, радиокнопки).
1
10
Формы (меню, многострочное поле).
1
11
Конструирование объектов.
1
12
Меню.
1
13
Урок – зачет (радиокнопки)
1
14
Защита созданного проекта
1
Такой выбор тематики факультативных занятий обеспечивает
необходимое единство алгоритмической и технологической
составляющих частей курса информатики.
В качестве итоговой формы контроля используется создание и
защита проекта Перед учащимися ставится проблема - выполнение
творческого проекта. В зависимости от сложности проекта работа может
быть организована как индивидуально, так и в мини группах (1-2чел.).
Такая форма работы актуальна и целесообразна на сегодняшний день,
учитывая загруженность учащихся старших классов при подготовке к
выпускным экзаменам. При выполнении проекта учащиеся работают
равномерно в течение года и освобождаются от сдачи экзаменов по
билетам.
Работая над проектом, у учащегося повышается мотивация
обучения, наблюдается развитие творческих и организаторских
способностей. Проектная деятельность позволяет учитывать интересы
и направленность учащихся при выборе содержательной области
проектов, способствует развитию креативности, возможности
79
раскрытия и реализации своей внутренней фантазии с помощью
компьютерных технологий.
Отношение между учениками носит не только субъектносубъектный, а также субъектно-объектный характер. Учитель выступает, как консультант. Он участвует в решении общих проблем,
устанавливает сроки выполнения работы и контролирует их.
Основная задача учителя связана с организационной деятельностью.
Проектная деятельность приближает результат процесса
профессионального самоопределения, т.е. готовность к выбору
будущей профессии, сферы профессиональной деятельности.
В зависимости от выбранного варианта факультативных занятий
возможны 2 случая:
1. Создание странички с 2 и более тестами по школьным
предметам, написанные на JavaScript. Перемещение между тестами
происходит с помощью меню, также созданного на JavaScript.
2. Создание сайта, содержащего:
 страницу с фотографией, рассказывающую об авторе;
 страницу, посвящённую хобби учащегося;
 страницу с тестом по любому предмету школьной
программы.
Перемещение по сайту должно производиться через меню,
которое создано на JavaScript. Сайт должен содержать раздел
«Помощь» (подсказки)
Во время недели информатики будет выставка лучших работ,
победителю которой (при желании самого учащегося) будет
предложено создать сайт школы.
Курс состоит из 13 комбинированных
уроков и 1
специализированного.
Наиболее эффективным методом формирования навыков у
учащихся является комплекс лабораторных работ.
Предложенный факультативный курс легко корректируется для
про-фильной школы, ССУЗа и ВУЗа (с добавлением специфики
заведения).
Использованная литература:
1. Дуванов А.А. JavaScript-конструирование// Информатика.
Выпуск 1. – 2001.- №21
2. Сенокосов А.И. Лабораторные работы по JavaScript//
Информатика.– 2003.- №23
80
СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ПРОВЕ РКИ
РЕШЕНИЙ ЗАДАЧ ПО ПРОГРАММИРОВАНИЮ
Дубинин А.С.
Педагогический институт Южного Федерального
университета
Несмотря на существующий сегодня приоритет в области
изучения информационных технологий (ИТ), смещенный к привитию
пользовательских навыков, программирование по-прежнему является
разделом, формирующим логическое мышление и определяющим
уровень информационной культуры будущих учителей информатики.
Программирование является наиболее сложным предметом в
подготовке студентов педагогических вузов.
Для повышения интереса школьников и студентов к
программированию целесообразно проводить такие мероприятия, как
олимпиады с участием не только школьников, но и студентов вуза с
возможностью выхода на региональные или всероссийские и
международные олимпиады.
Среди основных целей проведения олимпиад по учебным
дисциплинам можно выделить следующие:
1. выявить одаренных, творчески мыслящих школьников и
всемерно способствовать развитию творческого потенциала
учащихся;
2. определить соответствие знаний, умений и навыков
школьников
требованиям
государственного
образовательного
стандарта;
3. совершенствование практических навыков и умений применять
современные технические средства, программное обеспечение и
информационные технологии для решения стандартных и
нестандартных задач;
4. оценить уровень развития навыков самостоятельной работы и
стремления к обучению и самообучению;
5. углубить знания учащихся по предмету;
6. расширить кругозор учащихся;
7. выявить учащихся, уровень знаний, умений, навыков (ЗУН)
которых соответствует конкурсным требованиям ВУЗов,
8. оказать помощь ученикам старших классов в определении
профессиональной ориентации.
Подготовка предметных олимпиад состоит не только в отборе
оптимальных и интересных задач, но и разработке средств оценивания
полученных результатов.
81
Практика проведения олимпиад различного уровня предполагает
наличие специализированной тестирующей среды, призванной
проверять решенные задачи, поскольку подобная проверка вручную
невозможна при большом количестве участников. В связи с этим
актуальной является разработка системы, которая могла бы
автоматизировать проверку решений. Произведенный анализ
существующих систем выявил, что они имеют ряд особенностей,
которые делают невозможным их применений в школах.
На основании анализа ведущих систем тестирования решения
задач по программированию было выявлено, что ни одна из них не
подходит для внедрения в школах или педагогических ВУЗах,
которые с ними сотрудничают. Лишь одна из них (e-judge) может
быть использована для проведения олимпиад в школе, но для ее
запуска необходимы глубокое знание ОС Linux, что пока является
непреодолимой трудностью.
Опираясь на идеологию введения открытого программного
обеспечения в образовательные учреждения, разработанная в рамках
исследования система автоматической проверки решений задач по
программированию, ориентирована на операционную систему Linux.
Для разрешения трудностей возникающих при установке системы
тестирования (которые существуют при установке системы e-judge),
для ее запуска достаточно выполнить следующие инструкции:
- распаковать архив
- запустить программу в рабочем режиме.
Система тестирования задач по программированию в своей
работе использует встроенные функции ядра Linux, php5интерпретатор, СУБД MySQL и веб-сервер Apache2.
Система была апробирована на занятиях по программированию в
магистратуре ПИ ЮФУ и использовалась для проведения
промежуточного и итогового контроля качества усвоения знаний,
умений и навыков.
82
НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ ПОДГОТОВКИ
ВЫСОКОКВАЛИФИЦИРОВАННЫХ IT-СПЕЦИАЛИСТОВ
Ерофеев В.К., Гуськова Н.И., Степанов Д.В.
Астраханский государственный политехнический
колледж
guskova_natali@mail.ru
В настоящее время в России сфере образования уделяется
значительное внимание. Это связано, прежде всего, с необходимостью
повысить качество образования российских студентов для того, чтобы
выпускники средних и высших учебных заведений были
конкурентоспособны не только на нашем рынке труда, но и могли
работать за пределами государства. Так как современный мир
невозможно представить без
стремительно развивающихся
информационных технологий (ИТ), то качество образования
специалистов именно в этой области становится актуальным для
любого учебного заведения, занимающимся подготовкой таких
кадров.
Выпускник как средних, так и высших учебных заведений,
претендующий на трудоустройство по своей специальности, должен
быть знаком с большим количеством информационных систем (ИС), с
которыми работают в настоящее время самые разные организации:
системы автоматизированного проектирования технических систем
(LabView), системы проектирования систем управления – CASEсредства (All Fusion, Process Modeler, AutoCad), финансовые системы
(ИТС-Брокер), ERP-системы (1С, Бэст, Парус) и т.д. Проблема
использования этих ИС в учебном процессе как в высших, так и
средних учебных заведениях обусловлена высокой стоимостью этих
программных продуктов даже для учебных целей. Как следствие,
выпускники на рынке труда становятся неконкурентоспособны.
Кроме этого, работодатели не хотят "доучивать" новые кадры, им
нужны "готовые" специалисты. В качестве решения этой проблемы
можно предложить следующее.
1. Использовать в процессе обучения хотя бы описания
существующих систем, функции и возможности.
2. Применение на практических занятиях демо-версий
программных продуктов или их бесплатных аналогов.
3. Тесное сотрудничество работодателей и учебных заведений.
Последнее, как правило, практикуется не во всех учебных
заведениях. Хотя при таком подходе к подготовке IT-специалистов не
только повышается уровень знания выпускника, но и работодатель
получает высококвалифицированного специалиста, отвечающего
требованиям для работы на его предприятии.
Проанализируем
учебный
план
специальности
"Автоматизированные системы обработки информации и управления"
83
на предмет изучения специальных дисциплин. Построим матрицу, в
которой в столбцах укажем номера семестров, а в строках – название
дисциплин. Примем следующие сокращения: ИТ – Информационные
технологии; ОСС – Операционные системы и среды; АЭиВС –
Архитектура ЭВМ и вычислительных систем; ТСИ – Технические
средства информатизации; ОАиП – Основы алгоритмизации и
программирования; АИС – Автоматизированные информационные
системы; САПР – Системы автоматизированного проектирования; СР
БД – Специальные разделы баз данных; РСОИ – Распределенные
системы обработки информации; СУБД – Системы управления базами
данных; ООП – Объектно-ориентированное программирование; ПО
АИС – Программное обеспечение АИС; РиЭ АИС – Разработка и
эксплуатация АИС; БиУД ИС – Безопасность и управление доступом
в ИС.
Распределение профильных дисциплин по семестрам
Семестр
Дисциплина
I
II
III
IV
V
VI
VII
IIX
IX
Информатика
ИТ
ОСС
АЭиВС
ОАиП
ТСИ
Базы данных
Компьютерные сети
АИС
САПР
СР БД
Инженерная графика
РСОИ
СУБД
ООП
ПО АИС
РиЭ АИС
БиУД ИС
Как видно, значительная часть дисциплин приходится именно на
изучение АИС (примерно 32% от специальных дисциплин).
Таким образом, при подготовке IT-специалистов важно
учитывать современные разработки в этой области и позволить
студентам получить представление о распространенных и
востребованных АИС.
84
В порядке дискуссии
«МУЛЬТИМЕДИЙНАЯ РЕВОЛЮЦИЯ» - ПЛЮСЫ И
МИНУСЫ (ТРИУМФ ИЛИ ПУТЬ К К АТАСТРОФЕ)
Жак С.В.
Южный Федеральный университет,
факультет математики, механики и компьютерных наук
zhak@aaanet.ru
В течение многих веков (а если учесть восковые дощечки и
грифельные пластины, то тысячелетий) основным инструментом
образования являлись чёрная доска и мел, с помощью которых
выводились формулы и законы, анализировались связи между
явлениями, производились расчёты, рисовались картинки и т.п.
Привычный образ преподавателя, рассеянного профессора с
запачканным мелом пиджаком служил материалом для множества
анекдотов – как профессор тут же стирает только что написанное,
вытирает меловой тряпкой вспотевшее лицо, и т. д.
Придумывались специальные приёмы для борьбы с «меловыми»
неприятностями: заворачивание мела в бумагу, «правило одной руки»
(стирать с помощью тряпки той же рукой, в которой держится мел),
но помогали они мало.
Частичным преодолением этих неудобств было появление белых
пластмассовых досок с фломастерами ( но требуются специальные
средства для стирания записей), проекционные средства для
изображений и записей (но при использовании их приходится гасить
свет и затруднять ведение слушателями записей).
Стремительный
рост
возможностей
ЭВМ,
реализация
диалогового, интерактивного режима, создание и преобразование
рисунков, широкое использование цвета (в том числе и как
дополнительной
количественной
характеристики),
анимация
изображений, позволили существенно расширить способы изложения,
его наглядность и компактность. Это оказалось особенно удобным и
эффективным для докладов на конференциях и семинарах, где цель –
не обучение, а изложение полученных результатов.
Но на базе этих успехов возникла эйфория, идея о возможности
повсеместной замены доски и мела демонстрацией сжатых текстов и
формул, рисунков и графиков с помощью ЭВМ. Были созданы
специальные технические и программные средства создания таких
«презентаций» выдвинут лозунг «Долой доску и мел, да
здравствуют презентации!».
Это направление стало модным, приоритетным, неплохо
оплачиваемым и внешне очень соблазнительным, тем более, что
изложение может сопровождаться и музыкальными фрагментами.
«Вот оттого так хочется и мне,
Задрав штаны, бежать за…» презентацией (почти по С. Есенину).
85
И всё-таки необходимо задуматься, надо ли при этом кричать
«Ура!» или, скорее, «Караул!»?
1. Презентации обходятся дорого. Кроме технических средств,
разработка презентаций по отдельному разделу раньше требовало
сотен машино- и человеко-часов! Сейчас, благодаря специальным
программным средствам эти процессы упрощены, всё же остаются
достаточно трудоёмкими.
2. Изложение с помощью доски и мела (или написания на
прозрачной бумаге с проектированием на экран)
позволяет
слушателю (ученику, студенту, аспиранту) творить вместе с лектором,
последовательно осваивая каждый шаг рассуждений, выкладок,
преобразований. А выдача окончательного результата больше похожа
на эффект фокусника: смотрите, какое чудо получилось! И
переписывание готового результата технически и методически
затруднительно. Конечно, можно реализовать «презентацию» с
последовательным «всплыванием» частей формул и изображений, но
это ещё более увеличивает трудоёмкость её создания. И ничем не
заменить непосредственные, не всегда формальные контакты учителя
и ученика.
3. Использование «презентаций» существенно затрудняет
проблемное изложение, когда ставится проблема, а потом ищутся
различные (перспективные и тупиковые) пути её решения. Без таких
промежуточных вопросов лекция вместо познания превращается в
процесс «смотри и любуйся». Для хорошего освоения проблемы надо
«дать возможность ошибаться», ибо на своих ошибках лучше учиться,
чем на информации о чужих! Опять же, возможно расширение
«презентаций» с включением в них фрагментов «живых» лекций, с
голосом и изображением лектора, сопровождающего лекцию шутками
(нарушающими монотонность изложения*) и мимикой, играющей
огромную воспитательную роль. Но такое расширение порой
превышает возможности прямого использования лектора!
4. Иллюстрация изложения картинками, рисунками вынужденно
связана с упрощениями: например, n-мерные задачи приходится
иллюстрировать двух- или трёхмерными картинками! При этом
возникает «геометрический тупик»: ученикам, воспитанным на
геометрической интерпретации вектора, переход к n-мерному случаю
очень труден, обратный порядок изложения гораздо легче. Кроме
того, некоторые n-мерные эффекты вообще затруднительно
изобразить на двух- или трёхмерных картинках (например, суть
зацикливания в линейном программировании, вырожденное слияние 6
вершин), приходится пользоваться методом аналогий.
Как и в любом другом деле, гипертрофия, необоснованное
расширение
приёмов,
усилий,
утверждений
приводит
к
дискредитации самого дела (см., например, басню И.А. Крылова о
Активным сторонником такого «размонотонивания» являлся наш замечательный учитель,
профессор М.Г. Хапланов
*
86
медведе). В использовании мультимедийных средств, прежде всего,
необходима мера, их применение там и так, где и как
это
необходимо, полезно, не имеет отрицательных последствий. А
широкое их применение в обучении может привести к
поверхностному восприятию проблем, иллюстративному, а не
исследовательскому подходу.
Опять же, видоизменяя цитату Е. Шварца: «Тень, знай своё
место!» можно сказать «Мультимедиа, знай своё место!»
Неоценимую помощь могут оказать мультимедийные средства в
биологии (демонстрация видов животных и растений, процессов их
развития), в географии, в геологии, в изложении экспериментов в
физике и химии (хотя иногда в химии важную роль играют запахи,
которые картинками не проиллюстрировать).
Неожиданным применением «картинок» являются разработки
«когнитивной графики» в… теории чисел! Здесь распределения
интересующих ситуаций (к проблеме Варинга и другим) исследуются
экспериментальным раскрашиванием клеток на множестве всех
ситуаций.
И, конечно, необходимо учить разработке презентаций,
использованию мультимедийных средств – это расширяет
возможности и исследования, и изложения.
Они могут (и, видимо, должны) использоваться на
предварительном этапе исследования: посмотреть картинки для
простейших случаев, подметить некоторые закономерности и
попытаться их доказать, обосновать строгими традиционными
методами.
Видимо, должна подвергнуться пересмотру и традиционная,
идущая от схоластики средних веков, методика изложения знания в
форме последовательных теорем**. Концентрированное изложение
результатов нужно, но не в форме фокуса (смотрите, как это у меня
получается), а в форме индуктивного получения такого результата.
Наконец, широчайшее применение ЭВМ к расчётам требует и
изменения методов обучения. Если раньше можно было судить о
степени усвоения материала по правильности расчётов, то сейчас эти
расчёты делает компьютер, а судить о степени усвоения материала
можно и нужно по исследованию результатов расчётов, анализа
влияния тех или иных параметров, реализованных средствами
машинной графики, мультимедийного аппарата.
Её предельная форма содержится в книге Э. Ландау «Основы анализа»: в книге нет никаких
дополнительных рассуждений и доказательств – только последовательности вытекающих друг из
друга утверждений.
**
87
СТОХАСТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ОЖИДАЕМОГО ЗНАЧЕНИЯ
В КУРСЕ «ИССЛЕДОВАНИЕ ОПЕРАЦИЙ»
Землянухина Л.Н., Сантылова Л.И. , Гаврилец А.С.
Южный Федеральный университет,
факультет математики, механики и компьютерных наук
zemlid45@mail.ru
Один из разделов курса «Исследование операций» посвящен
задачам стохастического программирования. Во многих практических
задачах приходиться иметь дело с системами, изменения в которых
подчинено случайным законам. В курсе излагается модели
ожидаемого значения на примере следующей задачи закупки-продажи
товаров с целью получения максимальной ожидаемой прибыли.
Пусть существует n видов товаров, спрос на которые задается
случайным вектором  , а объем закупок – вектором x . Прибыль от
реализации товаров есть функция f ( x, ) , значения которой есть
случайные величины. Требуется определить объем закупок x , чтобы
ожидаемая прибыль M[f (x, )] достигала максимального значения с
учетом ряда ограничений на объем отдельных товаров в закупке и
имеющихся средств на закупку. Математической моделью задачи
является модель ожидаемого значения:
Для максимизации целевой функции требуется многократно
вычислять интеграл, определяющий математическое ожидание
M[f ( x, )] . Для решения задачи применяется гибридный алгоритм [1],
построенный на основе объединения статистического моделирования,
нейронной сети и
генетического алгоритма. С помощью
статистического моделирования строится обучающий набора данных
{xi , M i | i  1, N} для функции M[f ( x, )] . Используя набор и
нейронную сеть в форме 3-дольного орграфа с n входами и одним
выходом, строится алгоритм, аппроксимирующий функцию
M[f ( x, )] . Генетический алгоритм генерирует допустимые
целочисленные решения задачи. Данный алгоритм был реализован в
среде Turbo Delphi, что позволяет студентам решать индивидуальные
задания. Рассмотренная задача является актуальной, т.к. при
перспективном и оперативном планировании работы предприятия
возникает необходимость в учете ряда случайных факторов,
существенно влияющих на процесс производства. К таким факторам
относятся спрос. Поэтому задачи планирования производства
целесообразно ставить и исследовать в терминах и понятиях
стохастического программирования.
88
СПЕЦИФИКА КОМПЬЮТЕРНОЙ ПОДДЕРЖКИ С/К
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ГЛАВЫ ТЕОРИИ ИГР 
Зинченко А.Б., Чекмарева В.С.
Южный Федеральный университет,
факультет математики, механики и компьютерных наук
veronika272@mail.ru
Спецкурс Дополнительные главы теории игр, разработанный
для магистров и студентов 5 курса факультета математики, механики
и
компьютерных наук,
посвящен
кооперативным
играм.
Кооперативные игровые модели, имеющие приложения в экономике,
социологии, экологии, математической психологии, являются
составной частью многих курсов, читаемых в ведущих вузах России и
за рубежом.
Стандартная часть компьютерной поддержки спецкурса состоит
из доступных через Internet учебно-методических материалов
(учебное пособие, учебно-тематический план, индивидуальные
задания, рекомендации по самостоятельной подготовке, рабочая и
экзаменационная программы, литература, глоссарий) и комплекса
программ, реализующих вычислительные методы кооперативной
теории.
В настоящее время ведется работа над созданием обучающетестирующей системы Кооперативные игры, специфика которой
состоит в том, что вопросы составляются преподавателем, а
характеристические функции игр, сопровождающих вопросы,
генерируются случайно. Каждая существенная кооперативная игра
G n  ( N , ) , N  {1,..., n} ,  : 2 N \   R , стратегически эквивалентна
единственной (0-1)-нормальной игре (G n )  ( N , ) ,  (i )  0 , i  N ,
 ( N )  1 , 0   ( S )  1 , S  N , которую можно получить (при
заданном количество игроков n ) случайным выбором d  2 n  n  2
значений характеристической функции   . Однако, для создания
тестов нужны игры, обладающие заранее определенными свойствами
(монотонные, супераддитивные, сбалансированные, выпуклые и т.д.).
Если рассматривать функцию   как вектор пространства R d , то
перечисленные классы игр образуют в этом пространстве выпуклые
многогранные множества M mn , M sn , M bn , M cn , случайное попадание в
которые практически невозможно даже для игры трех лиц.
Если известно параметрическое представление многогранника
kn
kn
i 1
i 1
i
M n  {  R d    i i ,  i  1,  i  0, i  1, k n } , где  его вершины, то
генерирование игр из M n сводится к случайному выбору вектора
89
kn
параметров   {  Rk n   i  1} . Проблема заключается в том, что
i 1
вершины рассматриваемых многогранников не известны.
Таким образом, для получения случайных тестов требуется не только
программистская работа, но и решение математических задач
описания вершин многогранников M mn - M cn . Авторы доклада
получили все вершины многогранника выпуклых игр M cn для
n =3,4,5, а также доказали, что игра  T является целочисленной
вершиной многогранника M cn тогда и только тогда, когда существует
такая коалиция T  2 N , T  2 , что  T ( S )  1 для T  S и  T ( S )  0
для остальных S  2 N .
Следовательно,
M cn
имеет
столько
целочисленных вершин z n , сколько нетривиальных коалиций могут
образовать n игроков ( z 3  4 , z 4  11 , z 5  26 ). Количество r n
нецелочисленных вершин многогранника M cn резко возрастает при
увеличении числа игроков ( r 3  1 , r 4  26 , r 5  300 ), причем
появляются новые типы вершин. Обобщение численного эксперимента
позволило выделить классы нецелочисленных вершин, общие для всех
многогранников M cn , n  3 . Например, доказано, что игра
  (~1 ,~2 , ( N )) , где ~1 R n - нулевой вектор,  (N ) =1,
1 / 2, по крайней мере для трех (n  1) - х коалиций S ,
~2 (S )  
0, для остальных S  ,
является вершиной многогранника M cn .
Генерирование сбалансированных (имеющих непустое ядро) игр
затрудняется тем, что M bn определяется вершинами вспомогательного
многогранника, вид которых (при произвольном n ) также не известен. С
помощью необходимых и достаточных условий сбалансированности
простых игр было получено явное описание {   K d V ( )  } всех
целочисленных вершин многогранника M bn , где V ( ) - множество ветоигроков игры   . Ядро игры, являющейся целочисленной вершиной M bn ,
состоит из распределений дохода максимальной коалиции N между ветоигроками.
Предложенная в докладе методика позволила создать встроенные
в обучающе-тестирующую систему генераторы сбалансированных и
выпуклых кооперативных игр. Их можно использовать для получения
любого количества несовпадающих тестов, контрольных работ или
индивидуальных домашних заданий.
90
УДК 681.3
ШАБЛОНЫ В PASCALABC.NET И ИХ
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ПРОГРАММИРОВАНИЮ
Иванов С. О., Михалкович С. С.
Южный Федеральный университет,
факультет математики, механики и компьютерных наук
ssyy@yandex.ru, miks@math.rsu.ru
Доклад посвящен новым возможностям языка PascalABC.NET –
шаблонам подпрограмм и классов. Шаблоны присутствуют во всех
современных языках программирования: в С++, C#, Java. Наличие в
языке
шаблонов
улучшает
возможности
преподавания
программирования. Однако до последних версий шаблоны
отсутствовали в Delphi Object Pascal, а последние версии являются
платными. Учитывая тот факт, что язык Object Pascal часто
используется именно для обучения программированию, реализация
шаблонов в PascalABC.NET является актуальной.
В процессе обучения программированию шаблоны могут
использоваться в ряде тем. Перечислим эти темы в том порядке, в
котором они возникают в курсе «Основы программирования»,
читаемом одним из авторов на отделении «Информационные
технологии» мехмата ЮФУ.
1. Впервые использование шаблонов естественно рассмотреть в
теме «Процедуры и функции» для реализации шаблонов подпрограмм
типа
procedure Swap<T>(var x,y: T). В отличие от громоздкого
синтаксиса C++, где шаблоны появились намного раньше, такой
синтаксис изящен, что позволяет вводить шаблоны подпрограмм
вместе с обычными подпрограммами. Отметим, что при изложении
скрывается тот факт, что шаблоны подпрограмм сложнее шаблонов
классов за счет механизма выведения. С методической точки зрения
такой шаг представляется оправданным ввиду очевидности
использования шаблонов подпрограмм, несмотря на внутреннюю
сложность.
2. Далее в теме «Процедурные переменные» естественно
рассматривать шаблоны типов процедурных переменных:
type Action<T> = procedure (var x: T);
Данные шаблоны типов естественно использовать в качестве типов
параметров подпрограмм:
procedure Foreach<T>(a: array of T; act: Action<T>);
3. При изучении классов естественно параллельно рассматривать
шаблоны классов: Stack<T>, List<T> и т.д. Более того, использовать
91
уже готовые шаблоны классов стандартной библиотеки .NET можно
значительно раньше – в теме «Введение в программирование с
объектами».
4. При изучении интерфейсов параллельно следует рассматривать
шаблоны интерфейсов. В частности, рассмотреть стандартные часто
используемые шаблоны интерфейсов: IComparable<T>, IEquatable<T>
и пр.
5. Наконец, при изучении ограничений на параметры шаблонов
следует подробно рассмотреть синтаксис и семантику секции where
шаблонов:
type MyList=class<T>(System.Collections.Generic.List<T>)
where T: System.ICloneable , constructor;
Литература
1. Михалкович С. С. Учебная система программирования Pascal
ABC: опыт разработки и использования // Вторая международная
научно-практическая конференция «Современные информационные
технологии и ИТ-образование». — Москва, 2006 г. Сборник трудов.
— С. 394–399.
2. Водолазов Н. Н., Михалкович С. С., Ткачук А. В. Опыт
разработки учебного языка программирования для платформы .NET //
Научно-методическая конференция «Современные информационные
технологии в образовании: Южный Федеральный округ». — Ростовна-Дону, 2007 г. Тезисы докладов. — С. 71–73.
92
НОВЫЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ
ДЛЯ КОМПЬЮТЕРНОГО АРХИТЕКТОРНОГО И
ДИЗАЙНЕРСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Иевлева О.Т., Бутенко Е.И., Евдокимова Т.А., Карпюк Н.А.,
Резникова М.В., Ренжиглова И.А., Семенова Е.Ю., Семенова Г.С.,
Соина Н.С.
Институт Архитектуры и Искусств Южного Федерального
университета
Основным направлением педагогической деятельности кафедры
графики и информационных технологий ИАрхИ ЮФУ (в
соответствии с ее названием) является внедрение в процесс обучения
средств и методов информационных технологий архитектурного и
дизайнерского проектирования. В рамках Программы развития ЮФУ,
в 2007-2008 гг. кафедрой активно разрабатываются образовательные
ресурсы нового поколения. Так, в 2007 г. создан электронный
учебник «CorelDraw для студентов-архитекторов и дизайнеров»,
который был продемонстрирован на семинаре ЮФУ, посвященном
электронным образовательным ресурсам. На базе приобретенного
опыта и с использованием разработанного программного обеспечения
в этом году будет создано еще 3 учебника: «3-мерное геометрическое
моделирование архитектурных объектов», «Моделирование объекта и
процесса архитектурного проектирования», «3D моделирование и
визуализация в среде 3D Studio MAX». Первые 2 учебника
предназначены
для
группы
специальностей
направления
«Архитектура», последний – для группы специальностей направления
«Искусство». Однако работы этого года отличаются тем, что учебники
создаются не как отдельная продукция, а являются частью учебнометодических комплексов дисциплин. Все разрабатываемые учебники
базируются
на
принципах
формирования
мультимедийных
обучающих систем и особенностях преподавания средств и методов
информационных технологий студентам-архитекторам и дизайнерам.
Они
содержат:
текстовый
материал,
сопровождающийся
полноцветными иллюстрациями; видео уроки, демонстрирующие
порядок выполнения упражнений или особенности построения
отдельных частей виртуальной модели объекта; вопросы для
самоконтроля знаний по пройденному разделу; словарь терминов со
ссылками на соответствующие разделы. В качестве отдельной
самостоятельной части к каждому учебнику прилагается система
тестирования.
Несмотря на заложенные общие принципы построения, учебники
отличаются не только по содержанию. Первый из них предназначен
для студентов-бакалавров, т.е. используется на начальном этапе
высшего образования. Целью его является знакомство с основами
геометрического
моделирования
пространственных
объектов,
93
средствами, предоставляемыми для этого самым распространенным
графическим редактором – AutoCAD, а также приобретение навыков
построения 3-мерных объектов. В этом учебнике применяются
практически те же средства, что и в созданном ранее. Такими
средствами являются видео уроки, которые демонстрируют
особенности выполнения отдельных графических команд или опций.
Программная
оболочка
позволяет
вызвать
видео
уроки
непосредственно из текста учебника с помощью гиперссылки, или
использовать специальную кнопку для просмотра всех уроков вне
зависимости от текста. В качестве дополнительных средств обучения
здесь выступают примеры готовых работ и упражнений, которые так
же могут просматриваться отдельно. Второй учебник предназначен
для студентов-архитекторов, обучающихся в магистратуре. Этот
учебник построен традиционно и содержит, в основном, текстовый
материал,
сопровождающийся
иллюстрациями.
Мультимедиа
элементы в нем используются в последнем разделе, где
демонстрируется методология моделирования схемы генерального
плана, от составления информации и до получения близкого к
оптимальному решения и формирования чертежа.
Целью третьего электронного учебника является знакомство со
средствами моделирования и визуализации объектов архитектуры и
дизайна, предоставляемыми одним из самых мощных графических
пакетов – 3D Studio MAX. Этот учебник имеет, в основном,
практическую направленность, хотя и содержит некоторые базовые
теоретические
положения.
В
нем
процесс
моделирования
рассматривается на примере создания виртуальной модели
двухэтажного индивидуального жилого дома, поэтому используются
только те возможности визуализации и моделирования, которые связаны
с профессиональной спецификой архитекторов и с дизайнеров
архитектурной среды. Особенности этого электронного издания состоят
в том, что здесь на конкретном примере разбираются возможности
импорта файлов-чертежей заготовок планового решения, наиболее
рациональные приемы создания фрагментов стен и кровли, деталей и
лепнины, малых архитектурных форм и ландшафта. При этом видео
ролики демонстрируют все этапы создания, как самого объекта, так и
элементов дизайна среды. Параллельно с конкретными приемами
моделирования в тексте содержится описание альтернативных
возможностей, визуализации 3-мерных объектов. Кроме видео роликов в
учебнике присутствуют все описанные ранее компоненты обучения.
Таким образом, в ИАрхИ сложился свой подход к созданию
электронной образовательной продукции, которая уже проходит
апробацию и внедрена в учебный процесс.
94
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ ПРОГРАММНЫХ
ОБЪЕКТОВ В СПЕЦКУРСАХ ПО
ПРОГРАММИРОВАНИЮ
Калинин С.Ю., Колоколов И.А., Варяница А.Я.
Южный Федеральный университет,
факультет математики, механики и компьютерных наук
adept@aaanet.ru, i__one@list.ru, varyanica@mail.ru
Объектно-ориентированное
программирование
(ООП)
рассматривается
сегодня
(в
частности,
при
обучении
программированию) как основная концепция написания программ.
Несмотря на все плюсы ООП, не стоит позиционировать эту
концепцию как всегда и везде применимую. В небольших проектах
использование ООП не всегда целесообразно, а для больших проектов
всё большее значение начинают играть концепции аспектноориентированного программирования (которые, конечно, не
предлагают отказаться от ООП). Зачастую современному студенту
преподносятся некоторые факты из области программирования как
аксиомы, которые верны всегда. К примеру, «ООП есть основная
концепция программирования, её нужно по возможности
придерживаться». В то же время классы ООП это просто еще одна
конструкция наряду с остальными, а не панацея от всех бед
программирования. Правильно выбрать инструменты для конкретной
задачи — одна из основных задач программиста. При этом часто
приходится пользоваться
не одним конкретным инструментом
(концепцией, языком, средой разработки и т.д.), а целым набором
таких инструментов. В процессе разработки «больших» проектов
всегда можно выделить наборы однотипных программных объектов,
то есть объектов, отличающихся друг от друга лишь некоторым
небольшим набором свойств. Под термином «программный объект»
здесь понимается не объект как экземпляр класса ООП, а некоторая
логически единая часть программного проекта. К примеру, экранная
форма, SQL – запрос, меню и т.д. Особенно много таких однотипных
объектов в проектах, работающих с базами данных. Студенту важно
понимать, что создание таких объектов можно автоматизировать и это
принесёт существенные выгоды. Для этого можно использовать ООП
в чистом виде и создать один класс для каждого набора однотипных
объектов. Однако здесь предлагается
другой механизм
автоматизации. Часто программисту приходится работать с
программными объектами, обладающими излишней сложностью и
функциональностью. К примеру, при работе с экранной формой
программист обычно активно изменяет лишь несколько свойств
формы, а остальные принимают значения по умолчанию. Если
студент изучает не синтаксис языка программирования, а некоторые
концептуальные положения (скажем, алгоритмы), то ему будет
95
удобно абстрагироваться от излишней синтаксической сложности и
работать лишь с теми свойствами программного объекта, которые ему
нужны. Таким образом, для демонстрации описанных выше идей, то
есть:
1. использования нескольких технологий для моделирования
программного объекта
2. возможности автоматизации процесса создания однотипных
программных объектов
3. использования высокоуровневых моделей программных
объектов для логической ясности
на спецкурсах по программированию целесообразно использовать
«метод моделирования программных объектов». Метод предлагает
работать не с самим программным объектом, а с некоторой
высокоуровневой моделью этого объекта. При этом модель объекта и
сам объект взаимосвязаны: внося изменения в модель, программист
изменяет и сам объект. Другими словами, программисту
предоставляется более высокий уровень абстракции для работы с
объектом. В большинстве современных средств разработки появился
новый способ создания программных объектов, в котором для
описания программного объекта используется XML-файл. Таков, к
примеру, язык XAML от Microsoft. XAML-описание экранной формы
является моделью программного объекта «экранная форма» с заранее
определённым языком декларативной разметки. Это означает, что
программист не может переопределить набор тэгов языка XAML.
Несмотря на то, что уже существует обилие подобных языков
разметки, во многих случаях целесообразно разработать свой
собственный язык. При этом удобно использовать язык XML. Это
позволит создавать модели с любым набором и семантикой XMLтэгов. Такие языки (не обязательно являющиеся подмножеством
XML), создаваемые для решения узкоспециальных задач, принято
называть DSL (Domain Specific Languages). Для привязки DSL к языку
реализации удобно использовать связку технологий XML/XSLT. Для
каждого из классов однотипных объектов необходимо создать XSLшаблон, который будет содержать «каркас» такого объекта и
типичную логику его работы, реализованную на некотором
выбранном языке программирования. Для обучения важно, что XMLмодель программного объекта не содержит ничего лишнего, а только
лишь
существенные
свойства.
Какие
свойства
являются
существенными, а какие нет, может определяться преподавателем на
этапе формирования DSL. Описанный метод позволяет решить
проблему версий, различных платформ, диалектов языка
программирования и переместить уровень нашей абстракции ближе к
проблеме и отодвинуть его дальше от деталей реализации.
96
РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОННОГО УЧЕБНИКА
«ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ В
МОДЕЛИРОВАНИИ БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ»
Ковалева Е.С., Цибулин В.Г.
Южный Федеральный университет,
факультет математики, механики и компьютерных наук
Для сопровождения курсов математического моделирования и
вычислительного эксперимента необходима разработка новых ресурсов,
ориентированных на применение удаленного доступа и возможностей
оперативного обновления. На мехмате ЮФУ с 2007 г. разрабатывается
электронный учебник «Вычислительный эксперимент в моделировании
биологических систем», руководители проекта доценты Говорухин В.Н. и
Цибулин В.Г. Основными целями работы являются: внедрение
информационных технологий в процесс обучения и знакомство студентов с
основами построения математических моделей, обучение их основам
исследования явлений природы .
В настоящее время подготовлены следующие разделы учебника:
Численное исследование динамических систем; Асимптотические методы;
Методы дискретизации; Применение компьютерной алгебры;
Пакет
численного анализа MATLAB.
В данном докладе кратко описано наполнение ряда разделов, в создании
которых принимали участие авторы сообщения.
Для проведения вычислительного эксперимента необходимы
эффективные методы аппроксимации различных уравнений в частных
производных и обыкновенных дифференциальных уравнений. В разделе
«Методы дискретизации» рассмотрены основные подходы к получению
конечномерных аппроксимаций бесконечномерных систем: метод конечных
разностей и метод конечных элементов. Здесь же указаны ссылки на
электронные ресурсы близкого содержания. На примере новой задачи о
моделировании динамики популяций на основе системы уравнений
параболического типа с косимметрией, продемонстрировано применение
метода прямых.
В разделах «Применение компьютерной алгебры» и «Пакет численного
анализа MATLAB» на основе книги дано описание пакетов компьютерной
алгебры Maple и системы численного анализа MATLAB. Приведены
сведения, позволяющие познакомиться с основными конструкциями пакетов,
их возможностями для проведения вычислительных экспериментов.
Данные разделы частично используются в учебном процессе на мехмате
и могут быть рекомендованы для сотрудников и студентов биофака ЮФУ и
учебных заведений близкой направленности.
Электронный учебник «Вычислительный эксперимент в моделировании
биологических систем» разрабатывается на кафедре вычислительной
математики и вычислительной физики на факультете математики, механики и
компьютерных наук в рамках внутреннего гранта ЮФУ. В работе также
принимают участие аспирант Шкуренко Е.Ю. и магистр Трофимова А.Н.
97
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ОБУЧЕНИЯ ВЗРОСЛЫХ
Коваленко М.И.
Педагогический институт Южного Федерального
университета
kovalenko_marina@mail.ru
Владение информационными технологиями на сегодняшний день
является показателем профессиональной компетентности сотрудников
всех отраслей, особенно – в образовании. Среди преподавателей
учебных заведений разных типов наблюдается возрастной дисбаланс
- большую часть составляют преподаватели старшего возраста, не
являющиеся «аборигенами» нового информационного общества,
поэтому остро стоит проблема их обучения и повышения
квалификации в области ИКТ.
Аудитория взрослых слушателей обладает особенностями,
которые необходимо учитывать при построении методической
системы обучения, особое внимание следует уделять разработке
учебно-методического обеспечения (учебных пособий, раздаточного и
презентационного материала).
Выделим некоторые особенностей, которые учитывались нами в
процессе проектирования и создания инновационного учебнометодического комплекса (ИУМК) для обучения преподавателей
старшего возраста информационно-коммуникационным технологиям:
1. целеустремленность;
2. сложившийся стиль восприятия новой информации;
3. опыт обучения
4. опыт профессиональной деятельности
5. активность в обучении
6. высокое значение «веры» в компетентность преподавателя
Данные особенности определяют выбор технологий, форм и
методов работы, которые создают атмосферу своеобразного
трехстороннего сотрудничества во время занятий: «наставник (коуч) –
слушатель – компьютер», где важным компонентом является создание
условий для формирования позиции слушателя: «компьютер –
средство трансформации ранее накопленного опыта».
Использование коучинга (от английского coaching «коучинг» «тренерство» или co-achievement, «совместное достижение»), на наш
взгляд является наиболее эффективным, поскольку при данной форме
взаимодействия обучаемый не чувствует психологического
превосходства зачастую более молодого преподавателя, основой
успешности обучения являются равные или партнерские
взаимоотношения.
98
Как показывает практика, выбор формы обучения развивается в
направлении смешанного обучения, что обусловлено наличием у
каждого человека своего стиля обучения, характеризующегося
наиболее оптимальный для него механизм восприятия учебного
материала. Существует определенный процент людей, для которых
единственно возможным способом восприятия учебного материала
является аудиторная форма обучения. Однако как показывают
исследования, как минимум 80% слушателей могут эффективно
воспринимать учебные материалы в любой форме. Это означает, что
абсолютное большинство людей способны эффективно обучаться
электронным способом, естественно при условии наличия адекватного
содержания курсов. Соответственно в учебных пособиях,
предназначенных для взрослых слушателей, необходимо использовать
смешанные формы доставки контента.
Таким образом, в качестве учебно-методического обеспечения
учебного процесса следует выбирать интегрированные учебнометодические комплексы, сочетающие в себе различные формы
представления контента – от традиционных («бумажных») до
электронных, которые, помимо дополнительной индивидуализации
обучения, способствуют интенсификации процесса адаптации
общения с компьютерной системой.
Одним из важных компонентов такого учебно-методического
обеспечения обучения является электронный учебный практикум по
различным направлениям применения ИКТ в профессиональной
деятельности,
разработанный
по
модульному
принципу,
обеспечивающий
полноту,
наглядность,
интерактивность
обучения
за
счет
использования
гипертекстовой
и
мультимедийной
технологий.
Каждый
учебный
модуль
представляет собой законченный раздел, предусматривающий
самостоятельную работу по его освоению, что позволяет выстроить
индивидуальную образовательную траекторию соответствующую
доминирующему когнитивному стилю [1]. Содержание каждого
модуля включает в себя теорию, лабораторные работы, упражнения,
практические задания. Такая структура облегчает понимание и
активное запоминание наиболее существенных понятий, утверждений
и предложенных примеров.
Специфика материалов на бумажном носителе заключается в
наличии структурных алгоритмических схем, играющих роль
пошагового опорного конспекта, с которым можно постоянно
соотносить свои действия. Учителя с прогрессивным типом тоже
пользовались данными схемами, однако они предпочитали в конце
выстраивать собственные алгоритмические конструкции, оптимально
отражающие их собственный метод работы.
99
РАЗВИТИЕ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО ЦЕНТРА НИИ ФОХ ДЛЯ
ПРОВЕДЕНИЯ КВАНТОВОХИМИЧЕСКИХ
ИССЛЕДОВАНИЙ
Коваль В.В., Стариков А.Г.
НИИ Физической и Органической Химии
Южного Федерального университета
smit@ipoc.rsu.ru, andr@ipoc.rsu.ru
Представляемая работа посвящена истории создания и развития
вычислительного центра, который специализируется для решения
задач в области квантовой химии. Данная область является одним из
научных направлений, в которых требования к вычислительным
ресурсам постоянно возрастают.
История создания специализированного вычислительного центра
института физической и органической химии (НИИ ФОХ) началась в
2003 году, когда в институте был установлен вычислительный кластер
“Beo”, состоящий из десяти персональных компьютеров Pentium-4 2,5
Ghz, объединенных гигабитной сетью. Эти машины работали под
управлением операционной системы Linux Redhat 9. В качестве
системы управления заданиями использовалась программа torque. На
всех узлах кластера было установлено прикладное программное
обеспечение, предназначенное для проведения квантово-химических
расчетов высокого уровня: Gaussian 03, Gamess и Nwchem.
Особенностью этого кластера являлось его специализация для
проведения именно высокоуровневых квантовохимических расчетов,
Расчеты такого типа требуют практически неограниченного
количества процессорного времени, оперативной памяти и жесткого
диска. Это обстоятельство повлияло на проектирование кластерной
системы, а так же ее настройку. В результате каждый узел кластера
был оснащен 1,5 Gb оперативной памяти, что для 2003 года было
достаточно много (напомним, что для 32-битных архитектур
предельным количеством оперативной памяти является 2 Gb). Летом
2004 года кластер “Beo” был дополнен 4-мя персональными
компьютерами, имеющими схожие характеристики. По тесту HPL
(High Performance Linpack) была достигнута производительность 42,2
Gflop/s, что позволило данной кластерной системе занять 25 место в
1-й редакции от 07.12.2004 г. списка Top-50 наиболее мощных
компьютеров СНГ.
В 2006 году НИИ ФОХ был оснащен кластером “It2”, состоящим
из четырех двухпроцессорных серверных систем PRIMERGY RXI300
100
на базе процессоров Itanium2. В качестве операционной системы была
использована SLES 9. Прикладное программное обеспечение состояло
из
обновленных
версий
вышеперечисленных
программ.
Производительность, достигнутая на данной кластерной системе по
тесту HPL, составляла 36,4 Gflop/s. На примере данной системы было
обнаружено, что тест HPL не отражает реальных возможностей
полученной системы для проведения квантовохимических расчетов.
В 2008 году в рамках развития материально-технической базы
ЮФУ была создана и запущена в эксплуатацию кластерная система
“Silver”, состоящая из 50 blade-серверов Futjitsu Siemens PRIMERGY
BX620 S3, имеющих следующие характеристики: 2xQuadCore Intel
Xeon 5365 3Ghz; 16Gb оперативной памяти; Raid-0 с двумя дисками
SAS 73Gb 10000rpm. Для проведения уникальных расчетов
требовательных к размеру дискового пространства кластер оснащен
быстродействующим внешним массивом объемом 1.6 Тб. В качестве
коммуникационной среды используется Infiniband, в качестве
служебной сети используется Gigabit Ethernet. Производительность,
достигнутая по тесту HPL, составляет 3665 Gflop/s. Операционной
системой служит Linux SLES 10. Набор программного обеспечения
был пополнен пакетом Molpro. Запуск данной системы позволил
выйти на качественно новый уровень проведения расчетов.
101
ИНТЕРАКТИВНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
ПРОСТРАНСТВО
Колоскова С.Е.
Южный федеральный университет,
кафедра немецкого языка ЮФУ
loreley@sfedu.ru
Использование современных информационных технологий
занимает сегодня все более важное место в образовательном процессе
в глобальном мире. Ежегодные научно-методические конференции
ЮГИНФО наглядно свидетельствуют об увеличивающемся
количестве исследований, посвященных этому вопросу. Современные
информационные
технологии
дают
возможность
создавать
информационное образовательное пространство в глобальной сети
Интернет.
Уникальные возможности для создания интерактивного
образовательного пространства предоставляет международный e-mail
проект «Тандем: Изучение иностранных языков через Интернет», в
рамках которого можно изучать 14 европейских языков, размещенных
на соответствующих серверах. В 1997 году была создана первая
русская версия этого проекта, размещенная на Тандем-сервере РГУ
(http://www.sfedu.ru/tandem.html), а в 2002 году – вторая версия. Этот
интерактивный образовательный проект предполагает парную работу
партнеров с различными родными языками (в данном случае –
русским и немецким). Они имеют возможность совершенствовать
знание изучаемого языка с помощью партнера, знакомиться с
культурой и обычаями его родины, приобретать знания
профессиональной направленности. В этом образовательном
пространстве большую роль играют как когнитивный, так и
социальный и эмоциональный аспекты. Не менее важное значение
имеют и электронные форумы, которые могут служить виртуальной
«учебной аудиторией» и местом для дискуссий по актуальным
проблемам.
Интерактиавное образовательное пространство было также
создано в проекта „Mit Deutsch durch die Welt. Interkulturelle Brücken
bauen – Jugendverständigung entwickeln“ (http://sfedu.ru/kaf/pro) «Межкультурное сотрудничество и развитие взаимопонимания
молодежи в русско-немецком языковом пространстве».
Цель
проекта:
- развитие коммуникативной и межкультурной компетенции,
- совершенствование владения немецким языком как иностранным,
- использование современных информационных технологий как
102
средства развития межкультурной коммуникации и вхождения в
европейское
образовательное
и
культурное
пространство,
- развитие толерантности и взаимоуважения представителей разных
народов,
- знакомство с культурным наследием народов Северного Кавказа и
Юга
России,
- создание молодежного информационного форума в Интернете по
данной тематике.
Участниками проекта стали студенты ЮФУ и других вузов
Ростова, а также вузов Северного Кавказа и университета г.Потсдама
(Германия). Они присылали на сайт проекта свои эссе, сочинения,
рефераты, статьи и переводы поэзии Б.Брехта, юбилей которого
отмечался в этом году. Жюри в составе преподавателей-экспертов и
лектора ДААД Томаса Кейта оценивало присланные работы и
отмечало лучшие, которые были премированы на заключительном
этапе проекта.
Новое информационно-образовательное пространство было
также создано в рамках проекта "Использование современных
информационных технологий для развития межкультурной
коммуникации с целью повышения квалификации преподавателей и
студентов
в
русско-немецком
языковом
пространстве
(межпредметные связи)" (http://sfedu.ru/kaf/interkultur-2008). Проект
призван содействовать повышению конкурентоспособности ЮФУ за
счет создания уникальных интерактивных образовательных ресурсов
для развития межкультурной компетенции по проблеме "Развитие
межкультурной коммуникации". Целью проекта явилось создание
интерактивного образовательного пространства для получения
дополнительной иноязычной лингвистической и межкультурной
компетенции; расширения кругозора по этнокультурным системам
мира; изучение роли немецкой классической литературы в
формировании новой мировоззренческой позиции; исторические
предпосылки создания мультикультурного общества и проблемы
мигрантов в Германии.
Проект
проблемно-ориентированный,
инновационный,
междисциплинарный, использует гуманитарные технологии и
соответствует приоритетному направлению по повышению
квалификации преподавателей и студентов вузов в рамках
Национального проекта "Образование". Актуальность проекта
обусловлена огромным значением политики межкультурного диалога
в глобальном мире, что подчеркивает объявление 2008 года
Европейским Годом межкультурного диалога. Задачей проекта
являлось развитие межкультурной компетенции, толерантности,
взаимопонимания и взаимоуважения разных национальностей.
103
Образовательная и воспитательная направленность проекта
полностью
соответствовала
современным
гуманитарным
технологиям.
Использование
современных
информационных
технологий является неотъемлемым компонентом проекта. В
интерактивном общении через Интернет происходит обмен знаниями,
культурными ценностями, сопоставление собственного и чужого, в
результате чего растет взаимопонимание между молодежью разных
стран. Средством коммуникации в данном проекте являлись немецкий
и русский языки.
В этом проекте особую роль играло создание межпредметного
образовательного интерактивного пространства, тесно связанного с
целью проекта. Межкультурная коммуникация охватывает различные
сферы гуманитарных технологий в глобальном мире. Проф. В.Г.Драч
(факультет философии и культурологии) представил в интерактивное
образовательное
пространство
исследования
по
проблеме
«Этнокультура в системе мировой межкультурной коммуникации».
Каждый этнос обладает уникальным конкретно-историческим
опытом, выражающемся в особой форме деятельности и
взаимодействия с другими сообществами. Это философское
рассмотрение этнокультуры стало основой для проведения
виртуального коллоквиума в интерактивном образовательном
пространстве. Большое внимание было уделено трансформации
этнокультур в условиях глобализации. Проблемы социокультурных
инноваций, традиции и инновации в контексте глобализации, разные
формы обновления традиций – все это служит мотивацией для
участников проекта к проведению дальнейших исследований и
повышению квалификации в этой области.
Составной частью проекта в сфере межпредметных исследований
был также цикл лекций доцента исторического факультета
В.Ю.Щербакова «Формирование многонационального общества и
правый радикализм в Германии». Он осветил важные проблемы
национальных меньшинств в Германии в историческом аспекте и,
прежде всего, формирование многонационального общества в ФРГ
после Второй мировой войны. «Миграция как политическая
проблема» стала темой интерактивного коллоквиума. Особое
внимание в цикле лекций было уделено проблемам правого
радикализма в Германии, политической системе и политическим
партиям ФРГ и их отношению к проблеме миграции и усиления в
связи с этим правого радикализма в современной Германии.
Межпредметная
составляющая
значительно
обогатила
содержательную
сторону
интерактивного
образовательного
пространства в данном проекте.
104
СПОСОБ ДЕМОНСТРАЦИИ ЭКРАНА ПРЕПОДАВАТЕЛЯ
В ЛОКАЛЬНОЙ СЕТИ С ПОМОЩЬЮ
СВОБОДНО РАСПРОСТРАНЯЕ МОГО ПО
Колосов М.С., Кан М.Н.
Южный Федеральный университет, физический факультет
Введение
В ходе проведения семинарских и практических занятий по
самым различным дисциплинам часто возникает потребность
демонстрации изображения с экрана компьютера для аудитории
слушателей. Во время лекций подобная задача, как правило, успешно
решается при помощи мультимедийного проектора. Однако не всякая
аудитория для проведения практических занятий оснащена
проектором, кроме того, его использование требует свободного
пространства (экрана) и затемнения аудитории. В то же время во
многих учебных аудиториях стоит несколько ПК, объединенных в
локальную сеть, чьи экраны можно задействовать для показа
изображений с преподавательского ПК (ноутбука или стационарного
компьютера). Основная проблема - в наличии программного
обеспечения (ПО), реализующего такую функциональность.
Задача отображения экрана преподавателя на компьютерах
учащихся
особенно актуальна (и имеет преимущества перед
проектором) при проведении занятий, где требуется демонстрация
мелких деталей изображения, например, элементов графического
интерфейса или фрагментов исходного кода программ.
Архитектура решения
Для
платформы
Microsoft
Windows
существуют
специализированные коммерческие продукты для поддержки
учебного процесса с функциями показа экрана преподавателя на
компьютерах локальной сети. Например, "MasterEye XL" от
швейцарской фирмы MasterSolution, "NetOp School" датской
компании Danware Data A/S, "NetSupport School" от NetSupport Ltd,
"Палантир" российской компании Атанор [1]. В отличие от этих
программных средств, предлагаемое нами решение базируется на ПО,
распространяемом по лицензии GNU GPL, которая не требует платы
за использование и дает возможность модифицировать исходный код
под собственные задачи. Предлагаемое решение имеет ряд других
достоинств, которые перечислены ниже.
В основе предлагаемого нами способа демонстрации экрана лежит
технология VNC [2], изначально созданная для удалённого доступа к
рабочему столу ПК. Система VNC состоит из VNC-сервера,
передающего изображение экрана, VNC-клиента, подключающегося к
105
серверу и открытого сетевого протокола RFB [3], по которому ведётся
соединение. Из всего многообразия программных реализаций
технологии VNC мы остановились на использовании пакета UltraVNC.
Клиент (viewer), входящий в состав пакета, способен работать в
режиме ожидания подключения от сервера (listen mode). Таким
образом, инициировать соединение может серверная сторона, то есть,
чтобы начать демонстрацию экрана, не требуется никаких действий со
стороны учащихся.
Возможности и удобство использования
Установка текущей версии UltraVNC 1.0.5 занимает несколько
минут. VNC-сервер можно устанавливать как службу, тогда изменить
его настройки сможет только пользователь с правами администратора.
На заключительном этапе установки необходимо задать пароль для
подключению к VNC серверу. По завершении установки остается
добавить в автозагрузку запуск VNC-клиента в режиме ожидания и
разрешить входящие соединения к от VNC-сервера в настройках
брандмауэра. Версия UltraVNC 1.0.5 стабильно работает на Windows
Vista, однако при включении на VNC-сервере передачи интерфейса
Vista Aero на клиентах наблюдались существенные задержки. По этой
причине мы не рекомендуем без необходимости (например, при
необходимости показа боковой панели Vista) отключать на сервере
опцию блокировки интерфейса Vista Aero, включённую по
умолчанию. Впрочем, как утверждают разработчики, можно
существенно
увеличить
производительность,
установив
дополнительные драйверы, предложение о загрузке которых
возникает во время установки UltraVNC.
К достоинствам UltraVNC можно отнести поддержку интерфейса
командной строки, в частности для массового подключения VNCклиентов в начале демонстрации достаточно выполнить на сервере
команду "«winvnc -connect <имя_хоста>" для каждого клиентского
компьютера. Эти команды могут быть объединены в cmd-скрипт,
после чего начало демонстрации сводится к запуску одного ярлыка на
сервере. Административные настройки на сервере позволяют
игнорировать ввод (мышь и клавиатуру) клиентов. Изображение
экрана появляется у пользователей на полном экране или в отдельном
окне, которое можно свернуть или уменьшить и продолжать
выполнение задания. Поскольку используемое ПО бесплатно, а его
установка проста, VNC-сервер может быть установлен на все ПК в
аудитории, что позволяет демонстрировать экран любого учащегося.
Соединение с сервером может быть установлено не только внутри
локальной сети, но и по Интернету.
106
К недостаткам можно отнести низкую производительность
системы VNC при работе со сложными и быстро меняющимися
изображениями (видео, 3D-графика, компьютерные игры).
Дополнительные возможности и перспективы использования
UltraVNC совмещает функции демонстрации экрана с основным
назначением – удаленным доступом, что особенно актуально в
специализированных компьютерных классах, где преподавателю
зачастую приходится выполнять также функции системного
администратора. Наличие VNC-клиентов и VNC-серверов для
различных ОС (Linux/Unix, Mac OS, мобильные платформы Pocket
PC и J2ME) позволяет использовать предложенный способ в сетях с
различными операционными системами. Возможность UltraVNC
передавать изображение по протоколу HTTP (по умолчанию
используется порт 5800) делает возможным подключение к
трансляции из браузера (с помощью Java-клиента, требующего
установки виртуальной машины Java). В сочетании с использованием
беспроводной точки доступа в режиме DHCP это может быть
актуально при проведении занятий и конференций в больших
аудиториях, когда все детали презентации можно увидеть на личном
ноутбуке,
просто
набрав
в
браузере
"http://имя_презентационного_компьютера:5800". UltraVNC также
можно использовать для проведения интерактивных занятий через
Интернет, сопровождая их голосовой связью через программу Skype
или её аналоги. Слушатели в процессе демонстрации могут повысить
быстродействие, снизив глубину цвета до 256 цветов, чего вполне
достаточно для адекватного восприятия цветных графиков и схем.
Предложенное решение было опробовано на занятиях
посвященных основам информационных технологий (демонстрация
работы с прикладным ПО и настроек Windows) и практикуму по
биофизике (демонстрация компьютерного интерфейса спектральных
приборов и спектров, получаемых в ходе лабораторных работ) на
кафедре биофизики и биокибернетики физического факультета ЮФУ в
2006-2008 гг.
Литература
1. Сушков С.А. Специализированные программы поддержки
образовательного процесса // Сборник трудов конференции
"Информационные технологии в образовании", 2003.
2. T. Richardson, Q. Stafford-Fraser, K.R. Wood, A. Hopper. Virtual
Network Computing // IEEE INTERNET COMPUTING, 1998. Vol. 2, No.
1, pp. 33-38.
3. T. Richardson, K.R. Wood. The RFB Protocol // ORL, Cambridge,
January, 1998.
107
ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ КОНСУЛЬТАЦИОННО ИНФОРМАЦИОННОГО ИНТЕРНЕТ -РЕСУРСА
В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ
Колчков В.И.
Московский университет инженерной экологии
micr@bk.ru
Одним из направлений повышения качества образовательного
процесса является информатизация образования. Развитие сетевых
информационных
технологий
направлено
на
повышение
возможностей и доступности распространения и получения
информации, что открывает большие перспективы в сфере
образования. В настоящее время можно говорить о тенденции слияния
образовательных и информационных технологий. Не проводя
сравнительного анализа локальных и глобальных сетевых технологий,
можно предположить, что последние обладают гораздо большими
возможностями и позволяют формировать на основе Интернет-сети
принципиально новые интегрированные технологии обучения.
По традиционной схеме образовательный процесс включает ряд
этапов,
главным
из
которых
является
непосредственное
взаимодействие преподавателя со студентами и конкретным
студентом в отдельности. Можно предположить, что решение
проблемы качества образования, в которое должно переходить
количество, на это как известно в настоящее время ориентировано
высшее образование, требует повышение эффективности указанного
взаимодействия. Вот тут на наш взгляд и вписываются
информационные технологии. Причем, большой ошибкой является
ломка традиционных методов и превалирующее увлечение только
виртуальными средствами, как это часто встречается. Формально
процесс обучения можно представить в виде взаимосвязанных
отношений: преподаватель - студент - преподаватель - лекции практические занятия - консультации - студент - самостоятельная
работа студента - преподаватель - контроль знаний. Повышение
качества образовательного процесса предполагает повышение
эффективности взаимодействия преподавателя со студентом на всех
этапах, в большей или меньшей степени на каждом из них. Этого
можно достичь на основе пропорционального, зависящего также и от
формы обучения, использования информационных Интернетресурсов. Практика применения Консультационно-информационного
ресурса "ТОЧНОСТЬ-КАЧЕСТВО" (www.micromake.ru) подтвердило
правильность нашего подхода. Каждый, кто проявит интерес, может
108
свободно ознакомиться со структурой, содержанием и техническими
возможностями Ресурса. Здесь же отметим, что создание такого
Ресурса требует определенных знаний не только, что естественно,
предмета, но и определенного умения в разработке внешнего
оформления, создания надлежащей навигации, а самое главное
поддержания
Интернет-ресурса
на
достаточном
уровне,
соответствующему его назначению. Образовательный ресурс
"Micromake" (ТОЧНОСТЬ - КАЧЕСТВО) предназначен студентам,
аспирантам, инженерам, а также работникам, занятым в сфере
производства. Ресурс предусматривает возможность интерактивного
взаимодействия преподавателя со студентами on-line: Skype
micromake, ICQ UIN 4847777, содержит возможность самоконтроля и
тестирования. Из приведенного описания Ресурса можно сделать
вывод о достаточно широком спектре взаимодействия в процессе
обучения. Конечно, знакомство с Ресурсом вызовет у ряда
преподавателей закономерное сомнение, в том, что цель может не
оправдать те физические, интеллектуальные, а иногда и материальные
затраты, которые необходимо вложить конкретному преподавателю.
Обращаем внимание, что основные действия должны исходить
именно от конкретного преподавателя, т.к. имеющиеся технические и
людские возможности образовательного учреждения, в полной мере
не заменят преподавателя, ввиду его уникальных профессиональных
особенностей. В этом смысле Ресурс также должен быть в
определенной степени уникален и поэтому требует от преподавателя
значительных трудозатрат. Но как раз в этом случае и произойдет
слияние образовательных и информационных технологий, о котором
упоминалось выше. Следует сделать вывод, что применение
информационных Интернет-технологий есть движение в направлении
повышения качества обучения, путем повышения эффективности
взаимодействия
преподавателя
со
студентом
на
этапах
образовательного
процесса
и
одновременном
расширении
возможностей этого взаимодействия. При этом существенно,
повышается комфортность труда, как для студента, так и для
преподавателя.
109
ИНФОРМАЦИОННАЯ КУЛЬТУРА ПЕДАГОГА
КАК ФАКТОР ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ
Конюшенко С.М.
Российский государственный университет им.И.Канта
Важным фактором информатизации образования является
информационная культура педагогов, готовность педагога к
применению информационных технологий в обучении. Для решения
этой сложной задачи необходима подготовка кадров всех работников
сферы образования к использованию информационных технологий,
формирование информационной культуры педагогов, введение новых
специальностей в педвузах для подготовки специалистов в области
информатизации образования.
Реализация процесса информатизации образования не возможна
без подготовки:
- специалистов - пользователей определенного прикладного
программного обеспечения, используемого в учебном процессе и
управлении образованием;
- специалистов - методистов - организаторов по внедрению
информационных технологий в процесс обучения и управления
образованием, которые должны знать методы системного анализа,
информационного моделирования в области образования и уметь
регулировать информационные потоку.
Обычно выделяют три уровня приобщенности человека к миру
информатики
и
вычислительной
техники:
компьютерную
осведомленность (первоначальное знакомство с компьютером),
компьютерную грамотность и информационную культуру.
Первоначальное знакомство с компьютером происходит в
детском возрасте еще до прихода в школу. Азы грамотности
современные дети постигает еще в детском саду. На наш взгляд,
изучение начал информатики и вычислительной техники следует
начинать как можно раньше.
Компьютерная грамотность - это умение читать и писать, считать
и рисовать, искать информацию и работать с программами на
персональном компьютере.
Анализ
существующих
общеобразовательных
программ
показывает, что в настоящее время в общеобразовательной школе
возможно обеспечение лишь компьютерной осведомленности
учащихся, в лучшем случае - их компьютерной грамотности. Что же
110
касается формирования информационной культуры у школьников, то
эта задача может быть решена только после того, как педагоги сами в
своей массе овладеют информационной культурой.
Что же такое информационная культура педагога?
Под культурой общества понимают совокупность практических,
материальных и духовных достижений, которые отображают
исторически достигнутый уровень развития общества и человека и
воплощаются в результатах продуктивной деятельности. Надо сказать,
что это далеко не единственное определение понятия культура, но
опираясь на него, можно сделать вывод, что одним из важнейших
компонентов культуры вообще сегодня становится информационная
культура. Представление о сущности информационной культуры
разнообразно, при этом обращает на себя внимание тот факт, что в
определениях информационной культуры больше учитывается
необходимость знаний и умений по работе с информацией, в меньшей
степени – возможности человека для такой работы. О способностях
как психологической характеристике деятельности человека в
условиях информатизации упоминается в самом общем плане.
Видимо, этим можно объяснить то большое внимание, которое
уделяется в теории и практике образования созданию различных
подходов к методике овладения новейшими информационными
технологиями, различных учебных пособий и рекомендаций, в
которых вопросы развития информационной культуры решаются на
основе
«знаниевой»
парадигмы.
Специальному
развитию
возможностей
человека
для
овладения
информационными
технологиями и умениями их применять практически внимание нигде
не уделяется. В то же время бесспорным выступает факт, что каждый
человек, включенный в процесс овладения информационными
технологиями, достигает тех успехов, которые детерминированы
отпущенными ему природой задатками, уровнем развития
соответствующих этой деятельности способностей. Поэтому логично
предположить, что развитие информационной культуры человека
зависит от развития человеческих способностей, а результат
овладения информационной культурой будет тем выше, чем более
этот процесс будет подчинен развитию требуемых способностей.
Информационная культура, на наш взгляд, должна включать
достаточно высокие уровни развития таких свойств и качеств психики
и личности человека, которые придают профессиональной
деятельности педагога отличительные, качественные характеристики
(меняют
индивидуальный
стиль
деятельности,
развивают
компетентность педагога, повышают его авторитет у учащихся и
коллег и др.).
111
Для педагога особенно важно проникновение в суть процессов
обработки информации, причем достаточно глубокое, чтобы можно
было легко и быстро решать различные задачи на компьютере,
подобно тому, как истинно грамотный человек может свободно читать
и писать. Под проникновением в суть процессов обработки
информации мы понимаем умение правильно воспринимать
различную информацию, выделяя в ней главное и отметая
второстепенное, применять различные виды формализации
информации, широко использовать информационное моделирование
для изучения различных объектов и явлений, анализировать
полученные результаты.
Подводя итог сказанному, назовем основные, характерные
признаки информатизации образования:
- информационная культура педагога является в настоящее время
приоритетной составляющей его педагогической культуры по
отношению к компьютерной грамотности;
- формирование
информационной
культуры
школьника
признается в качестве одной из целей подготовки специалиста;
- обеспечение информационной культуры
преподавателя,
модернизация содержания обучения с целью решения проблемы
формирования информационной культуры школьника;
- направленность на формирование информационной культуры
педагога выражается пока в стремлении обеспечить компьютерную
грамотность и владение информационными технологиями, а развитие
способностей использовать их в педагогической деятельности,
развитие интереса к этому, соответствующего мировоззрения,
личностных и психических качеств, характеризующих педагога,
обладающего информационной культурой, пока только зарождаются в
системе образования и требуют специальных исследований,
разработки методологических, теоретических и методических
оснований.
112
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФУНКЦИИ РАНЖИРОВАНИЯ ПРИ
МОДЕЛИРОВАНИИ ИНФОРМ АЦИОННОГО ПОИСКА
Котов Э.М.
Таганрогский технологический институт
Южного Федерального университета
kotov@tsure.ru
Предложим следующее формальное представление для
информационно-поисковых систем (ИПС). Данная модель использует
функцию ранжирования как связь между документами и запросами,
наряду с более гибким определением компонентов документа и
запроса. Причем структура текста в пределах документа не
учитывается, то есть, документы – это множество терминов (таким
образом эта модель опускает сегментацию).
ИПС может быть представлена как кортеж:
D, Q, T , r ,
где
D − множество документов в коллекции, D  2T , т.е.
документ − множество терминов;
T
Q − множество запросов, Q  2 , следовательно, запрос − также
множество терминов;
T − множество терминов, из которых составлены документы и
запросы;
r − функция ранжирования:
r : 2T  2T   определим область этой функции как любую
пару из множества терминов и возможно принять ранговую величину
между двумя документами, двумя запросами или документом и
запросом.
r( x, y )  z; x, y  2T  z  
со следующими свойствами:
T
1. r ( x, y )  1, x  2 (рефлективности);
2. r( x, y )  r( y, x ), x, y  2 (симметричности).
Эта модель обобщает те модели, в которых по запросу
возвращается множество n документов, и фактически документы
также могут использоваться в качестве запросов. Так как картография
поиска - функция и образ любой пары (текст, текст) (любой документ
или запрос), то множество документов превращается в полный
заказанный набор следующим образом:
D , rx ,
T
113
где  rx − отношение определяемое как:
a, b  2T , a  b  r(a, x )  r(b, x )
Теперь определим новое множество, назовем его поисковым
множеством, которое состоит из n документов с более высокой
ранговой величиной для данного документа или запроса. Зададим:
n  N − фиксированная естественная величина;
x  2T − текст, использованный в качестве запроса;
I  {I1 , I 2 ,..., I m } − раздел D,
определим поисковое множество Rxn как:
Rxn  I k  I , (| I k | n )  (d i  d j ), d i  I k , d j  D  I k , rx
Далее
возможно
определить
(дескрипторный индексатор) как кортеж:
ключевое
слово-цедент
W , D,  ,
где
W − множество дескрипторов (ключевых слов);
D − множество помеченных документов (документы с
ключевыми словами-цедентами);
 − функция назначения. Эта функция является распределением:
 : D  2W ; d i   (d i )   i  2W
 использует документ как аргумент и
Таким образом,
производит ряд ключевых слов, принадлежащих контролируемому
словарю (тезаурусу) W.
Отметим, что тезаурус был упрощен, опуская такие отношения
как обобщение, синонимия, и т.д. Будем считать, что тезаурус
является только списком контролируемых терминов.
114
ПАКЕТ СТРУКТУРНОГО ДИНАМИЧЕСКОГО
МОДЕЛИРОВАНИЯ «ITHINK» КАК ИНСТРУМЕНТ
ФОРМИРОВАНИЯ И РАЗВИТИЯ СИСТЕМНОГО МЫШЛЕНИЯ
Крюков С.В.
Южный Федеральный университет,
экономический факультет
svk1@list.ru
В условиях как никогда сложной, быстро меняющейся внешней
среды главным конкурентным преимуществом является способность
организации учиться быстрее, чем ее конкуренты. Долгая ориентация на
локальные перспективы выработала определенные стереотипы
мышления, которые затрудняют обучение, как отдельных людей, так и
целых организаций. До настоящего времени доминирующей парадигмой
в области бизнеса является «факторное мышление». В ответ на вопрос
«Что послужило причиной …?» большинство специалистов начинают
составлять список факторов, повлиявших, по их мнению, на
рассматриваемое событие или ситуацию. При этом стремятся выявлять
прямолинейные односторонние причинные связи. Неправильно
представлять отношения между причиной и эффектом как путь в одном
направлении. Скорее это замкнутый цикл взаимного влияния, чем
прямолинейные односторонние отношения.
Другой стереотип «факторного мышления» относится к тому, где
располагают ответственность за достижение результата. «Факторное
мышление» рассматривает систему как «эффект», т.е. на
результативность системы влияют внешние силы, которые находятся
вне ее контроля.
Еще один стереотип «факторного мышления» – это
корреляционное связи. В рамках парадигмы «факторного мышления»
основной вопрос - какие факторы, и в какой степени влияют на
конечный результат?
Чтобы увеличить способности организации к обучению, а тем
самым и конкурентные преимущества, необходимо избавиться от этих
стереотипов. Необходимо перейти к более широкой, более
дальновидной парадигме, каковой является «системное мышление».
Парадигма «системного мышления» производит три важных
«сдвига» по сравнению с парадигмой «факторного мышления».
Первый сдвиг - от прямолинейных причинно-следственных связей к
цикличным, что обуславливает переход от статичной ориентации к
динамичной. Второй сдвиг - от внешне-ориентированной к внутреннеориентированной ответственности за результативность. Третий сдвиг
- от корреляционного к операционному мышлению. Эти три сдвига в
мышлении повышают способность организации к обучению в
условиях окружающей среды, характеризующейся увеличением
взаимозависимости и ускорением изменений.
115
Технология может помочь реализовать парадигму. Парадигме
«факторного мышления» соответствует технология, основанная на
электронных таблицах. Если посмотреть на электронную таблицу, то
можно увидеть «стену чисел», потому что считается, что числа
заслуживают
наибольшего
внимания.
В
рамках
процессориентированных подходов, таких как TQM (менеджмент всеобщего
качества), BPR (реинжиниринг бизнес-процессов) считается, что числа
только иллюстрируют входы и выходы процесса. Если вы хотите
улучшить выходы, вам нужно улучшить сам процесс, а не только
«поколдовать» над числами.
Парадигме «системного мышления» соответствует технология,
основанная на моделях системной динамики. Методология системной
динамики делает возможным имитационное моделирование поведения
сложных систем, для которых обычные подходы не позволяют находить
приемлемые решения. С одной стороны, динамическое моделирование
можно рассматривать как инструмент, позволяющий получать прогнозы
развития сложных социально-экономических систем, а с другой – как
метод, позволяющий своевременно диагностировать причины тех или
иных негативных процессов, которые могут произойти в будущем.
Подобная диагностика является также основой для достижения более
глубокого понимания лицом, принимающим решения, поведения
сложной системы.
Пакет структурного динамического моделирования «ithink»
предназначен для разработки имитационных потоковых моделей
поведения сложных систем и используется при анализе
разнообразных ситуаций в сферах интенсивной деловой активности,
таких как бизнес, управление, политика, военное дело и т.п.
Подобные модели позволяют: формировать высокоуровневые
описания, способствующие уточнению и более глубокому пониманию
сущности протекания сложных процессов; имитировать поведение
различных объектов с целью обнаружения нежелательных эффектов в
прошлом и смягчения или полного предотвращения их влияния в
будущем; в короткие сроки разрабатывать действующие прототипы
для их дальнейшего использования в качестве формальных
спецификаций
фрагментов
интегрированных
корпоративных
приложений.
Работа с пакетом «ithink» не требует специальных навыков и
владения сложными математическими методами. Процесс разработки
модели сочетается с отображением на экране моделируемых структур
и взаимосвязей. Программа модели автоматически «подстраивается»
под
структурную
схему,
сформированную
разработчиком.
Перестроение схемы приводит к автоматическим изменениям в
алгоритме и программе модели. Таким образом, обеспечивается
уникальный эффект «визуализации» моделирования.
116
СИСТЕМА УДАЛЕННОГО ОБУЧЕНИЯ
TUTOR OFFLINE V.2.0
Кулаков С.В., Цукерман В.Д.
НИИ Нейрокибернетики
Южного Федерального университета
w503@krinc.ru, vdts@krinc.ru
Система удаленного обучения Tutor OffLine (TOL) сочетает в
себе элементы управления как общим (CMS), так и учебным (LCMS)
контентом и предназначена для создания сайтов удаленного обучения,
которые могут быть использованы для освоения широкого спектра
дисциплин.
Основная идея TOL – обеспечить участникам образовательного
процесса возможность обмениваться вопросами и ответами (причем в
обе стороны) как бы «вживую», но в отложенном времени. Тем самым
система получает явные педагогические преимущества по сравнению
с автоматическими тестами, но в то же время имеют место экономия
интернет-трафика и свобода личных расписаний по сравнению с
системами on-line.
Единица образовательного контента TOL – задание, которое
готовится преподавателем сайта удаленного обучения, выглядит как
страница сайта и включает в себя теоретическую часть, ссылки на
литературу, ссылки на ресурсы Интернет, а также вопросы, на
которые в произвольной форме должен отвечать студент,
выполняющий задание (для этого в тексте задания система организует
окна ввода).
Задания по своему смыслу объединены в более крупные
структуры – учебные курсы. Как правило, у всех заданий одного курса
один автор-преподаватель. Он же получает задания на проверку по
мере выполнения их студентами.
В TOL, кроме преподавателей и студентов, существует еще одна
группа важных участников образовательного процесса – кураторы.
Куратор составляет индивидуальные учебные планы для каждого
студента из общего числа заданий, существующих в данный момент в
системе. Тем самым реализуется концепция индивидуальной
траектории обучения в рамках сайта.
Взаимодействие
участников
образовательного
процесса
представлено на диаграмме рис. 1. TOL v.2.0 поддерживает любое
количество кураторов, преподавателей, студентов и обучающих
курсов.
Важной особенностью TOL v.2.0 является реализация
возможности для подлинно коллективных усилий по созданию
117
учебного контента сайта. Преподаватели самостоятельно работают
над созданием и редактированием своих учебных курсов, при этом
никаких знаний по программированию и html-верстке не требуется.
Не нужно также разбираться с какими-то специальными формами для
подготовки контента. Задания готовятся в редакторе MS Word, а
система поддерживает любое оформление, доступное в нем: картинки,
таблицы, гиперссылки, внутренние рисунки Word, художественные
шрифты и т.п., при этом встраивая задание в общий дизайн сайта.
Кроме того, для работы с системой не требуется специального ПО,
нужен только компьютер с произвольным веб-браузером и доступом к
Интернет.
Рис. 1. Цикл жизни студента образовательного сайта
К настоящему времени накоплен некоторый опыт эксплуатации
сайтов TOL. Области применения:
- дополнительные учебно-образовательные курсы при дневной
форме обучения. В частности, система применяется при отборе
студентов в магистратуру по специальностям “Биофизика” и
“Медфизика” (физфак ЮФУ, НИИ Нейрокибернетики ЮФУ);
- освоение ряда курсов основного образовательного контента при
заочной форме обучения (Пединститут ЮФУ и его филиалы).
118
ЭЛЕКТРОННЫЙ ТРЕНАЖЕР ПО ОПТИКЕ
Куропаткина С.А.1, Старикова А.Л. 1, Богатин А.С. 1,
Богатина В.Н. 1, Синявский В.П.1, Раевский И.П.1,
Раевская С.И.1, Соловьев Л.В., Авдеев И.И.
Южный Федеральный университет,
1
факультет физики,
2
факультет математики, механики, компьютерных наук
asbbogatin @aaanet.ru
Созданы электронные тренажеры по многим лабораторным
работам физического практикума для студентов естественных
факультетов ЮФУ. Электронные тренажеры предназначены для
домашней подготовки студентов к занятиям в натурной физической
лаборатории. Тренажер позволяет познакомиться с теорией раздела,
которому посвящена работа, с устройством лабораторной установки,
выполнить необходимый физический эксперимент в виртуальном
пространстве, провести обработку результатов, оценить погрешности
их определения. Пройдя подготовку на тренажере, студент чувствует
себя в натурной лаборатории гораздо уверенней и быстро справляется
с поставленными заданиями. Познакомимся с электронным
тренажером по оптике. Его внешний вид приведен на рисунке.
Рис. Внешний вид тренажера.
Тренажер позволяет, фокусируя изображение предмета на экране
и проводя измерение расстояний от линзы до предмета и от линзы до
119
изображения определять фокусное расстояние и оптическую силу
используемой линзы. При этом могут быть использованы различные
методы расчета фокусного расстояния, в том числе метод Бесселя.
Программа работы тренажера позволяет оценивать результаты
измерений с учетом погрешностей их измерения, что позволяет
производить симуляцию расчета погрешностей определения
фокусного расстояния. Тренажер позволяет также знакомиться с
аберрациями линз, в том числе с астигматизмом косых пучков. В
разработке программы тренажера наряду с преподавателями кафедры
общей физики приняли участие студенты факультета математики,
механики и компьютерных наук.
120
ГИС И ЦИФРОВЫЕ БАНКИ ИНФОРМАЦИИ
ПОЛИГОНА ЮФУ «БЕЛАЯ РЕЧКА»
Левченко С.В., Попов Ю.В., Дюжев С.В., Пустовит О.Е.
Южный Федеральный университет,
геолого-географический факультет
levchenko@rsu.ru
Структура информационных ресурсов полигона «Белая
речка».
Основная цель реализуемого проекта - создание комплексной,
связанной с ГИС, базы данных для хранения и анализа разноплановой
естественнонаучной информации и электронных коллекций как
основы для развития научных исследований, создания современных
учебно-методических пособий.
Цифровая основа.
В комплект созданных к настоящему времени материалов
включены следующие основные элементы ГИС. Топографическая
основа М1:100000 и сопряжённая с ней атрибутивная база,
охватывающая площадь листа L-37-141 и полностью покрывающая
территорию полигона. На основе топографических карт средствами
ГИС ArcGIS создан комплект тематических карт (солярной
экспозиции склонов, площадей водосборных бассейнов и др.),
дополняемый включением в ГИС-проект трёхмерных моделей
рельефа и спектрозональных космоснимков.
Геологические карты М1:50000 для всей площади листа L-37-141
и карты М1:25000 для отдельных участков. Блок геологической
информации
дополняется
картой
фактического
материала,
совмещённой с базой данных, включающей описания более 500
опорных и рядовых обнажений, и схемой тектонических нарушений,
также совмещённый с базой описаний разломов, базами данных
результатов аналитических исследований, комплектом материалов,
полученных путём анализа данных (в том числе с использованием ПО
RockWorks, дополнительных модулей ArcGIS).
Оцифровка
исходного
картографического
материала
производилась средствами топологического векторного редактора
GeoDraw и ГИС Географ 2.0 с последующей передачей в ArcGIS.
Данные программные продукты позволяют создавать корректную
топологическую структуру, географическую привязку с учетом
масштаба
исходной
картографической
информации
и
картографической проекции, что очень важно для цифровых
геологических карт и топоосновы, являющейся основой для
121
дальнейшего анализа и построения карт уклонов, солярной
экспозиции, трехмерных моделей и т.д.
Картографический материал адаптирован для использования в
GPS-навигаторах (с необходимой оптимизацией детальности
отображения).
Биологический данные.
Биологический блок включает базы флористических описаний
500 видов растений и описаний более 300 видов животных,
встречающихся на площади полигона (с необходимыми словарями и
фотоматериалами), электронный атлас сосудистых растений
полигона, электронный ресурс «Опасные биологические объекты».
Атрибутивные данные.
Интегрированные в единый электронный ресурс естественнонаучные данные позволяют на качественно новом уровне
осуществлять учебную деятельность, эффективно реализуя схему:
качественный фактический материал – современные методики результат. Характер представления материала обеспечивает
вовлечение сотрудников и студентов в работы с использованием
современных компьютерных средств хранения, обработки и анализа
информации. Немалую роль в этом играют цифровые банки
фактического материала и созданные современные электронные
учебные пособия («Характеристика полигона «Белая речка» и пр.).
Таким образом, внедрение единого цифрового банка информации
обеспечило качественно новые подходы к проведению практик,
подготовки учебно-методических пособий и организации научных
исследований в районе стационара «Белая речка». Работы в этом
направлении открывают перспективу создания естественнонаучного
полигона и развития междисциплинарных исследований. Уже в
настоящее время налаживается система кросс- и междисциплинарных
технологий взаимодействия. Одним из примером может служить
выполняемые исследования по направлению «Визуальные стратегии
производства знаний в науках о природе», вовлекший в научную
интеграцию не только представителей естественнонаучных
направлений, но и специалистов-психологов.
Работа выполнена в рамках программы развития Южного
федерального университета. Темы № К-07-Т-111, К-08-Т-У-10
122
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ САЙТА КАФЕДРЫ
ФИЗХИМИИ ЮФУ: ДИНАМИКА ПОСЛЕДНИХ ЛЕТ
Левченков С.И., Щербаков И.Н., Коган В.А.
Южный Федеральный университет,
химический факультет,
Южный научный центр РАН
physchem@yandex.ru
Сайт кафедры физической и коллоидной химии ЮФУ
(physchem.chimfak.rsu.ru) создан в конце 2004 г. с целью размещения
комплекса учебно-методических материалов. В настоящее время всё
большее число студентов используют сетевые ресурсы для
самостоятельной работы во время семестра, при подготовке к
экзаменам и зачётам. Наш сайт постепенно становится неотъемлемой
частью образовательного процесса, наряду с традиционными
учебными и методическими пособиями, конспектами лекций и
прочими классическими атрибутами процесса обучения. Как показал
опыт работы, большинство студентов, проходящих обучение на
кафедре, в той или иной степени используют материалы сайта при
подготовке к коллоквиумам, зачётам и экзаменам.
Учебные материалы нашего сайта предназначены для студентов
химического и биолого-почвенного факультетов ЮФУ; доступ к
материалам организован в форме открытой бесплатной электронной
библиотеки. Важнейшими составными частями электронного учебнометодического комплекса являются программы курсов, конспекты
лекций и описания лабораторных работ. Наиболее полно на сайте
представлены материалы по курсам «Физическая и коллоидная
химия» (для студентов-биологов), «История и методология химии»,
«Физическая химия» и «Численные методы в химии».
Разработка и реализация настоящего интернет-проекта были
осуществлены собственными силами. Сайт продолжает динамично
развиваться: за последний год на нём размещён учебно-методический
комплекс по курсу «Численные методы в химии», существенно
расширен раздел, посвящённый курсу «История и методология
химии». Общее число страниц сайта превысило тысячу.
Общепринятыми формальными критериями оценки значимости
интернет-ресурса являются его цитируемость и посещаемость.
Открытый доступ к качественным полнотекстовым учебным
материалам привёл к быстрому росту популярности нашего сайта. Он
занесён в каталоги Яндекса и Google, тематический индекс
цитируемости Яндекса равен в настоящий момент (июнь 2008 г.) 160.
123
Следует отметить, однако, что в июле 2007 г. в связи с изменением
доменного имени официального сайта ЮФУ (с rsu.ru на sfedu.ru) ТИЦ
всех сайтов, обозначенных в каталоге Яндекса как его подразделы,
был значительно понижен (в нашем случае – с 325 до 90).
С начала 2005 г. на нашем сайте побывало уже более 200 000
посетителей. Посещаемость, демонстрировавшая быстрый рост в
2005-2006 гг., во второй половине 2007 г. стабилизировалась на
уровне 2006 г. (см. рис. 1). В дальнейшем существенного роста
посещаемости, видимо, ожидать не следует, поскольку целевая
аудитория посетителей сайта довольно ограничена ввиду его
достаточно узкой специализации.
Рисунок 1. Количество посетителей сайта по месяцам
с января 2005 по август 2008 г.
Анализ посещаемости сайта позволяет сделать некоторые
выводы как о востребованности тех или иных материалов, так и об
аудитории сайта. Как и следовало ожидать, большинство посетителей
(89 %, данные статистики KMiNDEX) интересуются конспектами
лекций, описаниями лабораторных работ и прочими учебными
материалами. При этом 32 % просматривают конспекты лекций по
физической и коллоидной химии для биологов, 30 % – лекции и
материалы по истории химии и 9 % – материалы к лекционному курсу
по физической химии для студентов-химиков. Подавляющее
большинство посетителей – из России (74 %); среди них доминируют
пользователи Интернета из Центрального ФО (41 %), далее идут
Приволжский (16 %), Северо-Западный (15 %), Южный (10 %),
Сибирский (8 %), Уральский (8 %) и Дальневосточный (2 %) округа.
Каждый посетитель просматривает в среднем около 3 страниц сайта,
124
причём 64 % из них используют Internet Explorer, 22 % – Opera и 13 %
– Mozilla Firefox.
Большинство посетителей (около 65 %) попадает на страницы
сайта через поисковые системы, которые при ранжировании
результатов поиска информации по теме сайта помещают его весьма
высоко. Следует отметить, что если в первой половине 2007 г. среди
поисковых систем безоговорочно доминировал Яндекс (62 % от числа
заходов с поисковых машин в январе-марте 2007, Google – 25 %), то
сейчас популярность Google среди наших посетителей заметно
выросла (за первое полугодие 2008 г. Яндекс – 41 %, Google – 36 %).
Три года успешного функционирования сайта доказывают, что
небольшому коллективу вполне по силам реализация достаточно
серьёзных образовательных интернет-проектов при минимальных
вложениях. В то же время нельзя не отметить, что проекты, подобные
нашему, вряд ли когда-либо будут способны конкурировать с
признанными лидерами образовательного сегмента Интернета,
такими, как, например, портал фундаментального химического
образования России ChemNet (МГУ, www.chem.msu.su).
Перспективным решением, способным обеспечить эффективную
информационную
поддержку
образовательной,
научной
и
инновационной деятельности университета в области химии, могла бы
стать интеграция существующих химических интернет-ресурсов
ЮФУ – сайта химического факультета (chimfak.sfedu.ru), НИИФОХ
ЮФУ (ipoc.rsu.ru), сайта кафедры физхимии и сайта студентов
химфака ЮФУ (chemstudent.rsu.ru) – в многопрофильный химический
портал. Реализация подобного проекта, однако, вряд ли окажется по
силам небольшой группе энтузиастов, поскольку потребует большой
организационной работы и известных финансовых вложений. Тем не
менее, создание качественных тематических образовательных
порталов, несомненно, могло бы стать важным фактором,
способствующим усилению конкурентных позиций Южного
федерального университета на рынке образовательных услуг.
125
ТЕХНОЛОГИИ БАЗ ДАННЫХ
В СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ ВУЗА
Литвиненко А. Н.1, Варяница А. Я.1, Сухорукова О. Б.2
1
Южный Федеральный университет,
факультет математики, механики и компьютерных наук,
2
Ростовский государственный университет путей
сообщения
litva@rsu.ru
Деятельность высших учебных заведений предполагает
хранение и обработку большого количества различной информации. С
развитием информационных технологий все больше информации
переносится из бумажных носителей в различные программные
системы, основанные на применении технологий баз данных.
Рассмотрим свойства, которыми должна обладать подобная
система. База данных информационного обеспечения вуза должна
решать различные задачи. Это обеспечение бухгалтерских функций,
функций отдела кадров, учебно-методического управления, отдела
кадров студентов и т.д. Кроме того, она должна обладать простым и
понятным интерфейсом, так как с ней работают как профессионалы,
так и неквалифицированные пользователи. Желательно иметь
возможность обращения к системе с любого компьютера, без
установки надлежащего программного обеспечения. Для этого
эффективным является использование Web-интерфеса. Немаловажно,
чтобы система не только хранила информацию, но и участвовала в
учебном процессе, то есть, чтобы в работе над развитием и
изменением системы участвовали студенты. Таким образом, обучение
студентов становится не оторванным от жизни, а, наоборот, строится
на реальных задачах. Рассмотренные выше свойства накладывают на
программную систему управления вузом ряд требований. Она должна
быть легко масштабируемой, прозрачной для пользователя, иметь
систему разграничения полномочий, возможность доступа к
информации в соответствии с иерархической структурой управления,
поддерживать многопользовательскую работу, а также обеспечивать
информационную безопасность и распределенную обработку
информации.
Еще одной важной особенностью системы управления вузом
является
наличие
возможности
помогать
студентам
в
трудоустройстве, а работодателям в поиске квалифицированных
кадров. Таким образом, система должна отслеживать успеваемость
студентов, успехи в продвижении их научной деятельности,
126
взаимодействие с работодателями, карьерный рост, строить рейтинги
студентов. Для обеспечения взаимодействия студентов с
работодателями требуется наличие возможности работы с резюме и
вакансиями, экспорта их в файлы различных форматов, а также
взаимодействие с распространенными Интернет-ресурсами по
подбору персонала.
Немаловажным фактором является то, что программная система
управления вуза постоянно развивается, изменяется. Поэтому при ее
проектировании
и
разработке
необходимо
предусмотреть
возможность того, чтобы такие модификации производились с
максимальной эффективностью, надежностью. Это требование ставит
перед разработчиками много нетривиальных задач, решение которых
возможно только при использовании новейших методов современной
программной инженерии, таких как аспектно-ориентированное
программирование, использование XML-технологий, открытых
форматов данных и т.д.
Таким образом, использование новейших методов современной
программной инженерии в области баз данных позволяет создать
программную систему управлением высшим учебным заведением,
учитывающую специфику образовательной отрасли и отвечающую
одному из самых главных требований – возможности постоянного ее
развития.
127
КОНЦЕПЦИЯ АППАРАТА СОБЫТИЙ КАК
ОБЯЗАТЕЛЬНАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ
СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ КУРСОВ
ПРОГРАММИРОВАНИЯ
Маринченко Ю.А.
Южный Федеральный университет,
факультет математики, механики, компьютерных наук
ymarin@mail.ru
Для того чтобы стать квалифицированным специалистом в
области программирования недостаточно досконально знать все
команды определенного языка программирования. Перевод алгоритма
решаемой задачи в директивы среды программирования является
кодированием, которое в современных языках программирования не
требует высокого профессионализма. А вот определение алгоритма
решаемой задачи, анализ различных путей выполнения поставленной
задачи требует определенного уровня квалификации программиста.
Существует ряд концептуальных техник, которым следует уделить
особое внимание при подготовке специалистов в области
программирования. Концепция аппарата событий представлена во многих
современных языках программирования и, более того, является базовой.
Аппарат событий - это механизм, позволяющий отслеживать
текущее состояние системы и определенным образом реагировать на
некоторые состояния системы, определяя обработчики данных
событий.[1]
Более того, логику стандартного аппарата событий можно
использовать для решения прикладных задач. Рассмотрим аппарат
пользовательских событий, который позволяет оперировать с любым
количеством событий, которые определяет пользователь, а не
конечным числом стандартных событий, заложенных в среду
разработки программных продуктов. Для любого события может
одновременно существовать несколько обработчиков данного события,
которые выполняются в соответствии с указанными приоритетами.
Разработанный аппарат событий применим только для
интерпретируемых сред программирования, т.к. в основе его
реализации лежит оператор выполнения символьной строки
программного кода.
Аппарат пользовательских событий можно рассматривать как
объект, интерфейс которого экспортирует следующие функции:
регистрация обработчика события, отмена регистрации обработчика
события,
возбуждение
события
в
системе.
Обработчики
пользовательских событий сосредоточены в хранилище, которое
содержит информацию об идентификаторе события, строке запуска
128
обработчика события, приоритет обработчика события, возможный
набор фактических параметров для запуска обработчика.
Процедура
регистрации
обработчика
события
заносит
информацию в хранилище обработчиков, а процедура отмены
регистрации обработчика убирает информацию об обработчике из
хранилища. Процедура возбуждения пользовательского события в
системе производит поиск обработчиков данного события в хранилище
и выполняет обработчики в произвольном порядке или в соответствии с
заданными приоритетами. В случае отсутствия обработчиков события
выполняется пустой оператор.
Аппарат пользовательских событий удобно использовать как
средство интеграции модулей, а именно организовать слабое
связывание модулей. Для примера рассмотрим явный вызов
подпрограммы (оператор CALL) и вызов подпрограммы возбуждением
определенного события. Предположим, что код подпрограммы
сосредоточен в одном модуле, а вызовы подпрограмм расположены в
других модулях. При явном вызове подпрограммы образуется тесная
связь между модулем, содержащим код подпрограммы, и модулями,
содержащими вызовы подпрограммы. В случае изменения количества
или типов параметров вызова подпрограммы, возникает необходимость
внесения исправлений в каждый вызов подпрограммы во всех модулях.
Подобные исправления повышают риск потери работоспособности
программы.
В случае вызова подпрограммы путем возбуждения конкретного
событиям необходимо зарегистрировать обработчик этого события.
Обработчик содержит вызов подпрограммы. Явный вызов
подпрограммы во всех модулях заменяется возбуждением события.
Теперь при изменении количества или типов параметров вызова
подпрограммы меняется только обработчик события, следовательно,
необходимо отменить регистрацию прежнего обработчика и
зарегистрировать новый обработчик события вызова подпрограммы.
Возбуждение события не изменится.
Таким образом, тесная связь между модулем определения
подпрограммы и модулями, имеющими вызовы подпрограммы,
исчезает, то есть аппарат пользовательских событий позволяет
организовать удобную и простую интеграцию модулей. Подобная
реализация интеграции ведет к упрощению сопровождения и внесения
изменений, а также к появлению новых возможностей повторного
использования кода.
Список литературы
1. Н.Н. Непейвода Стили и методы программирования. Курс
лекций.
Учебное
пособие.
—
М.:
Интернет-университет
информационных технологий, 2005.
129
СОВРЕМЕННЫЕ СТАНДАРТЫ КОМПЕТЕНТНОСТИ
В СФЕРЕ ПРОГРАММНОЙ ИНЖЕНЕРИИ В
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ
Маринченко Ю.А.
Южный Федеральный университет,
факультет математики, механики, компьютерных наук
ymarin@mail.ru
Создавая программный продукт, следует задуматься не над тем,
как скорее его разработать, а над тем, как оптимизировать
сопровождение данного программного продукта, не сократив
производительность продукта.
Разработка программного обеспечения(ПО), в данном аспекте,
требует высокой квалификации задействованных специалистов. К
сожалению, достаточно редко высшие учебные заведения выпускают
специалистов экстра-класса, способных сразу окунуться во
«взрослую» жизнь разработки программных продуктов.
Документ SWEBOK[2] (Software Engineering Body of
Knowledge), подготовленный комитетом Software Engineering
Coordinating Committee аккумулирует в себе представление
сообщества IEEE Computer Society о том, какими навыками и
знаниями должен обладать инженер-программист. SWEBOK также
формирует базу для лицензирования и обучения специалистов. Таким
образом, назначение SWEBOK заключается в объединении знаний по
инженерии ПО.
SWEBOK вводит десять областей знаний для того, чтобы
ограничить программную инженерию как сферу профессиональной
деятельности. Каждой области соответствует одна глава руководства.
В документе выделены главы по следующим темам: требования к ПО
(Software Requirements), проектирование ПО (Software Design),
конструирование ПО (Software Construction), тестирование ПО
(Software Testing), сопровождение ПО (Software Maintenance),
управление конфигурацией ПО (Software Configuration Management),
управление в программной инженерии (Software Engineering
Management), процесс программной инженерии (Software Engineering
Process), инструменты и методы программной инженерии (Software
Engineering Tools and Methods), качество ПО (Software Quality).
Руководство SWEBOK охватывает методики сбора, анализа,
спецификации и валидации требований к ПО, описывает процессы
определения архитектуры, состава компонентов, интерфейсов и
других характеристик ПО, определяет техники и принципы
проведения тестирования компонентов системы, полученных на этапе
130
конструирования ПО. Деятельность в рамках проектирования ПО
направлена на анализ требований в аспекте разработки каркаса
внутренней структуры системы, который является основой в процессе
конструирования ПО. Тестирование проводится с целью определения
и увеличения уровня качества программного продукта, устранения
дефектов. В главе, посвященной сопровождению ПО, указаны
средства и этапы деятельности, направленной на изменение
существующего программного продукта с сохранением его
целостности. Управление в программной инженерии охватывает
перечень работ по планированию, контролю выполнения,
предоставлению отчетности.
SWEEBOK не является исчерпывающим представлением всех
знаний по программной инженерии, а описывает только необходимую
совокупность знаний, которые должны дополняться в учебных планах
и рекомендациях по практической деятельности информацией о
конкретных технологиях, методиках и компонентах смежных
предметных областей.
На степень качества разрабатываемого ПО влияет не только
квалификация специалиста, но и уровень зрелости организации,
занимающейся разработкой ПО. Capability Maturity Model Integration
(CMMI) — методология усовершенствования процессов в организациях.
CMMI содержит критерии оценки качества процессов, методики их
улучшения, а также предоставляет фрагменты эффективных
процессов[1].
CMMI подразделяется на CMMI Development, CMMI Services и
CMMI Acquisition. CMMI Development ориентирована на организации,
занимающиеся разработкой программных продуктов. В результате
аттестации компании присваивается определённый уровень, который
в дальнейшем может повышаться или понижаться. Всего существует
пять уровней зрелости организации: начальный (initial), повторяемый
(repeatable), определенный (defined), управляемый (managed) и
оптимизирующий (optimizing).
Подготовка специалистов в сфере программной инженерии
должна вестись в соответствии с мировыми стандартами и
общепринятой классификацией разделов программной инженерии.
Список литературы
1. http://ru.wikipedia.org/wiki/
2. Alain Abran, James W. Moore, Pierre Bourque, Robert Dupuis,
Leonard L. Tripp. Guide to the Software Engineering Body of Knowledge 2004 Version, IEEE, 2004. ISBN 0-7695-2330-7
131
ВИРТУАЛЬНЫЕ ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
«ПОГРЕШНОСТИ ПРИ ИЗМЕРЕНИИ ФИЗИЧЕСКИХ
ВЕЛИЧИН»
Монастырский Л.М.
Южный Федеральный университет,
физический факультет
lmm@aaanet.ru
Непосредственной
задачей
большинства
физических
экспериментов является измерение физических величин. Следует
помнить, что никакое измерение не может быть выполнено абсолютно
точно. Его результат обязательно содержит некоторую погрешность.
Каждое измерительное устройство обязательно содержит некоторую
погрешность изготовления тех или иных измерительных шкал.
Измеряя с помощью такого инструмента некоторую величину, мы не
можем сделать ошибки меньшей, чем погрешность измерительного
устройства. Кроме того, возникают ошибки, связанные с
повторяемостью физических измерений.
Создан комплекс лабораторных работ по методике изучения
погрешностей, возникающих в ходе физических измерений,
предназначенный для студентов классического и инженерного потока
физического факультета ЮФУ. Комплекс содержит два типа
лабораторных работ для изучения погрешностей, возникающих при
небольшом количестве измерений и погрешностей, возникающих при
большом количестве повторяющихся измерений.
При выполнении виртуальных лабораторных работ возникает
серьезная проблема выбора исходных экспериментальных данных.
Есть несколько способов решения такой проблемы. В работе мы
предлагаем использовать в качестве таких исходных данных набор
случайных чисел, полученных при помощи генератора случайных
чисел.
На примере лабораторной работы «Определение сопротивления
одинаковых по номиналу резисторов» выполнен сравнительный анализ
результатов при использовании реального эксперимента и виртуального
эксперимента. При этом в качестве результатов реального эксперимента
использовались данные по многократным измерениям сопротивления
резисторов, а в качестве виртуальных результатов использовались наборы
случайных чисел, полученные с помощью их случайного генерирования.
При номинале резисторов в 490 Ом и том и другом способе
получения исходных данных получено одинаковое среднее значение
485,9 Ом. Что интересно, и гистограммы разброса значений
сопротивлений резисторов также практически одинаковы. Это
свидетельствует о возможности использования в качестве исходных
данных при выполнении таких экспериментов генератора случайных
чисел.
132
АКТУАЛЬНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОВРЕМЕННЫХ
ИНФОРМАЦИОННЫХ РЕСУРСОВ В ПРОЦЕССЕ
ОБУЧЕНИЯ
Морозова В. В., Морозова В. В.
Астраханский государственный политехнический
колледж
Роль информационных ресурсов (ИР) и информационных
технологий (ИТ) в современном образовании достаточно велика.
Внедрение ИР и ИТ в образовательный процесс характеризуется
научно-техническим прогрессом, для развития которого нужны
высококвалифицированные специалисты во всех областях отрасли. В
связи с этим в настоящее время в средних и высших учебных
заведениях наметилась тенденция увеличения номенклатуры
специальностей, причем прикладного характера. Выпускники
средних и высших учебных заведений, владеющие знаниями в
информационной сфере на рынке труда наиболее востребованы.
Встает вопрос о подготовке высококвалифицированных специалистов
прикладного направления, для чего необходимо современная
материально-техническая база.
Представим ИР, используемые в среднем учебном заведении при
подготовке студентов по специальности "Прикладная информатика в
информационной сфере", в виде схемы.
Из приведенной выше диаграммы видно, что номенклатура ИР и
ИТ достаточно большая и полностью используется в учебном
133
процессе, например проведение занятий с использованием
мультимедийных средств. Кроме того, самостоятельная работа
студента не отменяется, а лишь приобретает новое качество и дает
возможность творчески подойти к выполнению той или иной работы.
В данный момент успешно практикуется форма дистанционного
обучения в режимах on-line и off-line. Режим on-line предоставляет
возможность общения преподавателя со студентом. В режиме off-line
все вопросы, интересующие студента, накапливаются на сервере, и
преподаватель в намеченный день дает на них ответы.
Остается открытым вопрос оценки полученных знаний, то есть
качества образования. Со стороны работодателей постоянно
изменяются требования (в сторону их конкретизации по
компетенциям
общим
и
специальным)
к
сотрудникам.
Образовательное учреждение учитывает эти требования к
квалификации ИТ-персонала, обеспечивая при этом высокий уровень
образования. Определить уровень подготовки будущего специалиста
можно с помощью инструментов мониторинга образования. Проблема
мониторинга образования заключается в том, что этот процесс требует
больших временных и финансовых затрат не только
на его
проведение, но и на анализ полученных данных.
Особое внимание образовательное учреждение уделяет
промежуточному контролю знаний. Для этих целей в средних и
высших учебных заведениях проводятся тестирования, срезы знаний,
выпускные экзаменационные работы, результаты которых позволяют
определить уровень знаний каждого студента.
Учебное заведение, обеспечивающее студентов требуемым
количеством и качеством знаний, умений позволяет повысить уровень
образованности будущих специалистов, что приводит к гармоничному
развитию личности.
134
РОЛЬ СОВРЕМЕННЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ
БИБЛИОТЕЧНЫХ РЕСУРСО В В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ
Никитенко О.Б., Ткачева Л. А.
ЮГИНФО Южного Федерального университета
nikitenko@sfedu.ru, tkachova@sfedu.ru
В век информационно-коммуникационных технологий роль
электронных ресурсов в учебном процессе трудно недооценить.
Бурное развитие телекоммуникаций и компьютерных технологий,
сопровождающееся обеспечением надежной охраны, оперативной
обработки и эффективного использования больших массивов
разнородной информации, обеспечили возросшую потребность в
электронно-библиотечных ресурсах и привели к тому, что
значительные средства были направлены на создание и развитие этого
вида электронных ресурсов (ЭР).
Точного определения понятия ЭР нет, слишком многообразны ее
цели, задачи и функции. В настоящее время по-разному трактуется
это понятие. По мере развития электронных источников определение
такой
составляющей
ЭР,
как
электронные
библиотеки
конкретизируется и уточняется.
Общим для всех определений этого понятия является то, что ЭР,
в том числе и электронные библиотеки, представляют собой часть
общемировой сети, активно взаимодействуют с различными сетевыми
технологиями,
соединяющими
многие
учреждения
и
обеспечивающими универсальный доступ к цифровой информации. В
электронной библиотеке банк данных электронной цифровой
информации находится во владении и под контролем различных
структур: информационных центров, научно-исследовательских и
академических институтов, вузов, органов управления, различных
фирм, компаний и т.д.
Помимо просто набора электронных ресурсов, электронные
библиотеки имеют определенные возможности для создания, поиска и
использования нужной информации. Они представляют собой
информационную систему, обеспечивающую сохранность и
эффективное использование разнообразной коллекции электронных
документов, размещенных в самой системе и доступных через
телекоммуникационные сети
Хорошо известно, что электронные ресурсы, и в частности
электронные библиотеки представляют собой один из интереснейших
ресурсов для профессионалов широкого профиля и специалистов в
конкретных областях знаний. Ориентация на оперативное получение
135
нужной информации реализуется посредством электронных
библиотек.
Важную роль играют электронные библиотечные ресурсы и в
процессе обучения. Электронные книги, справочные издания,
электронные коллекции – это далеко не полный перечень того, что
может дать современному студенту и преподавателю современные
электронные библиотечные ресурсы.
Сегодня образование всех уровней, будь то высшее или среднее,
невозможно без использования электронных образовательных
ресурсов. Современные электронные библиотеки предоставляют
неоценимую помощь в процессе освоения новых знаний по всем
отраслям науки и производства.
Во многих научных библиотеках сконцентрированы уникальные
электронные ресурсы. Бесплатный доступ ко многим полнотекстовым
электронным книгам по различным отраслям знаний делает этот вид
электронных ресурсов неоценимым другом и помощником как
обучаемых, так и обучающих.
Ряд электронных библиотечных ресурсов (Academic Search
Complete, Science Direct, издательство EBSCO, Academic Search
Premier, Business Search Premier, Business Search Complete и др.)
разработан специально для академических высших учебных
заведений и является информативной полнотекстовой базой научных
текстов по многим областям академических исследований: зоологии,
антропологии, астрономии, биологии, химии, математики, физики и
других. Подобного рода библиотеки включают в свои арсеналы также
полные тексты различных журналов по всем направлениям
исследований, монографии, материалы различных конференций,
коллекции авторефератов и диссертаций.
В учебной и исследовательской работе
преподаватели и
студенты ЮФУ широко используют электронные базы и
библиотечные ресурсы. ЮФУ оплатил подписку на работу со
многими ведущими электронными библиотеками и электронными
библиотечными базами ведущих мировых издательств. И теперь все
такие электронные библиотечные базы доступны сотрудникам ЮФУ.
Студенты ЮФУ могут получить доступ к таким базам на занятиях по
Интернет - технологиям и в свободное время в Интернет – классах
ЮФУ. Весь перечень таких ресурсов представлен на сайте ЮФУ в
разделе “Информационные ресурсы”.
Но при работе со студентами по использованию широкого
арсенала электронных библиотечных ресурсов имеет место ряд
проблем. Одной из таких проблем является то, что в ряде библиотек
приходится сталкиваться с тем, что в сети размещены не все
полнотекстовые статьи. Часто можно встретить лишь их краткие
136
аннотации (abstracts) ( в Elibrary, издательстве Kluwer, журнале
Американского Физического Общества и др). Поэтому со стороны
студентов поступают жалобы на то, что некоторая часть
интересующих их электронных полнотекстовых статей недоступна в
общее пользование, и в этом случае получить нужную электронную
информацию просто невозможно.
Кроме того, знакомиться с электронными библиотечными
ресурсами и электронными базами, на которые подписан ЮФУ
мешает нестабильная работа Интернета в компьютерных классах и
аудиториях ряда факультетов (например, на ФВТ). Причина
нестабильной работы Интернета и, как следствие, проблемы работы с
электронными библиотечными ресурсами на занятиях тесно
переплетается
с
проблемами
общего
финансирования
администраторов сети факультетов, в качестве которых работают
студенты или аспиранты ЮФУ.
Еще хотелось бы затронуть и такую причину, мешающую
нормальной работе с электронными ресурсами и библиотеками, как
низкий уровень знания студентами базового иностранного языка
(английского). А ведь значительное число электронных библиотек
имеют огромные арсеналы своих источников именно на английском
языке, и очень обидно, что часть наших студентов лишены
возможности пользоваться этими кладезями интеллектуальной мысли
из-за своего поверхностного знания иностранного языка. Кроме того,
определенные
трудности
использования
электронными
библиотечными ресурсами возникают и у студентов, изучающих
другие иностранные языки (немецкий, французский, и др.) Это
связано с тем, что доминирующее влияние в Интернете вообще и в
глобальных электронных библиотеках в частности имеют
англоязычные ресурсы. Такая категория студентов также лишена
возможности использования в своей учебной и научной деятельности
многих полезных электронных источников.
В заключении хотелось бы призвать всех, и студенческую
братию, и коллектив преподавателей ЮФУ, использовать те бонусы,
которые дает нам ЮФУ в овладении многими электронными базами
нужной, интересной и востребованной информации, и по
возможности
ликвидировать
те
причины
недостаточного
использования электронных библиотечных ресурсов, которые
возможно устранить на местах.
137
РОЛЬ ГЛОБАЛЬНОЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ СЕТИ В
ПРОЦЕССЕ ОБРАЗОВАНИЯ СТУДЕНТОВ СРЕДНИХ
УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ
Новиков Д.В., Гаврилов А.В.,
Астраханский государственный политехнический
колледж
В наше время невозможно представить современного,
образованного человека без компьютерной техники, с возможностью
выхода
в
Интернет.
Популярность
киберпространства
обуславливается тем, что абсолютно вся актуальная информация
представлена в электронном варианте и легко доступна любому
пользователю. В своё свободное от учебных занятий и работы время
большинство
пользователей
рассматривают
Интернет
как
развлекательный путеводитель по виртуальному миру, а для чего же
используется глобальная сеть в учебных процессах?
В недавнем прошлом активно стала внедряться компьютерная
техника во все учебные заведения. Её распространение помогло
упростить работу в сфере вычислений, введения архивов, обучении. В
большинстве
учебных
заведениях
есть
разделение
всех
специальностей на факультеты или отделения. В глобальной
телекоммуникационной сети сосредоточен самый различный набор
информации, поэтому проведём анализ использования всемирной
компьютерной сети в учебном процессе. Для этого условно разделим
все специальности на три группы:
а) информационные;
б) социально - гуманитарные;
в) специфические.
Для подготовки качественных и компетентных специалистов,
применяющих на своих занятиях возможности Интернета, в первую
очередь, необходимо научить студентов разумно пользоваться
неорганизованной информацией, размещённой в сети, а также
принимать участие в разных образовательных порталах и
телеконференциях, которые помогают повысить уровень знаний в
конкретной предметной области. Студенты, относящиеся к
информационной группе, используют киберпространство в разных
целях в зависимости от дисциплины, но с одной задачей, получить
более углубленное знание. В качестве примера рассмотрим несколько
дисциплин
специальности
"Прикладная
информатика
в
информационной сфере" среднего учебного заведения. Предмет
"Компьютерная графика" предполагает выход в Интернет для:
138
получения документаций, новостей графических программных
продуктов, загрузки изображений и детализаций для дальнейшего
преобразования. Дисциплина "Построение web-сайтов" использует
глобальную сеть для размещения готовых web-страниц на хостинге, с
обязательной регистрацией электронной почты. Большая часть
дисциплин, касающихся изучения информационных технологий,
должна иметь доступ во всемирную сеть, так как современные
информационные
средства
и
технологии
постоянно
совершенствуются, а специалисты в этой области должны успевать за
нововведениями.
Специальности, которые входят в социально - гуманитарную
группу включают в себя использование ресурсов Интернета, но в не
таком количестве как в предыдущей группе, так как студентам
рассматриваемых специальностей достаточно выхода в сеть для
получения нужной информации, которой не смогли найти, например,
в печатном виде - это может быть обновлённые законы, которые
смогли появится на web- страницах, но еще не выпущены в книжном
формате. В этом смысле, Интернет является существенным
помощником в поиске самой свежей информации. Например,
студентам
отделения
"Правоведение"
глобальная
телекоммуникационная сеть даёт возможность, не выходя из
кабинета, получить на лекциях истории нужную информацию о
каких-либо важных событиях и датах. Одним словом, глобальная сеть
на социально - гуманитарных отделениях также эффективна, как и на
информационных.
Студенты, относящиеся к "специфическим специальностям"
(оператор буровой установки или шахтёры, будущие сотрудники
газонефтедобывающей промышленности) на рынке труда имеют
ограниченный спрос. Например, обучающиеся по специальности
"Сооружение и эксплуатация нефтегазопроводов" используют
Интернет в целях поиска технической информации, следят за
новостями научно-технического характера, обновляют программное
обеспечение компьютерных тренажёров.
В современном мире научно-технического прогресса, уже
невозможно представить обучающий процесс без помощи
информационных технологий. Конечно, сеть, нагруженная самой
разной информацией, предоставляющая возможности дистанционного
обучения, никогда не заменит живого преподавателя, но вполне
является достаточно весомым помощником в получении
дополнительных знаний.
139
ОБУЧАЮЩАЯ СИСТЕМА К СПЕЦКУРСУ
«КООПЕРАТИВНЫЕ ИГРЫ»
Оганян Л.С., Мермельштейн Г.Г.
Южный Федеральный университет,
факультет математики механики и компьютерных наук
suddenflash@mail.ru
Процессы, возникающие в экономике, политике, социологии и
других областях бывают противоречивыми. Каждый из участников
старается максимизировать свою прибыль, и при этом минимизировать
затраты. Одним из основных математических средств анализа и
разрешения таких конфликтов являются кооперативные игры, что
обусловлено их универ-сальностью и простотой, а также возможностью
широкого применения.
Изучение современных компьютерных средств обучения и
контроля усвоения знаний, обобщение опыта проведения занятий
привели к разработке концепции программного комплекса поддержки
спецкурса "Кооперативные игры". В состав комплекса включены
разделы:
1) Модули вычислительных методов кооперативной теории.
Реализованная часть модулей позволяет выполнять проверку
супераддитивности,
сбалансированности,
двойственной
сбалансированности игры, а также вычислять цену Шепли, N-ядро,
обобщенное N-ядро, вершины С-ядра, двойственного ядра,
 -с-ядра, эгалитарное решение и двойственное эгалитарное
решение. Получены результаты, позволяющие генерировать некоторые
классы кооперативных игр. При разработке модулей были
использованы среды Delphi и Maple, что позволило наиболее
эффективно разрешить трудности вычислений, связанные с
многокритериальностью задач. Модули интегрированы в общую
оболочку и имеют дружественный интерфейс, что позволяет работать с
комплексом даже неопытным пользователям.
2) Тестирующие - обучающие модули.
Концепция комплекса предполагает 3 режима работы:
 Тестирующий.
Данный режим позволяет проверять знания студентов. Как с
помощью базы готовых тестов, так и вновь сгенерированных
заданий, выбранных преподавателем.
 Тестирующий - обучающий.
В данном режиме комплекс позволяет не только тестировать, но
и обучать студентов с помощью базы готовых заданий, при этом
студент сам выбирает тему спецкурса, а также количество
заданий.
 Реверсный.
140
Реверсный режим предназначен для анализа проделанных
заданий, что способствует быстрому выявлению пробелов в
знаниях студента, а также помогает преподавателю более
адекватно оценить его работу.
3) Модуль обработки результатов тестирования.
Анализ результатов является важной частью работы комплекса.
После завершения теста студент может не только получить данные о
количестве ошибок, но также узнать и проанализировать возможные
причины ошибки, что способствует быстрому освоению и
закреплению материала.
В совокупности тестирующие – обучающие модули и модуль
обработки результатов тестирования позволяют преподавателю
составлять контрольные задания и, указав их сложность, получать уже
оцененные результаты, что существенно сокращает время подготовки
и проверки заданий.
4) Генераторы случайных тестов.
Генерация
случайных
тестов
исключает
возможность
использования ранее решенных заданий при тестировании студента,
что в свою очередь позволяет адекватно оценить уровень его
подготовки.
5) База данных готовых тестов.
База данных готовых тестов предназначена в основном для
обучения студентов. Она позволяет решать задачи аналогичные тем,
что будут при тестировании. Также в базу будут включены тесты,
генерация которых затруднительна или невозможна в данных
условиях. База данных предполагает ее пополнение в ходе
эксплуатации программного комплекса, что существенно расширяет
спектр задач, доступных студенту для изучения.
6) Электронные версии учебно-методического комплекса:
программа курса, конспект текста лекций, методические указания,
экзаменационные билеты, тестовые задания.
Существенной частью комплекса является, так называемый,
«Помощник». Это механизм позволяющий использовать электронные
версии учебных материалов, а также получать подсказки по
использованию программного комплекса. Данный блок является
очень важным для получения навыков работы с комплексом и
позволяет значительно сократить время на его изучение.
Обучающий программный комплекс «Кооперативные игры»
предназначен для облегчения восприятия и закрепления студентами
материалов лекций и практических занятий, а также служит
помощником для преподавателя в обучении и тестировании
студентов. Такая универсальность комплекса является его
отличительной особенностью и способствует его широкому
применению при изучении спецкурса "Кооперативные игры".
141
ВИЗУАЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ КАК
СРЕДСТВО РАЗВИТИЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ
ВИЗУАЛЬНЫХ КОМПЕТЕНЦИЙ: СЛУЧАЙ РАЗРАБОТКИ
ТЕСТА-ТРЕНАЖЕРА ДЛЯ СТУДЕНТОВ-ГЕОЛОГОВ
Орлова Г., Дрыжакова В., Попов Ю.В., Пустовит О.Е.,
Шевелев Е.
Южный федеральный университет,
геолого-географический факультет
popov@rsu.ru
Разработка,
апробация
и
внедрение
теста-тренажера
«Актуализация и развития визуальных компетенций студентовгеологов в рамках учебной дисциплины «Общая геология»»
представляет собой методический компонент научно-образовательной
программы, направленной на изучение, оптимизацию и формирование
профессиональных визуальных компетенций специалистов в области
наук о природе. Программа реализуется в рамках коллективного
проекта,
поддержанного
ЮФУ
«Разработка
уникальных
образовательных ресурсов для развития общепрофессиональных и
профильно-специализированных компетенций бакалавров в ходе
учебных и учебно-исследовательских практик на полигоне «Белая
Речка» на основе внедрения кросс- и междисциплинарных технологий
и единого цифрового банка информации». Программа, осуществление
которой стало возможно лишь на основе консолидации усилий
представителей естественных и гуманитарных наук, рассчитана на
выявление базовых стратегий конструирования и приобретения
профессионального визуального опыта студентами-геологами и, как
следствие – на инструментализацию и оптимизацию этих стратегий,
на
качественное
повышение
эффективности
работы
с
неструктурированной и слабоструктурированной информацией.
Учитывая роль визуального опыта, позиции наблюдателя,
визуальных данных и технологий в производстве знаний науками о
природе (Латур 2005, Sturken 2003), а также принимая во внимание
наличие и значимость визуальных компетенций в профессиональном
репертуаре ученого-естественника (Elkins 2000, Elkins 2003), мы
сосредоточили свое внимание на стратегиях конструирования
профессионального зрительного восприятия в геологии и опыте
освоения этих стратегий студентами. Проведенное нами полевое
исследование (лето 2008 года) позволило выявить базовые модели
организации профессионального перцептивного опыта геолога,
описать основные режимы категоризации и способы сортировки
визуальных данных, а также зафиксировать стратегии усвоения
142
визуальных компетенций студентами-геологами в рамках полевой
практики.
Опираясь на результаты исследования, мы
приступили к
разработке электронного образовательного ресурса принципиально
нового
типа,
учитывающего
специфику
визуальных
профессиональных компетенций геолога и ориентированного на их
выявление, поддержание и совершенствование. Таким ресурсом
должен стать разрабатываемый в настоящий момент тест-тренажер
«Актуализация и развития визуальных компетенций студентовгеологов в рамках учебной дисциплины «Общая геология»».
Тест состоит из пяти модулей: «Выявление, фиксация и контроль
базовых
перцептивных
стратегий»,
«Категоризация
профессионального
перцептивного
опыта
студента-геолога»,
«Выявление и развитие контекстуально зависимых перцептивных
стратегий
при
работе
с
геологическими
данными»,
«Профессиональное воображение, геологические знания и визуальный
образ», «Стратегии проблематизации визуальных медиа в
геологическом исследовании и образовании». Он рассчитан на
использование на разных образовательных уровнях: для начальной
фазы обучения (анализируется стартовый уровень развития
визуально-перцептивных
навыков),
для
промежуточной
(устанавливается уровень овладения базовыми геологическими
классификациями) и продвинутый уровень (актуализируется
рефлексивная позиция в отношении собственного перцептивного
опыта в профессии и отслеживается способность к интеграции
индивидуальных перцептивных стратегий и базовых аналитических
схем, усвоенных в ходе семестра).
В каждом модуле содержатся задания, позволяющие не только
выявить уровень профессиональной компетенции студента, но и
актуализировать и структурировать его специализированный
визуальный опыт. Электронная форма теста-тренажера представляет для
этого особые возможности, будучи использована в качестве визуальной
технологии, оформляющей и оптимизирующей природное зрение
(Mirzoeff 1998). В частности, переход из контрольного режима
выполнения задания в тренинговый позволяет (с использованием флешанамации и опций графических редакторов) манипулировать изображением
таким образом, чтобы изменить соотношение видимого и невидимого в
репрезентации геологического объекта, изменить позицию наблюдателя
относительно объекта, структурировать его зрительный опыт.
Постановка и решение задач подобного рода обнаруживают
неразрывную связь с актуальными эпистемолгическими проблемами:
рефлексией по поводу статуса визуальности в производстве знаний (в
том числе, и в рамках наук о природе), специализации визуальных
компетенций в разных дисциплинах и осмыслением роли новых
143
визуальных медиа в ре-конструировании зрения и визуального опыта
человека информационной эпохи.
Создаваемый тест-тренажёр позволяет:
а) устанавливать уровень перцептивной компетенции студентагеолога на разных фазах обучения,
б) актуализировать его перцептивный опыт,
в) способствовать конструированию визуальных компетенций,
необходимых для эффективной деятельности в профессии,
г) проверять и отслеживать уровень овладения базовыми
профессиональными навыками, связанными с усвоением и
использованием классификаций и аналитических схем, организующих
перцептивный опыт.
Он имеет трехуровневую структуру: для начальной фазы обучения
(анализируется стартовый уровень развития визуально-перцептивных
навыков), для промежуточной (устанавливается уровень овладения
базовыми геологическими классификациями) и продвинутый уровень
(актуализируется рефлексивная позиция в отношении собственного
перцептивного опыта в профессии и отслеживается способность к
интеграции индивидуальных перцептивных стратегий и базовых
аналитических схем, усвоенных в ходе семестра).
Работа выполнена в рамках программы развития
Южного федерального университета. Тема К-08-Т-У-10
144
ПЕРВЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НОВЫХ
ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ НА КАФЕДРЕ АНГЛИЙСКОГО
ЯЗЫКА ГУМАНИТАРНЫХ Ф АКУЛЬТЕТОВ ЮФУ
Пасько О.В.
Южный Федеральный университет,
кафедра английского языка гуманитарных факультетов
Кафедра английского языка гуманитарных факультетов всегда
стремилась идти в ногу со временем. С тех пор как компьютер и другие
технические новинки вошли в нашу жизнь преподаватели кафедры активно
занимались вопросами дистанционного обучения и организации
самостоятельной работы студентов. Для этих целей был организован
компьютерный класс в здании главного корпуса ЮФУ в аудитории 412.
Работа в компьютерном классе главного корпуса ЮФУ включена в учебную
программу, как в виде обязательных занятий, так и в виде элективных
курсов, которые пользуются большой популярностью среди студентов. На
кафедре были созданы уникальные программы для самостоятельного
изучения и совершенствования английского языка и культуры
Великобритании и США. Эти программы наряду с программами,
приобретенными университетом для работы в компьютерном классе
активно используются в учебном процессе практически на всех
факультетах.
За последние два года кафедра технически обновилась, в немалой
степени, благодаря национальному проекту «Образование». Появились
новые, более современные и мощные компьютеры, ноутбуки, принтеры,
сканеры, копировальная техника и интерактивные доски. И кафедра активно
включилась в разработку сразу нескольких проектов в рамках гранта
“English for General Purposes: Supporting, Refreshing and Developing course”.
В работе над этим грантом задействованы почти все преподаватели нашей
кафедры и многим из них были розданы ноутбуки для работы и разработки
электронных учебников, учебных пособий и нескольких презентаций.
Разрабатываются также программы с использованием видеоаппаратуры.
Все сотрудники нашей кафедры в той или иной мере владеют компьютером
– умеют работать с текстами, слайдами, пользуются интернетом. Некоторые
преподаватели даже освоили навыки программирования.
На данный момент вся техника подключена и используется. Однако,
использовать технику в полном объеме не удается, потому что нам не
хватает знаний некоторых программ. Так, до сих пор нами не используются
интерактивные доски, так как для их подключения и работы с ними
необходимы более глубокие знания, а также время и практика. На наш
взгляд было бы неплохо организовать курсы для преподавателей. Тогда
процесс освоения техники пошел бы намного быстрее, что позволило бы
нам использовать свои разработки на занятиях со студентами, а также
привлечь студентов к активному участию в учебном процессе.
145
К ВОПРОСУ О ПОДБОРЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБУЧЕНИЯ
СТУДЕНТОВ ПО КУРСУ «МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ
ИНФОРМАТИКЕ НА ПРЕДПРОФИЛЬНОМ ЭТАПЕ»
Пекшева А.Г.
Педагогический институт
Южного Федерального университета
peksheva_ag@mail.ru
Изменившиеся дидактические условия обучения в современной
школе требуют адекватных изменений в процессе формирования
методической системы учителя (термин Т.К. Смыковской), что
предполагает видоизменение учебных курсов, влияющих на ее
формирование, выражающееся не только в коррекции содержания
федерального компонента ГОС ВПО, но и во введении
дополнительных курсов в рамках вузовского компонента стандарта.
Одна из стадий коррекции формирования методической системы
учителя в контексте профилизации среднего образования
представлялся как введение элективного курса «Методика обучения
информатики на предпрофильном этапе» на первой ступени обучения
(бакалавриат). Данный процесс предполагал создание рабочей
программы курса, разработку учебно-методического комплекса
(УМК), их апробацию в процессе обучения и реализации
сформированных компетенций в течение педагогической практики.
Смешанные технологии являются инструментальным стержнем
всей технологической цепочки формирования компетентности в
предпрофильной подготовке от обучения по программе курса по
выбору «Методика обучения информатике на предпрофильном этапе»
и подготовку портфолио (формирование компонента МСУ на уровне
компетенции) до педагогической практики (переход компонента от
уровня компетенции к компетентности)
Каждый из этапов формирования компетентности в
предпрофильной подготовке характеризуется собственными формами
взаимодействия субъектов процесса обучения, что определяется
выбранными технологиями для составления смеси.
Следует обратить внимание, что на каждом этапе смешанные
технологии проявлялись в различных интерпретациях, предлагаемых
специалистами:
- объединение строгих традиционных форм обучения – работы в
аудиториях, изучения теоретического материала – с дистанционными
например, обсуждением посредством электронной почты и интернетконференций [1, 2];
- комбинация различных технологий, подходов и методик
обучения [3];
146
- сочетание способов доставки знаний.
Охарактеризуем каждый этап формирования компетентности в
предпрофильной подготовке: «обучение по программе курса –
оформление портфилио – педагогическая практика », по следующим
критериям:
- первый компонент «смеси», присущие ему формы взаимодействия;
- второй компонент «смеси», присущие ему формы взаимодействия;
- варианты «смеси» компонентов.
Первый этап - «Обучение по программе курса» - предполагает
смешение ИКТ и безкомпьютерных информационных технологий в
рамках традиционного обучения (лекций, семинарских
и
практических занятий), что обусловлено необходимостью проведения
аудиторных занятий.
Первый компонент «смеси» - ИКТ, которые используются на
различных типах занятий:
 На занятиях по изучению нового материала – использовались
презентационная технология, сетевая технология.
 На занятиях закреплению и повторению пройденного
материала (практические занятия) были выбраны презентационная
технология,
технологии
электронного
офиса,
веб-квесты,
гипертекстовая технология.
 Второй компонент смеси – педагогические технологии, среди
которых:
 На занятиях по изучению нового материала использовались
проблемное обучения, обучения в сотрудничестве, витагенное
обучение.
 Под витагенным обучением мы понимаем технологию,
описанную А.С. Белкиным [4], как обучение, основанное на
актуализации (востребовании) жизненного опыта личности, ее
интеллектуально-психологического потенциала
 На практических занятиях по повторению и закреплению
предпочтительными
оказались
проектная
технология,
и
имитационные педагогические технологии (деловая игра, тренинг).
Вариантами смеси компонентов при изучении различных тем
могут являться такие, как «педагогические технологии + ИКТ»
(например, презентационная технология и витагенное обучение,
когда студенты перед изучением темы обобщают собственный опыт и
представляют его в виде презентации), «ИКТ+ИКТ» (например,
совмещение презентационной технологии и веб-квестов) и
«педагогическая технология
+ педагогическая
технология»
(совмещение обучения в сотрудничестве и проблемного обучения).
самым предпочтительным вариантом, на наш взгляд, является
смешение ИКТ и педагогических технологий, потому что в данном
147
случае можно сгладить недостатки и подчеркнуть достоинства каждой
из качественно разных технологий. Кроме того, опираясь на
положение, что ИКТ-компетентность является инструментальным
средством для создания компонентов МСУ учителя информатики,
следует выбирать такие смеси, где присутствуют ИКТ.
Следующий этап – подготовка портфолио - привел к включению
в смесь элементов традиционного и дистанционного обучения для
повышения эффективности самостоятельной работы студентов начальная стадия формирования части портфолио по каждому из
модулей производилась на лабораторных и практических занятиях
(традиционная форма), в то время как большая часть работы по
подготовке портфолио осуществлялась дома, поэтому активно
использовались возможности сети Интернет для консультаций с
преподавателем.
Так, при использовании технологий дистанционного обучения и
ИКТ
преобладает
опосредованное
цифровым
устройством
взаимодействие между субъектами образовательного процесса, что с
одной стороны, повышает наглядность обучения, с другой (при
постоянном использовании), - снижает эффективность из-за
отсутствия прямого контакта «преподаватель-студент», именно
смешение данных технологий с безкомпьютерными и технологией
традиционного обучения приведут к повышению эффективности.
В течение педагогической практики студенты обычно
апробируют те компетенции, которые были сформированы ранее,
причем в процессе апробации происходит коррекция как
субъективного образа МСУ, так и объективного ее отображения
(портфолио), поэтому даже при взаимодействии с учащимися, у
студентов происходит обучение через деятельность, отсюда и
включение в смесь нетрадиционных педагогических технологий.
Таким образом, технологии смешанного обучения являются
основными при построении методики подготовки учителей
информатики к предпрофильному обучению.
Литература
1. Пейнтер Д. Missed Steps//Training & Development. 2006
2. Смешанное обучение: методика и технологии. [Электронный
ресурс]:
Материалы
из
WikiDVGGU.
Режим
доступа:
http://www.khspu.ru/~iso/wiki
3. Тихомирова Е.В. Формирование эффективной стратегии
смешанного корпоративного обучения// Смешанное и корпоративное
обучение: Труды Всероссийского научно-методического симпозиума.
– Ростов н/Д: ИПО ПИ ЮФУ, 2007. – С. 25-29
4. Белкин, А.С. Витагенное обучение с голографическим методом
проекций//Школьные технологии. 1998. №3. С.13 - 24.
148
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПЬЮТЕРНОГО
МОДЕЛИРОВАНИЯ
В ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
Петухов К.С.2 Баян Е.М.1
Южный Федеральный университет,
1
химический факультет,
2
факультет математики, механики и компьютерных наук
В современном научном мире компьютерное моделирование
является одним из перспективных методов исследования процессов и
широко используется, в том числе, для решения экологических задач.
Одной из таких актуальных задач защиты окружающей среды
является очистка вод от ионов тяжёлых металлов. В основу метода
компьютерного моделирования положены экспериментальные данные
по исследованию процессов сорбции ионов тяжёлых металлов.
Базовыми данными послужили дискретные экспериментально
найденные зависимости активности реагента от качественного и
количественного состава раствора, его рН и времени очистки.
Первичный анализ показал нелинейную зависимость рН очищаемого
раствора от количества реагента.Полученные опытным путем данные
были интерполированы с помощью полинома Лагранжа по методу
Эйтекена. Затем рассчитанные данные в промежуточных точках были
подтверждены второй серией опытов.
Далее опишем кратко алгоритм метода Эйткена.
Пусть задано n+1 значение функции Fi  F xi  в разных точках:
x0 , x1 ,, xn . Тогда полином степени не выше n, имеющий в заданных
узлах значение Fi , есть полином Лагранжа:
n
 ( x  x0 ) ( x  xi 1 )( x  xi 1 ) ( x  xn ) 

Ln ( x)   Fi 
i 0
 ( xi  x0 ) ( xi  xi 1 )( xi  xi 1 ) ( xi  xn ) 
Ln x 
Вычисление значений
по данной формуле осуществляется
по итерационной формуле Эйткена. Интервалы xi , xi 1  могут быть
неравными.
Если точки x0 , x1 ,, xn заданы извне, то больше говорить не о чем.
Если же у нас есть свобода выбора точек, в которых мы будем брать
значение функции, то можно повысить точность интерполяции на
определенном отрезке a, b за счет особого способа выбора точек.
Если выбирать точки так, что они будут находиться в корнях
полинома Чебышева n  1 -ой степени, определенного на отрезке a, b ,
149
то достигается минимальная возможная погрешность для данного
числа точек на данном отрезке. Это расположение определяется
следующими формулами:
 k1 
ba ba
2 , k  0,..., n
xk 

* cos 

2
2
n 1 


Fk  F xk 
Такое расположение, помимо всего прочего, делает
вычислительный процесс устойчивым при больших n . Обычно с
ростом числа точек начинают накапливаться вычислительные
погрешности, но при указанном расположении погрешности
нейтрализуют друг друга.
Химические эксперименты обладают рядом особенностей,
делающими невозможным их проведение при всех необходимых
исходных данных. Так, например, время одного опыта по условиям
эксперимента должно длиться 72 часа, то есть 3 суток. Кроме того,
требуется определенные реактивы и оборудование, привлекается
персонал лаборатории. И в данной ситуации использование
вычислительных методов, с последующей выборочной проверкой,
значительно ускоряет и удешевляет научные исследования.
Именно поэтому была разработана компьютерная программа
«Reagent», позволяющая моделировать различные варианты процесса
очистки водных растворов от ионов тяжелых металлов в зависимости
от изменяющихся входных параметров (исходных данных:
качественного и количественного состава растворов, его рН, времени
процесса) и требуемой степени очистки раствора.
Программа «Reagent» написана на языке С++ в интегрированной
среде разработки Visual Studio 6.0 и предназначена для работы в
операционных системах MS Windows 9x/2000/XP, имеет интуитивно
понятный интерфейс, легка в работе.
Основными возможностями программы являются:
 учет двух возможных режимов очистки (за 15 минут и за 3
суток);
 ввод и визуальный просмотр результатов расчета;
 печать полученных результатов с возможностью
предварительного просмотра и ряд других типовых
сервисных возможностей;
 отсылка результатов по электронной почте;
Программу
можно
получить
по
адресу:
http://www.eklabs.8m.net/projects/reagent.htm
150
О ПРИНЦИПИАЛЬНО НОВОМ НАПРАВЛЕНИИ В
ТЕОРИИ ТЕСТИРОВАНИЯ
Попов А.П., Попова Т.Ю., Акулов С.Ю., Цхяев Д.И.
Педагогический институт
Южного федерального университета
Введение
Большинство систем компьютерного тестирования в настоящее
время используют в качестве теоретической основы параметрические
модели Раша и Бирнбаума. Однако, как показывает анализ, эти модели
внутренне противоречивы, что не позволяет использовать их для
адекватного описания процесса тестирования.
В качестве альтернативы существующим параметрическим
моделям предлагается принципиально новая модель, в которой
тестирование изначально рассматривается как протекающий во
времени реальный процесс. В основе модели лежит единственное, но
довольно естественное предположение о том, что поиск решения
задания является однородным во времени случайным процессом.
1. Краткое описание модели
Однородные во времени случайные процессы относятся к классу
безгранично делимых распределений, к которому принадлежит, в
частности, гамма-распределение с плотностью вероятности:
( t ) 1  t
f ( ,  , t ) 
e 
( )
.
(1)
Безразмерный параметр  отождествляется с трудностью
задания, а имеющий размерность обратного времени параметр  – с
уровнем подготовленности испытуемого.
2. Процедура обработки данных тестирования
Введем следующие обозначения:
N – общее число студентов, прошедших тестирование;
n – число заданий в индивидуальных тестах;
ti , j
– время, затраченное студентом j на выполнение задания i ;
 i, j
– функция правильности, принимающая значение 1 или 0 в
зависимости от того, правильно или неправильно студент j выполнил
задание i .
151
Согласно принципу максимального правдоподобия, оценки
латентных параметров модели определяются из условия максимума
(логарифмической) функции правдоподобия:
n
N
ln( F ( ,  ))    i , j ln( f ( i ,  j , ti , j ))
i 1 j 1
.
(2)
Система нормальных уравнений правдоподобия допускают
решение методом итераций, причем точность решения порядка 0.1 %
достигается при 10-25 итераций. По результатам обработки данных
определяется рейтинг всех участвовавших в тестировании студентов.
Основой рейтинговой оценки служит суммарная сложность правильно
решенных заданий:
n
 j    i , j i
j  1, 2, N
i 1
(3)
Эта оценка приводится затем к 100-балльной рейтинговой шкале
нормировкой на лучший результат в группе. Как показал опыт, оценка
(4) достаточно объективно отражает достижения учащихся, и хорошо
согласуется с данными деканатов.
3. Эмпирическая проверка адекватности модели
Предлагаемая модель допускает прямую опытную проверку.
Приведем результаты подобной проверки на примере тестирования по
элементарной математике, в котором приняли участие 145 студентов
первых четырех курсов отделений физики, математики и
информатики ПИ ЮФУ.
3.1.
Сравнение
теоретического
и
эмпирического
распределения времени решения тестовых заданий.
Ниже показаны гистограммы эмпирического распределения
времени решения тестовых заданий и графики теоретической
зависимости (1).
152
0.01
0.008
0.006
0.004
0.002
0
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
0.01
0.008
0.006
0.004
0.002
0
№1. p = 0.855  = 3.71 t ср.= 147.0 сек.
№10. p = 0.586  = 2.44 t ср.= 97.4 сек.
Рис. 1. Распределение времени верного решения тестовых
заданий.
В подписи под графиками указаны номер тестового задания,
вероятность и трудность верного решения задания, а также среднее
время решения.
3.2. Проверка гипотезы об аддитивности трудности составных
тестовых заданий
Для проверки гипотезы аддитивности был применен метод
виртуального тестирования, Как проводится подобное тестирование?
Вначале выбирается произвольная пара заданий, затем к исходному
тесту добавляется сложное задание, составленное из этой пары.
Трудность добавленного задания оценивалась двумя независимыми
способами: суммированием трудности заданий-кирпичиков и по
результатам обработки данных виртуального тестирования. На рис. 4
представлены результаты сравнения двух оценок трудности
составных тестовых заданий: по оси абсцисс откладывается оценка x,
полученная прямым суммированием трудностей исходных заданий, а
по оси ординат – оценка y, полученная в результате обработки данных
виртуального тестирования.
153
18
16
14
12
10
8
6
4
2
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Рис. 2. Зависимость между двумя оценками трудности составных
заданий.
Уравнение регрессии в канонической форме:
y  6.7359
x  6.6398
 0.9598 
2.2245
2.0112
(4)
Значение коэффициента корреляции очень близко к 1, что
указывает на тесную корреляцию двух независимых оценок трудности
составных заданий.
154
КОМПЛЕКС ЭЛЕКТРОННЫХ НАУЧНО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ
РЕСУРСОВ ПОЛИГОНА ЮФУ «БЕЛАЯ РЕЧКА»
Попов Ю.В., Ермолаева О.Ю., Левченко С.В.,
Подгорная Я.Ю., Пустовит О.Е.
Южный Федеральный университет,
геолого-географический факультет
popov@rsu.ru
База практики и учебного туризма ЮФУ «Белая речка»
расположена в горной части республики Адыгея на территории,
обладающей
уникальным
сочетанием
природных
условий.
Многоплановость проводимых на ней исследований, наряду с
уникальностью
территории,
позволяет
создать
комплекс
естественнонаучных
данных,
переводящий
базу
в
ранг
естественнонаучного полигона по мониторингу биосферных и
геодинамических процессов.
Первые шаги в этом направлении сделаны в ходе реализации
проекта «Создание ГИС, совмещённой с базой данных, как основы для
создания межвузовского естественнонаучного полигона и развития
инновационных
форм
организации
научно-образовательной
деятельности на базе стационара «Белая речка» в 2007 г. Создана
геоинформационная система с комплектом тематических карт и
цифровые банки информации.
Такая база послужила основой не только для активизации меж- и
кросс-дисциплинарного научного взаимодействия, но обеспечила
возможность
разработки
качественно-новых
электронных
образовательных ресурсов. При этом обеспечивающих овладение не
только профильно-специализированными компетенциями в плане
проведения полевых исследований, но и широким спектром
компетенций в сфере научно-исследовательской, производственнотехнологической, проектной деятельности, в плане использования
информационных
технологий
(непосредственно
в
процессе
прохождения учебных практик).
Комплекс электронных образовательных ресурсов в качестве
основных компонентов включает следующие.
Электронное учебное пособие «Общая характеристика полигона
«Белая речка», содержащее общую характеристику природных условий
(геологических, геоморфологических, ландшафтных, климатических,
ботанических и пр.).
Комплект тематических электронных учебных пособий:
- «Биоразнообразие полигона «Белая речка»: Опасные биологические
объекты»»
- Кристаллические комплексы Белореченского полигона. Методы изучения
магматических и метаморфических комплексов
155
- Электронный атлас сосудистых растений полигона «Белая речка»
- Электронный атлас–определитель дендрофлоры полигона «Белая речка»
- Электронный атлас-определитель по наземным позвоночным полигона
Белая речка
Эти пособия связаны с соответствующими базами данных
(созданными в среде Access, обеспечивающей свободный доступ к ним),
основанными в значительной мере на результатах тематических
исследований, проведённых исполнителями проекта: «Описания
высших растений полигона «Белая речка», «Описания животных
полигона «Белая речка», «Описания опорных геологических объектов»,
библиографической базой данных, базой результатов аналитических
исследований и др.
Особая роль отведена ресурсам, обеспечивающим овладение
компетенциями в плане использования информационных технологий.
Среди таковых можно отметить «Анализ особенностей рельефа и
гидросети средствами ГИС (на примере площади Белореченского
полигона)» и
«Методы компьютерной обработки и анализа
космоснимков (на примере площади Белореченского полигона)». Кроме
того, создан ряд «бумажных» учебно-методических пособий,
ориентированных на использование созданных цифровых карт и баз
данных. В качестве иллюстрации можно привести модели «цифровая
геологическая карта - анализ разломной сети средствам ГИС –
получение новых данных», «база замеров трещиноватости –
использование специализированного ПО («RockWorks» и др.) –
получение новых данных».
Ещё одним достоинством создаваемой информационной системы
является возможность создание электронных коллекций. Такая форма
хранения информации обеспечивает возможность накопления
неограниченного объёма информации, представительность хранимой
информации (графические изображения, видео- и звуковые файлы,
гипотетические реконструкции и трёхмерные модели, представление
объектов в их естественном ландшафтном контексте и др.),
оперативность и широта доступа к ней. В последние годы работы
созданию виртуальных коллекций, экспозиций и музеев стали
общепризнанной практикой и в России, и за рубежом.
Наличие подобных цифровых банков обеспечивает и необходимый
представительный
иллюстративный
материал.
В
частности,
сформированная база геологических фотоматериалов явилась основой
для создания электронного теста-тренажёра для актуализации и
развития визуальных компетенций студентов-геологов, создаваемого
совместно специалистами геолого-географического и психологического
факультетов ЮФУ.
Работа выполнена в рамках программы развития Южного
федерального университета. Темы № К-07-Т-111, К-08-Т-У-10.
156
ЭЛЕКТРОННЫЙ МОНИТОРИНГ КАК ИНСТРУМЕНТ
СИСТЕМЫ МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА
Попова Л.О.
Волгоградский государственный университет
Lyudmila.popova@volsu.ru
Необходимой составляющей открытой информационной среды
вуза являются аналитические и оценочные системы. Одним из
основных условий функционирования системы менеджмента
качества, создание которой в данный момент осуществляется в
Волгоградском государственном университете, является изучение и
анализ данных по удовлетворенности потребителей качеством
продукции и услуг структурных подразделений ВолГУ. Ввиду
необходимости сбора и обработки большого объема информации
было решено создать систему электронного мониторинга, которая
была бы доступна через Интернет большому количеству
пользователей одновременно. Университет уже имеет опыт
проведения опроса значительного количества студентов и
сотрудников, реализованный на сайте ВолГУ. Это «Лучший
преподаватель», «Мониторинг общественного мнения» (последний
опрос выяснял отношение потребителей к качеству работы столовой
университета),
«Мониторинг
качества
образовательной
деятельности». Но до создания единой системы «Электронный
мониторинг» анкетирование проводилось фрагментарно и имело
ограниченные временные промежутки.
Автоматизированная система (АС) «Электронный мониторинг»
представляет собой базу данных и web-приложение. Таблицы базы
данных
совместимы
с
таблицами-справочниками
системы
«Университет» и используют ее данные в режиме реального времени.
АС содержит информацию о структурных подразделениях, список
преподавателей, список специальностей и направлений подготовки с
указанием формы обучения и образовательной программы, сведения о
работодателях, об измеряемых показателях мониторинга и их
значениях (вопросы и ответы на них), о шкале измерения показателей
мониторинга, результатах статистической обработки измеряемых
показателей. В системе рассчитывается среднее значение показателя,
среднеквадратичное отклонение и планируется проведение
корреляционного анализа при накоплении достаточного количества
данных. Пользователями системы являются абитуриенты и их
родители,
обучающиеся,
выпускники,
родители
студентов,
157
сотрудники университета, работодатели, заказчики научной и
полиграфической продукции.
АС «Электронный мониторинг» имеет два уровня доступа административный и пользовательский. Администратор системы
создает и редактирует структуры подразделений и пользователей. В
его ведение так же входят все действия по созданию, редактированию,
архивированию или удалению и просмотру результатов мониторинга.
Апробация системы началась в период работы приемной
комиссии – в июне 2008 г. Программные модули были установлены на
сенсорных компьютерных панелях, расположенных в холле
университета. В анкетировании участвовали абитуриенты и их
родители. Оценивали:
1. доступность и полноту получения информации о
специальностях и направлениях подготовки ВолГУ,
2. организацию заключения договоров на образовательные
услуги,
3. организацию юридических консультаций во время приемной
кампании в университете,
4. организацию подачи документов для поступления в ВолГУ,
5. отношение персонала приемной комиссии к абитуриентам,
6. график работы приемной комиссии,
7. удобство получения информации о результатах экзаменов,
8. организацию приемной кампании в ВолГУ в целом.
Каждую позицию предлагалось оценить по десятибалльной
шкале. Результаты анкетирования показали, что сами абитуриенты
выше оценивают работу приемной комиссии, чем их родители
(Табл. 1).
Таблица 1
№ вопроса
№
Статус
1
2
3
4
5
6
7
8
1 Абитуриенты
5,95 5,6 5,43 5,84 6,13 5,89 5,9 6,19
Родители
2
5,28 5,11 4,9 5,13 5,24 5,37 5,38 5,36
абитуриентов
В то же время в целом оценки распределились следующим
образом:
158
Рис.1
Немного выше остальных позиций оценили организацию работы
приемной комиссии в целом и отношение персонала приемной
комиссии к абитуриентам (Рис. 1).
В настоящее время АС «Электронный мониторинг» размещена в
сети
Интернет
на
сервере
университета
по
адресу
http://umka.volsu.ru/monitoring/,
ее
справочники
продолжают
наполняться (Рис.2, 3).
159
Рис. 2
Рис 3
Руководители подразделений разрабатывают перечень вопросов
по
оценке
деятельности
возглавляемых
ими
структур,
администраторы на их основе разрабатывают мониторинги, основной
инструмент системы менеджмента качества готов к работе – оценке
качества предоставляемых услуг.
ЛИТЕРАТУРА
1. Макеева Т.Е. Мониторинг качества образовательной
деятельности в Волгоградском государственном университете //
Формирование инновационного потенциала вузов в условиях
Болонского процесса. Тюмень, 2007. С. 183-189.
160
СОВРЕМЕННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИНФОРМАТ ИЗАЦИИ
ОБУЧЕНИЯ ПО ПРИКЛАДНЫМ СПЕЦИАЛЬНОСТЯМ:
ОПЫТ НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИХ КОНФЕРЕНЦИЙ
ЮГИНФО
Прозорова Г.Н.
Южный Федеральный университет,
кафедра геологии нефти и газа
Научно-методические
разработки
по
информационным
технологиям в образовании, представленные в материалах ежегодных
конференций ЮГИНФО, являются очень ценным источником
сведений по теме. Они служат базой для определения тенденций
развития понятийного аппарата, логико-математических средств,
информационно-технологических подходов, частных компьютерных
технологий; выбора и обоснования
основных направлений
дальнейшего развития компьютерных методов обучения. В докладах
сообщества разработчиков электронных ресурсов и технологий в
образовании, организованного на конференциях ЮГИНФО, создана
своего рода парадигма соответствующей области научнотехнологической деятельности - с обозначением субъектов, стратегии
развития на основе этапности предшествующей динамики,
классификации ИТ, современного и будущего содержания
технологических форм информационных ресурсов средствами ИТ,
способов достижения основных целей обучения.
Программа использования информационных технологий в
образовании по специальности «Геология нефти и газа», реализуемая
в течение последних лет, корректируется и дополняется важными
результатами анализа методологических и методических подходов в
обозначенной сфере, представленных в материалах конференций.
Итоги анализа обширны и многогранны; в кратком изложении
возможен акцент лишь на наиболее актуальные положения
информатизации обучения по прикладным направлениям и
специальностям.
Создание тематических информационных ресурсов, внедрение в
учебный
процесс
и
научные
исследования
современных
информационных технологий на новом этапе интегрируются в
информационно-образовательную
среду
специальности;
она
рассматривается
как
методологическая
категория
высокого
иерархического уровня. Важно, что введена и обоснована тема
концепции среды, в отличие от подходов неструктурированного и
априорно не обусловленного объединения информации и средств ее
использования. Цель создания среды – достижение высокого уровня
качества образования, эффективного формирования компетенций
161
специалиста, выработки сильной и устойчивой мотивации на обучение
и овладение специальностью.
Подходы к систематизации среды многовариантны; вместе с тем,
широко используется и нормативно определена модульная структура
и разноуровневые виды модулей. В качестве модулей начального
уровня (блоков) выделяются:
-электронные информационные ресурсы образовательного
процесса – локальные и сетевые;
-субъекты образовательной среды;
- информационно-технологических средств образовательного
процесса;
-средства контроля освоения знаний и выработки компетенций.
Электронные информационные ресурсы образовательной среды
включают учебники, учебные пособия, курсы лекций, методики
выполнения лабораторных работ, задания к работам; учебная и
научная литература (в виде полнотекстовых документов, рефератов,
списков наименований); информационные ресурсы Интернета. Такие
и более полные перечни видов ресурсов приводятся для многих
специальностей и направлений обучения; вместе с тем они подлежат
систематизации и типизации по различным критериям. Учебная
информация содержит модули, выделенные по типам представления
информации – текстовые (теория, словари, персоналии), графические,
мультимедийные; базы данных; GIS-проекты. Информация каждого
вида ресурсов представлена в виде модулей (разделов теоретической
части, групп лабораторных работ, групп информационных
технологий). Выделение модулей в теоретической части и во всех
других объектах традиционно для многих фундаментальных
дисциплин или выполняется на уровне экспертных решений; такие же
подходы применяются при дроблении крупных содержательных
модулей (выделение частей, глав, параграфов).
Примечательно, что появляются работы по формализованной
оптимизации модульной структуры дисциплин.
Предложены
алгоритмы формирования информационного базиса
обучающей
технологии для достижения поставленных целей. Использована
логика цепей Маркова, которая адекватно моделирует некоторые
элементы процесса освоения информации (и представляет его как
динамическую систему, находящуюся в конечный момент времени в
одном из состояний). В качестве характеристик модели приняты
трудоемкость
изучения
материала
модульной
структуры,
вероятность изучения набора модулей за заданное число шагов и
другие показатели. Если тип алгоритма оптимизации освоения явно
дискуссионен, то сам подход к исследованию этого процесса и
разработка параметров и переменных модели освоения знаний очень
актуален. В связи с этим особенно уместно понятие индивидуальной
162
траектории освоения знаний, выработать которую помогут и
формализованные методики. Актуальным остается расширение этого
понятия до индивидуального пути овладения специальностью в целом
и выработки компетенций специалиста.
Разработка сетевых версий информационных ресурсов
направлений обучения является значительной частью основы все
более широкого внедрения дистанционного обучения (ДО). Вместе со
специальными
методическими
материалами
(дистанционный
контроль знаний, нормативно-правовые основы обучения) и
современными информационными технологиями они успешно
используются для многих направлений обучения и будут
использованы в ДО по прикладным специальностям.
Блок информационно-технологических средств образовательного
процесса содержит множество ресурсов, которые могут быть
представлены в виде нескольких групп.
Средства компьютерного моделирования обладают хорошим
обучающим потенциалом. В науках о Земле это виртуальные
природные объекты и процессы (в виде моделей различных типов),
которые иным способом просто невозможно воспроизвести –
например, месторождение нефти и газа. Построены обучающие
виртуальные полигоны геологических практик; для геологовнефтяников есть виртуальные газовые и нефтяные промыслы и
поисково-разведочные площадки – в дополнение к натурным
наблюдениям и производственным работам.
Особое место занимает компьютерный (вычислительный)
эксперимент, средствами которого решаются многие научные
проблемы и делаются открытия в науках. Обучение студентов в
процессе научных исследований с применением компьютера является
одной из самых эффективных форм формирования специалистов.
Математическое моделирование объектов и процессов и
программное обеспечение моделирования непременно используется в
обучении и выполнении научных работ. В науках о полезных
ископаемых это часто вероятностно-статистические модели и
технологии их компьютерной реализации. Примером служит
вариограммный анализ геостатистический структуры месторождения
как
пространственного распределения содержаний полезного
ископаемого и их коррелятивность в зависимости от направления и
расстояния между точками определения его содержания. Функция
отражает такие свойства случайной величины как: стационарность,
наличие эффекта аномалий, значение порога и зоны влияния, при
которой вариограмма достигает уровня дисперсии. Может быть
реализована на платформе GeoTech-3D.
Освоить программирования даже студентами непрофильных
специальностей – это значит владеть мощным универсальным
163
инструментом моделирования и исследования. Первые шаги должны
касаться идеологии языков программирования высокого уровня, так
как она может служить методической основой решения многих
прикладных
задач.
Так,
в
объектно-ориентированном
программировании разработаны такие важные логические понятия,
как
выделение
классов,
событий,
наследования
свойств,
полиморфизм, инкапсуляция. Иными словами, программисты
вникают в логику естественных наук, а специалисты этих наук не
оставляют без внимания основы программирования.
Широко используемым
видом обучающих интерактивных
ресурсов является электронный учебник (учебное пособие). На
примерах разных направлений и специальностей представлены
структуры и компьютерные средства создания электронных
учебников. Четко прослеживаются этапы разработки этого
электронного ресурса – от простого компьютерного текста в
текстовом редакторе, через текстовые файлы и их части, связанные
гиперссылками, к сетевому структурированному ресурсу в HTML,
XML форматах с эргономичной навигацией по иерархии его
внутренних элементов и сопровождающих блоков в виде галереи
изображений, видеорядов, анимаций; баз данных, ГИС-проектов.
Кроме того, электронное Учебное пособие определено как
систематично пополняемый и изменяемый ресурс, в том числе и с
участием студентов. Специалистами предложены средства сетевого
редактирования –Web-сервер с модулем PHP, система контроля
версий CVS.
Содержательная сторона учебника в значительно большей
степени стала работать на достижение основных целевых установок.
Выделены дидактические модули. В некоторых направлениях
выделяется модуль проблематики теоретических знаний и пути
решения проблем.
Формулы целей и задач обучения специальности включили не
только «знание» и «умение», но прежде всего, «освоение»,
формирование профессиональных и социальных компетенций и
«создание» - способность получения новых знаний и умений, способы
получения новых знаний и перспективы стать креативным
специалистом. Специалисты ЮГИНФО знакомят с соответствующей
группой современных информационных технологий KDD, которая
предназначена для автоматического интеллектуального анализа
данных, получения новых знаний из баз данных, - и дополнит научный
анализ. Такие технологии одного класса с экспертными системами, где с
помощью баз знаний (БЗ) представляются навыки и опыт экспертов,
разрабатывающих эвристические подходы в ходе решения проблем.
Обычно БЗ представляет собой набор фактов и правил, формализующих
опыт специалистов в конкретной предметной области и позволяющих
164
давать на вопросы об этой предметной области ответы, которые в
явном виде не содержатся в БЗ. По геологии и разработке нефти и газа
продолжается формирование версий баз знаний. Обобщены логические
и вероятностно-статистические связи между основными понятиями и
показателями; определены возможные природные процессы,
обусловившие такие связи в этой области знаний (например, связь
качества коллекторов и массы УВ в залежи со многими физическими
свойствами и составом нефтей; связь фрактальной размерности
структурных ловушек с величиной тектонических усилий, их
образовавших).
Используются технологии SIMER+MIR и другие
программы, предназначенные для создания баз знаний в слабо
структурированных областях. Участие студентов в таких работах дает
очень высокие результаты освоения знаний и способности делать новые
заключения.
Большой обучающий эффект связан с созданием баз данных в виде
фактов, результатов наблюдений и измерений, описаний явлений
реального мира или идей, представленных в формализованном виде,
позволяющем осуществить их передачу, интерпретацию или обработку
с помощью систем управления базами данных. Направления и
конкретные темы анализа существующих баз данных необъятны, с
одной стороны, и увлекательны и очень полезны при обучении.
Например, запросы на информацию к базе данных состава нефтей
месторождений России позволяют построить карты распределения
товарных, физических свойств нефтей, их химического состава; связей
свойств с условиями размещения залежей в недрах – глубиной,
температурой, давлением.
Средства контроля освоения знаний и выработки компетенций
включили тестирование промежуточное и итоговое, ответы на
контрольные вопросы, решение проектных задач. Предложены
программные средства для тестирования, подробно излагались
логические типы тестов, использование в тестировании не только
текстовых форм заданий, но и трехмерных имиджей. Описаны опыты
адаптивного тестирования. Не обсуждались способы оценки (в том
числе и количественной) содержательной ценности тестовых заданий.
165
ПРЕОБРАЗОВАНИЕ НЕРЕКУРСИВНЫХ DATALOG
ЗАПРОСОВ В ВЫРАЖЕНИЕ РЕЛЯЦИОННОЙ АЛГЕБРЫ
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ CIG
Пыхалов А.В.
ЮГИНФО Южного федерального университета
alp@rsu.ru
В последнее время делаются попытки переложить на СУБД не
только задачу хранения данных, но и их анализа. Это характерно как
для OLAP систем, так и для систем интеграции данных. Особенно
актуальна данная задача становится при использовании онтологий
вместо схемы данных или совместно с ней ранее в исследовательских,
а теперь и в коммерческих продуктах[1,2]. В связи с этим кажется
разумным поиск новых декларативных языков запросов к СУБД, их
интеграция в существующие реляционные системы. Одним из
подобных языков запросов является Datalog(см. описание, например, в
[3]). Он позволяет оперировать с реляционными отношениями в
терминах истинности предикатов.
Как известно, нерекурсивный Datalog с отрицанием по
выразительности соответствует реляционной алгебре[4]. В системе
интеграции данных DISGO Datalog с negation as failure используется
как основной язык запросов. Запрос на Datalog'е, обрабатываемый
системой, будем также называть программой.
Приведем пример программ, которые в данный момент
поддерживает система DISGO:
Preamble {
schema="http://www.sfedu.ru/~alp/ontologies/university sample#";
regions="http://www.sfedu.ru/~alp/ontologies/regions#";
must ?x;
runtime:neighbor(?a,?b) :- livesIn(?a,?ra),
livesIn(?b,?rb),regions:neigh borRegions(?ra,?rb);
}
rdfs:type(?x,Student),attendsLection (?x,?lx),
isGivenBy(?lx, ?ll),runtime:neighbor(?ll, ?x)
Программа состоит из преамбулы и запроса. В преамбуле
описываются используемые пространства имен — схема данных,
используемая по умолчанию (university-sample), пространство имен
regions. Далее следует список обязательно возвращаемых переменных
(must) . Это те значения, которые мы хотим получить от системы.
Затем описывается правило — соседями являются живущие в
166
соседних регионах. Голова правила — определяемый предикат
(neighbor), хвост правила - предикаты в правой части правила. Голова
правила считается истинной, если истины все предикаты правой
части. Сам запрос выбирает тех студентов, которые живут по
соседству со своими преподавателями. Считается, что системе
известны пространство имен rdfs, предикаты livesIn, neighborRegions,
type, attendsLection, isGivenBy. Все предикаты определены на
запрос нерекурсивный (т.к.
множестве anyURI  anyURI . Этот
соответствующий ему CIG(граф взаимосвязанности предложений,
clause interconnection graph)[5] не содержит циклов, т.е. нет
рекурсивно определенных предикатов), и может быть обработан
системой.
При работе над языком запросов, используемым DISGO стояла задача
реализации простого алгоритма перевода, который изначально
обрабатывал бы нерекурсивные запросы на Datalog'е, а в дальнейшем
мог бы быть без особых усилий расширен для обработки рекурсивных
запросов. Интуитивно понятным алгоритмом является метод,
предложенный
Henschen и Naqvi в [6] и основанный на
использовании CIG, который представляет из себя четверку
(Вершины, Дуги, Подстановки(S), Правила). Любому литералу
(литерал - атом или отрицание атома, атом - предикат) в правиле
соответствует вершина. Дуга <a,b> соединяет две вершины a и b, если
они имеют унифицируемые атомы и противоположные знаки. Знак
отрицания имеют предикаты, находящиеся в хвосте правила. Каждой
дуге <a,b> соответствует подстановка - наиболее общий унификатор a
и b. Правила представляют собой отображение, разбивающее
множество вершин на подмножества, соответствующие правилам и
запросу. Мы предлагаем модифицировать данное определение,
рассматривая граф как ориентированный и добавив в определение
дополнительное множество Q - отображение из множества дуг во
множество условий, при которых переход по дуге возможен. Также
при реализации данного подхода пришлось слегка модернизировать
процедуру унификации.
Сам алгоритм перевода запросов достаточно объемен, поэтому не
рассматривается в данной статье, но может быть найден в [7] (статья
готовится к публикации). Мы же ограничимся указанием, что данный
алгоритм использует наряду с CIG информацию о текущем
создаваемом выражении РА: по ходу создания выражения
отслеживаются переименования переменных предикатов (которые
отображаются в атрибуты выражения РА) и известные на данный
момент атрибуты. С учетом этой информации обрабатываются
167
условия S и Q, что приводит к генерации реляционных выражений
WHERE, RENAME, ADD, UNION.
Рассмотренный выше запрос система DISGO переводит в
следующее выражение РА:
(((type[x,y] WHERE (y =
http://www.sfedu.ru/~alp/ontologies/university sample#Student) RENAME y AS y%0,x AS x )
JOIN (attendsLection[stud,lection] RENAME lection AS
lx,stud AS x))
JOIN (isGivenBy[lection, prof] RENAME prof AS
ll,lection AS lx))
JOIN (((livesIn[person, region] RENAME region AS
ra,person AS a)
JOIN (livesIn[person, region] RENAME region AS
rb,person AS b))
JOIN (neighborRegions[x,y] RENAME y AS rb,x AS ra)
{a,b} RENAME b AS x,a AS ll{ll,x}){x}
Стоит отметить, что система DISGO еще далека от своего
завершения. В том числе язык запросов будет расширяться, что
позволит обрабатывать рекурсивные запросы, а также возвращать
необязательные результаты (связанные переменные, которые система
может опционально вернуть, если есть возможность получить их
значения из известных системе ИД — концепция, близкая NULLзначениям в БД). В данное время продолжается тестирование и
расширение алгоритма перевода нерекурсивных запросов на Datalog'е
в язык РА.
Литература
1. Oracle® Database Semantic Technologies Developer's Guide
// http://download.oracle.com/docs/cd/B28359_01/appdev.111/b28397/toc.
htm
2. A.Halevy, Z.Ives,P.Mork, I.Tatarinov. Piazza: Data Management
Infrastructure for Semantic Web Applications //Twelfth World Wide Web
Conference, May 2003, Budapest, Hungary
3. Henschen L.J., Naqvi.S.A. On Compiling Queries in Recursive
First-Order Databases // Journal of the ACM (JACM), Volume 31 , Issue
1 (January 1984), pp 47-85, ACM, New York, USA
4. Пыхалов А.В. Преобразование нерекурсивных Datalog
запросов в выражение реляционной алгебры с использованием CIG //
Статья готовится к публикации, http://sfedu.ru/~alp/my/norecdl.odt
168
ИЗ ОПЫТА ОРГАНИЗАЦИИ ВНУТРИШКОЛЬНОГО
ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ УЧИТЕЛЕЙПРЕДМЕТНИКОВ В ОБЛАСТИ ИКТ
Ромахова Н. В.
Педагогический институт
Южного Федерального университета
naro71@mail.ru
Система повышения квалификации работников образования
является составной частью непрерывного образования педагогов,
призвана помочь учителю в самоопределении и перестройке уже
сложившейся профессиональной деятельности в соответствии с
новыми нормами развития коммуникативной и информационной
культуры.
Формируясь в системе профессионального образования, в
процессе самостоятельной деятельности учителя профессионализм
как интегральное свойство личности и специалиста непрерывно
изменяется. Очень важное влияние на него, наряду с саморазвитием,
самосовершенствованием,
оказывает
система
повышения
квалификации педагогических работников, основными задачами
которой должны стать:
1. организация
непрерывного
повышения
квалификации
педагогических и руководящих работников образования;
2. разработка компьютерных методик, учебно-методических
комплексов и их внедрение в учебный процесс школы;
3. формирование единого образовательного пространства школы,
города и области;
4. организация
курсов
с
использованием
современных
технологий и др.
Эффективность учебного процесса, уровень результатов
обучения школьников в значительной мере зависят от
профессиональной подготовки учителя, его педагогического
мастерства, использования им современных, интенсивных форм и
технологий обучения. В связи с этим, подготовка учителяпредметника, способного использовать компьютерные технологии в
профессиональной
деятельности
является
осознанной
необходимостью.
Информатизация системы образования является залогом
успешной реализации Концепции модернизации российского
образования на период до 2010 года. В разделе 1.2 «Новые
социальные требования к системе российского образования»
169
говорится: «Надлежит повсеместно обеспечить равный доступ
молодых людей к полноценному качественному образованию в
соответствии с их интересами и склонностями, независимо от
материального достатка семьи, места проживания, национальной
принадлежности и состояния здоровья». Что касается технологий
реализации требований данного раздела, то они уже известны и
апробированы. Это технологии удалённого доступа к знаниям — в
общепринятой терминологии — дистанционное обучение. Но для
того, чтобы использовать такие технологии, обучаемый и обучающий
должны быть готовы к этому. Процесс информатизации системы
образования в рамках федеральной программы связан с организацией
повышения квалификации учителей в области компьютерной
грамотности. Существующие модели повышения квалификации
(система ИПК, курсы Федерации Интернет-образования, центры Intel
«Обучение для будущего») не позволяют в полной мере решить
стоящие задачи в силу двух основных причин:
1. Создаваемые центры при любом количестве компьютеров
имеют возможность обучать в год не более 1000 человек.
2. Отсутствие временных возможностей и средств на
командировку является непреодолимым препятствием для учителя,
которому необходимо обучение на курсах.
Решить перечисленные проблемы позволяет организация
обучения учителей-предметников в стенах родной школы. Реализация
этого способа повышения квалификации может быть достигнута в
процессе
организации
курсов
повышения
компьютерной
компетентности
учителей-предметников
в
рамках
данного
образовательного учреждения. Именно формирование и внедрение
системы
местного
обучения
в
рамках
дополнительного
профессионального образования всё чаще является предметом
обсуждения методистов многих школ.
Возможность эффективной подготовки учителей на базе
общеобразовательного учреждения определяется следующими
основными факторами:
 занятия, как правило, проходят более организованно,
интенсивно, с высокой степенью мотивации, и объективного контроля
его качества;
 существенно сокращаются затраты, связанные с длительным
отвлечением сотрудников на посещение внешних курсов;
 содержание обучения более конкретно, затраты времени на
изучение второстепенных тем минимально — всё подчинено реально
необходимым уровню и направлению профессиональной подготовки;
 исключаются транспортные и командировочные расчёты;
170
 организация обмена опытом и консультаций обучаемых со
стороны сотрудников школы: учителей информатики, председателей
методических школьных объединений, администрации;
 график занятий может приспосабливаться и корректироваться
в соответствии с учебным планом школы;
 возможность разделения учителей на группы с необходимыми
сроками и программами обучения;
 большими возможностями по созданию в процессе учёбы
духа учительской солидарности, взаимопомощи и ответственности за
качество педагогической деятельности.
Практически в любом педагогическом коллективе есть педагогиноваторы, желающие и умеющие работать творчески, трудиться
увлечённо и эффективно, мастера своего дела. А именно
преподаватели информатики и ИКТ могут стать инициаторами и
организаторами занятий для учителей по использованию аппаратных
и программных средств информатизации. Главной задачей
проведения таких занятий является
не сообщить и освоить
информацию, а передать способы работы, развить творческие умения,
формировать личность способную к самосовершенствованию,
саморазвитию.
В век глобальной информатизации, которая охватила все сферы
жизнедеятельности, современным образовательным пространством
востребован учитель, способный достигать социально-значимых
результатов в обучении, воспитании и развитии учащихся; способный
успешно
решать
профессиональные
задачи,
толерантный,
осознающий перспективы своего профессионального и личностного
развития, готовый к педагогическому сотрудничеству, творчеству и
дальнейшему профессиональному обучению. Другими словами в
современном информационном обществе востребован педагогпрофессионал,
обладающий
высоким
уровнем
развития
профессиональной компетентности, информационной культуры,
конкурентоспособности.
В настоящее время все большее внимание стало уделяться
разработке
общей
методики
применения
современных
информационных
и
телекоммуникационных
технологий,
компьютерных и мультимедийных продуктов в учебном процессе и
вооружению частными приемами этой методики преподавателей
каждого предметного профиля для каждодневной работы с
учащимися.
Примером внедрения так называемой корпоративной формы
обучения может являться организация и проведение обучения
учителей-предметников МОУ СОШ №23 г. Гуково Ростовской
171
области по курсу «Компьютерные технологии для учителя»
Программа курса была составлена для быстрого и эффективного
обучения школьных учителей использованию компьютера в своей
профессиональной деятельности. Курс предназначен для того, чтобы
учителя постигли технологию самостоятельного применения в своей
повседневной работе нового учебного инструмента, новой формы
ведения урока, новых типов представления учебных материалов,
научились эффективно и творчески использовать те обучающие
продукты, которые предоставляют разработчики. Целями курса
являются:
 освоение знаний, отражающих вклад информационных
технологий в формирование
 информационной культуры учителя;
 овладение умениями работать с различными видами
информации с помощью компьютера и других средств ИКТ;
 приобретение опыта использования информационных
технологий при организации
 собственной педагогической деятельности и планировании её
результатов.
Программа курса включает в себя следующие разделы:
1. Информационные технологии для учителя: знания и умения в
области новых информационных технологий, виды педагогической
деятельности и новый уровень их реализации, стандарты
безопасности для различных устройств, эргономическая организация
рабочего места, меры по защите информации.
2. Компьютер. Что необходимо знать об его устройстве? Что
«оживляет» компьютер?
3. Текстовый редактор MS Word. Подготовка служебных
документов и дидактических материалов.
4. Электронные таблицы MS Excel. Методические возможности
использования.
5. Возможности использования мультимедийных технологий
учителем.
6. Подготовка
иллюстративного
материала.
Графический
редактор Adobe PhotoShop.
7. GIF-анимация. Простые способы создания и интересные
применения.
8. Сетевые информационные технологии. Организация проектной
деятельности по созданию образовательных сайтов.
В результате прохождения курса учителя-предметники школы
приобретают умения создавать текстовые документы, содержащие
графические объекты, списки, таблицы; обрабатывать массивы
172
числовых данных, строить диаграммы и графики, разрабатывать тесты
с использованием возможностей электронных таблиц; создавать
интерактивные презентации; работать с графическими изображениями
с использованием фильтров, 3D-трансформации редактора Adobe
PhotoShop;
создавать анимированные рисунки; ориентироваться во
всемирной паутине, осуществлять поиск и скачивание информации в
Internet.
Каждый учитель, посещающий занятия курсов имеет
возможность получить консультацию по интересующим его
проблемам методики и дидактики, познакомиться с опытом своих
коллег, но самое главное активно включиться в творческий процесс
выработки новых педагогических приёмов и средств проведения
уроков с использованием информационно-коммуникационных
технологий на высоком профессиональном уровне.
Литература.
1. Овчаров А. В. «Организация повышения квалификации
учителя в области применения компьютерных технологий». Информатизация сельской школы (Инфосельмаш-2006) Труды IV
Всероссийского научно-методического симпозиума — Анапа. М.:
ООО «Пресс-Атташе», 2006 — 600 с.
2. Концепция модернизации российского образования на период
до 2010 года. Утверждена Правительством РФ (Распоряжение 1756-р
от 26.12.2001 г., Москва)
173
КАК СДЕЛАТЬ ЭЛЕКТРОННЫЕ УЧЕБНЫЕ РЕСУРСЫ
ПОЛЕЗНЫМИ ?
Рубанчик В.Б.
Южный Федеральный университет,
факультет высоких технологий
rvb@aaanet.ru
Хорошо ли мы понимаем, что такое электронный учебник, и что
связано с этим? Вот только часть вопросов, без ответа на которые от
новых разработок невозможно получить должный эффект.
Как соотносится принятое у нас понятие "электронный учебник"
с англоязычными терминами courseware и e-textbook (digital textbook)?
Что движет сейчас интернет-образованием — технологии,
коммерция или педагогика?
Сформировалась ли новая дидактика?
Всегда ли соответствует традиционное представление об учебных
ресурсах новым технологиям?
Как мы понимаем необходимость стандартизации технологий
обучения и проблемы, которые препятствуют этому?
Могут ли электронные учебники заменить обычные?
Всегда ли гипертекст, интерактивность и мультимедиа приносят
пользу?
Нынешние студенты принадлежит к net-generation, поколению,
выросшему в окружении цифровых технологий. Годятся ли для них
педагогические принципы, исповедуемые преподавателями?
Не делаются ли электронные учебники "преподавателями для
преподавателей"?
Достаточно ли у компьютерных обучающих систем "кнутов и
пряников" для мотивации учащихся?
Появилась необходимость учиться всю жизнь. Можно ли
добиться универсальности учебных ресурсов и учесть особенности
менталитета разных поколений?
Интернет-образование доступно всем. Как сделать электронные
учебники доступными для людей с ограниченными физическими
возможностями (проблема accessibility)?
Как разрабатывать учебные ресурсы, которые будут полезны не
только сегодня, но и завтра?
Можно ли организовать массовое производство эффективных
учебных ресурсов, чтобы авторы не занимались изучением сложных
коммуникационных технологий, а учебные ресурсы были
максимально эффективными?
Насколько велики различия в возможностях электронных
учебных ресурсов для разных областей знания?
Анализ публикаций и практики разработок показывает, что
однозначных ответов на эти вопросы пока не найдено.
174
ЛАБОРАТОРИЯ ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗУЧЕНИЯ
ДВИГАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ ЛАБОРАТОРНЫХ
ЖИВОТНЫХ
Рублев И.С., Леви М.О., Владимирский Б.М.
Южный Федеральный университет,
кафедра биофизики и биокибернетики факультета
физики
Двигательная активность является естественным индикатором
анализаторной деятельности мозга животных и его функционального
состояния.
Процессы, которые могут эффективно изучаться по двигательной
активности - это поведение при воздействии внешних факторов,
формирование условных рефлексов, определение функционального
состояния животных, сравнительное изучение особенностей разных
видов поведения и др.
Необходимость
объективной
регистрации
скорости,
длительности, частоты, последовательности различных поведенческих
актов существует в экологии, зоологии, физиологии, биохимии и
многих других науках при изучении механизмов восприятия и анализа
информации, обучения и памяти, процессов адаптации и развития
стресса, характера действия различных физических, химических и
фармакологических
факторов
на
организм.
Несмотря
на
информативность показателей двигательной активности, до
настоящего времени нет достаточно простой, надежной и
объективной методики автоматической регистрации поведения
животных, в связи с чем, в большинстве работ по-прежнему
используется традиционный метод открытого поля с регистрацией
различных форм поведения самим экспериментатором вручную.
Предлагаемая дистанционная лаборатория (рис.1.), включающая
в качестве составной части весокоординатную тензометрическую
платформу, позволяет проводить высокоточную регистрацию с
представлением данных в цифровом виде параметров движения
животного, с которым проводится эксперимент. При этом,
программно-аппаратный комплекс реализует доступ к лабораторной
установке по сети Интернет. Он включает в себя программное
обеспечение для распределения времени доступа к установке,
планирования и наблюдения за ходом эксперимента.
Возможности
виртуальной
лаборатории
позволяют
регистрировать следующие виды двигательной активности:
выделение двигательных актов – горизонтальных перемещений в
плоскости полигона, вертикальных стоек, состояния покоя и
175
локальной деятельности, к которой относятся мелкие двигательные
акты – почесывание, груминг, поедание пищи. Координаты животного
определяются с точностью до 1 мм в пространстве и до 50 мс по
времени.
При необходимости регистрируемые данные могут дополняться
видеоизображением
испытательного
полигона.
Длительность
регистрации может составлять от нескольких минут до нескольких
часов или дней и ограничена объемом свободной памяти на жестких
дисках комплекса.
Комплекс позволяет использовать разные виды стимуляции и
управления поведением животного в процессе проведения
эксперимента.
Рис.1. Структура дистанционной лаборатории.
176
Для централизованного хранения полученной информации
используется сервер, который получает данные от других машин
комплекса по локальной сети. Сервер также подключен к сети
Интернет и является WEВ-сервером. Он обслуживает запросы
внешних наблюдателей и позволяет вести дистанционное наблюдение
и управление экспериментом в реальном времени (с задержкой на
скорость соединения), а также получить доступ к архиву. Протокол
опыта (время, координаты, стимулы) могут быть получены
пользователем в формате «файл с разделителями табуляции», который
совместим с большинством аналитических пакетов (Matlab, MathCAD,
STATISTICA, SPSS и др.). Видеозапись опыта предоставляется в
формате DivX (MPEG-4).
Дистанционная лаборатория может помочь решить проблему
получения практических навыков в выполнении ряда лабораторных
работ и практикумов дисциплин биологического цикла для учеников и
студентов в процессе дистанционного образования. Дистанционная
лаборатория может использоваться в научной работе для выполнения
автоматической регистрации параметров эксперимента. Применение
высокоточных технологий и отсутствие участия человека в ходе
измерений позволит считать получаемые данные достаточно
объективными.
177
ОПЫТ ПЕТРОЗАВОДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО
УНИВЕРСИТЕТА ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ
ПРОГРАММНЫХ ПРОДУКТОВ ORACLE
ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ WEB-ПРИЛОЖЕНИЙ
Рузанова Н.С., Насадкина О.Ю., Байтимиров Л.З.,
Власова А.Г., Марахтанов А.Г.
Петрозаводский государственный университет
onasad@psu.karelia.ru
Программные разработки специалистов РЦНИТ Петрозаводского
государственного университета активно используются не только
внутри вуза, но и за его пределами. Примерами таких разработок
являются система для комплексной автоматизации библиотечных
процессов «Фолиант», внедренная более чем в 20 библиотеках России,
информационно-аналитическая интегрированная система управления
вузом (ИАИС), функционирующая в нескольких вузах РФ и т. п. С
середины 90-х годов для реализации многих подобных проектов
активно используются программные продукты Oracle.
Современные реалии требуют ориентации разрабатываемых
приложений на многопользовательский доступ к ним посредством
сети Интернет. Пользователь зачастую отдает предпочтения клиентсерверным приложениям, действующим по принципу «тонкого
клиента», когда для доступа к сервисам нет необходимости
специально
устанавливать на
компьютере
дополнительные
программы, и доступ осуществляется посредством браузера. Поэтому
многие проекты, обзор которых приведен ниже, реализованы именно
в архитектуре «тонкого клиента». Как будет показано ниже, при
разработке web-приложений использование программных продуктов
Oracle также оправдано.
Электронная
библиотека
Республики
Карелия
(http://elibrary.karelia.ru) предоставляет доступ к полнотекстовым
изданиям из фондов карельских библиотек, произведениям о Карелии,
а также работам живущих и работающих в республике авторов. На
данный момент в ЭБ РК представлено более 950 экземпляров (более
200 – редкая книга) и зарегистрировано более 30000 пользователей.
Образовательный
портал
Карелии
(http://edu.karelia.ru)
обеспечивает доступ пользователей республики к релевантной
информации по широкому диапазону специальностей, уровней
образования, учебных заведений и информационно-образовательных
ресурсов региона, являясь, таким образом, единым окном доступа к
образовательным ресурсам.
Внутри вуза активно используются такие разработки, как
Информационно-аналитическая
система
«Аспирантура»
178
(http://aspirant.karelia.ru), «Автоматизированное рабочее место
материально-ответственного лица» и др.
В перечисленных выше проектах программные продукты Oracle
использовались на всех стадиях разработки. А именно: Oracle Designer
- для проектирования структуры реляционных БД; СУБД Oracle - для
хранения большого объема разнородных даны; сервер Oracle
Application Server и действующее под его управлением приложение
Oracle Application Server Portal; единая база хранения пользователей и
групп пользователей Oracle Internet Directory, позволяющая
организовывать простой доступ к содержащимся в ней данным
посредством LDAP протокола; модуле Oracle AS Single Sign On (SSO),
реализующий единую регистрацию пользователей.
Остановимся на некоторых преимуществах программных
продуктов Oracle, благодаря которым был сделан выбор в их пользу.
СУБД Oracle Database предоставляет все возможности,
характерные для реляционной базы данных. При этом Oracle
гарантирует высокую производительность, готовность, безопасность и
надежность, за счет встроенных механизмов, таких, например, как
Oracle Real Application Cluster, позволяющей сократить время
простоев оборудования, а также предлагает большое число полезных
механизмов и утилит [1].
Oracle Application Server - сервер приложений [2]. Совместная
работа сервера приложений Oracle Application Server и СУБД Oracle
Database обеспечивает высокий уровень производительности и
работоспособности приложений, отвечающих широкому спектру
требований.
Oracle Application Server Portal обеспечивает разработчикам
гибкую и функциональную среду проектирования и реализации webориентированных сервисов, а пользователям портала - авторизованный,
прозрачный, персонализированный, согласованный, многоканальный
доступ к приложениям, внутренним и внешним информационным
источникам [2].
В силу перечисленных выше преимуществ, программные продукты
Oracle активно используются сотрудниками РЦНИТ ПетрГУ при
реализации различных проектов. Более эффективному использованию
данных продуктов способствует регулярное обучение программистов
технологиям и программному обеспечению Oracle для создания БД и
информационных.
Литература
[1] http://oracle.com
[2] R. Greenwald, J. Milbery. Oracle 9i AS Portal Bible, 2001, 985 с.
179
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ
ОБЪЕКТИВНОЙ ОЦЕНКИ УЧЕБНЫХ ДОСТИЖЕНИЙ
Сантылова Л.И., Землянухина Л.Н., Выборных А.С.
Южный федеральный университет,
факультет математики, механики и компьютерных наук
Santylova@rsu.ru
Одним из важных моментов реализации компетентностной
направленности образовательной системы является объективная
оценка учебных достижений обучаемого. Частично эту задачу решает
создание стандартизированных дидактических тестов.
Сумма
тестовых баллов, начисленных испытуемому за правильное
выполнение
тестовых
заданий,
является
количественным
индикатором оценки его знаний. Очевидно, что знания тестируемых,
набравших примерно равное количество баллов, должны получить
одну и ту же оценку. Для этого все тестируемые объекты необходимо
разбить на подмножества, состоящие из объектов, набравших
примерно одинаковые суммы баллов. Эти подмножества могут
оказаться пересекающимися, так как учащиеся, набравшие
пограничное количество баллов окажутся одновременно в двух
подмножествах. Для гарантии большей объективности и облегчения
обработки результатов тестирования предлагается автоматизировать
этот процесс.
Предположим, что тестируется группа из n человек, и i-й
тестируемый набирает Oi
баллов из максимально возможного
количества O. На множестве экзаменуемых X можно построить
нечеткое бинарное отношение {X, P} по правилу
Oi  O j
 P (x i , x j )  1 
, i  1, n; j  1, n.
O
Эта величина определяет качественную близость ответов
испытуемых. Для данного нечеткого отношения можно найти четкое
отношение {X, P*}, полагая
0, если  P ( x i , x j )  h

 P* ( x i , x j )  
, i  1, n; j  1, n. Величину h
1
,
если

(
x
,
x
)

h

P
i
j

(0<h<1) будем называть порогом или высотой толерантности.
Отношение P* является отношением толерантности, так как оно
по построению рефлексивно и симметрично. При этом оно не
транзитивно и по этой причине не является отношением подобия.
Найдем покрытие  , представляющее собой совокупность
подмножеств множества X, объединение которых равно множеству X.
Элементы семейства  являются классами покрытия.
180
Для этого найдем максимальные подотношения подобия
построенного отношения толерантности P*. Подотношения подобия
называются максимальными, если ни одно из них не содержится в
другом. Подотношения подобия определяют классы покрытия  .
Для поиска максимальных подотношений подобия предлагается
использовать метод Мальгранжа.
При этом подходе в один класс покрытия попадут тестируемые,
которые имеют согласно выбранному уровню толерантности
одинаковый уровень знаний. Классы покрытия могут иметь непустое
пересечение, то есть некоторые тестируемые могут оказаться
одновременно в двух соседних классах. Учащиеся, попавшие только
в один класс, получат оценку, соответствующую этому классу. Задача
оценивания знаний учащегося, оказавшегося в двух подмножества
покрытия  , решается следующим образом. Если при осуществлении
контроля знаний конфликт решается в пользу испытуемого, то
учащийся может быть автоматически оставлен только в классе с более
высоким уровнем знаний. В противном случае он остается только в
классе с более низким уровнем знаний и получает соответствующую
оценку. Если количество классов покрытия окажется необоснованно
большим, можно уменьшить порог толерантности.
Проиллюстрируем применение предлагаемого подхода для
обработки результатов
тестирования группы из 6 человек. В
результате сравнения количества баллов у каждой пары испытуемых
было построено отношение {X, P*} с матрицей P* и затем методом
Мальгранжа найдены три подотношения подобия {M1,M2,M3}.
a b c d e f
a 1 1 1 1 0 1
b 1 1 0 1 0 1
P*
=
c 1 0 1 1 0 0 M1
=
d 1 1 1 1 0 1
e 0 0 0 0 1 1
f 1 1 0 1 1 1
a d f b
a 1 1 1 1
d 1 1 1 1 M2
=
f 1 1 1 1
a d c
a 1 1 1
d 1 1 1 M3
=
c 1 1 1
f e
f 1 1
e 1 1
b 1 1 1 1
Эти подотношения подобия определяют классы покрытия
{К1,К2, К3}, где К1={a,b,d,f},
К2={a,d,c},
К3={f,e}. После

упорядочения классов покрытия получаем К2 К1  К3. Таким
образом, самую высокую оценку получает c. Если при оценивании
знаний конфликт решается в пользу опрашиваемого, то a и d получат
ту же оценку, что и элемент c. Элемент b получит более низкую
оценку, такую же оценку получит f. Самую низкую оценку получит e.
181
ОПЫТ СОЗДАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ УЧЕБНЫХ
РЕСУРСОВ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ИСТОРИЧЕСКОГО
ФАКУЛЬТЕТА СОВМЕСТНО С ЛАБОРАТОРИЕЙ
«МУЛЬТИМЕДИА
В ОБРАЗОВАНИИ» ЮГИНФО ЮФУ
Самарина Н.В.1, Кудрявцева Л.Б.2,
Южный Федеральный университет,
1
исторический факультет,
2
ЮГИНФО Южного Федерального университета
lit2005@mail.ru
Опыт делового и плодотворного сотрудничества исторического
факультета с сотрудниками лаборатории «Мультимедиа в
образовании» по вопросу создания электронных учебных ресурсов
насчитывает полтора десятилетия. Начинался он разработкой и
внедрением в учебный процесс на истфаке РГУ в 1993-1994 годах
электронных
учебников-практикумов
по
курсам
«Основы
информатики для историков» и «Количественные методы в
историческом
исследовании».
Они
предназначались
для
использования в локальной сети дисплейных классов и имели
структуру, почти полностью соответствующую современным
требованиям к структуре учебно-методических комплексов. Оба
учебника представлялись на научно-методических конференциях
российского уровня и форумах специалистов стран СНГ, где были
признаны вполне соответствовавшими критериям середины 1990-х
годов (1).
Изначальный принцип работы нашей творческой группы –
сотрудничество специалистов-историков и профессиональных
программистов, одновременно выполняющих и функции дизайнеров,
в производстве электронных учебников и практикумов для
исторического факультета. Этого же принципа, придерживаются,
кстати, и специалисты, занятые разработкой электронных учебнометодических программ в рамках существующей с начала 1990-х
годов ассоциации историков стран СНГ «История и компьютер».
Даже после появления современных мультимедийных ПК,
снабженных пакетами программ, дающих возможность историкам
самостоятельно разрабатывать электронные учебные продукты,
сотрудничество продолжилось. Поскольку именно разделение труда
обеспечивает должный уровень и содержания учебного продукта, и
его электронной формы, создает предпосылки эффективного его
использования.
182
Показательный результат нашего сотрудничества - учебник
«История Дона и Северного Кавказа с древнейших времен до Февраля
1917 года (http://grants.rsu/ru/osi/Don_NC). Разработка проекта
осуществлялась при грантовой поддержке института «Открытое
общество» в конце 1990-х - начале 2000-х годов. Сетевой
электронный учебник в процессе создания и по завершении проекта
неоднократно представлялся на конференциях ассоциации «История и
компьютер» и получил высокую оценку у специалистов этого
общества (2). Показателен сам по себе и факт получения от фонда
Сороса второго гранта для завершения работы над объемным
гипертекстом этого учебника. Целый ряд технологических новаций,
разработанных специалистами лаборатории для этого учебника, имел
на начало века уникальный для сетевых учебных ресурсов характер,
например, динамические картосхемы по древнему периоду
региональной истории.
Учебник по настоящее время присутствует в Сети и используется
студентами для индивидуальной работы. Его востребованность
поставила перед нами проблему модернизации этого учебного
ресурса. Работа в этом направлении уже ведется и предусматривает
как дальнейшее насыщение разделов учебника видеорядом и
графикой, так и усиление его методической компоненты (создание
системы обучающих тестов по отдельным темам учебника, создание
системы быстрого поиска ответов на вопросы, вызвавшие у
пользователей затруднения при проверке усвоенного)
Принципиально
иной
тип
учебного
ресурса
–
модернизированный с середине текущего десятилетия учебник
«Количественные
методы
в
историческом
исследовании»
(http://hist.ctl.cc.rsu.ru).
Он
предназначен
для
аудиторного
использования и основным элементом его структуры является
практикум с тщательно проработанным в методическом отношении
пошаговым описанием выполнения простейших заданий по
дескриптивной статистике на основе данных, извлеченных из
исторических источников. Без участия квалифицированного
программиста подобной системы управления самостоятельной
работой студентов преподаватели-историки сделать просто не смогли
бы.
Пятнадцатилетний опыт творческой работы над созданием
электронных учебных продуктов привел нас к пониманию того, что
результатом
целенаправленных
усилий
по
внедрению
информационных компьютерных технологий является постепенное
формирование электронной обучающей среды. Попытка осмыслить
опыт ее фрагментарного построения на истфаке РГУ и определить
183
некоторые ее характерные черты была представлена на одной из
научно-методических конференций ЮГИНФО (3).
Опыт постоянного использования двух типологически различных
учебных продуктов привел нас к отчетливому пониманию того, что
систематическое обновление их не просто отличительная особенность
электронных учебников и учебных пособий, но и обязательное
условие их существования. Три года используется как основа для
семестровой учебной работы студентов-историков практикум по
«КМ», - три года идет работа по дальнейшей его адаптации и
оптимизации. Она связана и с расширением круга пользователей, и с
оптимизацией управления работой студентов по выполнению заданий,
и
с
функционированием
итогового
контрольного
теста,
существующего вне структур учебного комплекса по дисциплине (4).
Эта адаптация и оптимизация практически невозможна без участия
автора-программиста.
Самым положительным образом, оценивая продолжительное
сотрудничество исторического факультета со специалистами
лаборатории, необходимо подчеркнуть, что накопленный опыт по
разработке электронных учебных ресурсов, в настоящее время
обретает особую актуальность в связи с кампанией по созданию
электронной обучающей среды практически на всех факультетах
университета.
Хотелось бы обратить внимание еще на один аспект создания
электронных ресурсов. В настоящий момент благодаря грантовой
поддержке существенно расширился круг авторов электронных
учебных ресурсов, многие их которых в настоящее весьма
приблизительно представляют их специфику, начиная от
особенностей создания гипертекста, графического структурирования
нарратива и кончая проблемами эргономики электронных средств
обучения.
Нам представляется, что в создании новых учебных продуктов
вместе
с
преподавателями
должны
активно
участвовать
профессиональные программисты. Поскольку они занимаются не
только своей профессиональной деятельностью, но и могут оказывать
квалифицированную методическую помощь. Например, в разработке
эффективных электронных ресурсов различного типа, организовать
обучение по созданию лекционного материала в виде гипертекста или
презентаций с использованием структурных схем и элементов
навигации.
Кроме того, именно профессиональными программистами
должны быть разработаны критерии оценки учебных электронных
ресурсов различного типа, а затем внедрены в использование
184
посредством проведения семинаров
преподавателями-предметниками.
по
обмену
опытом
с
Литература:
1. Крицкий С.П., Кудрявцева А.А., Самарина Н.В. Электронный
учебник «Количественные методы в историческом исследовании».//
Новые информационные технологии в историческом образовании. //
Межвузовская научно-методическая конференция «Информатизация
базового гуманитарного образования в высшей школе. Москва.
29.05-2.06.1995.» М. 1995.
2. Крицкий С.П., Кудрявцева А.А., Самарина Н.В., Щербина
А.В. Опыт использования компьютерных технологий обучения на
историческом факультете Ростовского госуниверситета. // Опыт
компьютеризации исторического образования в странах СНГ. Сб.
статей. Минск. БГУ. 1999.;
3. Крицкий С.П., Кудрявцева А.А.,
Самарина Н.В, Щербина А.В. Электронный учебник «История Дона и
Северного Кавказа с древнейших времен до февраля 1917 года» //
Информационный бюллетень ассоциации «История и компьютер».
№ 25, март 2000. М. 2000.
4. Самарина Н.В. Кудрявцева Л.Б.
Опыт формирования
электронной среды обучения
на историческом факультете. //
Современные информационные технологии в образовании: южный
федеральный округ. Материалы конференции. Ростов-на-Дону. 2005.
0,5 а.л.
5. Самарина Н.В., Маринова А.М. Проблемы использования
УМК «Количественные методы в историческом исследовании» на
занятиях
со
студентами
стационара.
//
Современные
информационные технологии в образовании: южный федеральный
округ. Материалы научно-методической конференции. 19-22 апреля
2006. Ростов-на-Дону. 2006. с.210-211.
185
ПРОБЛЕМЫ ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ
В ОБЛАСТИ НАНОТЕХНОЛОГИЙ
Сахарова Е.В.
Ставропольский технологический институт сервиса
(филиал) ГОУ ВПО (ЮРГУЭС)
Patentante@yandex.ru
В связи активным развитием нанотехнологий актуальной задачей
сегодняшнего дня становится подготовка специалистов в области
развития
нанотехнологий,
компьютерного
моделирования
нанотехнологических процессов и наноструктур. В настоящее время
практически каждый ВУЗ (особенно технический) обязательно имеет
кафедру нанофизики, нанохимии или нанотехнологии, однако в
следствие специфики предметной области наиболее оправданным
подходом
является
объединение
различных
направлений
исследований в единую междисциплинарную структуру.
Особенности поведения вещества в виде частиц размеров до 100
нанометров, свойства которых во многом определяются законами
квантовой
физики,
открывают
широкие
перспективы
в
целенаправленном получении материалов с новыми свойствами,
такими как уникальная механическая прочность, особые
спектральные, электрические, магнитные, химические, биологические
характеристики.
Наука подошла к моделированию принципов построения живой
материи, которая основана на самоорганизации и саморегуляции. Уже
освоенный метод создания структур с помощью квантовых точек - это
и есть самоорганизация.
Методами квантово-полевой химии и квантово-статистической
физики впервые построена физико-химическая модель формирования
атомами углерода различных наночастиц в присутствии атомов
группы железа в качестве катализаторов по технологии «снизу-вверх».
Развитие наноэлектроники закладывает основы перехода к новым
принципам
базовых
элементов
электроники,
включающим
использование одноэлектронных эффектов, эффектов электронной
интерференции, спиновых эффектов, бестоковых переключающих
устройств и, в будущем, к разработке квантовых технологий создания
вычислительных устройств и защищенных систем связи.
Математическая модель, описывающая связь наноразмерного
транзистора нового типа (ISFET) с ДНК-биосенсором, позволит
сконструировать портативный ДНК - нанобиосенсор.
186
Метод определения собственных частот некоторых наноструктур
(нанотрубок и нанокристаллов) основан на измерении собственных
частот
„большой
системы“
и
состоит
из
вертикально
ориентированного массива (решетки) одинаковых нанотрубок или
нанокристаллов, которые выращены на подложке на одинаковом
расстоянии друг от друга.
Фундаментальные
исследования
в
области
магнитной
диагностики наносистем необходимы для дальнейших разработок
устройств хранения данных, в которых ячейками для хранения битов
информации послужат отдельные атомы.
Для
оценки
электрических
характеристик
углеродных
нанотрубок возможно применять лазерное излучение.
На основе развернутой в двухмерный лист углеродной
нанотрубки или наноматериал графен созданы графеновые полевые
транзисторы.
Для того, чтобы интеллектуальный базис нанотехнологий
стремительно расширялся, чтобы постоянно отрабатывались методики
организации
специализированных
центров,
необходимо
способствовать включению ВУЗов в развертывание работ по
моделированию нанотехнологических процессов и наноструктур,
сочетая исследовательские работы с подготовкой специалистов в
области нанотехнологий.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Лучинин В. В. Нанотехнологии и зондовая микроскопия //
Нано- и микросистемная техника.
2. Нанотехнология в ближайшем десятилетии / Под ред. М. К.
Роко, Р. С. Уильямса и П. Аливисатоса. М.: Мир, 2002.
3. Лучинин В. В. Наноиндустрия — базис новой экономики //
Петербургский журнал электроники. 2003. № 3. С. 3-12.
4. Лучинин В. В., Таиров Ю. М. Научно-образовательный базис
наноиндустрии
в
Санкт-Петербургском
государственном
электротехническом университете // Известия высших учебных
заведений. Материалы электронной техники. 2003. № 2. С. 15-20.
5. Алферов Ж. И., Асеев А. Л., Гапонов С. В., Коптев П. С, Панов
В. И., Полторацкий Э. А., Сибельдин Н. Н., Сурис Р. А.
Наноматериалы и нанотехнологии // Микросистемная техника. 2003.
№ 8. С.3—13.
6. А.Л. Асеев. Наноэлектроника // Российские нанотехнологии.
2006. № 1.
187
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПЕРЕНОСА
ЗАГРЯЗНЕНИЯ
В ЦИМЛЯНСКОМ ВОДОХРАНИЛИЩЕ
Сидиропуло C.Г.
Управление информатизации
Южного Федерального университета
spartak@sfedu.ru
Предлагаемая математическая модель состоит из двух основных
модулей: гидродинамического, где происходит расчет параметров
течения воды, и модуля для расчета поля концентрации
загрязняющего вещества, в том числе радионуклидов. В качестве
расчетной
области
выбрана
южная
часть
Цимлянского
водохранилища, включающая в себя акваторию порта Волгодонск.
Цимлянское
водохранилище
характеризуется
большой
неоднородностью глубин (от 0,5 – 2м до 25 м). В особенности, это
относится к южной, исследуемой, части водохранилища. По
указанной причине к данной задаче применим метод, описанный в [0].
Для этого проведем горизонтальную секущую плоскость Р,
отстоящую от невозмущенной поверхности водоема P0 на глубине,
равной максимальной глубине мелководья, и разобьем всю область
моделирования на два слоя – верхний – I и нижний слой II. Таким
образом, I –все мелководье и верхняя часть глубоководного слоя, II –
глубоководный слой.
Предполагается, что на движение воды в слое I влияет ветер, а
движение в слое II инициируется как градиентами давления, так и
движением слоя I.
Систему координат выберем следующим образом. Плоскость
XOY совместим с невозмущенной поверхностью водоема P0 , ось OZ
направим вверх.
Движение воды в рассматриваемом водоеме описывается
известной системой, состоящей из уравнений количества движения и
уравнения неразрывности среды. К данной системе уравнений
добавляется уравнение гидростатического давления.
Считаем, что слой I достаточно мелкий (значения возможных
возмущений уровня воды и глубины слоя близки), поэтому движение
воды в этом слое описывается уравнениями мелкой воды.
На границах подобластей I и II скорости предполагаются
известными. На дне для слоя II и вдоль береговой линии для слоя I
они равны нулю. В местах втекания или вытекания воды они равны
соответствующим значениям. На границе с атмосферой задается сила
188
трения ветра о поверхность водоема. В качестве начальных данных
можно задавать какое-либо известное распределение скоростей, либо
полагать их равными нулю.
Перенос вещества описывается уравнением конвекции-диффузии
с соответствующими граничными условиями.
Задача
решается
конечно-разностными
методами.
На
акваториальной поверхности (слое I) строится равномерная по
каждому направлению двухмерная сетка с шагами h1 и h2 . В
глубинной области строится равномерная по каждому направлению
трехмерная сетка, причем горизонтальные узлы совпадают с узлами
на слое I, по вертикали шаг равен h3 .
После аппроксимации уравнений движения и переноса вещества
противопотоковыми конечными разностями получаются системы
уравнений с пятидиагональными матрицами для уравнений,
описывающих движение жидкости в верхнем слое I, и
семидиагональными матрицами для уравнений, описывающих
движение жидкости в нижнем слое II.
Полученные системы линейных алгебраических уравнений
решаются вариационными методами GMRES или BiCGSTAB, при
этом использовались параллельные реализации решателей для этих
методов из библиотеки Aztec.
Полученные результаты вычислительного эксперимента на
построенной математической модели Цимлянского водохранилища
показывают возможность появления застойных зон. Такие зоны могут
возникать при определенных ветровых ситуациях и, следовательно,
накапливать в себе с повышенное содержание различных взвесей и
растворенного вещества.
Был промоделирован случай залпового выброса радионуклидов в
Цимлянское водохранилище в районе РоАЭС при различных
ветровых ситуациях с целью определения района из возможного
накопления.
Список литературы
1. Чикин А.Л. Об одном из методов расчета параметров течений в
водоемах с большой неоднородностью глубин. Водные ресурсы, 2005,
т. 32. № 1, с. 55-60.
189
ПОДГОТОВКА И ПЕРЕПОДГОТОВКА КАДРОВ
ПО ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКЕ
ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ИЗДЕЛИЙ И ИНФРАСТРУКТУРЫ
Сидорук Р.М., Райкин Л.И.
Нижегородский областной центр новых информационных
технологий НГТУ
sidoruk@nocnit.ru

Обеспечение
конкурентоспособности
современных
промышленных предприятий в последние годы сопряжено с успехами
в области информационной поддержки жизненного цикла
выпускаемых изделий (ИПИ - технологии). Первоочередную роль в
этом
направлении
играет
подготовка
и
переподготовка
соответствующих кадров. Для реализации этого процесса НОЦ НИТ
НГТУ использует инновационные методы, проводя прикладные
исследования и разработки, включая в эту деятельность студентов и
переподготавливаемых специалистов. Прикладные исследования и
разработки относятся к следующим этапам жизненного цикла:
- рекламно-маркетинговая деятельность;
- проектно-конструкторская деятельность;
- планирование и разработка процессов;
- интегрированная логистическая поддержка (ИЛП) стадии
эксплуатации.
По первому из перечисленных этапов выполняются исследования
и разработки с использованием виртуального моделирования образца
изделия с демонстрацией его внешнего вида, внутреннего содержания,
анимационной отработкой сцен
функционирования в условиях
внешней среды или в составе комплекса и т.п. Исследованы
характеристики разных технологических платформ для задач
виртуального моделирования. Наиболее часто
применяемой
технологической платформой для решения этих задач является
программный продукт 3ds max
(discreet). Для этого же этапа
выполняются информационно-презентационные системы, рекламные
проспекты, плакаты, планшеты и др.
По второму этапу проводятся исследования в области систем
автоматизированного проектирования (САПР) и систем управления
проектами (СУП). Проанализированы и выработаны рекомендации по
рациональным программно-технологическим платформам для САПР
и СУП. В частности проанализированы платформы ведущих
зарубежных и отечественных компьютерных фирм – разработчиков
программных продуктов, включая Autodesk и Consistent Software,
накрывающих основные задачи САПР машиностроительных,
190
архитектурных, строительных, геодезических задач, систем
инженерного анализа. Оценены программные продукты компаний
Computer Associates,
НИЦ CALS-технологий «Прикладная
логистика» и др. и приведены рекомендации по их использованию в
ИПИ-технологиях.
В
частности,
для
выполнения
проектов
крупных
машиностроительных сборок с трехмерным параметрическим
проектированием наряду с традиционным базовым пакетом AutoCAD
широко применялся комплекс программного обеспечения Autodesk
Inventor Series (AIS) и MechaniCS для оформления чертежей по ЕСКД с
применением алгоритмов автоматизи-рованного нормоконтроля.
Встроенная в последние версии AIS (начиная с версии 10) система
управления проектными данными Autodesk Vault позволила
качественно по – новому подойти к проектной деятельности, сделав ее
коллективной, реализовав централизованное хранение проектных
данных и их совместное использование. Модуль Autodesk Vault
поддерживает контроль версионности, блокирует изменение файлов
при их редактировании другим пользователем, позволяет управлять
всеми файлами, связанными с проектом.
Выполнены проекты по переводу бумажной конструкторской
документации в электронный вид и организации электронных архивов
конструкторской документации с использованием гибридных и PDMтехнологий. Разработан банк машиностроительных 3D-, виртуальных
и анимационных моделей (детали, узлы, сборки).
По этапу планирования и разработки процессов реализуeтся
реинжиниринг конструкторской деятельности на основе методологии
функционального моделирования IDEF0 и инструментального CASEсредства AllFusion Process Modeler.
Для ИЛП в технологии Technical Guide Builder разработана серия
интерактивных электронных технических руководств (ИЭТР) изделий
различного назначения. В ИЭТР вносятся виртуальные компоненты,
делающие иллюстрацию работы изделия и его обслуживание наглядной
и доходчивой.
Для сопровождения процесса освоения ИПИ-технологий,
подготовки и переподготовки кадров
разработана серия
информационных обучающих систем (ИОС): «ИПИ-технологии»,
«Параметрическое моделирование в среде Autodesk Inventor»,
«Создание ИЭТР», «ИЭТР для обслуживающего персонала»,
«Инженерная
графика
в
технологии
Autodesk
Inventor»,
«Электронный архив предприятия в гибридных технологиях» и др.
включающие электронные учебники, тесты, контрольные задания,
поисковый аппарат, ресурсы Интернет и т.п.
С этой же целью на базе НОЦ НИТ НГТУ открыто региональное
представительство государственного межведомственного центра
191
профессиональной подготовки и повышения квалификации кадров в
области ИПИ – технологий, в котором прошли курсы десятки
специалистов предприятий Нижегородского региона. В составе
предлагаемых курсов: авторизованная подготовка по AutoCAD,
Autodesk Inventor, 3ds max, курсы «Информационная поддержка ЖЦ
изделия (ИПИ - технологии): современные промышленные решения»,
ориентированная на руководителей предприятий и «Технологии
создания интерактивных электронных технических руководств
(ИЭТР)», предназначенный для сотрудников рабочих групп по
внедрению на предприятия системы создания ИЭТР.
 Комплексная
информатизация
инфраструктуры
(производственной, строительной, транспортной, энергетической,
жилищной, коммунальной, телекоммуникационной, информационной
и т.д.) – одна из наиболее актуальных тем в последние годы. Это
обусловлено целым рядом причин. Прежде всего, изменившаяся
структура собственности вызвала необходимость учета и
паспортизации всех объектов, уровней и слоев инфраструктуры с
точки зрения собственности, уровня капитализации и налоговой
нагрузки. Кроме того, значительно возрос физический и моральный
износ инженерной инфраструктуры, созданной еще в 60 – 70-е годы.
Особо следует отметить, что за последние 15-20 лет инженерная
культура эксплуатации инфраструктуры существенно деградировала,
что привело и продолжает приводить к разрушениям с трагическими
последствиями. При расследовании аварий ни служба эксплуатации,
ни соответствующая эксплуатационная документация не были даже
упомянуты.
В промышленности уже осознана необходимость осуществления
комплексной информатизации и информационной поддержки
жизненного цикла изделий - ИПИ. Об этом свидетельствует сам факт
появления термина ИПИ в нормативной базе.
Другое
направление
комплексной
информатизации
в
строительстве – Infrastructure LifeCycle Management (ILM) – пока не
получило адекватного распространенного и, тем более, узаконенного
перевода. Предлагается по аналогии с ИПИ, это направление называть
Информационной Поддержкой жизненного цикла ИНфраструктуры
(ИПИН). ИПИН-технологии по сути являются сочетанием
информационных технологий (ИТ) и программных продуктов,
обеспечивающих весь жизненный цикл (ЖЦ) инфраструктуры
(маркетинг идеи, техническое задание, технический и рабочий проект,
строительство, сдача в эксплуатацию, эксплуатация, проект
реконструкции и модернизации, реконструкция, иногда несколько
циклов реконструкции и эксплуатации, проект демонтажа и
демонтаж). Соответственно, можно говорить об ИПИН-системах
конкретных инфраструктурных объектов (муниципальных районов,
192
гидроузлов,
городских
комплексов,
транспортных
и
телекоммуникационных систем, ЖКХ района или квартала,
предприятий, сооружений, торговых и развлекательных центров и
т.д.).
Главная
цель
ИПИН-подхода
–
создание
единого
информационного пространства для всех специалистов, участвующих
в
ЖЦ
инфраструктурного
объекта
(ИНО),
обеспечение
единообразного
описания
и
интерпретации
проектной,
технологической,
строительной,
эксплуатационной,
реконструкционной документации, ее унификации и стандартизации,
а также оперативного доступа к ней в нужном месте, в нужное время,
в нужном объеме. Как показывает опыт использования ИПИ, при этом
значительно улучшится качество ИНО, сведется к минимуму
количество
ошибок
при
проектировании,
строительстве,
эксплуатации, реконструкции, уменьшится число аварий и т.д. Кроме
того, значительно снизятся затраты на проектирование, строительство,
реконструкцию и эксплуатацию ИНО. Осуществление в эксплуатации
интегрированной логистической поддержки на базе ИПИН позволит
упростить и удешевить ремонт, более эффективно предупреждать
аварии, минимизировать потери в случае аварийной ситуации,
улучшить качество предоставляемых услуг. Перспективным
направлением развития ИПИН-системы ИНО является улучшение ее
взаимодействия с другими информационными системами (ИС) –
корпоративной ИС (ERP), ИС взаимодействия с клиентами (СRM) и
т.д.
Таким образом, пользователями ИПИН-системы будут все:
собственники и руководители ИНО, региональные и муниципальные
власти, технические специалисты, участвующие в ЖЦ ИНО
(архитекторы,
конструкторы,
эксплуатационники),
службы,
обеспечивающие внешнюю инженерную инфраструктуру (водоканал,
горэнерго, телекоммуникационные компании и т.д.).
ИПИН-система ИНО – это инновационная инженерная
информационная система, служащая для решения задач создания,
мониторинга, управления, анализа поведения объекта на всех этапах
ЖЦ, его «информационный двойник». Здесь собрана вся проектная
техническая,
строительная,
эксплуатационная,
нормативная,
юридическая информация в наглядном и доступном виде. Тем самым
в структуре отношений ИНО ↔ люди появляется новое звено,
которого раньше, до эпохи ИТ, не было – это информационный
инструмент-посредник, ИПИН-система, от качества которой во
многом будет зависеть эффективность и жизнеспособность ИНО.
Сегодня проблема не только и не столько в физическом износе ИНО,
большинство из которых было создано в советское время, а, прежде
всего, в «информационном износе» («информационной разрухе»).
193
Именно «информационная разруха» является главной причиной
аварий, чему есть масса примеров. Опыт свидетельствует, что
информационное инженерное состояние почти всех ИНО, как старых,
так и новых, плачевно.
Существенной причиной, увеличивающей актуальность ИПИНподхода, является наличие на ИТ-рынке разработанных компаниями
Autodesk и Consistent Software ИПИН-технологий, которые
охватывают практически весь ЖЦ инфраструктуры.
Структурно ИПИН-система состоит из нескольких слоев: клиентсерверная система, базовое профессиональное обеспечение (БПО)
компаний Autodesk и Consistent Software и клиент-серверы на основе
ГИС-Internet-сервера
Autodesk
MapGuide,
с
которыми
непосредственно
работают
пользователи
(проектировщики,
строители, эксплуатанты).
Предметная область ИПИН-системы может включать различные
подсистемы
(картографическую,
архитектурно-строительную,
кадастровую, сетей инженерного обеспечения, нормативноюридическую, административную и т.д.). Например, ИПИН-система
Нижегородского государственного технического университета
(НГТУ) содержит картографическую подсистему, содержащую
электронные карты различных масштабов (1:500, 1:1000, 1:2000,
1:200000), административные схемы в растровом и векторном виде.
Сюда входят представления НГТУ на картах Нижегородской области
и Нижнего Новгорода, карты территории НГТУ, горизонтали, 3Dрельеф. Поскольку первый корпус университета расположен в
оползневой зоне, для него будет создана подсистема инженерной
защиты. В архитектурно-строительную подсистему включены все 8
корпусов НГТУ и его филиалы в Нижнем Новгороде и
Нижегородской области.
Для каждого здания и сооружения, построены 2D-модели
планировок этажей, чердачных и подвальных помещений.
Информационный
мониторинг
архитектурно-строительной
подсистемы, как и других подсистем, – непростая и длительная
процедура, поскольку инженерная документация на старые здания
утеряна, а по большому количеству перепланировок и реконструкций
либо не велась, либо не сохранилась. Поэтому ее восстановление
заняло много сил и времени. Многие из сохранившихся документов
были в таком состоянии, что даже уникальные возможности
технологии Raster Arts не всегда помогали. Кстати, вся исходная
документация, включая ручные эскизы, была сохранена в электронном
архиве ИПИН-системы.
Созданные
3D-модели
зданий
и
сооружений
НГТУ
(отображающие как внешний, так и внутренний их вид – коридоры,
факультеты, кафедры, аудитории) и окружающей градостроительной
194
среды не только позволяют совершенно по-новому воспринимать
изображения, но и могут быть использованы для моделирования
ремонта, аварийных ситуаций, реконструкции и т.д.
НОЦ НИТ НГТУ ведет прикладные исследования и разработки
разного класса ИПИН-систем (ГИС Нижегородской области,
инженерная ГИС (ИГИС) Нижегородского Кремля, ГИС историкокультурного наследия, ИГИС предприятия, информационная система
организации архитектурной и градостроительной деятельности
(ИСОГД), занимается системной интеграцией ИПИН, подготовкой и
переподготовкой кадров.
 НОЦ НИТ НГТУ, являясь дилером и учебным
представительством Consistent Software, авторизованным учебным
центром Autodesk, продвигает инновационные методы обучения и
использования лицензионных программных продуктов, базирующиеся
на современных мировых стандартах.
За прошедшее время с использованием инновационных методов
переподготовлены тысячи инженеров, преподавателей, студентов Н.
Новгорода, Тамбова, Ижевска, Астрахани и других городов. Вместе с
кафедрой ГИС НГТУ открыты впервые в РФ специальности 230201
«Информационные
системы
и
технологии»,
230202
«Информационные
технологии
в
образовании»,
230203
«Информационные технологии в дизайне» с квалификацией
«инженер» и со специализацией по ИПИ- и ИПИН-технологиям. С
2000 года открыто направление 230200 подготовки дипломированных
специалистов и бакалавров «Информационные системы». НаучноМетодическим Советом РФ по начертательной геометрии,
инженерной и компьютерной графике информационные технологии
Consistent Software и Autodesk выбраны базовыми для первой ступени
высшего технического образования.
В Нижегородской области разработана и реализуется
межрегиональная программа по ИПИ и разрабатывается региональная
программа по ИПИН, в рамках которой НОЦ НИТ НГТУ по заданию
Правительства Нижегородской области создал и ввел в эксплуатацию
Web-сайт «ИПИ-технологии Нижегородской области».
195
ИННОВАЦИОННАЯ СТРАТЕГИЯ КОМПЛЕКСНОЙ
ИНФОРМАТИЗАЦИИ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ И
ГРАФИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ И ЕЕ РЕАЛИЗАЦИЯ
В ВЫСШЕМ ТЕХНИЧЕСКОМ
ПРОФЕССИОНАЛЬНОМ ОБРАЗОВАНИИ
Сидорук Р.М.1, Райкин Л.И.1, Соснина О.А. 1, Якунин В.И.2
1)
Нижегородский областной центр новых
информационных технологий Нижегородского
государственного технического университета,
2)
МГАТУ «МАИ», г. Москва
sidoruk@nocnit.ru
Основным направлением модернизации промышленности и
строительства
в
настоящее
время
является
комплексная
информатизация,
от
которой
напрямую
зависит
конкурентоспособность предприятий, качество и сроки сменяемости
изделий, производительность труда. Комплексную информатизацию
технической деятельности предприятия определяет информационная
поддержка жизненного цикла изделий – ИПИ (за рубежом PLM –
Product Life Cycle Management, устаревшее название CALS) и
инфраструктуры – ИПИН (за рубежом ILM – Infrastructure Life Cycle
Management). Ранее [1] было рассмотрено значение геометрической и
графической подготовки в информатизации жизненного цикла (ЖЦ)
изделий и инфраструктуры.
Отмечалось,
что
стратегически
новым
подходом
к
информатизации геометрической и графической подготовки
становится обеспечение требований ИПИ- и ИПИН-технологий. В
этой
связи
основополагающей
представляется
трехмерная
геометрическая модель (ГМ) – математическое описание структуры
изделия, полный набор координат и геометрических характеристик
его элементов. Электронным воплощением ГМ становится
электронная модель или электронный макет (ЭМ) изделия и его
составляющих. По существу, ЭМ представляет собой набор данных,
однозначно определяющий требуемую форму и размеры изделия. ЭМ
может быть каркасной, поверхностной или твердотельной. При
необходимости 3D-модель достаточно просто преобразовать в 2Dмодель, то есть в чертеж на плоскости. Именно ЭМ играет роль
первоисточника для всех этапов ЖЦ изделий и инфраструктуры,
хранится в базе данных проекта изделия или инфраструктуры и
обеспечивает решение инженерных задач при проектировании,
производстве, строительстве и эксплуатации.
Важнейшим требованием ИПИ и ИПИН, предъявляемым к
геометрической и графической подготовке (ГГП), является ее полная
информатизация, переход к электронному документообороту и
196
внедрение информационных систем (ИС). На всех этапах обучения,
включая самостоятельные, курсовые, выпускные и дипломные
проекты, – это основа ЕИП. Курсовая или дипломная работа будущего
специалиста – не просто комплект чертежей, эскизов, схем с
пояснительной запиской в электронном виде. Это инженерная
информационная система с классификационной структурой,
интерактивностью, визуализацией (в том числе виртуальной и
анимационной), графическим интерфейсом, дизайном и навигацией.
Будущие специалисты, формирующие широко используемые
электронные инженерные архивы предприятия, должны уметь
применять растровые, векторные и гибридные (растрово-векторные)
технологии. Обработку сканированных изображений целесообразно
осуществлять с помощью популярной во многих странах серии
программных продуктов Raster Arts (разработчик – компания
Consistent Software Development), включающей, в том числе,
программные продукты Spotlight и RasterDesk.
Современный уровень ИПИ и ИПИН характеризуется
использованием 3D-технологий, виртуальных и геоинформационных
ИТ, мультимедиа, компьютерного дизайна. Такие ИТ обладают
большой наукоемкостью, в них отражены многие методы
современного математического и особенно геометрического
моделирования, поэтому они не могут не применяться в ГГП.
Комплекс ИТ, в которых представлены методы геометрического и
графического моделирования, естественно назвать графическими ИТ
(ГИТ), а ИС, где большую долю информационных ресурсов (ИР)
составляют геометрические, виртуальные, анимационные и
геоинформационные графические модели – графическими ИС (ГИС).
Сегодня использовать ИПИ- и ИПИН-технологии без владения ГИТ и
ГИС невозможно.
Главной целью традиционной «ручной» ГГП было развитие
пространственного воображения на базе проекционных методов
начертательной геометрии и овладение технологией черчения, то есть
«ручного» графического моделирования.
К настоящему времени цели и предметная область
информатизированной ГГП значительно расширились за счет
изучения методов геометрического, виртуального, анимационного,
ГИТ- и ГИС-моделирования в целях развития пространственной
интуиции и образного мышления. Главной отличительной чертой
современной ГГП сегодня является использование ЗD-технологии,
которая значительно повышает производительность и качество
моделирования, его вариативность, быстроту и восприятие созданных
проектов последующими разработчиками ЖЦ, что очень важно и чего
добиться старыми методами было принципиально невозможно.
197
Главная цель модернизации ГГП – существенный рост
производительности и качества обучения без увеличения количества
учебных часов. Поскольку ГГП является начальной и базовой
общепрофессиональной дисциплиной (ОПД), ее основная задача –
создание информационно-графической основы для внедрения методов
ИПИ и ИПИН в ОПД и в специальные дисциплины (СД). При этом
значительная часть СД освобождается от общих методов и технологий
ГИТ и ГИС, что позволяет повысить качество обучения инженерным
специальностям и увеличить количество усваиваемого материала. Это
тем более важно, что для использования ЗD-технологий, виртуального
и ГИС-моделирования в СД, как правило, не хватает базовой
подготовки.
Беря ГИТ и ГИС за основу модернизации ГГП, мы тем самым
закладываем базовую информационно-графическую компоненту для
подготовки по ИПИ- и ИПИН-технологиям в ОПД и СД.
Действующие сегодня государственные образовательные
стандарты (ГОС) второго поколения в основном ориентированы на
«ручную» ГГП, не пригодную для ИПИ- и ИПИН-технологий,
архаичную по производительности труда и эффективности.
В настоящее время формируется федеральный государственный
образовательный стандарт высшего профессионального образования
(ФГОС ВПО) третьего поколения, в котором должны быть отражены
сегодняшние, а в перспективе – и завтрашние требования к
информатизации ГГП со стороны ИПИ- и ИПИН-технологий. Но
здесь мы сталкиваемся с парадоксом, характерным для современной
рыночной экономики. Уже сейчас в области ИПИ- и ИПИНтехнологий существует жесткая конкуренция. Все промышленные ИТ
(с их жизненным циклом, ежегодной сменой поколений,
инфраструктурой технической поддержки и обучения) науко- и
трудоемки. Несмотря на значительные учебные скидки, комплексы
ГИТ по стоимости значительно превышают стоимость технического
обеспечения. Поэтому выбор базовых ГИТ, стратегически важен
Так что ж следует закладывать в основную образовательную
программу ФГОС
третьего поколения, разработка которого в
настоящее время близится к завершению?
Внедрение ИПИ- и ИПИН-технологий требует выбора комплекса
конкретных ИТ и сертифицированного владения ими. Поэтому
насыщенность ИТ-модулей (частей образовательной программы или
частей учебных дисциплин, имеющих определенную логическую
завершенность по отношению к установленным целям и результатам
обучения) в учебных планах на их освоение должна быть значительно
увеличена.
В этой связи принципиальным вопросом, который необходимо
решить каждому техническому университету самостоятельно с учетом
198
состояния
конкретной
региональной
промышленности
и
строительства,
является
развитие
конкретных
инженерных
специальностей и соответствующий выбор конкретных базовых ГИТ.
Для большинства инженерных вузов сделанный выбор определит и
базовые ИПИ-технологии, из которых сейчас рассматривается в
основном САПР.
Основными требованиями к базовым ГИТ должны быть:
• распространенность и конкурентоспособность на мировом,
отечественном и региональном рынках;
• оптимальность показателя цена-качество;
• перспективность и инновационность используемых ИТ;
• открытость и масштабируемость технологических платформ;
• наличие разветвленной инфраструктуры поддержки и обучения
(дилерской, системной и учебной сети) в России;
• адаптируемость к отечественным нормативным документам
(ГОСТ, СТП, СНИП и т.п.);
• оптимальность сочетания мировых глобальных и отечественных ИТ;
• оптимальность образовательной стратегии инфраструктуры.
Задача
технических
вузов
в
области
компьютерной
геометрической и графической подготовки (КГГП) на первой ступени
состоит в формировании и предоставлении студентам таких
образовательно-информационных услуг, которые позволят будущим
специалистам наряду с освоением фундаментальных основ овладеть
прикладными приемами современных информационных графических
технологий. Такие технологии позволяют освоить больший объем
знаний и умений за значительно меньшее время, резко повысив
производительность и качество результатов учебной работы. При
этом основная задача КГГП значительно расширяется по сравнению с
существовавшей до последнего времени и фактически сводится к
геометрическо-графическому
наполнению
технологий
информационной поддержки изделий и инфраструктуры.
Научно-методический совет (НМС) РФ по начертательной
геометрии, инженерной и компьютерной графике рекомендует в
качестве основных ИТ комплекс на базе программных продуктов
(ПП) всемирно известной компании Autodesk и Consistent Software
Development. Этот комплекс как нельзя лучше соответствует
основным требованиям, предъявляемым к базовым ИТ для
технического
и
гуманитарного
образования,
и
наиболее
распространен в высшей школе России.
Методологию исходного параметрического ЗD-моделирования
для проектов крупных машиностроительных сборок, позволяющую по
мере необходимости получать 2D-модели, полностью обеспечивает
программный комплекс, состоящий из Autodesk Inventor и MechaniCS
199
(разработчик – Consistent Software Development) с единой базой
данных и общими правилами работы.
Для студентов, подготавливаемых для работы в сфере
промышленного и гражданского строительства и его сопровождения,
КГГП на второй ступени вузовского обучения, наряду с курсом
«Автоматизированноепроектирование», должна включать такие
разделы как «Архитектура и гражданское строительство»,
«Изыскания», «Генплан», «ГИС» и др. Все эти разделы полностью
обеспечиваются линейкой вертикальных программных решений на
базе AutoCAD совместно с СПДС GraphiCS, Project StudioCS,
Autodesk Civil 3D, Autodesk Architectural Desktop, Autodesk Revit,
Autodesk MapGuide, Autodesk Topobase.
Важнейшими компонентами при подготовке обеих категорий
инженеров также являются изучение:
• формирования электронного архива и документооборота,
реализуемого объектно-ориентированной системой управления
техническими данными TDMS, а также программой хранения, поиска
и отображения текстов и реквизитов нормативных документов и
стандартов NormaCS;
• визуализации проектов и подготовки презентационных
материалов в сфере промышленного дизайна, дизайна интерьеров и
экстерьеров, архитектуры и строительства. Реализация этих задач
может быть осуществлена на базе программных продуктов Autodesk
VIZ и Autodesk 3ds Max.
Эти базовые ИТ были выбраны в НГТУ еще в 90-х годах. В
составе НОЦ НИТ НГТУ был создан международный авторизованный
учебный центр Autodesk и учебное представительство Consistent
Software. На основе решений этих компаний информатизирована ГГП,
ведутся занятия по 2D- и 3D-технологиям, на втором курсе
проводятся электронные курсовые работы с ЗD-сборкой и 2Dдеталировкой. При изучении компьютерной графики рассматривается
ЗD-моделирование. В цикле ГГП ИТ-специальностей студенты
осваивают такие фундаментальные дисциплины, как «Геометрия и
топология
многообразий»,
«Дифференциальная
геометрия»,
«Вычислительная геометрия» и др. В НГТУ впервые в России стали
готовить
дипломированных
специалистов
по
направлению
«Информационные системы» со специальностями «Информационные
технологии и системы», «Информационные технологии в
образовании» и «Информационные технологии в дизайне», а также
бакалавров и магистров по направлению «Информационные
системы».
Здесь
предусмотрено
изучение
электронного
документооборота, ИПИ- и ИПИН-технологий, реализуемых с
помощью программных продуктов Autodesk и Consistent Software
Development.
200
УПРАВЛЕНИЕ ИНФОРМАТИЗАЦИИ КАК УСЛОВИЕ
РАЗВИТИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ ВУЗА
Соколова О.И.
Педагогический институт Южного Федерального университета
olga_sf@rspu.edu.ru, sok-ol@yandex.ru
С
целью
совершенствования
информационнотелекоммуникационной инфраструктуры Педагогического института
(ПИ ЮФУ) было создано структурное подразделение – опорный
центр информатизации: управление информатизации (УИ ПИ ЮФУ),
первоначальными
функциями
которого
были
создание
информационной инфраструктуры вуза, освоение интранеттехнологий, переход от отдельных персональных компьютеров к
полноценной корпоративной компьютерной сети.
Основные цели Управления информатизации ПИ ЮФУ:
− координация работ по формированию информационной
инфраструктуры ПИ ЮФУ;
− комплексная информатизация процессов административной,
учебной, и научной деятельности ПИ ЮФУ;
− создание единого информационного пространства;
− обеспечение доступа сотрудников и студентов университета и
сторонних лиц к информационным ресурсам (разработка
информационного портала);
− совместно с другими подразделениями университета развитие
информационной образовательной среды университета;
− координация работ, связанных с информатизацией ПИ ЮФУ,
применением информационных технологий в образовании и
развитием единого образовательного информационного пространства;
− научно-методическая и консультационная поддержка в
освоении новейших информационных технологий в области
образования;
− интеграция, администрирование и сопровождение деятельности
существующих
структур
научного,
научно-методического,
информационного,
кадрового
и
материально-технического
обеспечения единой образовательной информационной среды;
− подготовка и переподготовка кадров в области новых
информационных технологий.
Основные задачи Управления информатизации ПИ ЮФУ:
− создание комплекса полнофункциональных информационных
систем, обеспечивающих построение единого информационного
пространства вуза;
− внедрение современных информационных технологий для
эффективного управления административной, учебной и научной
201
деятельностью вуза, повышения качества обучения, обеспечения
эффективного обмена информацией между подразделениями вуза;
− организация и поддержка единого центра разработки
программного обеспечения в масштабах вуза, координация всех работ
по созданию программного обеспечения в области административной,
учебной и научной деятельности вуза;
− информационная
и
научно-методическая
поддержка
образовательного процесса;
− освоение информационных технологий нового поколения,
включая
информационные
технологии
реального
времени,
использование
распределенных
вычислительных
ресурсов,
высокопроизводительные вычисления и высокоскоростной обмен
информацией.
Основные функции Управления информатизации:
− координация работы отделов, входящих в состав управления
информатизации;
− проведение
обследований
функции
подразделений
университета
с
целью
информатизации
производственной
деятельности;
− проектирование централизованных баз данных, хранилищ
данных, информационных систем и их элементов, обеспечивающих
построение единого информационного пространства вуза;
− разработка
программных
средств
и
технологий,
обеспечивающих доступ к ресурсам информационных систем;
− сопровождение и развитие централизованных баз данных,
хранилищ данных, информационных систем в различных
направлениях;
− внедрение программного обеспечения на рабочих местах
сотрудников университета, проведение обучения, консультаций,
сопровождение разработанного программного обеспечения;
− обеспечение доступа к ресурсам информационных систем
университета сотрудников университета в рамках их компетенций;
− участие совместно с информационными подразделениями всех
институтов ЮФУ в создании информационной образовательной
среды университета.
Таким образом, УИ ПИ ЮФУ обеспечивает развитие
информационной инфраструктуры вуза. В настоящее время
управление информатизации – структура, охватывающая многие
сферы деятельности университета: закупку оборудования, поставку и
ремонт техники, автоматизацию рабочих мест пользователей,
информационное сопровождение сайта университета, обеспечение
учебного процесса и различного рода мероприятий, проводимых в
университете, обеспечение работы телекоммуникационной системы
университета.
202
ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ
Солтовец Е. М.
Южный Федеральный университет,
кафедра ангийского языка гуманитерных факультетов
hsolt@mail.ru
Проблема обеспечения качества образования как никогда ранее
требует решений с связи с происходящими в мире процессами
глобализации и в свете изменений, необходимость которых была вызвана
подписанием Болонской декларации. В отечественной и зарубежной
научно-технической литературе вопрос качества предоставляемых
образовательных услуг рассматривается в числе важнейших проблем с
ориентацией на реализацию основных принципов менеджмента качества
во внутривузовской системе образования. Перед любым ВУЗом в
современных условиях стоит вопрос об управлении качеством
образования как одном из важнейших условии выживания и развития.
Целью управления качеством является достижение более
высокого качества продукции и услуг, которое понимается как
соответствие следующим требованиям:
- соответствие фактическим требованиям рынка;
- соответствие скрытым потребностям (если рынок переполнен
продукцией, мало отличающейся по уровню качества, и
удовлетворяющей всем очевидным потребностям покупателя,
необходимо ориентироваться на его скрытые потребности;
- соответствие стандарту, что обусловливает необходимость
формирования соответствующей
нормативной базы, содержащей,
помимо самих стандартов, большой массив различных рабочих
инструкций и процедуры проверки качества продукции.
Нельзя не отметить, что образовательные услуги нуждаются в
систематическом государственном регулировании в связи с
необходимостью поддерживать определенный уровень общего
образования, не всегда правильно оцениваемый рынком. Однако в
современной российской образовательной системе наблюдается
катастрофическое несоответствие между необходимостью отвечать
требованиям качества профессиональной образовательной деятельности
и отсутствием базы нормативной документации, регулирующей эту
деятельность.
Формой государственного контроля качества в сфере образования
является аттестация, проводимая экспертами Государственной
203
инспекции по аттестации учебных заведений при Министерстве
образования и науки РФ. Среди одиннадцати направлений проверки
качества учебной деятельности лишь одно, да и то косвенно, касается
оценки преподавательского состава вуза. Однако и здесь не ясно,
подразумевает ли «уровень кадрового обеспечения подготовки
выпускников» качественные, а не количественные показатели. К тому
же «кадры» могут включать все категории работников, а не только
преподавателей.
Таким образом, оценка такого важнейшего параметра, зачастую
являющегося предметом гордости вузов и средством привлечения
абитуриентов, как профессиональные качества и деятельность
профессорско-преподавательского состава, остается без внимания. При
аттестации она базируется на результатах анализа следующих данных,
взятых из личных дел:
- базовое образование;
- соответствие научной специальности
преподаваемым
дисциплинам;
- наличие опыта работы на производстве по профилю
преподаваемой дисциплины;
- возрастная структура;
- порядок избрания на вакантные должности;
- сроки и форма последнего прохождения квалификации.
Кроме того, косвенно об уровне преподавательского состава
эксперт может судить по результатам оценки качества основной
образовательной программы, которая представляет собой комплект
документов, разработанных преподавателями и определяющих
содержание образования по направлению или специальности
подготовки (учебный план, рабочие учебные программы дисциплин,
средства диагностики знаний студентов и т.д.).
В результате при аттестации вуза преобладает оценивание качества
его профессорско-преподавательского состава по качеству подготовки
студентов и выпускников. Такое положение, на наш взгляд, объясняется
отсутствием нормативных документов, содержащих комплекс
требований к преподавателю вуза, как общих, так и частных, для
различных уровней квалификации, видов и форм обучения,
специальностей и т.п.
На данный момент в России назрела острая необходимость в
создании системы нормативных документов, регламентирующих
профессиональную деятельность в сфере образования. Стоит
подчеркнуть, что на сегодняшний день не существует единого подхода
ни к структуре, ни к основополагающим принципам их создания.
204
Сложность
задачи
объясняется
творческим
характером
преподавательской деятельности и трудностями при попытках
ранжирования ее качества в количественных показателях.
В данной ситуации ценным представляется опыт зарубежных
вузов, столкнувшихся с этой проблемой на несколько десятилетий
ранее. Опираясь на принципы всеобщности и добровольности, вузы
разработали системы самоаттестации. Нельзя не отметить, что
подобный подход как нельзя лучше реализует и третий принцип,
ставший особенно актуальным в эпоху информационного общества, а
именно принцип непрерывности саморазвития.
В зарубежной практике тщательно разработанные критерии
оценивания вывешены среди важнейших документов на сайте вуза для
всеобщего доступа, что позволяет также добиться соответствия
принципам гласности и коллегиальности оценивания.
На наш взгляд, подобная система может стать одним из первых
шагов к упорядочиванию требований к преподавательской
деятельности, хотя бы в рамках отдельного вуза.
205
КОМПЬЮТЕРИЗАЦИЯ ОБРАЗО ВАТЕЛЬНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ – ОСНОВА ФОРМИРОВАНИЯ
ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ КОМПЕТЕНЦИЙ
СПЕЦИАЛИСТОВ ТАМОЖЕННОГО ДЕЛА
Старикова О.Г.
Ростовский филиал Российской таможенной академии
Olga_Starikova@inbox.ru
В последние годы требования к квалификации должностных лиц
таможенных органов, вытекающие из характера задач и функций,
выполняемых ими при несении службы, не ограничиваются серьезной
экономической и правовой подготовкой, а в значительной степени
предполагают высокий уровень владения информационными
таможенными технологиями. На вооружении таможенных органов,
согласно данным ГНИВЦ (http://edpc.customs.ru), в настоящее время
стоит более 70 программных средств. Среди них комплексные
автоматизированные системы таможенного оформления и таможенного
контроля «АИСТ-М», «АИСТ-РТ21», информационная расчетная
система
«Доход»,
система
электронного
декларирования,
автоматизированные информационные системы «Автотранспорт»,
«ЦРСВЭД», «Кадры», «Судебная практика», работающие под
управлением СУБД ORACLE, MS SQL. Совершенствование
информационных
таможенных
технологий,
использование
в
таможенной практике различного рода прикладных программ требует
высокой
квалификации
выпускников
в
информационнокоммуникационной области.
По очной форме в Ростовском филиале обучается около 800
студентов. Для их подготовки оборудованы восемь специализированных
компьютерных классов, в том числе три лингафонных кабинета с
мультимедийным
оборудованием,
учебный
информационноаналитический центр, на базе которого проводятся конференции в
видеорежиме, модели пунктов управления таможней и таможенным
постом, класс подготовки специалистов для инспекционно-досмотровых
комплексов на базе рентгеновского излучения. Организован доступ
студентов в Интернет из читального зала и Интернет-лаборатории. В
лекционных аудиториях установлены стационарные проекторы с
экранами и интерактивными досками.
Все перечисленные возможности позволяют организовать
подготовку специалистов для таможенных органов региона на высоком
качественном уровне, уделяя особое внимание формированию
профессиональных компетенций. С этой целью применяется ряд
таможенных образовательных технологий. Приоритетное место
отводится моделированию рабочих мест должностных лиц таможенных
206
органов:
использование
программно-аппаратных
комплексов,
идентичных установленным на профессиональных рабочих местах
таможенников (дисциплины «Таможенная статистика», «Практикум по
декларированию товаров и транспортных средств», «Системы
управления базами данных в таможенных органах», «Практикум по
КАСТО»); а также работа с программами, предназначенными для
заполнения таможенных деклараций («Практикум по заполнению
ГТД»). Во время проведения занятий формируются не только навыки
использования персонального компьютера, но и, что более важно, опыт
работы с таможенной документацией и применения на практике
профессиональных
компетенций,
полученных
при
изучении
теоретических курсов.
По ряду дисциплин математического, естественно-научного, и
общепрофессионального циклов специальности «Таможенное дело»
компьютерные
технологии
используются
для
визуализации
информации, текущего и промежуточного контроля, решения расчетных
задач. В рамках проводимой в Ростовском филиале НИР «Исследование
и разработка обучающе-контролирующей информационной среды по
дисциплинам специальности “Таможенное дело”» разработаны и
внедрены в учебный процесс электронные учебно-методические
комплексы по двадцати дисциплинам.
В настоящее время практически невозможно найти учебную
область, для которой не существовало бы электронных
информационных мультимедийных энциклопедий, справочников и
учебных пособий, каждое из которых является гипермедиа-системой,
сочетающей текст, фотографии, видеофрагменты, связанные по смыслу
между собой. И, тем не менее, одной из таких «мультимедийнодефицитных» образовательных областей все-таки остается таможенное
дело.
Разработка новейших мультимедийных продуктов таможенной
направленности – одна из важнейших задач нашего профессорскопреподавательского состава. Все это требует серьезной перестройки и
совершенствования
образовательных
технологий,
изменения
мировоззрения педагогов и вспомогательного учебного персонала,
повышения их квалификации. С этой целью на факультете повышения
квалификации с 2006-2007 учебного года для преподавателей
реализуютмя программы «Преподаватель дистанционного обучения» и
«Мультимедийное оборудование лингафонных классов». Профессорскопреподавательский состав филиала прилагает значительные усилия,
чтобы
использовать
предоставленные
программно-аппаратные
возможности для формирования развития профессиональных навыков
российских таможенников.
207
ЭЛЕКТРОННЫЙ ТРЕНАЖЕР ПО МЕХАНИКЕ
Старикова А.Л. 1, Богатин А.С.1, Богатина В.Н. 1, Ковригина С.А. 1,
Синявский Г.П. 1, Кутлахметов А.И. 2, Максимов А.С. 2
Южный федеральный университет, 1факультет физики,
2
факультет математики, механики, компьютерных наук
asbbogatin @aaanet.ru
Созданы электронные тренажеры по многим лабораторным
работам физического практикума для студентов естественных
факультетов ЮФУ. Электронные тренажеры предназначены для
домашней подготовки студентов к занятиям в натурной физической
лаборатории. Тренажер позволяет познакомиться с теорией раздела,
которому посвящена работа, с устройством лабораторной установки,
выполнить необходимый физический эксперимент в виртуальном
пространстве, провести обработку результатов, оценить погрешности их
определения. Пройдя подготовку на тренажере, студент чувствует себя в
натурной лаборатории гораздо уверенней и быстро справляется с
поставленными заданиями. Познакомимся подробней с одной из таких
лабораторных работ. Она носит название «Определение плотности тела
правильной формы». Электронный тренажер предоставляет студенту
выбор одного из четырех исследуемых тел. Тела имеют формы,
параллелепипеда, цилиндра, конуса, усеченного конуса.
В
распоряжении студента имеется электронный штангенциркуль, с
помощью которого он производит измерение необходимых размеров.
Тренажер
предоставляет
студенту
прекрасную
возможность
познакомиться с нониусом и научиться производить измерения,
используя нониус. После определения размеров производится
определение массы тела с помощью виртуальных технических весов.
Студент помещает исследуемое виртуальное тело на одну из чашечек
весов, а на другую ставит гирьки из имеющегося набора разновесов,
приводя весы в равновесие. После завершения измерений появляется
возможность рассчитывать плотности вещества, из которого
изготовлено тело. Расчеты можно выполнять как в компьютерном, так и
в «ручном» вариантах. Программа тренажера составлена таким образом,
что все измерения производятся с учетом погрешностей, которые
возникают в соответствии с точностью используемых приборов. Это
позволяет не только определять плотность исследуемого тела, но и
проводить расчет точности ее определения. Проведенные пробные
испытания тренажера в студенческой аудитории показали неподдельный
живой интерес студентов к тренажеру. Работать на нем студентам
нравится гораздо больше, чем на натурной установке. В создании
тренажера наряду с преподавателями кафедры общей физики
принимали участие студенты факультета математики, механики,
компьютерных наук.
208
ВЕБ-ОРИЕНТИРОВАННАЯ
ГЕОИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА
ДЛЯ ОЦЕНКИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ РЕГИОНА
Сурков Ф. А.1, Архипова О. Е.2 , Середа Е. М.3
1
НИИМ и ПМ им.Воровича И.И. ЮФУ,
2
Южный научный центр РАН,
3
Южный Федеральный университет, факультет высоких
технологий
sur@gis.rsu.ru, Arkhipova@mmbi.krinc.ru, aderese@yandex.ru
Геопространственные данные с самого начала развития
Интернет, очень органично вписались в его информационное
наполнение.
Современная
методика
отображения
геопространственных данных в Интернет основывается на
предоставлении пользователю возможности динамически менять
центральную точку и масштаб изображения, управлять видимостью
отдельных информационных слоев, строить различного рода
тематические карты.
На территории Ростовской области главным водным и одним из
важнейших объектов окружающей среды является река Дон - одна из
крупнейших рек России. Для целей контроля за качеством
поверхностных
вод
речного
бассейна
Дона
построена
геоинформационная среда «Водные ресурсы бассейна Нижнего
Дона», в состав которой включены: геоинформационная система, банк
моделей и база данных о состоянии водных ресурсов Нижнего Дона.
Одним из основных принципов взаимодействия ГИС и моделей
является наличие общей базы данных. Дизайн системы Интернет ГИС
предполагает добавление еще одного модуля — WEB-сервиса.
Модель рассчитывает качество воды для каждого участка реки по
одному или более гидрологическому бассейну. Модельные
результаты сохраняются в базе данных и связываются с
пространственными объектами — реками. Интернет-сервер,
связанный с WebMap-сервером, получает возможность анализировать
и отображать качество реки на участке реки и в точках загрязнения.
Сохранение результатов моделирования на сервере позволяет
сравнивать различные модельные сценарии. Оригинальные модели
написаны на языке VB, с сохранением и передачей данных в базу
Access. Модели были модифицированы для установления связи между
моделями и слоями ГИС.
Основным достоинством ориентации систем публикации
геоданных на использование в среде Интернет является низкий
209
уровень требований, предъявляемых к конфигурации клиентского
места. Оно должно иметь средства просмотра Интернет-страниц —
браузер и быть подключенным к сети Интернет. Для визуализации
геопространственных
данных
используется
один
из
специализированных векторных форматов типа ActiveCGM, поэтому
для
каждого
из
используемых
браузеров
пользователю
устанавливается специальный модуль расширения — «plug-in».
На сервер ложится основная нагрузка по реализации
функциональных возможностей геоинформационных подсистем в
Интернет.
Наиболее
ресурсоемкие
операции
по
анализу
геопространственной базы данных выполняются именно на серверной
стороне. При росте количества одновременно обращающихся к
серверу клиентов потребности в быстроте обработки запросов
накладывают дополнительные требования к вычислительной
мощности серевера, которые также учитывались при построении
данной системы.
Вся необходимая информация размещена в локальной версии
ГИС, где постоянно поддерживается актуальность хранящихся
данных.
Центр геоинформационных технологий Южного федерального
университета — http://gis.sfedu.ru
210
АРХИТЕКТУРА ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ
ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ОБРАЗОВАНИЯ
НА ОСНОВЕ МЕТОДА КОМПЕТЕНЦИЙ
Сухорукова О. Б.1, Литвиненко А. Н.2
1
Ростовский государственный университет путей
сообщения, 2Южный Федеральный университет
bs@rgups.ru, litva@rsu.ru
Одним из критериев качества высшего образования является
востребованность выпускников вузов работодателями. В настоящее
время для подбора и оценки персонала преимущественно
используется метод компетенций. При современных темпах развития
экономики навыки работников стремительно устаревают. Для того
чтобы быть конкурентоспособным на рынке труда, необходимо иметь
соответствующие навыки, способности. Формирование компетенций,
способствующих
сокращению
срока
адаптации
молодых
специалистов и дающих базу для их профессионального и карьерного
роста – одна из основных задач инновационного учебного заведения
по подготовке конкурентоспособных выпускников.
Для подбора персонала компаний разработано множество
программных продуктов. Однако их обзор показывает, что не
существует программной системы, учитывающей специфику работы
со студентами и выпускниками вузов, имеющей гибкий механизм для
обмена данными с другими программными продуктами, работающей
с базой данных.
Исходя из особенностей рассматриваемого класса программных
систем, работающих с базой данных для подбора персонала
предприятий из числа студентов и выпускников вузов, определим
основные требования к архитектуре:
- система должна быть открытой;
- необходима интероперабельность, то есть взаимодействие
системы с другими программными продуктами;
- система должна быть масштабируемой;
- система работает с базой данных вуза, которая постоянно
модифицируется и служит для решения не только этой, но и других
задач.
Разработана архитектура выделенного класса программных
систем (рис. 1). Рассмотрим ключевые моменты предлагаемой
архитектуры.
Открытость системы заключается в возможности подключения к
ней
произвольного
числа
новых
модулей,
широкого
конфигурирования
существующих
модулей,
использовании
общепринятых стандартов. Данная особенность связана с
211
необходимостью отсутствия
представления данных.
внутренних
закрытых
форматов
Рис. 1. Схема взаимодействия модулей системы.
Интероперабельность – способность программной системы к
взаимодействию с другими, независимыми системами. Подключаемые
внешние модули могут в действительности не существовать, но
возможность взаимодействия с ними необходимо предусмотреть при
проектировании системы. Интероперабельность также заключается в
том, что программная система может быть частью другой, более
общей системы. Кроме того, система работает с базой данных,
которая предназначена для решения не только поставленной, но также
и других задач, содержит разную информацию и подвергается
постоянным, часто рутинным, изменениям. Поэтому при
проектировании архитектуры рассматриваемого класса программных
сделан делается акцент на независимости от таких модификаций
Масштабируемость заключается в том, что программная система
должна работать как автономно, в рамках одного локального узла, так
и в рамках Интернет. Кроме того, система должна работать как в
пределах одного вуза, так и иметь возможность быть единой
унифицированной системой для нескольких учебных заведений.
Должна обеспечиваться возможность интеграции нескольких систем
рассматриваемого класса.
Разработка программных систем согласно предложенной
архитектуре позволит существенно повысить эффективность их
работы. А это, в свою очередь, положительным образом скажется на
подготовке кадров высшими учебными заведениями для различных
предприятий и организаций.
212
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ИНТЕРНЕТА В
ПРОЦЕССЕ МЕТОДИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ГЕОГРАФОВ
Тимофеева З.М.
Южный федеральный университет,
геолого-географический факультет
timzm@yandex.ru
Внедрение информационно-коммуникативных технологий в
современный
образовательный
процесс
стало
объективной
реальностью. Проникновению Интернет-технологий в географическое
образование способствуют такие его особенности как:
- постоянно изменяющаяся географическая картина мира, динамику
которой не успевают отражать школьные и вузовские учебники;
- универсальность Интернета как источника географической
информации, системно представляющего и естественные, и
общественные объекты и закономерности;
- необходимость наглядности при изучении территорий, которая
эффективно реализуется средствами Интернета, например "живыми
камерами", работающими в режиме реального времени;
- представление
в
Интернете
социально
значимой
географической информации в форме дистанционной сетевой
дискуссии, что способствует повышению любознательности;
- возможность развития творчества учащихся, интеграции их
знаний в ходе поиска в Интернете информации, необходимой для
решения реальных экономических и социальных проблем.
Таким образом, Интернет располагает широкими возможностями
для решения задач географического образования. Однако в практике
школьного и вузовского обучения эти возможности используются
недостаточно активно. Значительная часть педагогов не имеют
соответствующих навыков, что обуславливает необходимость
развития методической подготовки по применению информационнокоммуникационных
технологий,
использованию
открытых
распределенных информационных ресурсов.
Для решения этой проблемы методическая подготовка специалистов в
университете по дополнительным квалификациям "Преподаватель" и
"Преподаватель высшей школы" в условиях насыщенной информационной
среды должна быть дополнена следующим содержанием:
- дидактическими
условиями
эффективного
применения
информационных технологий в географическом образовании;
- основами проектирования учебного процесса в среде
информационных и коммуникационных технологий;
- выработкой умений поиска в Интернете необходимой
информации с целью эффективного решения задач географического
образования;
213
- развитием навыков применения размещенных в Интернете
электронных учебников, разработанных в рамках федерального
комплекса в соответствии с действующими программами;
- формированием
умений
разрабатывать
региональный
компонент географического образования в авторских электронных
дидактических материалах с размещением их в локальных сетях.
В соответствии с программой подготовки в рамках курса "Новые
информационные технологии в учебном процессе" будущие
преподаватели географии овладевают практическими навыками и
технологическими особенностями работы с различными видами
информации, знакомятся с возможностями информационных и
телекоммуникационных сетей.
Дальнейшее освоение современных информационных технологий
происходит при изучении курса "Методика обучения географии" и
дисциплин по выбору студентов, например, "Изучение современного
опыта преподавания географии". Содержание ряда тем этих
дисциплин направлено на развитие умений студентов создавать
презентации, готовить дидактические материалы с помощью
различных пакетов прикладных программ, разрабатывать уроки с
комплексным использованием традиционных и информационнотелекоммуникационных технологий.
Самостоятельная работа студентов по основным темам
методических курсов включает поиск в Интернете сайтов,
способствующих эффективной реализации задач географического
образования. Результаты этого поиска демонстрируются и
анализируются на практических занятиях. Наиболее содержательные
сайты используются на педагогической практике и рекомендуются
учащимся для самостоятельного изучения отдельных тем.
В практике методической подготовки студентов-географов в
Южном федеральном университете имеется опыт обучения студентов
на базе РО ИПКиПРО по программе Intel "Обучение для будущего". В
рамках этой программы студенты выполняли и публично защищали
учебные проекты по школьным курсам географии, разработанные с
использованием возможностей Интернета.
Дальнейшее развитие методической подготовки студентов в
области
применения
современных
информационных
и
коммуникационных технологий во многом обусловлено оснащением
кабинета методики обучения географии компьютерами с выходом в
Интернет, а также интерактивным оборудованием, которое уже нашло
свое применение в образовательных учреждениях страны.
Последовательная реализация основных этапов обучения
информационным технологиям позволяет студентам эффективно
разрабатывать как отдельные уроки, так и выполнять целые учебные
проекты с использованием возможностей Интернета.
214
КОНЦЕПЦИЯ РЕШЕНИЯ УЧЕБНЫХ ЗАДАЧ
ПРИ РАБОТЕ С БАЗАМИ ДАННЫХ С ПОМОЩЬЮ
XML-МОДЕЛЕЙ ПРОГРАММНЫХ ОБЪЕКТОВ
Ткачева Ю.А., Литвиненко А.Н., Варяница А.Я.
Южный Федеральный университет,
факультет математики, механики и компьютерных наук
При проведении учебных курсов по сложным разделам
программирования на старших курсах необходимо создавать
различные программные объекты (меню, экранные формы, отчеты и
т.п.). При создании таких объектов можно выделить их логическую
часть и техническую, реализационную часть. Логическая часть
отражает суть решаемой задачи, реализационная часть требует знаний
конкретных
технических
деталей
используемого
языка
программирования.
Было бы весьма удобно разделить эти части. При первом
знакомстве с данным программным объектом - достаточно описать
только его логическую часть. При изучении частных особенностей
используемого языка программирования необходимо умение работать
со второй частью.
Например, чтобы добавить новый пункт в главное меню
приложения надо указать всего две вещи: название этого пункта меню
и команду, выполняемую при выборе этого пункта меню. Это
логическая часть. Реализационная часть определяет конкретный
синтаксис и множество мелких технических деталей, необходимых
для определения пункта меню в данном языке программирования.
Следует отметить, что в различных языках эти технические
реализационные части отличаются друг от друга.
В процессе обучения желательно обучать студентов, с одной
стороны, концепциям и общим принципам без привязки к множеству
частных непринципиальных особенностей используемого языка
программмирования.
С
другой
стороны,
нужно
научить
реализовывать эти концепции и общие принципы в любом языке
программирования, на котором создается программа. Концпепции и
общие принципы являются базовыми знаниями, а умение быстро
реализовывать эти концепции на любом языке програмирования
является навыком, требующим определенного опыта. При таком
подходе написать программу на новом незнакомом языке
программирования достаточно легко.
Без
специального
подхода
разделить
логическую
и
реализационную часть для программных объектов непросто.
215
Предлагается использовать XML модели программных объектов для
решения этой задачи.
При работе студентов с данными моделями предполагается
знание языка XML. В связи с его широким распространением на
сегодняшний день, с этим не должно возникать трудностей.
В программных проектах можно выделить классы типовых
компонентов (экранные формы, отчеты, пункты меню различного
вида), которые играют роль логических “кирпичиков”, из которых
строится программа. Предлагается создавать учебную модель
программного объекта, которая основана на XML-структурах, где в
виде тэгов представляются только существенные аспекты данного
программного объекта, а несущественные детали отсутствуют. Важно,
что преподаватель сам выделяет и определяет, какие аспекты важные
и принципиальные, а какие носят сугубо технический характер.
Автор учебного курса делает такие модели выполнимыми,
используя механизм преобразования XML-описания (т.е. модели) к
исполнимому программному коду. Студенты могут изучать и
исследовать такой сгенерированный программный код в случае
необходимости.
Механизм преобразования модели в исполнимый код происходит
следующим образом. Для этого удобно использовать связку
технологий XML/XSLT. Для каждой XML модели необходимо
создать XSL-шаблон, который будет содержать “каркас”
генерируемого программного кода и логику его работы. Иначе говоря,
XSL-шаблон - это набор операторов некоторого языка
программирования, определяющий типичную часть реализуемого
программного объекта (например, экранной формы), который
представлен XSLT-правилами. При этом XML-спецификация должна
содержать набор тэгов на высоком декларативном уровне
представляющих логическую часть данного программного объекта. В
нужной части учебного проекта студент вызывает процедуру
генерации нужного компонента (например, нового пункта меню) и
запускается тем самым процесс разбора XML-спецификации.
Происходит заполнение “каркаса”, содержащегося в таблице стилей
XSL, данными из XML-спецификации. В итоге строится программный
файл, компиляция и запуск которого приводит к появлению нужного
компонента. При этом студент может работать в двух режимах:
используя процедуру генерации исполнимого программного кода как
“черный ящик”, либо вникая в суть процесса преобразования
логической части к исполнимому виду.
Такая методика позволяет студенту понять принципы
программирования, не уделяя много времени мелким деталям. Она
позволяет абстрагироваться от синтаксиса используемого языка
216
программирования. Опыт показывает, что использование таких
абстрактных моделей в учебном процессе очень удобно, особенно при
работе со сложными проектами, например, в курсах по базам данных,
и приводит к хорошим результатам.
Использование абстрактных моделей и программных модулей на
их основе позволяет уменьшить временные затраты и увеличить
эффективность процесса обучения.
Если вернуться к рассматриваемому примеру (создание нового
пункта меню), то при использовании предложенной схемы работы
получаем следующую XML спецификацию пункта меню:
<BARS>Города
<DO> oApp.DoForm("slcity")</DO>
<SKIP>SHLUZ([chkp],34)</SKIP>
<MSG>Справочник
городов:
заполнение,
печать</MSG>
</BARS>
просмотр,
Получаем небольшой XML фрагмент, отражающий логическую
абстракцию, необходимую для определения пунктов меню. В
различных языках программирования (C++, Visual FoxPro), мы
потратили бы гораздо больше времени при изучении синтаксиса и
особенностей данного языка, которые носят непринципиальный
характер. С большой долей вероятности через год-два появятся новые
языки програмирования или их новые версии со своими
особенностями.
Предложенная методика работы с XML-моделями программных
объектов при обучении информационным технологиям позволяет:
 развивать у студентов абстрактное мышление, умение
обобщать, а также эффективно реализовывать общие
концепции в различных системах программирования;
 понимать суть решаемых задач, разрабатывать и
фиксировать общие концепции их решения (без углубления
в конкретную реализацию);
 реализовывать высокоуровневую модель программных
объектов на произвольном языке программирования.
Список используемых источников:
1. World Wide Web Consortium (W3C): XML 1.0 Specification,
http://www.w3.org/TR/2000/REC-xml
2. А. Валиков. Технология XSLT. - BHV-СПб. - 2002.
3. L.A. MacVittie. XAML in a Nutshell. - O'Reilly. - 2006.
217
ИНТЕРНЕТ В ПОМОЩЬ ИЗУЧАЮЩИМ
ФИЗИКУ ТВЕРДОГО ТЕЛА
Тополов В.Ю., Криворучко А.В.
Южный Федеральный университет,
физический факультет
topolov@phys.rsu.ru; kolandr@yandex.ru
Физика твердого тела (ФТТ) является спецкурсом № 1 для
студентов физического факультета, обучающихся на кафедре физики
полупроводников
по
специальности
«Микроэлектроника
и
твердотельная электроника». Цель настоящего курса – рассмотрение
взаимосвязи структуры и физических свойств твердых тел, а также
важнейших физических механизмов, определяющих механические,
тепловые, электрические, магнитные и другие свойства твердых тел.
Задача курса ФТТ – сформировать у студентов представления о
физической природе явлений и эффектов в твердых телах, о
разнообразии физических свойств твердых тел.
Успешное изучение курса ФТТ предполагает систематическую
работу студентов не только в аудитории, но и при самостоятельном
изучении учебного материала. Информационные ресурсы Интернета
позволяют расширить кругозор студентов и заинтересовать их при
изучении отдельных (нередко трудных) разделов курса. В настоящее
время представляются важными следующие ресурсы Интернета при
изучении университетского курса ФТТ.
1. Учебная и учебно-методическая литература по ФТТ для
студентов вузов (естественнонаучные и технические специальности)
на сайтах
а) http://window.edu.ru/window/library?p_rubr=2.2.74.6.8 ;
б) http://eqworld.ipmnet.ru/ru/library/physics/solidstate.htm .
2. Справочная система, охватывающая основные разделы ФТТ,
терминологию и приложения, доступна по адресу
http://ru.wikipedia.org/wiki/Категория:Физика_твёрдого_тела
3. В Университете Абердина (СК) разработан учебный комплекс
в
помощь
студентам,
изучающим
ФТТ,
см.
адрес
http://www.abdn.ac.uk/physics/vpl/diff1/index.html . Здесь представлены
лекционные материалы в виде презентаций и кратких конспектов по
основным разделам ФТТ, а также приложения по кристаллическим
структурам и дифракции рентгеновских лучей на кристаллах.
4. Учебные модули по ФТТ и родственным дисциплинам
представлены на сайте Университета Эксетера (СК), см. адрес
http://newton.ex.ac.uk/teaching/modules/. Модули адаптированы к
218
кредитной
системе
высшего
образования
и
различным
специальностям, по которым обучаются студенты. При этом
учитываются различия в подготовке студентов по физике до изучения
таких курсов, как ФТТ, физика кристаллов или свойства материи.
5. Особый интерес представляет учебный комплекс по ФТТ для
студентов
Университета
Делавера
(США),
см.
адрес
http://www.physics.udel.edu/~bnikolic/teaching/phys624/lectures.html
.
Каждый студент может изучить электронный курс лекций по ФТТ и
закрепить учебный материал. При изучении курса необходимо
выполнить несколько практических заданий и смоделировать
эксперимент с помощью компьютерной программы The Solid State
Simulation (SSS) Project (SSS), доступной любому пользователю
Интернета по адресу http://pages.physics.cornell.edu/sss/download.html .
SSS-пакет содержит 14 компьютерных моделирующих программ и
сопровождается справочником «Моделирование в физике твердого
тела: интерактивный ресурс для студентов и преподавателей». Кроме
того, на сайте учебного комплекса для студентов Университета
Делавера представлены методические материалы для изучения
рентгеновской дифракции и электронной микроскопии с целью их
дальнейшего применения при исследовании твердых тел, их
кристаллической и надатомной структуры, дефектов кристаллической
структуры и т.д.
Таким образом, имеющиеся информационные ресурсы по ФТТ
способствуют более глубокому изучению дисциплины, а также
развитию навыков практической работы студентов в аудитории и в
ходе самостоятельной работы.
219
ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ СИСТЕМЫ
РАСПОЗНОВАНИЯ ПОЧТОВОГО СПАМА
Трофимчук А.М., Березовский А.Н., Шаройко О.В.
ЮГИНФО Южного Федерального университета
alex@sfedu.ru, and@sfedu.ru, os@sfedu.ru.
Ежедневный объем доставляемой электронной почты составляет
около 200 млрд. сообщений. При этом доля нежелательной
корреспонденции в общем потоке писем достигает 87%.
В настоящее время наиболее используемыми методами
распознавания и фильтрации спама являются:
 эвристический анализ — нахождение в сообщениях шаблонов
типичных для спама. Это один из наиболее популярных, хотя
относительно неточный, способ распознавания спама.
 сигнатурный анализ — сравнение входящего сообщения с
ранее полученным спамом. Для этого фильтр вычисляет контрольную
сумму, сигнатуру каждого письма;
 грейлистинг — временное отклонение письма. В отличие от
почтовых серверов программы, используемые для распространения
спама, обычно не повторяют отправку письма;
 проверка ip-адреса отправителя в специальных он-лайн базах
данных, черных списках;
 статистический анализ — байесовская фильтрация, критерий
Хи-квадрат.
Важно понимать, что каждый способ распознавания имеет свои
плюсы и минусы, и только сочетание методов дает максимальную
точность срабатывания при минимальном количестве ошибок.
В настоящее время наиболее популярными реализациями
комплексного подхода являются системы, в которых составляющие их
фильтры при обработке сообщения начисляют ему некоторый балл. В
случае превышения суммарным баллом определенного порога,
письмо считается спамом. В силу примитивности механизмов
взаимодействия
компонентов
существующих
спам-фильтров
необходима разработка системы, эффективно обрабатывющей поток
электронной почты, а также создание механизма выбора
определенных, наиболее подходящих, фильтров для конкретного
письма.
Целью работы авторов является разработка системы фильтрации
почты, обладающей следующими свойствами:
220
1. механизмом определения эффективности — для эффективного
распознавания спама системному администратору требуется
регулярно отслеживать качество работы спам-фильтра. Оценка
реальной эффективности фильтрации возможна только при наличии
обратной связи пользователей с системой, то есть возможности
пользователю самостоятельно сообщать об ошибках при
распознавании спама.
2. гибкостью конфигурирования механизма фильтрации —
администратору почтовой системы необходимо иметь возможность
самостоятельно определять порядок обработки писем без изменений
непосредственно в исходном коде программы. При этом, для
обеспечения гибкости и функциональности механизма желательно,
чтобы он задавался с помощью простого языка программирования;
3. возможностью расширения системы — естественным
требованием является удобство добавления новых методов
фильтрации в разрабатываемую систему. Для этого возможна
организация фильтров в виде отдельных программных модулей,
плагинов.
Для достижения указанных целей создается интегрированная
программная система, которая реализует обработку потока
электронной почты различными фильтрами, позволяет определять
эффективность текущей конфигурации, гибко изменять настройки
фильтрации и расширять функциональность.
Для создания указанной системы выбрана модульная
архитектура:
 плагин-модули, реализующие непосредственно задачи
фильтрации почты;
 управляющий программный модуль, контролирующий
порядок обработки сообщений в соответствии с логикой,
определенной в конфигурационном файле;
 милтер (англ. milter – mail filter) – осуществляет
взаимодействие между почтовым сервером и управляющим модулем.
221
222
«МЕТОДИКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БАЗ ДАННЫХ
ДЛЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО
САМООПРЕДЕЛЕНИЯ УЧАЩИХСЯ»
Тухманов А. В.
Педагогический институт
Южного Федерального университета
Ft-kotenok@mail.ru
Значение профессиональной ориентации и психологической
поддержки молодежи в современных условиях значительно
возрастает. Повышение роли профессиональной ориентации связано с
направленностью профориентации на формирование и активизацию
адаптационных возможностей индивида не только в сфере труда, но и
в широком социальном контексте его жизнедеятельности.
Учитывая
низкий
уровень
социально-психологической
готовности населения к деятельности в условиях глобальной
неопределенности социально-трудовой среды, профессиональная
ориентация сегодня осуществляется как социально-профессиональная
ориентация. Независимо от того, имеет ли деятельность специалистов
по профориентации выраженную педагогическую, психологическую,
социологическую или иную составляющую, практически никто не
исключает из рабочего поля влияние социального окружения,
поддерживающие или подавляющие факторы среды.
В наше время, когда информационный поток сообщений,
касающихся путей трудоустройства, (выбора учебного заведения для
продолжения обучения, временной и сезонной занятости, кружках и
секциях, в которых можно развить свои способности, приобрести
дополнительные умения и навыки и т.д.) велик и разрознен, подростку
желающему продолжить свое образования (или трудоустроиться),
становится все труднее сделать свой выбор. Поэтому актуальной
является разработка приложения, учитывающего всесторонний
подход к профессиональной ориентации школьников и помощи в
выборе дальнейшей профессии.
Цель работы: Разработать базу данных для профессионального
самоопределения учащихся
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Изучить историю становления профориентации с самого
начала до наших дней;
2. Рассмотреть основные принципы построения профессиограмм;
223
3. Изучить наиболее популярные психологические тесты,
позволяющие наиболее полно раскрыть характер учащегося и более
точно подобрать подходящие ему профессии;
4. Реализовать банк профессиограмм и базу психологических
тестов средствами объектно-ориентированного программирования;
5. Апробировать разработанную программу.
Выпускная квалификационная работа состоит из: введения,
двух глав и заключения.
В первой главе проведен литературный обзор источников,
касающихся истории развития профориентации. В результате были
выделены цели и задачи профориентации а также наиболее полно
раскрыто
профессиональное
самоопределение
учащихся
в
современной школе, проблемы и пути решения.
Во второй главе проанализированы существующие программы
профориентации учащихся и описана установка и работа с банком
профессиограмм и базой тестов.
Выделены основные недостатки существующих пакетов
программ профессиональной ориентации школьников, такие как:
1. Высокая стоимость продукта;
2. Ограниченное использование ресурсов программы;
3. Отсутствие ориентации на конкретный регион;
4. Закрытый код.
В качестве практического приложения было разработано 2
программных продукта:
1. База данных, предназначенная для ознакомления учащихся с
существующими в данном регионе профессиями и их
профессионального самоопределения;
2. База психологических тестов позволяющая осуществить
полный анализ личности школьника и подобрать подходящие ему
профессии.
Для
реализации
программы
был
выбран
объектноориентированный язык программирования Delphi. Реализация
программы осуществлялась с помощью среды разработки Delphi 7.
Выбор данной среды разработки обусловлен несколькими
факторами:
 В Delphi 7 используется язык программирования Delphi,
который синтаксически очень близок языку программирования Pascal.
224
 Язык Delphi обладает большой гибкостью и простотой
написания приложений.
 В Delphi 7 используется интегрированная визуальная среда
разработки, которая предоставляет средства для разработки
дружественного интерфейса.
Интерфейс программы:
Первый программный продукт предоставляет следующие
возможности:
1. Импорт профессиограмм из форматов *.doc, *.docx, *.pdf.
/перечислить и показать, как производится импорт/.
2. Редактирование и работа с базой данных /показать/.
3. Экспорт и сохранение профессиограмм в базу данных.
Второй программный продукт предоставляет следующие
возможности:
1. Работа с банком тестов. /показать на примере нескольких
тестов/.
2. Просмотр портрета учащегося по результатам пройденных
тестов.
3. Подбор профессий согласно пройденным тестам и характеру
учащегося
4. Сохранение пройденных результатов с возможностью
распечатки.
Данный продукт был апробирован в МОУ СОШ № 92 с
углубленным изучением математики для профессионального
самоопределения учащихся 9-11 классов. В процессе апробации
программа подвергалась модернизации и доработке с учетом
специфики образовательного учреждения и характера учащихся.
225
ОРГАНИЗАЦИЯ УЧЕБНО-ВОСПИТАТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВИРТУАЛЬНОЙ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ MOODLE
Тыртый С.А.
Педагогический институт
Южного Федерального университета,
tysveta@yandex.ru
В настоящее время существует большое разнообразие платформ
для дистанционного обучения, одна из них, пользующаяся большой
популярностью в России и мире виртуальная образовательная среда
MOODLE (Modular Object-Oriented Dynamic Learning Enviroment модульная объектно-ориентированная динамическая учебная среда).
Она обладает рядом преимуществ, среди которых можно отметить ее
широкие педагогические возможности, а также простоту установки и
использования, связанную с ее бесплатностью и небольшими
системными требованиями, что является немаловажным для многих
учебных заведений.
Эффективность использования средств информационных
технологий в самостоятельной работе студентов при обучении в
виртуальной образовательной среде (ВОС) во многом зависит от
успешности решения задач методического характера, связанных с
информационным содержанием и
способом
использования
автоматизированных систем обучения. Актуальность исследования
обусловлена недостаточной разработанностью проблемы организации
методической подготовки педагогов к использованию виртуальной
образовательной среды.
Методическая компетентность учителя предполагает наличие
умения использовать свои технологические компетенции для разработки
учебных программ, предполагающих системное и эффективное
использование ИКТ в учебном процессе. Профессионализм учителя
находит свое воплощение в отборе, критическом анализе готовых
программных средств или создании собственных.
Использование виртуальной образовательной среды Moodle
освобождает педагога от необходимости создания собственных
программных средств, так как она обладает широчайшим спектром
готовых учебных модулей и элементов, которые позволяют
организовать творческую деятельность обучающихся, посредством
коллективной
работы,
реализую
концепцию
социального
конструкционизма. Эта среда ориентирована, прежде всего, на
организацию взаимодействия между преподавателем и учениками,
хотя подходит и для организации традиционных дистанционных
курсов, а так же поддержки очного обучения. Moodle ориентирована
226
на коллаборативные технологии обучения - позволяет организовать
обучение в процессе совместного решения учебных задач,
осуществлять взаимообмен знаниями.
Широкие возможности для коммуникации – одна из самых
сильных сторон Moodle. Система поддерживает обмен файлами
любых форматов - как между преподавателем и студентом, так и
между самими студентами. Сервис рассылки позволяет оперативно
информировать всех участников курса или отдельные группы о
текущих событиях. Форум дает возможность организовать учебное
обсуждение проблем.
При подготовке и проведении занятий в системе Moodle
преподаватель может использовать набор элементов дистанционного
курса, в который входят:
 глоссарий
 ресурс
 задание
 форум
 wiki
 урок
 тест и др.
Методически грамотное использование и сочетание различных
элементов курса преподавателем позволит организовать изучение
материала таким образом, чтобы формы обучения соответствовали
целям и задачам конкретных занятий.
Роль педагога в такого рода технологиях изменяется от
традиционной преподавательской функции («ментор», «контролер»,
«информатор») к реализации подхода, который стимулирует гораздо
более активную роль обучающихся в процессе обучения. Он
становится
«консультантом»,
«модератором»
(организатором
группового взаимодействия студентов), «тьютором». Преподавательтьютор должен обладать способностью оперативно решать, сколько
ответственности и самоконтроля передать студентам, как достигать
максимального социального взаимодействия и стимулировать
совместную работу студентов, каким образом развивать их
мотивацию и
вовлеченность, стимулировать эксперименты,
поощрять проявление инициативы и принятие самостоятельной
ответственности, в том числе за развитие своих персональных умений,
моделей поведения и знаний, а также формировать и развивать у
студентов совокупность компетенций, позволяющих адаптироваться в
динамичном мире. Именно ключевые компетенции становятся
объектом измерения и оценки эффективности образования,
соотнесения их с квалификационными испытаниями, карьерным
ростом.
227
ВЫПОЛНЕНИЕ ВЫПУСКНЫХ КВАЛИФИКАЦИОН НЫХ
РАБОТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ
Файн Е.Я., Файн Б.М.
Южный Федеральный университет,
физический факультет
Fine@phys.rsu.ru, fayn@ctsnet.ru
Опыт выполнения квалификационных работ по дополнительной
квалификации «Преподаватель» (и «Преподаватель высшей школы»)
на физическом факультете ЮФУ выявил необход.имость
формулировки основных требований к их содержанию в современной
образовательной обстановке.
Построение квалификационной работы с формальной позиции
традиционно:
Модуль 1:
- введение;
- формулировка целей работы и обоснование актуальности
выбранной тематики;
- обзор и обсуждение методов и методик решения педагогических
и дидактических задач.
Модуль 2:
- обоснование средств педагогической поддержки;
- прикладная содержательная часть;
- выводы и заключения.
Модуль 3:
- литература;
- приложения.
К современным образовательным технологиям дóлжно отнести
те, которые используют во всем многообразии возможностей frontier
высоких технологий мощные мультимедийные средства. Но никакая
программа не может быть названа обучающей, по большому счету –
это требует бесконечной глубины и ширины гиперссылок.
Оболочки,
предлагаемые
в
настоящее
время
программистами,
чрезвычайно
обедняют
возможности
методиста, и ему не удается втиснуть туда полноценный
дидактический процесс.
Также, многие разработчики обучающих программ пытаются
заложить в них традиционное содержание обучения и реализовать все
те же методы, которые ныне используются в классе. А поскольку
компьютер, как правило, накладывает определенные ограничения на
228
характер взаимодействия учащегося с ЭВМ, образовательный эффект
от применения компьютера оказывается весьма незначителен и часто
обусловлен таким привходящим фактором, как эффект новизны.
В одной фразе это можно сформулировать так: «Чем шире
становятся возможности компьютерных средств, тем насыщенней
становится видеоинформация и глубже уровни гипертекста, тем…
менее эффективным становится процесс усвоения необходимых
знаний».
Чтобы этого избежать, сформулируем необходимые требования к
Модулю 2:
- при создании учебника, а точнее методического комплекса,
необходимо прямо указывать траекторию, обеспечивающую
минимальный уровень знаний, навыков, умений, соответствующий
оценке «достаточно» или «удовлетворительно»;
- визуализация процесса требует диверсификации:
а) общая информация;
б) основная информация;
в) детализация наиболее важных (для данного явления,
опыта)
лементов процесса, максимально аккуратно, чтобы не
исказить физическую суть;
г) видеоакцентация, поддерживающая постоянное внимание
обучающихся;
д) грамотное использование дидактических приемов,
появившихся
только вместе с мультимедийными ресурсами, например,
цветодидактику;
е) любое приложение должно содержать в себе проблемную
ситуацию, инициируя необходимость самостоятельного
поиска
ответа на вопросы типа: «почему именно так представлены
детали
процесса?»
- индивидуализация способов подачи информации.
Формальная структура Модуля 2:
- краткая теория (возможно частичное размещение в
Приложениях Модуля 3);
- описание электронных страниц;
- электронные сопровождения - анимации.
В Приложения Модуля 3 выносятся:
- глоссарий;
- гиперссылки;
- КИМы;
229
Биографические и исторические справки (возможно размещение
в Модуле 2).
Методические инновации, иллюстрирующие возможные решения
задач визуализации процессов, рассмотрим в контексте физических
задач (обсуждаются работы, выполненные под руководством М.Б.
Файн и Е.Я. Файна) .
Приведем
несколько
экранных
страниц,
поясняющих
вышесказанное.
Рис.1
230
Рис.2
Рис.3.
231
Рис.4.
В заключении хотелось бы сформулировать не только
требования, заявленные в названии настоящей работы, но и более
общую организационную задачу для внедрения мультимедийных
технологий в современный образовательный процесс ЮФУ:
1. Преподаватель- автор содержания
электронных средств
поддержки образовательного процесса
2. Имеется структура, реализующая эти идеи в виде
программного продукта.
3. Методические комиссии факультетов одобряют( не одобряют)
внедрение соответствующих программных средств.
4. Только в этом случае можно надеяться, что образовательный
процесс выйдет на современный уровень и потеряет привкус
местечковой самодеятельности.
232
ТЕХНОЛОГИИ. ЭСКИЗЫ ПРОЕКТОВ
Фомин Г.В.
Южный Федеральный университет, физический факультет
fomin@rsu.ru
Технологии
В дидактическом приложении информационный материал может
быть представлен в форме двух компонент – статической и
динамической.
Статическая компонента содержит неизменную и неизменяемую
пользователем информацию. Это могут быть тексты, рисунки,
видеоряды, файлы мультимедиа. Все это можно собрать воедино либо
одним документом путем перекрестных ссылок, либо сопровождаться
ссылками на другие документы, находящиеся на серверах локальной,
глобальной сети или непосредственно на компьютере пользователя.
Динамическая компонента представляет собой обычно отдельное
приложение, или программу. Интерфейс программы позволяет
пользователю менять вводные данные и получать результаты,
иллюстрирующие изучаемый материал в интерактивном режиме. Здесь
пользователь в значительной мере сам определяет условия, в которые он
хочет поставить изучаемый объект и посмотреть, как этот объект будет
себя вести.
Просмотр статической компоненты осуществляется в
зависимости от формата файлов с помощью стандартных «ридеров»,
«браузеров», «вьюеров» и «плееров». Примерами являются Internet
browser (файлы формата .html), Word viewer (форматы .doc, .rtf и др.),
Adobe Reader (формат .pdf), Djvu browser (формат .djvu), Flash player, MS
Windows Media player и т.п. Все эти проигрывающие приложения либо
поставляются вместе с OS Windows (Internet browser и Windows Media),
либо свободно устанавливаются с указанных сайтов.
В то же время, подготовка статической компоненты обычно
требует использования платного лицензируемого приложения. Наиболее
распространенным приложением, применяемым с этой целью, является
MS Word из MS Office. Его можно использовать для подготовки
документов в форматах doc, rtf, преобразовывать в файлы формата html
и при наличии необходимой надстройки (Addin) - в формат pdf. Продукт
Adobe Acrobat позволяет редактировать файлы в формате pdf, а Adobe
Flash - строить видеоряд, проигрываемый Flash player. Свободный
сервер Any2Djvu позволяет преобразовать файлы формата pdf в djvu.
Объемы, занимаемые файлами одного того же документа в указанных
форматах, находятся в отношении doc (или rtf) < djvu < pdf. К примеру,
настоящий доклад можно просмотреть в форматах doc, pdf или html.
Просмотр динамической компоненты состоит в активации
соответствующего приложения (файла в формате exe) самой
операционной системой Windows. В работе приложений обычно
233
участвуют компоненты готовых библиотек (файлы формата dll),
являющихся частью операционной системы или привнесенных
составителем приложения.
Подготовка приложения обычно проводится в специальных средах,
таких как MS Visual Studio, Code Gear RAD Studio, JBuilder, Turbo Delphi
Explorer. Такие среды содержат программы-трансляторы с различных
языков программирования, таких как Delphi (Object Pascal), C++, C#, Basic,
Java, J#, и инструменты, облегчающие построение интерфейса, создание и
отладку эффективного программного кода.
Представленные автором эскизы проектов подготовлены в средах
Delphi и MS Visual Studio 2008.
Эскизы проектов
Среди динамических приложений могут быть сравнительно
простые графические иллюстрации с ограниченным числом параметров
и предсказуемым результатом. Примером могут служить приложения,
создаваемые автором для иллюстрации решения уравнения Шредингера
в задачах квантовой механики.
В более сложных приложениях студент может получить
бесконечное количество «своих» результатов. Так, одно из готовящихся
автором приложений симулирует задачу N тел при различных
взаимодействиях.
Студент
сможет
выбирать
произвольные
конфигурации частиц и начальные условия их движения, изучая тем
самым характер движения сложных механических систем, для которых
отсутствуют аналитические решения.
Наиболее эффективным является сочетание статических и
динамических компонент в одном учебном пособии. Статическая и
динамическая компоненты технологически независимы друг от друга,
создаются и редактируются отдельно. Затем объединяются ссылками,
как в данном докладе, либо дополнительной оболочкой, как, например, в
приложении, готовящимся автором для курса механики.
В ссылках статической компоненты может присутствовать сервер,
обеспечивающий тестирование, как это сделано в конце приведенного
цикла. В данном случае это ссылка на сервер Центра Дистанционного
Образования ЮФУ, где автор размещает тесты к своим курсам.
Один из проектов к курсу механики для новой OS Windows Vista
дает возможность студентам лучше усвоить абстрактные представления,
возникающие при анализе задач механики в различных проекциях так
называемого расширенного фазового пространства.
В другом проекте студентам предлагается приложение-монитор,
позволяющий им освоить ряд команд библиотеки 3-мерной
компьютерной графики OpenGL, установленной на любом из
современных компьютеров.
Еще один проект предполагает иллюстрировать способ отладки классов
при изучении объектно-ориентированного программирования на примере
модели ячейки кристаллической решетки произвольной симметрии.
234
САЙТ ОЛИМПИАДЫ СТАВРОПОЛЬСКОГО КРАЯ ПЕРВЫЙ ЭТАП СОЗДАНИЯ ОБ РАЗОВАТЕЛЬНОГО
ПОРТАЛА
Цвиринько И.А., Вислогузов А.Н., Романенко О.Н.,
Кремлёв Д.В.
ГОУ ВПО Северо-Кавказский государственный
технический университет
E-mail: rou@stv.runnet.ru
Информационные технологии в образовании претерпели
значительные изменения за прошедшие 10 лет. Вычислительные
мощности компьютеров выросли в десятки раз, пропускная способность
сетей передачи данных и уровень проникновения интернета в
территориях РФ значительно выросли. Аудитория готовая работать с
новыми информационными ресурсами также быстро сформировалась.
Все эти факторы способствовали увеличению количества электронных
образовательных ресурсов различной направленности. СевероКавказский государственный технический университет активно
занимается разработкой образовательных ресурсов, как для высшей
школы, так и для средних образовательных учреждений
Ставропольского края.
В рамках соглашения о сотрудничестве между СевКавГТУ и
Министерством образования Ставропольского края университет
разработал сайт олимпиады Ставропольского края. Данный сетевой
ресурс доступен ученикам с 7 по 11 класс всех средних образовательных
учреждений Ставропольского края. На текущий момент на сайте
зарегистрировано более 70 тыс. школьников и каждому из них доступны
образовательные ресурсы СевКавГТУ. Школьники имеют возможность
в любое удобное для них время, с компьютера, подключенного к сети
интернет, пройти тестирование для самоконтроля по любому из 4
предметов (химия, физика, математика, информатика). Для подготовки к
Всероссийской олимпиаде по информатике учащиеся могут пробовать
свои силы в решении олимпиадных задач различного уровня сложности,
отрабатывать навыки работы с системой автоматической проверки
решений. Банк задач регулярно обновляется, задачи вызывающие
наибольшие затруднения в решении разбираются на сайте и их верные
решения доводятся до школьников. Все перечисленные возможности
являются бесплатными для всех авторизованных пользователей.
Персональный логин и пароль каждого пользователя является единым
для всех информационно-образовательных ресурсов СевКавГТУ.
Достижения каждого участника регистрируются при прохождении
очередного этапа олимпиады, обеспечивая накопление персонального
портфолио каждого школьника и формирование общего рейтинга
235
учащихся. Данная информация позволяет выявлять наиболее
талантливых детей и направлять усилия заинтересованных учреждений
на развитие способностей юных дарований.
Все школы и муниципальные отделы управления образованием
Ставропольского края могут получать в реальном времени оперативную
картину результатов любого этапа олимпиады в удобной для себя
форме, таким образом, достижения каждого ученика на олимпиаде
доступны всем участникам образовательного процесса. Система
формирования протоколов итогов олимпиады позволяет сэкономить
значительную часть времени по их созданию на местах после проверки
олимпиадных работ.
На сайте олимпиады реализован механизм шифровки работ с
использованием штрихкодовой технологии. Данный функционал
снижает вероятность ошибки при шифровании работ практически до
нуля, а также повышает производительность технического комитета
олимпиады более чем в 20 раз. Штрихкодовая технология используется
в течение 1,5 лет на олимпиадах различного уровня и доказала свою
высокую эффективность.
В 2007-2008 учебном году сайт олимпиады Ставропольского края
обеспечивал проведение окружных этапов Всероссийской олимпиады
школьников по физике и математике, а также заключительного этапа
Всероссийской олимпиады по математике. 41 регион РФ самостоятельно
проводил регистрацию своих участников на олимпиаду, т. о., география
пользователей сайта вышла за пределы Ставрополья и была расширена
от Калининграда до Хабаровска.
В 2008-2009 учебном году сайт используется для организации и
проведения трех этапов Всероссийской олимпиады школьников в
Ставропольском крае.
Заложенная структура сайта олимпиады является первым этапом
создания образовательного портала Ставропольского края, в который
войдут все образовательные учреждения края. Планируется создать
такой информационно-образовательный ресурс, который кроме
выполнения образовательных, культурно-воспитательных и научноисследовательских функций, позволит каждому учреждению повысить
эффективность административно-управленческой деятельности. Кроме
того доступность достоверной информации как для органов управления
образованием, так и для всех участников образовательного процесса,
повысит прозрачность ведения образовательной деятельности каждого
учебного заведения, что несомненно отразится на повышении качества
образовательных услуг. Для учащихся появляется возможность
постоянного доступа к интересным образовательным ресурсам, а также
реально расширяются возможности каждого школьника края по участию
в различных интеллектуальных соревнованиях.
236
ГРУППА КОМПАНИЙ ЛАНИТ И ЕЕ ПРОЕКТЫ
В ЮЖНОМ ФЕДЕРАЛЬНОМ УНИВЕРСИТЕТЕ
Черкашин В. Л.
Центр приоритетных программ «ЛАНИТ», дирекция
"Образование"
ЛАНИТ – «ЛАборатория Новых Информационных Технологий»
– ведущая в России и СНГ многопрофильная группа компаний,
предоставляющая полный комплекс ИТ-услуг. С момента создания в
1989 году ЛАНИТ динамично развивается, успешно открывая и
осваивая новые бизнес-направления. Сегодня ЛАНИТ является
крупнейшим российским системным интегратором и ведущим
партнером более двухсот основных мировых производителей
оборудования и программных решений в области высоких технологий
(Hewlett-Packard, Avaya, BEA, Citrix, Ericsson, Intel, IBM, Microsof,
Oracle, Hyperion, Welcome Software Technologies, UGS PLM Solutions
и др.).
ЛАНИТ представляет собой группу компаний с развитой
региональной сетью филиалов, дочерних предприятий и технических
центров.
Головная
компания
ЛАНИТ
и
несколько
специализированных компаний (НОРБИТ, DPI, ИНСИСТЕМС,
CompTek) расположены в Москве. Дочерние компании и
региональные филиалы ЛАНИТ работают в Санкт-Петербурге (AT
Software), Нижнем Новгороде (ЛАНИТ-Поволжье), Барнауле
(ЛАНИТ-Сибирь), Хабаровске (ЛАНИТ-Партнер), Владивостоке
(ЛАНИТ-ДВ), Петропавловске-Камчатском (КИТЦ), Пензе (ЛАНИТПенза), Твери (ЛАНИТ-Тверь), Екатеринбурге (КОРУС АКС), Киеве
(ЛАНИТ IvCom) и Алматы (ЛАНИТ-АЛ).
Совокупный оборот группы компаний ЛАНИТ в 2007 году
составил 1 млрд 266 млн долларов США, что почти в полтора раза
превышает показатели предыдущего года. При этом целый ряд
департаментов улучшил свои показатели по сравнению с 2006 годом:
на 50,2% выросли показатели в направлении консалтинга, рост
интеграционных проектов составил 48,1%, продажи тиражируемого
ПО выросли на 46,6%, по направлению дистрибуции прирост
составил 41,5%.
Хорошие показатели у направления по ИТ-обучению, что стало
возможным благодаря расширению спектра образовательных
продуктов. За год в Сетевой Академии ЛАНИТ прошли обучение 8
000 человек, всего с момента основания в учебном центре свыше 50
тыс. выпускников. Сетевая Академия вместе с ведущими вузами
237
страны в течение года принимала участие в ряде образовательных
инициатив. Высшую Компьютерную Школу «Эксперт» (совместный
проект ЛАНИТ с ВМиК МГУ им. М.В. Ломоносова) в 2007 году
закончили 50 человек.
Наши услуги
 Полный цикл работ по созданию или модернизации
информационной инфраструктуры включает в себя следующие
услуги:
 аудит инфраструктуры заказчика, любой ее составляющей;
 анализ и разработка требований к инфраструктуре,
рекомендации по модернизации;
 проектирование – разработка технической и рабочей
документации, плана внедрения или модернизации;
 рекомендации по организации процессов эксплуатации
инфраструктуры, разработка регламентов управления;
 обучение
персонала
заказчика
по
управлению
и
обслуживанию;
 поставка и настройка оборудования и программного
обеспечения;
 проведение опытной эксплуатации;
 сервисная гарантийная и послегарантийная поддержка на
территории 89 регионов РФ.
На основе результатов, полученных в ходе обследования ITинфраструктуры ЮФУ а также в рамках Программы Развития ИТ
ЮФУ, в настоящее время Департамент Сетевой Интеграции ЗАО
«ЛАНИТ» проводит работы в рамках нескольких проектов в
различных подотраслях IT. К числу таких проектов относятся:
 Построение ЦОД Главного Здания ЮФУ. От правильности
построения Центра Обработки Данных любой организации зависят
производительность, масштабируемость, расширяемость всех ее ITслужб, сохранность данных и, в конечном итоге, успех основной
деятельности.
 Создание общеинститутской сети WiFi. Постепенное
увеличение степени информационной мобильности как профессорскопреподавательского состава, так и, собственно, студентов, превращает
наличие беспроводной инфраструктуры передачи данных в насущную
необходимость. Опыт крупнейших ВУЗов показывает, что
эффективность такой инфраструктуры весьма велика.
 «Мобилизация» процессов обучения. Персональный
компьютер – не роскошь, а средство обучения. Перестроение
238
процессов обучения, связанное с повсеместным внедрением
стандартов и процедур в рамках Болонского процесса, влечет за собой
необходимость
оснащения
студентов
новыми
мобильными
техническими средствами, которые позволят качественно изменить
все процедуры получения информации.
 Построение видеоконференц-зала ЮФУ. Современная
динамичная организация процессов обучения требует таких же
современных средств удаленных коммуникаций, включая не только
традиционные, но и самые современные технологии, такие, как,
например, «удаленное присутствие».
 Создание общеуниверситетской системы информирования.
Современная
практика
показывает,
что
своевременное
информирование студентов, преподавателей и сотрудников о
событиях, происходящих как в университете, так и за его пределами,
повышает общие результаты деятельности ВУЗа
Эти и другие подобные проекты направлены на превращение
ЮФУ в современный ВУЗ, использующий передовые, в том числе и
только развивающиеся, информационные технологии для поднятия
процессов обучения на качественно новый уровень.
239
ОБСЛЕДОВАНИЕ IT-ИНФРАСТРУКТУРЫ ЮФУ
Черкашин В. Л.
Центр приоритетных программ «ЛАНИТ», дирекция
"Образование"
В 2008 году ДСИ ЗАО «ЛАНИТ» провел в ЮФУ работы по
обследованию IT-инфраструктуры, которое преследовало две цели:
 Стратегическую: Получение достоверной информации и
выработка рекомендаций для определения цели и ключевых задач ИТ
ЮФУ (управления, архитектуры, инфраструктуры).
 Тактическую:
Получение
плана
первоочередных
мероприятий для ИТ на двухлетний период (2009-2010гг.)
Южный федеральный университет рассматривает информацию
как ценные активы, а системы обработки информации – критически
важны для университета. Университет намерен развивать свои
информационные активы, а также информационные активы своих
партнеров, и будет стремиться к эффективному развитию
информационных технологий.
Программа Развития Информационных Технологий на период до
2010г., опирающаяся на мнение экспертов, необходима для
разработки и внедрения обоснованных мер по развитию ИТ в ЮФУ.
ЮФУ предполагает использовать Программу Развития
Информационных Технологий на период до 2010г. с целью
обеспечить эффективную базу для дальнейшего развития
образовательных технологий в ЮФУ. При этом стоимость
предпринимаемых мер развития ИТ должна быть адекватна ценности
и важности решаемых ими задач.
В основе построения Программы Развития Информационных
Технологий на период до 2010г использовался лучший мировой опыт
аналогичных разработок (CObIT, ITIL), предложенный IISACF,
ISACA. ITGI и Office of Government Commerce.
Задачи обследования заключались в оценке ИТ-инфраструктуры
ЮФУ и выдаче рекомендаций по изменению ИТ-инфраструктуры,
которые могут дать значимые результаты в двухгодичной (до 2010г.)
перспективе.
Объем работ
Работы проводились в июля 2008 года и затрагивали следующие
тематические разделы:
240
Сети






ВОЛС
СКС
Создание опорной транспортной сети
Структура ЛВС факультетов и подразделений
Сетевая безопасность, доступ в Интернет
Внедрение новых сетевых сервисов
Системы и приложения







ЦОД и РЦОД
Использование ресурсов систем
Служба каталога, единая авторизация
Управление инфраструктурой
Отказоустойчивость систем
Приложения
Лицензирование ПО
Физическая безопасность


План восстановления после аварий
Инженерная инфраструктура
Поддержка ИТ-сервисов, оборудования и управления ИТ
 ИТ - сервисы
 Персонал ИТ
 Стандарты конфигурации компонент
 Стандартизация и унификация оборудования, организация
комплекта ЗИП
В ходе работ были решены следующие задачи:
 собраны и проанализированы материалы интервью с
руководством и специалистами ИТ университета
 обследованы опорные точки сетевой и системной
инфраструктуры;
 разработаны рекомендации, на основе которых могут быть
сформированы проекты для Программы Развития Информационных
Технологий на период до 2010г.;
При выборе подразделений университета для проведения
обследования, рабочая группа, совместно с ответственными за проект
со стороны ЮФУ,
руководствовалась профилем деятельности,
структурой университета и функциональной направленностью
подразделений. В проведенном обследовании были задействованы
следующие подразделения, здания и партнеры университета:
241


















ЮГИНФО;
Механико-математический факультет;
Географический факультет;
Общежитие 4а;
Общежитие 4б;
ЗНБ;
ИППК;
Главный корпус;
Экономический факультет;
НИИ Физики;
Гуманитарные факультеты;
Физический факультет;
Педагогический институт;
Архитектурный институт;
ОКТБ «Пьезоприбор»;
НИИ НК;
НИИ МП;
Химический факультет
Основные результаты проекта сформулированы и предоставлены
Университету. Подробный отчет содержит три подраздела по каждой
из рассмотренных областей: а) результаты наблюдений группы
обследования б) рекомендации по тем или иным областям, сделанные
на основе наблюдений и в) возможные (потенциальные) риски
оставления ситуации без изменений.
В настоящее время на основе результатов обследования ЮФУ
вносит корректировки в Программу Развития Информационных
Технологий на период до 2010г.
242
ПРЕЗЕНТАЦИЯ POWER POINT “ВИДЫ ХИМИЧЕСКОЙ
СВЯЗИ” ДЛЯ ВОСЬМЫХ КЛАССОВ СРЕДНЕЙ ШКО ЛЫ
Черняк В.В. 2, Рыбина И.Н. 1, Середа А.В. 2
1
Южный федеральный университет, кафедра
аналитической химии, 2МОУ лицей №103 г.Ростова-на-Дону
irina_rybina08@mail.ru
Большие возможности в раскрытии содержания школьного
предмета “Химия” представляют современные компьютерные
технологии, например, программа Microsoft Office для создания
презентаций Power Point, сопровождающих лекционное изложение
материала учителем на уроках изучения нового материала [1]. При
подготовке презентации к такому уроку можно использовать
электронные учебники, информационную сеть Интернет, а также
создавать оригинальные материалы в программах Chem Drow и
Chem Lab. На слайдах можно также размещать необходимые
химические формулы, уравнения реакций, схемы заполнения
электронных оболочек атомов и ионов, механизмы протекания
реакций и т.д. в соответствии с последовательностью изложения
материала на уроке. С целью устранения пробелов в знаниях и
закрепления важных вопросов темы на слайдах можно помещать
контрольные вопросы и задания, которые учитель предлагает
учащимся на определенных этапах или после завершении лекции.
Если сохранить презентацию в режиме редактирования, то всегда
остается возможность вносить в него новую информацию или
изменять программный материал.
Все преимущества редактора Power Point, облегчающие труд
учителя и делающие его более творческим и увлекательным, по
достоинству оценили студенты кафедры аналитической химии
Южного федерального университета, проходившие педагогическую
практику в лицее №103 г.Ростова-на-Дону и создававшие презентации
уроков по химии для учащихся 8-11 классов.
В настоящей работе представлена одна из первых презентаций
для урока в 8 классе на тему “Виды химической связи”. Эта тема
является ключевой в дальнейшем изучении курса химии, поэтому ее
усвоение учащимися 8 классов, только начинающих изучение химии,
имеет особое значение.
Презентация успешно применяется в течение двух лет в лицее
№103 и используется не только на уроках изучения нового материала
в 8 классах, но и на уроках повторения в 11 классах.
Список использованных источников:
1. Фельдман И.Д. Создание и использование компьютерных
презентаций. Химия в школе. 2005. №4. С.51-55.
243
E-LEARNING В ГЛОБАЛИЗИРУЮЩЕМСЯ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОСТРАНСТВЕ
Чигишева О.П.
Южный федеральный университет,
факультет психологии
ochigisheva@rambler.ru
Последние десятилетия XX века и начало XXI века
характеризовались бурным ростом глобализационных тенденций во
всех сферах человеческой жизнедеятельности. По мнению Уткина
А.И., это нашло отражение в слиянии национальных экономик в
единую, общемировую систему, основанную на быстром
перемещении
товаров
и
капитала,
в
появлении
новой
информационной открытости мира, благодаря планетарной научной
революции и как следствие в коммуникационном сближении людей
разных стран. В связи с интенсификацией процессов глобализации
развитию образования как приоритетной сферы социокультурной
практики придается все большее значение во многих странах мира.
Экономические и информационные трансформации привели к
резкому изменению отношения к образованию в целом, оно
приобрело статус клиенториентированной услуги, что получило
отражение в появлении новых систем обучения ранее не имевших
широкого распространения в образовательной практике. Особую
популярность получило электронное обучение (E-learning, Electronic
Learning) – вид дистанционного обучения с использованием
электронных технологий и в первую очередь сети Интернет. Его
целью
является
предоставление
альтернативного
или/и
дополнительного обучения лицам, не имеющим возможности
посещать учебное заведение по определенным причинам (физические
недостатки, удаленность от места обучения, плотный график работы и
т.д.). На современном этапе многие учебные заведения мира
предлагают
разнообразные
и
разноуровневые
программы
электронного обучения, прохождение которых может заканчиваться
как получением сертификата или даже ученой степени, так и
отсутствием выдачи каких либо документов, если курс носил чисто
познавательный неакадемических характер и не предполагал
проведения итоговых зачетно-экзаменационных мероприятий.
Занятия по программам электронного обучения, как правило, строятся
на основе асинхронных или традиционных синхронных моделей
обучения. Синхронные модели обучения предполагают, что
обучающиеся посещают занятия в сети в реальном времени, это могут
244
быть аудио/видео конференции или простой обмен лекционными
материалами, в то время как асинхронные модели обучения
позволяют обучающимся посещать занятия по индивидуальному
графику. Обычно от студентов требуется проводить в сети
определенное количество часов в неделю оговоренное учебным
заведением с тем, чтобы просматривать презентации, аудио/видео
клипы, получать и выполнять задания, слушать лекции. Асинхронные
курсы особенно хорошо подходят обучающимся с нестабильным или
динамичным рабочим графиком. Обычно курсы асинхронного
электронного обучения включают четыре основных этапа.
1. Обучающиеся регистрируются в сети для прохождения курса
обучения, им выдается имя пользователя и пароль, который
обеспечивает им доступ к обучению on-line.
2. Преподаватели формируют учебный контент по изучаемому
курсу и выкладывают его в сети.
3. Обучающиеся используют свою домашнюю страницу как
стартовую, так как она играет роль ресурса, содержащего инструкции
и информацию о том, что необходимо сделать и к какому сроку.
4. Между преподавателями и обучающимися постоянно
происходит общение, благодаря которому участники процесса учатся
учиться посредством обратной связи, чата, участия в групповых
проектах.
При выборе программ электронного обучения необходимо
предварительно внимательно изучить характеристики программы,
академические и научные достижения преподавателей, документы,
свидетельствующие о наличии государственной или общественнопрофессиональной аккредитации программы и вуза, а также до начала
курса обучения пройти ряд тестов, показывающих уровень мотивации
к учению.
Таким образом, на основе проведенного анализа общих
особенностей реализации электронного обучения, можно сделать
вывод о том, что охват населения мира электронным обучением будет
расти прямопропорционально росту глобализационных тенденций,
непосредственно влияющих на рост объема информации и развитие
информационных технологий, а также на увеличение занятости
населения и как следствие отсутствие временного ресурса для
полноценного институционального обучения или повышения
квалификации.
245
ВЫЗОВЫ СОВРЕМЕННОГО ОБЩЕСТВА
(От простых тестов к педагогиче скому дизайну
развитие ИТ – вчера, сегодня, завтра)
или
Числова А.С.
Южный Федеральный университет,
кафедра английского языка гуманитарных факультетов
chislova@english.rsu.ru
Развитая система образования – основа любого государства. Даже
если некоторое время ему не уделяется должного внимания со
стороны государства, понятно: на длинной дистанции наличие
высококвалифицированных кадров, а не запасов сырья определяет
развитие страны. Сейчас, когда Россия активно входит в Болонский
процесс, академическая мобильность, качественное образование и
признание дипломов специалистов бессмысленны без владения
обучаемыми европейскими иностранными языками международного
значения на профессиональном уровне.
Впервые познакомившись с компьютером, и сделав первые
попытки программирования на языке BASIC, я, гуманитарий,
поняла, что информационные технологии именно то, что необходимо
для совершенствования учебного процесса, для стимулирования
изучения языка более углубленно, и просто незаменимы как в плане
методическом, психологическом так и педагогическом и что это
надолго. Это тот случай, когда, заболев этой болезнью, которая
врачами описывается как CRAZY, я не только рада, что сама не могу
и не хочу излечиться от этого недуга, но и рада, что могу заразить
этой хворью еще и других.
Если бросить ретроспективный взгляд на этапы развития, то
начинали мы с Больших электронных машин, на которых
высчитывали % подоходного налога от нашей зарплаты, здесь на
Вычислительном Центре. Второе знакомство произошло на курсах во
время прохождения повышения квалификации в Киеве, где объявили
об организации специальной группы по созданию обучающих и
контролирующих программ. Это были черно-белые экраны и
возможности этих компьютеров были ограничены. Но достоинством
того периода было то, что нас научили программировать на языке
BASIC. И первая контролирующая программа по определению
исходного уровня знаний студентов была создана еще в 1989 году. С
тех пор мы вместе со студентами мехмата и сотрудниками, теперь уже
ЮГИНФО, совершенствовали свои программы, осваивая такие
оболочки как, ADONIS, TOOLBOOK, FLASH. Сейчас мы создаем
246
полноценные мультимедийные программы. На четыре программы в
оболочке ADONIS и две в TOOLBOOK получены Свидетельства об
официальной регистрации программ и сертификаты на авторские
права.
Следует отметить чисто эмпирический подход к созданию
обучающих и контролирующих программ по английскому языку, т.е.
это наше KNOW-HOW, использование сценарного подхода при
разработке программных продуктов. К сожалению, до сих пор этот
подход практически не используется в учебных программах по
обучению иностранным языкам.
Системный анализ материалов, представленных на Фестиваль
идей и инноваций в области образования (2007) выявил
дидактические аспекты повышения эффективности обучения при
использовании ИТ. Было отмечено, что:
 все без исключения ресурсы способствуют реализации
основных
функций
учебного
процесса:
образовательной,
развивающей и воспитывающей;
 при сочетании ИТ с традиционными для учебного заведения
средствами обучения увеличивается информативная емкость занятий
(КПД), ускоряется темп учебных действий, активизируются
познавательная деятельность;
 совершенствуются
формы
организации
учебновоспитательной работы.
Была проведена классификация представленных курсов по
разным основаниям.
Классификация по назначению показала, что наибольшее
распространение имеют ЦОР (цифровые образовательные ресурсы)
информационного и демонстрационного назначения. В меньшей
степени
распространены
моделирующие,
обучающие,
контролирующие компьютерные продукты и тренажеры. И
практически не были представлены учебно-игровые образовательные
ресурсы.
Классификация по дидактическим целям показала, что
представленные на конкурс программы, главным образом, нацелены
на сообщение сведений и формирование знаний. Существенно
уступают по количеству ресурсы, предназначенные для формирования
и совершенствования умений, закрепления и обобщения знаний.
Отсутствовали ресурсы, предназначенные для контроля усвоения
знаний.
По форме организации занятий анализируемые работы
предполагали фронтальную работу педагога на уроке во время
изложения нового материала, либо представляли собой проект по
247
учебной теме. Единичные ресурсы позволяли организовать
самостоятельную работу учащихся. Практически не было
представлено ресурсов, организующих лабораторные и практические
занятия, самостоятельную научно-исследовательскую работу.
При оценке конкурсных материалов принималось во внимание:
 степень их проработки и готовности,
 возможность использовать в учебном процессе и для
самообразования,
 оригинальность проектных решений, как по содержанию, так
и по исполнению.
Оценивались:
 насколько использован потенциал компьютера и технологий в
подготовке проектных решений,
 направление разработки, особенно для презентационных
проектов,
 эффект от просмотра материалов, как образовательный, так и
эстетический и психологический.
В целом необходимо отметить, что присланные работы
сравнительно
мало
задействуют
потенциал
компьютерных
технологий. Большинство работ, использующих презентации,
статичны. Видеоряд однообразен, не используются возможности даже
презентационных программ. Особенно обидно, когда в проекте идет
речь о возможностях, например, flash – анимации, а сам проект
выполнен статично, практически без анимационных эффектов,
содержит огромный процент текста, слабо снабжен даже простыми
рисунками. Такие проектные разработки мало, чем отличаются от
учебников на бумажной основе. Дубликат учебника в компьютерном
варианте сам по себе не интересен.
Очень мало работ, где использован звук, музыкальное
сопровождение.
Необходимо отметить, что электронные учебные средства
представляют большие по объему и информационной насыщенности
комплексы. Они, как правило, реализуются в специальных
профессиональных лабораториях или мастерских, и предоставляются
педагогам уже в готовом виде, но их еще крайне мало.
Однако, сегодня многие педагоги самостоятельно готовят
компьютерную медиаподдержку для своих занятий. Основной
причиной можно назвать желание педагогов работать в режиме
собственного авторского подхода к процессу обучения.
К счастью, наши программы представляют собой авторские
новаторские образцы, отличающиеся тем, что в них отражены такие
дисциплины как методика, психология, культурология и педагогика.
248
Мы убеждены, что за информационными технологиями будущее,
нет возврата к традиционным консервативным методам обучения, тем
более что университетом приобретена самая разнообразная
современная техника.
Результатами использования и новых информационных
технологий и новой техники являются следующие показатели:
В компьютерном классе (гл. корпус) используются как покупные,
так и наши собственные программы. Кафедра активно включилась в
разработку электронных учебников, презентационных материалов и
мультимедийных
продуктов.
Используется
проекционное
оборудование для показа видео фильмов. Впервые со студентами
гуманитариями и их сверстниками из штата Индиана США
использовался он-лайновый курс Global Health Care Dialogue. На
студенческих
научных
конференциях
студенты
активно
разрабатывают презентации и используют презентационную технику.
249
ИННОВАЦИОННЫЙ ПОДХОД ПРИ ИЗУЧЕНИИ
ПРОГРАММИРОВАНИЯ В ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ
СИСТЕМАХ
(из опыта работы)
Чувикова В.В.
ФГОУ СПО «Омский промышленно-экономический
колледж»
chuvikova@yandex.ru
В настоящее время существует устойчивая тенденция развития
информационных технологий. Конкурентная борьба проявляется не
только в уровне образования, но и в объеме знаний, накопленных
обществом. Все большую роль играют информационные технологии,
методы и средства, их формирование. Развитие информационных
технологий сейчас определяется уровнем интеллектуализации.
Целями
интеллектуальных
информационных
технологий
являются, во-первых, расширение круга задач, решаемых с помощью
компьютеров, особенно в слабоструктурированных областях, и вовторых, повышение уровня интеллектуальной информационной
поддержки современного специалиста.
Становится актуальным вопрос качественной подготовки
специалистов, владеющих различными компетенциями в области
интеллектуальных информационных систем. Для подготовки
высокого уровня специалистов необходимы новые подходы к
обучению.
В основе образовательной системы находятся специальности,
которые отражают тенденции развития образования – гибкость,
реагирование на потребности в предметной области, а также научнотехнический прогресс.
Имеющийся в настоящее время отечественный и зарубежный
опыт применения современных средств и методов обучения
свидетельствует о том, что существенно происходит повышение
эффективности образовательного процесса.
В образовательном плане подготовки выпускника специальности
230105 «Программное обеспечение вычислительной техники» в
ФГОУ СПО «Омский промышленно-экономический колледж»
предусмотрены образовательные программы дисциплин, в блок
которых входит изучение технологии программирования программнопрагматического направления.
В программно-прагматическом направлении выделяют три
подхода: локальный; системный; логический.
250
Для прохождения студентами данных направлений в колледже
стало возможным применение инструментального программного
средства по управлению роботами – AR-Basic Studio. В AR-Basic
Studio реализован Язык RoboBasic от компании «Андроидные
роботы» для популярных моделей андроидных роботов, таких как AR100.
Изучая программное средство и язык программирования,
студенты разрабатывают новые модели, методы решения задач. При
программировании в инструментарии студенты одновременно
наблюдают реализацию своих программ на объекте, что активизирует
познавательную деятельность. У студентов возникает потребность в
творчестве в результате реализации программных модулей в разных
областях применения – танец, движение, ходьба, сборка деталей.
Комплекс характеристик образовательного процесса для
последовательного и практически эффективного формирования
компетентности и профессионального сознания определяется как
качество образования.
В комплекс входит качество потенциала достижения цели
образования, качество процесса формирования профессионализма и
качество результата образования.
Используя на занятиях различные методы обучения
(запоминание,
логическое
структурирование,
практическое
подкрепление, игровое освоение материала, групповую и
индивидуальную учебную работу и др.), создавая обстановку,
развивающую дух соревнования для повышения активности
студентов,
формируя
представление
о
профессиональной
деятельности студентов, становится очевидным проявлением
процесса формирования профессионализма на качественно новом
уровне.
Внедрение в процесс обучения современных средств и методов
обучения в комплексном подходе для изучения программирования в
интеллектуальных информационных системах позволяет подтвердить
понятие качество образовательного процесса.
251
ПРОГРАММНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ДЛЯ СДАЧИ
ЭЛЕКТРОННОЙ ОТЧЕТНОСТИ: ВОЗМОЖНОСТИ И
ПЕРСПЕКТИВЫ ВНЕДРЕНИЯ
В ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС
Шашков С.С.
ЮГИНФО Южного Федерального университета
sssgroup11@bk.ru
Усиление влияния информационных и коммуникационных
технологий
в
производственно-хозяйственной
деятельности
последних лет требует формирования современной инновационной
образовательной среды, способной значительно повысить качество
образовательного процесса за счет приближения последнего к
сегодняшним реалиям информационного общества. В этой связи
значительно актуализируется задача подготовки кадров, способных
быстро адаптироваться к новым тенденциям экономического развития
государства, которая, безусловно, транспонируется на обучение
студентов экономических специальностей. Для решения обозначенной
проблемы одной из первоочередных мер является внедрение
образовательных программ, позволяющих обучаемому овладевать
теоретическими и практическими навыками работы экономиста,
изучая при этом самые современные программные комплексы (ПК).
В рамках настоящей работы предлагается рассмотрение ПК
позволяющих сформировать у студентов представление о таком
стремительно развивающемся секторе российской экономики, как
электронная отчетность. Далее речь пойдет о ПК позволяющих вести
электронный документооборот с ФНС, т.к. сотрудники налоговых
органов (одни из первых осознавшие необходимость внедрения
современных
технологий)
сегодня
располагают
развитой
автоматизированной системой (системой ЭОКС – электронная
отчетность по каналам связи), включающей как федеральный, так и
региональный и местный уровни управления, что позволяет
эффективно
обрабатывать
постоянно
возрастающий
объем
информации. Однако важно подчеркнуть, что другие министерства и
ведомства, такие как Пенсионный фонд, Федеральная служба
государственной статистики и проч., также движутся в сторону
присоединения к системе ЭОКС (либо создания аналогичных систем).
В настоящее время ПК для передачи налоговой отчетности
развиваются в двух направлениях: первое подразумевает наличие
третьей доверенной стороны (специализированного оператора связи);
второе – взаимодействие налогоплательщиков с инспекциями
напрямую посредствам ПК «ГНИВЦ ПРИЕМ Регион». Однако
252
последнее направление только начало развиваться и его технические
аспекты находятся на стадии доработки, в связи с чем сфокусируем
внимание
на
программных
комплексах,
предоставляемых
налогоплательщикам (юридическим лицам и индивидуальным
предпринимателям) спецоператорами связи Ростовской области (РО):
Специализированный оператор
связи:
Программный комплекс:
до 1 января 2008г. – Спринтер;
с 1 января 2008 г. - СБиС++:
Электронная отчетность1
СБиС++: Электронная отчетность
Контур-Экстерн
Астрал Отчет
КрдФ ФГУП НТЦ «Атлас» ФСБ
России
ЗАО «Кордон»
ЗАО «Орбита»
ОАО «ИнфоТеКС Интернет Траст»
На основе проведенного комплексного анализа представленных
ПК была составлена их краткая сравнительная характеристика:
Характеристика
Астрал отчет
КонтурЭкстерн
СБиС++
Способ обмена между
представителем АБ и
СОС2
Off-line
On-line
Off-line
Тип СКЗИ3
Домен-К
КриптоПро CSP
Крипто-Про
CSP
Степень автоматизации
технологического
процесса подключения и
технической поддержки
Импорт данных из других
систем
Эргономичность
Нет, решается Частично, Нет, решается
самостоятельно клиентсамостоятельно
СОС
сервис
СОС
Да
Да
Да
Высокая
Средняя
Низкая
Перспективность изучения вышеозначенных ПК студентами
экономических специальностей (особенно это актуально для
обучающихся по специальности «Бухгалтерский учет и аудит»)
подтверждается тем, что на начало 2008 г. около 40%
налогоплательщиков РО передают налоговую отчетность через
НТЦ «Атлас» с 1 января 2008 г. прекратило использование программного комплекса
«Спринтер», ввиду разрыва отношений с его разработчиком ООО «Такском».
2
АБ – акторы бизнеса; СОС – специализированный оператор связи.
3
СКЗИ – средство криптографической защиты информации.
1
253
систему ЭОКС4, тогда как на начало 2002 г. данный показатель был
равен нулю.
Кроме того законодательно установлено, что плательщики,
среднесписочная численность работников которых на 1 января 2008
года превышает 100 человек, представляют налоговые декларации
(расчеты) в налоговый орган в электронном виде, если не
предусмотрен иной порядок представления информации5.
Таким образом, бурный рост подобных технологий, а также
государственная политика, ориентированная на электронизацию
отношений госорганов с хозяйствующими субъектами подтверждает
необходимость интеграции в образовательный процесс программ,
предполагающих обучение студентов работе в ПК, подобных
рассматриваемым, наряду с изучением таких систем как, например:
1С или Project Expert.
Официальный сайт Управления Федеральной налоговой службой России по Ростовской области
[http://www.r61.nalog.ru].
5
Налоговый кодекс Российской Федерации. Части первая и вторая. По состоянию на 25.02.2008. –
М.: Издательство Омега-Л, 2008.
4
254
РАЗВИТИЕ ИКТ-КОМПЕТЕНТНОСТИ МАГИСТРОВ
Швыдкова Н.А., Кузнецова Т.К.
Педагогический институт
Южного Федерального университета
Одним из основных видов деятельности, к которой должен быть
готов магистр, выпускающийся из педагогического ВУЗа, является
научно-педагогическая деятельность, под которой мы, вслед за
исследователями [1, 3] будем понимать: деятельность магистрантов,
ориентированную на разработку и использование инновационных
образовательных технологий в учебном процессе ВУЗа.
Согласно исследованиям В. А. Сластенина [2] и А. Л. Денисовой
[4], структура готовности к профессиональной деятельности включает
следующие
компоненты:
мотивационный,
когнитивный,
операциональный, эмоционально-волевой и информационный. А в
работе С.И. Дворецкого, Е.И. Муратовой и С.В. Осина [3] в
содержание информационного компонента входят умения:
- использовать
программные
продукты
для
обработки
полученных результатов исследования, проведения экспериментов по
теме исследования;
- представлять итоги проделанной работы в виде отчетов,
рефератов, статей, оформленных в соответствии с имеющимися
требованиями, с привлечением современных средств редактирования
и печати;
- использовать
современные
ИКТ
для
эффективной
коммуникации с коллегами из различных вузов, в том числе и
зарубежных, по проблеме исследования.
- разрабатывать и использовать электронные продукты и средства
обучения дисциплинам гуманитарного в процессе преподавательской
деятельности, а также контроля и оценки знаний обучаемых.
Для формирования информационного компонента готовности
магистранта
к
инновационной
научно-исследовательской
деятельности предлагается модернизировать концепцию и содержание
курса «ИКТ в науке и образовании».
Целью курса является развитие ИКТ-компетентности и
мобильности
магистрантов
в
области
информационнокоммуникационных
технологий
и
создание
условий
для
формирования опыта деятельности при решении исследовательских
(профессионально-ориентированных) задач
Задачами курса «ИКТ в науке и образовании» являются:
– создание научных предпосылок для формирования у магистров
информационной
культуры
в
условиях
интеграции
естественнонаучного и гуманитарного образования;
255
- подготовка магистров в области применения ИКТ в предметноориентированных исследованиях;
- развитие творческого потенциала, необходимого будущему
магистру
для
дальнейшего
самообучения,
саморазвития,
самореализации в условиях возрастающей актуальности ИКТ.
Процесс подготовки обучению магистрантов по курсу «ИКТ в
науке и образовании» включает следующие этапы:
1) постановка цели и задач применения ИКТ;
2) анализ требований социального заказа к выпускнику
магистратуры;
3) анализ особенностей инновационной деятельности магистров
гуманитарных направлений;
4) определение влияния ИКТ – компетентности на готовность к
инновационной научно-исследовательской и научно-педагогической
деятельности;
5) определение критериев и показателей готовности к
инновационной научно-исследовательской и научно-педагогической
деятельности с применением ИКТ;
6) разработка модели формирования готовности к инновационной
деятельности в магистратуре технического университета.
Необходимой особенностью развития ИКТ-компетнтности
магистрантов является с одной стороны, предметно-ориентированное
наполнение практических заданий по их освоению (чтобы избежать
возникновения убеждения студентов а низко потенциале ИКТ для
применения в их профессиональной деятельности), с другой стороны,
- но и рассмотрение ИКТ как инструментального средства ведения
научной работы и представления ее результатов.
На этапе обучения в магистратуре роль ИКТ меняется - они
превращаются с одной стороны, в основу методологической
компетентности, которая позволяет разработать стратегию научного
эксперимента и инструментальное средство его осуществления,
используемое как на этапах его проведения (информационное
моделирование)
и
анализа
информации
(статистические
возможности). Помимо этого, ИКТ именно на этапе обучения в
магистратуре
превращаются
в
средство
формирования
информационной культуры студента, так как именно в магистратуре
происходит «взросление специалиста», когда он выходит за рамки
узкой предметной компетентности, расширяя ее до научной, что
требует иной подход к обработке профессионально-значимой
информации.
Таким образом, содержание курса, связанного с развитием ИКТкомпетентности в магистратуре, должен включать вводный этап,
предполагающий коррекцию приобретенных ранее знаний, связанных
с информационными технологиями и формирование устойчивой
мотивации к использованию данных технологий в научной
деятельности,
основной
этап,
предполагающий
изучение
инфокоммуникационных технологий, которые предоставляют
256
инструментарий не только для осуществления научной деятельности,
но и для анализа и представления ее результатов. Причем
совокупность технологий, связанных с инструментарием обработки
экспериментальных данных и их оформлением, будет представлять
инвариантную для магистрантов любого направления часть учебного
курса, а ИКТ, которые обеспечивают реализация эксперимента –
вариативную часть.
Программа курса «ИКТ в образовании и науке» предполагает
значительный
объем
самостоятельной
работы
студентов,
особенностью которой является использование смешанных
технологий, когда наряду с традиционными формами используются
консультации посредством сети Интернет (в режиме реального
времени и через электронную почту).
1. Сластенин В.А., Подымова Л.С. Педагогика: инновационная
деятельность / В.А. Сластенин, Л.С. Подымова. – М.: ИЧП «ИздатМагистр», 1997. – 224 с.
2. Дворецкий
С.И.
Научно-педагогическая
практика:
методические рекомендации / С.И. Дворецкий, Е.И. Муратова, С.В.
Варыгина. – Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2004, 32 с.
3. Дворецкий С.И, Муратова Е.И., Осина С.В. Разработка и
реализация модели подготовки магистров техники и технологии к
инновационной деятельности//Наука и образование. Инженерное
образование. №10 – 2006 http://technomag.edu.ru/issue/42077.html
4. Денисова А.Л. Теория и методика профессиональной
подготовки студентов на основе информационных технологий:
Автореф. дисс. … д-ра пед. наук / А.Л. Денисова. – М., 1994. – 32 с.
257
ПРАКТИКА ВНЕДРЕНИЯ ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫХ
СИСТЕМ РЕЗЕРВНОГО КОПИРОВАНИЯ В
ГЕТЕРОГЕННЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ
ИНФОРМАЦИОННЫХ СРЕДАХ
Шкилёнок П.А.
IBA Grou, г. Минск
shkilionok@iba.by
Эффективность внедрения информационно-коммуникационных
технологий в образовательные информационные среды во многом
определяется управлением ИТ-услугами и ИТ-инфраструктурой,
гарантирующих высокую доступность применяемых решений для
конечных пользователей.
Решение этой задачи существенно осложняется спецификой
развития информационных технологий в нашей стране: многие
университеты осуществляли автоматизацию своих бизнес-процессов
стихийно, без долгосрочных планов и, не имея представления о
перспективах развития ИТ-инфраструктуры, в результате получили
набор разнородных ИТ-решений.
Управление ИТ-инфраструктурой, представляющей собой
сложную гетерогенную информационно-телекоммуникационную
среду, является довольно сложной задачей. Современные средства
управления ИТ-инфраструктурой нередко представляют собой
семейство (или даже набор семейств) отдельных продуктов, которые
могут внедряться по отдельности в зависимости от потребностей в той
или иной функциональности.
Семейство продуктов IBM Tivoli предназначено для управления
приложениями, ИТ-процессами, ИТ-услугами, безопасностью,
серверами, сетью и сетевыми устройствами, а также хранением и
оптимизацией данных на предприятиях различного масштаба.
Главной отличительной особенностью данного семейства продуктов
является
так
называемое
упреждающее
управление
ИТинфраструктурой, способное выявлять и устранять неисправности еще
до их возникновения.
IBM Tivoli Storage Manager является превосходным выбором для
полного решения по управлению хранением данных в среде
смешанных платформ. Этот продукт обеспечивает защиту данных
организации при возникновении аппаратных сбоев и других ошибок
за счет хранения резервных и архивных копий во внешних системах
хранения. TSM используют более 80 компаний из списка Fortune 100.
Под его защитой по всему миру работает свыше миллиона систем.
258
IBM Tivoli Storage Manager чрезвычайно сложный продукт,
который под силу обслуживать только квалифицированному,
специально обученному персоналу. Поэтому на практике, внедрение
решений на платформе TSM является довольно сложным процессом,
состоящим из нескольких этапов, включающих в себя исследование
ИТ-инфраструктуры и постановку задачи, техническое и логическое
проектирование, развертывание и настройку, ввод в опытную
эксплуатацию.
Таким образом, прежде всего, определяется и оценивается
текущее состояние инфраструктуры информационной системы
предприятия путем проведения всестороннего аудита. После того, как
информация собрана и проанализирована TSM-консультантами,
представляется отчет и рекомендации для организации комплексного
централизованного управления резервным копированием и системами
хранения данных. На основании такого рода отчета и в соответствии с
рекомендациями
составляется
техническое
задание.
Далее,
разрабатываются и предлагаются несколько вариантов решения.
После чего, происходит утверждение и, собственно, поэтапное
внедрение выбранного решения.
Компания
IBA
имеет
большой
опыт
внедрения
централизованных систем резервного копирования любой сложности
от небольших компаний до крупных предприятий. Начиная с 1996
года, команда разработчиков IBA из Минска в рамках совместного
проекта с IBM занимается сопровождением клиентской части IBM
Tivoli Storage Manager. Дополнительно, компания IBA разрабатывает
специальное ПО, позволяющее повысить эффективность внедрения
такого рода систем, путем упрощения всех аспектов жизненного
цикла IBM Tivoli Storage Manager. Это специализированное ПО
является средством, помогающим контролировать и настраивать TSM
среду.
Подразделение Media Services Университетского колледжа
Лондона (UCL6) является исключительно важной составляющей в
предоставлении виртуальной образовательной среды и онлайн
сервисов, и играет огромную роль в жизни всего университета.
Основной деятельностью данного подразделения является поддержка
и обслуживание процесса преподавания и обучения в университете, и
включает в себя сопровождение аудиовизуальной информации,
обработку фотографий и иллюстраций, веб-услуги, а также разработку
мультимедийных приложений.
University College London (UCL) является одним из лидирующих университетов в мире. UCL –
третий университет в Англии, после Оксфорда и Кембриджа, и насчитывает 19 000 студентов и 4
000 преподавательского состава, обучающихся на 72 факультетах.
6
259
Существующая
инфраструктура
UCL
Media
Services
использовала ряд различных устройств и всевозможных решений для
хранения информации, которые не справлялись с растущим
количеством видео и других электронных материалов в университете.
А оцифровка традиционных ресурсов таких, как иллюстрации и
фотографии, добавляло существенную нагрузку на существующие
хранилища данных. Это вызвало трудности с пониманием того,
действительно ли все данные скопированы и сохранены в безопасном
месте. Важно было найти универсальное решение, позволяющее
управлять хранилищами данных от различных производителей.
Высоконадежное универсальное централизованное решение по
автоматизации функций резервного копирования и восстановлению
данных, а также управлению хранением информации, с возможностью
расширения в случае роста объема данных, было предложено на
основе IBM Tivoli Storage Manager. В результате, подразделение
получило единый и надежный механизм контроля над всеми своими
операциями по безопасному хранению данных.
260
РАЗРАБОТКА ИНТЕРАКТИВНОГО
ЭЛЕКТРОННОГО УЧЕБНИКА ПО КУРСУ
«ФИЗИКА КОНДЕНСИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ
ВЕЩЕСТВА ДЛЯ НАНОТЕХНОЛОГОВ »
Штехин И.Е., Солдатов А.В.
Южный Федеральный университет,
физический факультет
ilia@aaanet.ru
Описывается разработка и перспективы внедрения в
образовательный процесс интерактивного электронного учебника
(ЭУ) по курсу «Физика конденсированного состояния для
нанотехнологов». Данный курс является основополагающим в рамках
специальности «Нанотехнология», на его основе базируется
понимание остальных курсов указанной специальности. Данный
лекционный курс предназначен для студентов старших курсов и
магистратуры инженерных и естественнонаучных факультетов
ВУЗов. Его разделы могут быть использованы в рамках других общих
курсов на естественнонаучных и инженерных факультетах, например.
«Атомная физика», «Электричество», «Оптика», «Молекулярная
физика», «Теория упругости сплошных сред», а так же любого курса
по специализации, составной частью которого являются темы:
«Строение вещества», «Материаловедение», «Физика металлов»,
«Физика полупроводников и диэлектриков», «Физические основы
наноразмерных процессов».
Настоящий электронный учебник предназначен как для
самостоятельного изучения курса «Физика конденсированного
состояния вещества» студентами и магистрантами высших учебных
заведений специализирующимися в области нанотехнологии, так и
для использования в качестве лекционных демонстраций
непосредственно в лекционных курсах. Возможно применение
учебника в системе дистанционного образования. ЭУ состоит из 12
основных блоков, каждый из которых представляет собой
самостоятельный раздел, включающий в себя содержание, связанное
гиперссылками с необходимым местом в тексте, основную
информационную часть. Каждый блок может быть использован
автономно при необходимости включения его в том или ином разделе
курса лекций по усмотрению преподавателя.
В отличие от классических учебников по физике твердого тела
настоящий курс предполагает освещение, как теоретических основ
физики твердого тела, так и изучение экспериментальных методик
261
применительно к нанообъектам. Мультимедийный характер учебника
позволяет создавать эффект визуального наблюдения за процессами,
происходящими при рассмотрении разных явлений, происходящих в
нанообъектах при их возникновении, воздействиях на них света,
тепла, магнитного и электрического поля, механического воздействия
и т.д. Это позволяет без проведения реальных дорогостоящих
экспериментов наглядно показать природу тех или иных явлений,
происходящих в нанообъектах, проводится сравнение с процессами,
происходящими в классических твердых телах. В электронный
учебник встроен блок проверки степени усвоения материала с
переадресацией (в случае неверного ответа) на повторение требуемого
раздела курса.
Так как специфика данного курса, подразумевает большое
количество иллюстративного и дидактического материала в виде
рисунков, схем, моделей, что не является одной из наиболее просто
решаемых задач в традиционном курсе, то это преимущество так же
является немаловажным с точки зрения функционального применения
данного ЭУ. Одним из достоинств настоящего учебника является
возможность интеграции данного курса с другими научными и
учебными
областями,
такими,
например,
как
химия,
материаловедение, микроэлектроника. Немаловажным фактом
является и то, что с помощью ЭУ можно легко восстановить в памяти
студентов необходимую информацию по отдельным разделам Физики
конденсированного состояния вещества, для полного и качественного
усвоения материалов специальных курсов специальности «Физика
конденсированного состояния вещества» без затрат времени на
повторение во время лекций по специальным курсам. Достаточно
просто давать ссылки на необходимые разделы ЭУ заранее до начала
лекций для самостоятельной подготовки студентов, либо производить
демонстрации необходимых схем и выводов во время лекций по
специальным курсам. Важно и то, что основной материал излагается
из простых физических принципов, что позволяет использовать его
при обучении не специализирующихся в физике, но по роду занятий
нуждающихся в получении начальной базе по физике нанострутур.
В качестве программного обеспечения, использованного для
создания учебника, выбрана среда для презентаций Microsoft
PowerPoint. В электронный учебник встроены видеоролики, для
проигрывания которых используется программа Windows MediaPlayer, а так же gif – анимации, которые воспроизводятся
непосредственно средой Microsoft PowerPoint. Для воспроизведения
презентации непосредственно на локальном компьютере не требуется
установки лицензионного программного продукта Microsoft
PowerPoint, так как в комплект диска входит свободно
262
распространяемый проигрыватель презентаций PowerPoint. ЭУ
представляет продукт, который может быть установлен как локально
на компьютерах класса IBM РС с операционной системой Windows
2000, XP, Vista, так и на web-сайте. В настоящее время проводится
опытное внедрение ЭУ в учебный процесс. В курсе лекций
выделяются часы для практических занятий с целью внедрения
интерактивных форм обучения с использованием персональных
компьютеров на базе одного компьютерного класса.
263
ПРОБЛЕМА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ
СРЕДСТВ ОБУЧЕНИЯ ПРИ ИЗУЧЕНИИ
СПЕЦДИСЦИПЛИН ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ
«ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВТ И АС»
Щербаков М.Ф.
ГОУ НПО ПЛ информатики, бизнеса и дизайна №105
им. В.В. Самарского, г. Волгодонск.
sprutm@volgodonsk.ru
Аннотация
Развитие сферы образования связано с модернизацией,
ориентированной на удовлетворение образовательных потребностей
населения. Одним из путей совершенствования образования является
организация информационно-образовательной среды, создание
которой сопровождается развитием нового направления - электронной
педагогики, решающей задачи личностного развития будущего
специалиста:
самореализации
и
самоактуализации,
профессионального самоопределения, формирования высокой
профессиональной компетентности, обеспечивающей оперативную
переквалификацию в условиях быстро изменяющихся технологий,
профессий и специализаций. Решение перечисленных выше задач
осуществляется через использование электронных средств обучения
(ЭСО). Традиционный учебник на печатной основе существует уже
более четырех столетий, и по прежнему остается незаменимой книгой
в образовательном процессе, но в силу жесткой и фиксированной по
времени структуры учебных программ и материалов для
практического обучения, их изменение и приспособление к
требованиям
отраслевого
заказа
в
большинстве
случаев
затруднительно и требует много времени, зачастую реализуется
непосредственно в учебном заведении. Кроме того, в настоящее время
образовательный процесс в учебных заведениях происходит на фоне
планомерного сокращения часов аудиторных занятий. Все это требует
использования наиболее эффективных технологий, форм, методов и
средств педагогической деятельности. В нашем лицее мы применяем
технологию проектной деятельности, основанную на инициировании
самостоятельной деятельности студентов по разработке ЭСО,
способную сформировать у обучаемых устойчивую положительную
мотивацию к изучению, преподаваемых дисциплин: так на занятиях
по дисциплине «Программное обеспечение компьютерных сетей»
учащиеся изучают языки гипертекстовой разметки, а полученные
знания применяют на практике для создания ЭСО по этой же
264
дисциплине; на занятиях по «Технологии разработки программных
продуктов» на практике разрабатывают тесты к разделам и темам
этого учебника. При разработке ЭСО ставилась задача - создать
обучающую программную систему комплексного назначения,
обеспечивающую непрерывность и полноту дидактического цикла
процесса обучения: предоставляющую теоретический материал,
обеспечивающую тренировочную учебную деятельность и контроль
уровня знаний, а также информационно-поисковую деятельность. Так
на сегодняшний день используются следующие учебные пособия и
методические указания по выполнению практических работ по
следующим дисциплинам:
1. Технология разработки программных продуктов
2. Разработка и эксплуатация удалённых баз данных
3. Программное обеспечение компьютерных сетей
4. Информационная безопасность
5. Компьютерные сети
6. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем
Кроме того разработаны ЭСО по дисциплинам гуманитарного
цикла.
Таким образом, разработка и применение ЭСО дали возможность
максимально приблизить содержание рассматриваемого в них
материала к специфике курса в лицее, активизировать учебную
деятельность, повысить её эффективность и качество, расширить
сферу самостоятельной деятельности учащихся, обеспечить
индивидуализацию обучения (за счёт отбора материала, изменения
последовательности изучения, возможности возврата к трудным
вопросам и самоконтроля при тестировании).
Литература
1. Башмаков А.И., Башмаков И.А. Разработка компьютерных
учебников и обучающих систем. М.: Филинь, 2003.
2. Нурмухамедов Г.М. О подходах к созданию электронного
учебника. Информатика и образование №5-2006.
3. Курбатов Л.М. Проектная деятельность студента, как
технология освоения информационной культуры будущего
специалиста. Информатика и образование. №1-2008.
265
ОБЗОР АВТОРИТЕТНЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ РЕСУРСОВ,
ДОСТУПНЫХ ЮЖНОМУ ФЕДЕРАЛЬНОМУ
УНИВЕРСИТЕТУ
Щетинина Е.А.
Управление информатизации
Южного Федерального университета
lena@rsu.ru
Одним из важнейших элементов информационного обеспечения
научных исследований и образования является, безусловно,
информация. Информация необходима актуальная, содержащая данные
о результатах фундаментальных и прикладных научных исследований,
о последних достижениях в области науки. Для преподавателей,
научных сотрудников, аспирантов умение использовать возможности
глобального информационного пространства во многом определяют их
научную работу. Важность обеспечения режима наиболее льготного
режима доступа профессорско-преподавательского состава, научных
сотрудников и студентов к указанным библиотекам обусловлена
высокими темпами развития науки во всех областях, а так же
практическим отсутствием возможности доступа к печатным версиям
большинства научных публикаций.
В 2008 году ЮФУ имеет доступ к 19 полнотекстовым электронным базам данным, среди них ресурсы, которыми ЮФУ пользуется не
первый год, а также базы данных, доступ к которым получен впервые
за отчетный период.
С октября 2000 года РГУ пользуется ресурсами Научной
электронной библиотеки (НЭБ) (http://elibrary.ru). Эта подписка
была и остается для ЮФУ бесплатной. Библиотека содержит базы
данных научного цитирования Института научной информации США
Science Citation Index Expanded, Social Science Citation Index, базы
данных по математике и медицине, журналы некоторых российских
издательств. Всего на платформе eLIBRARY.RU сейчас размещено
449 российских журналов, из которых доступно по подписке 241.
Восьмой год подряд РГУ, а затем ЮФУ подключен к
электронным базам данных EBSCO (http://search.ebscohost.com.) и
имел доступ к 11 базам данных, содержащим самые крупные в мире
подборки полнотекстовых научных журналов, книг, архивных
реферативных описаний, газет на английском и русском языке и др. С
2006 года ЮФУ получил подписку к 12-ой базе ЭБСКО: Business
Source Complete, которая содержит свыше 10000 научных
полнотекстовых журналов по бизнесу и других источников, включая
полный текст почти 1150 рецензируемых публикаций по бизнесу. С
2004 года подписка на ЭБСКО для ЮФУ платная.
266
ЮФУ оплатил подписку на базы Science Direct издательства
Эльзевир (http://www.sciencedirect.com). Это крупное электронное
собрание научной, технической и медицинской полнотекстовой и
библиографической информации, включающей базы данных сети
журналов Elsevier. Заинтересованность сотрудников ЮФУ в данном
ресурсе очевидна: по его использованию, Университет в 2007 году
вышел на 4 место среди российских подписчиков, в 2008 году ЮФУ
также держит пальму первенства среди российских подписчиков.
Энциклопедический ресурс Рубрикон (www.rubricon.com),
содержит более полумиллиона энциклопедических статей.
В течение последних трех лет ЮФУ оплачивает подписку на
электронную библиотеку диссертаций (ЭБД) http://diss.rsl.ru/,
созданную на базе зала диссертаций Российской государственной
библиотеки им. В.И. Ленина. За 2005-2007 год к ЭБД подключились
более 600 сотрудников ЮФУ (РГУ). Все подразделения ЮФУ
активно работают с данной базой, более того, заинтересованность в
этом ресурсе выражают и представители других вузов нашей области.
Электронная библиотека диссертаций пользуется успехом не только у
сотрудников, но и у студентов, аспирантов.
В 2007 году впервые ЮФУ оплатил подписку к базам данных
ИСТ ВЬЮ (русскоязычная полнотекстовая база данных)
Издания по общественным и гуманитарным наукам .
"Журнал "Вопросы истории" полная электронная версия (1926-2007 г.г.).
"Статистические издания России и СНГ"
http://stat.ebiblioteka.ru/common/check.jsp
Кроме перечисленных электронных ресурсов, ЮФУ имеет
доступ к следующим базам данных:
В рамках контракта, подписанного с Федеральным агентством по
науке и инновациям, по итогам конкурса «Организация
информационного обеспечения исследований по приоритетным
направлениям развития науки и техники» консорциумом НЭИКОНом
в 2007 г. были объявлены конкурсы на годовую бесплатную подписку,
в результате которых ЮФУ получил подписку к 9 базам данных:
American Chemical Society. http://pubs.acs.org/. Ценность этой
базы для химического факультета и НИИФОХа подтверждается их
активной работой, за 2007 г. было получено 6232 полнотекстовых
статей.
American Institute of Physics
(http://scitation.aip.org/journals/doc/MY-SCI/myBrowsePub.jsp#AIP).
Заинтересованность физиков в данном ресурсе отражается в
статистике в 2007 г. было скачено 5835 статей.
Коллекция журналов издательства Sage Publications
http://www.sagepub.com.
267
1.Sage_STM – это более 100 журналов в области естественных
наук, техники и медицины (Science, Technology & Medicine),
2. Sage_HSS – более 300 журналов в области гуманитарных и
общественных наук (Humanities & Social Sciences).
Журнал Nature PG (http://www.nature.com/) и ещё 4 журнала в
комплекте подписки.
Ресурсы Science (http://www.sciencemag.org) - передовые
исследования всех периодических публикаций в 6 областях науки:
молекулярная и генетическая биология, физика, биология и биохимия,
ботаника и зоология, астрономия и иммунология.
Ресурсы
издательства
Taylor & Francis
(http://www.informaworld.com). Список ресурсов насчитывает более
1000 журналов по всем областям знаний.
Журналы The Institute of Electrical and Electronics Engineers
(IEEE). http://ieeexplore.ieee.org. Ресурс содержит полнотекстовые
журналы, издаваемые – IEEE, IEE; IEEE совместно с OSA (Optical
Society of America), ACM (Association for Computing Machinery),
ASME (American Society of Mechanical Engineers) и ECS
(Electrochemical Society, Inc.); труды конференций IEEE и IEE;
стандарты IEEE. Представлена также БД книг, содержащая
развернутую информацию об изданиях, включая оглавления и полные
тексты предисловий и одной из глав.
Коллекция ACM Digital Library, издаваемую Association for
Computing Machinery (ACM Press) www.acm.org/dl Данный ресурс
представляет для профессионалов и специалистов в области
вычислительной техники, включающий 30 названий научных
журналов, а также полнотекстовые труды научных конференций.
Архив публикаций начинается с 50-х годов 20 столетия.
Полнотекстовые журналы издательства "Cell Press" на
платформе
sciencedirect
издательства
"Эльзевир".
http://www.sciencedirect.com.
Снижение себестоимости доступа к коммерческим электронным
библиотекам может быть достигнуто путем кооперации научнообразовательных учреждений при заключении договоров на
получение доступа к ЭР. При этом экономия достигается за счет того,
что в рамках одного договора стоимость доступа к ЭР зависит от
количества прочитанных и скаченных статей. С увеличением числа
обращений, себестоимость доступа к ЭР уменьшается.
Такую
возможность
предоставляет
«Национальный
Электронно – Информационный Консорциум» (НЭИКОН),
который в соответствии с интересами Университета готовит
документы на получение дотаций на подписку и обеспечивает
координацию работ по организации доступа.
268