Meniul
AcasăWindows 10

Tehnologiile informației în educație. Rolul celor mai noi tehnologii informaționale în știința modernă. Caracteristici ale informatizării cunoștințelor științifice

2) Un anumit set de instrumente - dispozitive tehnice, echipamente, echipamente de laborator etc. – folosit în activități științifice. În prezent, această componentă a științei capătă o mare importanță. Gradul de dotare a muncii științifice determină gradul de eficacitate a acesteia.

3) Ansamblul metodelor utilizate pentru obținerea cunoștințelor.

4) Un mod special de organizare a activității științifice. Știința este, în condițiile moderne, o instituție socială foarte complexă, care cuprinde trei componente principale: cercetarea (producerea de noi cunoștințe); aplicații (aducerea de cunoștințe noi la utilizarea lor practică); pregătirea personalului științific. Toate aceste componente ale științei sunt organizate sub forma unor instituții relevante: universități, institute, academii, institute de cercetare, birouri de proiectare, laboratoare etc.

Astfel, fiecare om de știință, demarând o cercetare științifică, primește la dispoziție materialul faptic acumulat pe parcursul dezvoltării domeniului său științific - rezultatele observațiilor și experimentelor; rezultate ale generalizării materialelor faptice, exprimate în teorii, legi și principii relevante; ipoteze științifice bazate pe fapte, ipoteze care necesită testare suplimentară; interpretarea generală teoretică, filozofică a principiilor și legilor descoperite de știință; viziunea asupra lumii; metodologie și echipament tehnic adecvat. Toate aceste laturi și fațete ale științei există în strânsă legătură unele cu altele.

1.3 Rolul tehnologiei informației în știință și educație

În stadiul actual de dezvoltare a societății, tehnologiile informaționale (IT) încep să joace un rol din ce în ce mai important, mijlocind și modelând interacțiunea oamenilor, primind și schimbând informații. Literatura științifică evidențiază principalele caracteristici ale tehnologiilor informaționale, printre care se remarcă următoarele: transferul de informații în timp scurt în diferite puncte - stocarea unei cantități mari de informații, transmiterea acesteia la orice distanță într-un timp limitat, posibilitatea de comunicații interactive și integrare cu alte produse software.

Sfera științei și educației a suferit o introducere semnificativă a tehnologiei informației în procesul activităților sale. Utilizarea tehnologiilor informației și comunicațiilor (TIC) a devenit o practică răspândită atât în ​​școli, cât și în instituțiile de învățământ superior. Calculatoarele personale, tablele interactive și învățarea online sunt elemente ale unei rețele globale comune, unificate. Tehnologiile informaționale din știință și educație contribuie la automatizarea și eficiența procesului educațional și cognitiv prin accelerarea procesării și transmiterii informațiilor și implementării sarcinilor intensive în muncă.

De asemenea, se pot găsi o serie de asemănări în domeniul activității științifice și al educației, a căror automatizare prin utilizarea noilor tehnologii informaționale accelerează semnificativ procesul educațional. Recent, cantitatea de informații științifice și educaționale a crescut semnificativ în volum. Stocarea unor astfel de informații pe hârtie pare a fi o sarcină dificilă și este, de asemenea, nesigură pentru mediu, în timp ce tehnologia informației este o modalitate convenabilă care reduce costul resurselor naturale și facilitează comoditatea stocării informațiilor științifice și educaționale. Colectarea și prelucrarea informațiilor, a cantităților mari de date datorită tehnologiei informației este, de asemenea, automatizată, facilitată de programele de căutare pe Internet, cele mai recente pachete software dezvoltate pentru prelucrarea informațiilor, baze de date din biblioteci și multe alte tehnologii informaționale care reduc intensitatea muncii de lucru cu informații atât pentru specialitățile umaniste, cât și pentru cele tehnice. La pregătirea lucrărilor științifice din domeniul științelor naturii, nu este nevoie să se facă calcule manual, formulele matematice, chimice și alte formule care conțin mai multe etape de calcule sunt rezolvate mult mai rapid datorită programelor de inginerie, precum și prin utilizarea unor editori de informații specializati; (MathCad). Vizualizarea datelor științifice este posibilă datorită editorilor grafici, printre care se numără CorelDRAW, modelarea matematică este implementată cu ajutorul programului AutoCAD, transferul documentelor educaționale este simplificat prin utilizarea de imprimante, scanere și în editarea documentelor și imaginilor fotografice, precum și în recunoașterea acestora, este utilizat în mod activ pachetul software Adobe, unde liderii în uz sunt FineReader și Adobe Photoshop.

Cantități din ce în ce mai mari de informații științifice și tehnice sunt disponibile gratuit. Cu toate acestea, educația și formarea sunt necesare pentru a ști cum să acceseze aceste informații și cum să le folosească în mod eficient pentru a realiza beneficiile potențiale pe care le poate oferi în beneficiul societății în ansamblu.

În același timp, IT-ul este esențial pentru cercetarea științifică în sine: le permite oamenilor de știință să efectueze cercetări de bază și aplicate, să colaboreze și să formeze consorții științifice internaționale, să efectueze experimente, să colecteze date, să coordoneze activitățile de laborator și să împărtășească rezultatele cu colegii și publicul. Lumea informațională, digitală, este atât rezultatul activității științifice, cât și principalul factor pentru continuarea activităților de cercetare și educație. Tehnologiile informației determină în mare măsură cum vor fi cunoștințele viitoare despre lume, cum vor fi create și utilizate 10.

În activitățile științifice, tehnologiile informaționale ajută la accelerarea atât a dezvoltărilor teoretice, cât și a cercetării aplicate. Din punct de vedere teoretic, tehnologiile informației sunt necesare pentru:

    Analiza datelor si calcule matematice, intocmirea foilor de calcul (Excel, Statistica, SPSS);

    Modelare grafică;

    Traducere automată (PROMT);

    Recunoașterea textului;

    Sisteme de decizie.

În etapa de prelucrare a rezultatelor cercetării științifice, cea mai mare utilizare este software-ul care permite efectuarea de calcule matematice folosind teoria probabilității, teoria erorilor, statistica matematică, analiza vectorială și a imaginilor raster, simplificând semnificativ procesul de cercetare și făcând rezultatele sale mai precise. și prezentate clar sub formă de diagrame, infografice și alte instrumente.

Procesarea informațiilor de cercetare, care este cel mai adesea prezentată sub formă de tabel, este, de asemenea, realizată foarte eficient folosind procesoare de foi de calcul. Foile de calcul sunt utilizate în toate etapele studiului.

Prezentarea în public a lucrărilor efectuate este o parte integrantă a procesului de învățare, care este facilitată de prezentări și prezentări. Tehnologiile informaționale ajută la pregătirea materialului ilustrativ, precum și la îmbunătățirea calitativă atât a procesului, cât și a rezultatului pregătirii. Este imposibil de supraestimat noile informații și capacități tehnice în procesul educațional.

Elevului i se atribuie un rol-cheie în procesul educativ-cognitiv, în timp ce sarcina educației este să stăpânească informațiile necesare despre disciplina studiată, subiectul pregătirii. Cu toate acestea, este necesar nu numai să se furnizeze informații, ci și să se asigure memorarea acesteia și să se dezvolte abilitățile de utilizare a materialului primit în practica de zi cu zi, care este facilitată semnificativ de tehnologia informației. Cele două modalități principale de dobândire a cunoștințelor sunt declarative și procedurale. În primul caz se folosesc manuale de calculator, teste, programe de testare, materiale audio educaționale și videoclipuri, în al doilea caz - modele de simulare, programe de joc pentru elevi.

Pentru cadrele didactice, IT în educație poate fi utilizat pentru a rezolva problemele de pregătire a materialelor de curs, manuale electronice, crearea de informații și suport metodologic pentru cursurile studiate, pregătirea instrumentelor demonstrative pentru a susține cursurile și automatizarea testării cunoștințelor studenților.

Mijloacele de tehnologii informatice și de telecomunicații existente în prezent în domeniul educației fac posibilă implementarea aproape a întregului ciclu de formare de la prelegeri la evaluări. Utilizarea tehnologiei informatice în educație face posibilă îmbunătățirea calității educației, crearea de noi instrumente de predare, mijloace de interacțiune eficientă între profesor și elev și accelerarea transferului de cunoștințe. Utilizarea IT educațională este o metodă eficientă pentru sistemele de autoeducare, educație continuă, precum și pentru sistemele de formare avansată și recalificare a personalului. Principalele avantaje pe care le oferă utilizarea IT în educație față de învățarea tradițională sunt următoarele.

  • General

    General

    Cursul „Tehnologii informatice în știință și educație” este destinat masteranzilor în direcția 020100.68 Chimie. La finalizarea cursului, abilitățile trebuie dezvoltate în utilizarea metodelor moderne de căutare și prelucrare a informațiilor științifice folosind software specializat și resurse de internet, precum și utilizarea tehnologiilor informatice în procesul pedagogic.

  • Informație și societate

    Informație și societate

  • Retele de calculatoare. Clasificare și topologii

    Clasificarea si topologiile retelelor de calculatoare

    Conceptul de rețea de calculatoare. Clasificarea rețelelor pe zone acoperite

    Rețea de calculatoare(rețea de calculatoare, rețea de date) - un sistem de comunicare între calculatoare și/sau echipamente informatice (servere, routere și alte echipamente). Diverse fenomene fizice pot fi folosite pentru a transmite informații, de obicei diverse tipuri de semnale electrice sau radiații electromagnetice.

    În funcție de dimensiunea zonei acoperite, rețelele sunt împărțite în următoarele:

    • Personal Area Network (PAN)
    • Rețea locală (LAN, rețea locală)
    • Rețeaua Metropolitană (MAN)
    • Rețea extinsă (WAN)

    A) Rețea personală(English Personal Area Network, PAN) este o rețea construită „în jurul” unei persoane. Aceste rețele sunt concepute pentru a uni toate dispozitivele electronice personale ale utilizatorului (telefoane, computere personale de buzunar, smartphone-uri, laptopuri, căști etc.). Standardele pentru astfel de rețele includ în prezent Bluetooth (Zigbee, Piconet).

    b) Rețea locală de calcul(LAN, local network, slang local area network; engleză Local Area Network, LAN) - o rețea de calculatoare care acoperă de obicei o zonă relativ mică sau un grup mic de clădiri (casă, birou, companie, institut). Există și rețele locale, ale căror noduri sunt separate geografic pe distanțe de peste 12.500 km (stații spațiale și centre orbitale). În ciuda acestor distanțe, astfel de rețele sunt încă clasificate ca locale.

    c) Rețeaua de calculatoare a orașului(Metropolitan area network, MAN) (din engleză „rețeaua unui oraș mare”) - unește computerele în interiorul orașului, este o rețea mai mică ca dimensiune decât un WAN, dar mai mare decât un LAN.

    d) Rețea de arie largă, WAN (Wide Area Network, WAN) este o rețea de calculatoare care acoperă suprafețe mari și include zeci și sute de mii de computere.

    Topologie de rețea

    Toate computerele din rețeaua locală sunt conectate prin linii de comunicație. Amplasarea geometrică a liniilor de comunicație în raport cu nodurile rețelei și conexiunea fizică a nodurilor la rețea se numește topologie fizică. În funcție de topologie, se disting rețele: magistrală, inel, stea, structuri ierarhice și arbitrare.

    Există topologii fizice și logice. Topologiile de rețea logice și fizice sunt independente una de cealaltă. Topologia fizică este geometria rețelei, iar topologia logică determină direcțiile fluxurilor de date între nodurile rețelei și metodele de transmitere a datelor.

    În prezent, următoarele topologii fizice sunt utilizate în rețelele locale:

    • „autobuz” fizic (autobuz);
    • „stea” fizică (stea);
    • „inel” fizic (inel);
    • „stea” fizică și „ring” logic (Token Ring).

    Topologie magistrală

    Rețelele cu topologie magistrală utilizează un monocanal liniar (cablu coaxial) pentru transmiterea datelor, la capete ale căruia sunt instalate rezistențe de terminare (terminatoare). Fiecare computer este conectat la un cablu coaxial folosind un conector T (conector T). Datele de la nodul rețelei de transmisie sunt transmise de-a lungul magistralei în ambele direcții, reflectate de terminalele terminale. Terminatoarele împiedică reflectarea semnalelor, de ex. sunt folosite pentru a anula semnalele care ajung la capetele unei legături de date. Astfel, informația ajunge la toate nodurile, dar este primită doar de nodul căruia îi este destinată. Într-o topologie de magistrală logică, mediul de transmisie a datelor este partajat și simultan de către toate PC-urile din rețea, iar semnalele de la PC-uri sunt distribuite simultan în toate direcțiile de-a lungul mediului de transmisie. De la transmiterea semnalelor în topologie, magistrala fizică este difuzată, adică semnalele se propagă simultan în toate direcțiile, atunci topologia logică a acestei rețele locale este o magistrală logică.

    Figura 1 – Topologia rețelei de tip magistrală

    Această topologie este utilizată în rețelele locale cu arhitectură Ethernet (clasele 10Base-5 și 10Base-2 pentru cablu coaxial gros și, respectiv, subțire).

    Avantajele rețelelor cu topologie de magistrală:

    • defectarea unuia dintre noduri nu afectează funcționarea rețelei în ansamblu;
    • rețeaua este ușor de configurat și configurat;
    • Rețeaua este rezistentă la defecțiuni ale nodurilor individuale.

    Dezavantajele rețelelor cu topologie de magistrală:

    • o rupere a cablului poate afecta funcționarea întregii rețele;
    • lungimea cablului și numărul limitat de stații de lucru;
    • dificil de identificat defectele de conectare

    Topologie în stea

    Într-o rețea construită folosind o topologie în stea, fiecare stație de lucru este conectată printr-un cablu (pereche răsucită) la un hub sau hub. Hub-ul asigură o conexiune paralelă între PC-uri și astfel toate computerele conectate la rețea pot comunica între ele.

    Figura 2 – Topologia rețelei în stea

    Datele de la stația de transmisie din rețea sunt transmise prin hub de-a lungul tuturor liniilor de comunicație către toate computerele. Informațiile ajung la toate stațiile de lucru, dar sunt primite doar de acele stații pentru care sunt destinate. Deoarece transmisia semnalului în topologia stea fizică este difuzată, de ex. Deoarece semnalele de la PC se propagă simultan în toate direcțiile, topologia logică a acestei rețele locale este o magistrală logică.

    Această topologie este utilizată în rețelele locale cu arhitectură Ethernet 10Base-T.

    Avantajele rețelelor cu topologie în stea:

    • ușor de conectat un computer nou;
    • exista posibilitatea managementului centralizat;
    • Rețeaua este rezistentă la defecțiuni ale PC-urilor individuale și la întreruperile conexiunii la PC-uri individuale.

    Dezavantajele rețelelor cu topologie în stea:

    • defectarea hub-ului afectează funcționarea întregii rețele;
    • consum mare de cablu;

    Topologie inel

    Într-o rețea cu topologie inelă, toate nodurile sunt conectate prin canale de comunicație într-un inel continuu (nu neapărat un cerc) prin care sunt transmise datele. Ieșirea unui PC este conectată la intrarea altui PC. După ce a început mișcarea de la un punct, datele ajung în cele din urmă la început. Datele dintr-un inel se mișcă întotdeauna în aceeași direcție.

    Figura 3 – Topologia rețelei inel

    Stația de lucru care primește recunoaște și primește doar mesajul care îi este adresat. O rețea cu o topologie de inel fizic folosește accesul cu simboluri, care acordă unei stații dreptul de a utiliza inelul într-o anumită ordine. Topologia logică a acestei rețele este un inel logic.

    Această rețea este foarte ușor de creat și configurat. Principalul dezavantaj al rețelelor cu topologie în inel este că deteriorarea liniei de comunicație într-un singur loc sau defecțiunea PC-ului duce la inoperabilitatea întregii rețele.

    De regulă, topologia „inel” nu este utilizată în forma sa pură din cauza nefiabilității sale, prin urmare, în practică, sunt utilizate diverse modificări ale topologiei inelului.

    Topologie Token Ring

    Această topologie se bazează pe topologia inelului fizic stea. În această topologie, toate stațiile de lucru sunt conectate la un hub central (Token Ring) ca o topologie stea fizică. Un hub central este un dispozitiv inteligent care, folosind jumperi, asigură o conexiune serială între ieșirea unei stații și intrarea altei stații.

    Cu alte cuvinte, cu ajutorul unui hub, fiecare stație este conectată doar la alte două stații (stații anterioare și ulterioare). Astfel, stațiile de lucru sunt conectate printr-o buclă de cablu prin care pachetele de date sunt transmise de la o stație la alta și fiecare stație transmite aceste pachete trimise. Fiecare stație de lucru are un dispozitiv transceiver în acest scop, care vă permite să controlați trecerea datelor în rețea. Din punct de vedere fizic, o astfel de rețea este construită în funcție de tipul de topologie „stea”.

    Hub-ul creează un inel primar (principal) și de rezervă. Dacă are loc o întrerupere în inelul principal, aceasta poate fi ocolită utilizând inelul de rezervă, deoarece este utilizat un cablu cu patru fire. O defecțiune a unei stații sau o întrerupere a liniei de comunicație a unei stații de lucru nu va duce la o defecțiune a rețelei ca într-o topologie inel, deoarece hub-ul va deconecta stația defectă și va închide inelul de transmisie de date.

    Figura 4 – Topologia rețelei Token Ring

    Într-o arhitectură Token Ring, un jeton este transmis de la nod la nod de-a lungul unui inel logic creat de un hub central. O astfel de transmisie a jetonului se realizează într-o direcție fixă ​​(direcția de mișcare a jetonului și a pachetelor de date este reprezentată în figură prin săgeți albastre). O stație care deține un token poate trimite date către o altă stație.

    Pentru a transmite date, stațiile de lucru trebuie mai întâi să aștepte sosirea unui token gratuit. Tokenul conține adresa postului care a trimis jetonul, precum și adresa stației căreia este destinat. După aceasta, expeditorul transmite jetonul următoarei stații din rețea, astfel încât să își poată trimite datele.

    Unul dintre nodurile de rețea (de obicei este folosit un server de fișiere pentru aceasta) creează un token care este trimis către inelul de rețea. Acest nod acționează ca un monitor activ care asigură că markerul nu este pierdut sau distrus.

    Avantajele rețelelor cu topologie Token Ring:

    • topologia oferă acces egal la toate stațiile de lucru;
    • fiabilitate ridicată, deoarece rețeaua este rezistentă la defecțiunile stațiilor individuale și la întreruperile conexiunii stațiilor individuale.

    Dezavantajele rețelelor cu topologie Token Ring: consum mare de cabluri și, în consecință, cablarea costisitoare a liniilor de comunicație.

    Mediu fizic de transmisie

    Din punct de vedere istoric, primele rețele de tehnologie Ethernet au fost create pe cablu coaxial cu un diametru de 0,5 inci. Ulterior, au fost definite alte specificații ale stratului fizic pentru standardul Ethernet, permițând utilizarea diferitelor medii de transmisie a datelor ca magistrală comună. Metoda de acces CSMA/CD și toți parametrii de sincronizare Ethernet rămân aceiași pentru orice specificație fizică a suportului.

    Specificațiile fizice ale tehnologiei Ethernet astăzi includ următoarele medii de transmisie a datelor:

    10Baza-5- cablu coaxial cu diametrul de 0,5 inci, numit coaxial „gros”. Are o impedanță caracteristică de 50 ohmi. Lungimea maximă a segmentului este de 500 de metri (fără repetoare).

    10Baza-2- cablu coaxial cu diametrul de 0,25 inci, numit coaxial „subțire”. Are o impedanță caracteristică de 50 ohmi. Lungimea maximă a segmentului este de 185 de metri (fără repetoare).

    10 Baza-T- cablu bazat pe pereche răsucită neecranată (Unshielded Twisted Pair, UTP). Formează o topologie în stea cu un hub. Distanța dintre hub și nodul final nu este mai mare de 100 m.

    10Baza-F- cablu de fibra optica. Topologia este similară cu standardul perechii răsucite. Există mai multe variante ale acestei specificații - FOIRL, 10Base-FL, 10Base-FB.

    Numărul 10 indică rata de biți a acestor standarde - 10 Mb/s, iar cuvântul Base - metoda de transmisie pe o singură frecvență de bază de 10 MHz (spre deosebire de standardele care folosesc mai multe frecvențe purtătoare, care se numesc bandă largă).

    Protocoale de rețea și structura acestora

    Să începem cu faptul că un protocol este pur și simplu un „limbaj” stabilit pentru ca programele să comunice. În general, ce este transmiterea datelor? O secvență de „biți” - zerouri sau unu - este trimisă de-a lungul cablului. Dar de ce ajunge acest flux la computerul țintă și ce va face cu acest flux? Desigur, trebuie să existe niște reguli pentru generarea datelor, iar aceste reguli sunt descrise prin protocoale standard.

    Despre protocoale se mai spune de obicei că există straturi de imbricare a protocoalelor de rețea. Ce înseamnă acest lucru? În primul rând, există așa-numitul nivel fizic. Aceasta este doar o listă de definiții a ceea ce ar trebui să fie cablul de rețea, grosimea nucleelor ​​și așa mai departe. Să spunem că acum cablul funcționează. Apoi pachetele de date pot fi trimise peste el. Dar ce computer va accepta pachetul? Așa-numitul strat de legătură este utilizat aici - antetul pachetului indică adresa fizică a computerului - un anumit număr conectat pe placa de rețea (nu o adresă IP, ci o adresă MAC).

    Figura 1 – Structura pachetului

    Data Link Layer = Strat Ethernet. După cum puteți vedea, pachetul conține un parametru Ethertype care specifică tipul pachetului. Datele în sine depind de acest tip, iar conținutul lor este deja la nivelul rețelei. Cele mai comune două protocoale sunt: ​​ARP, care este responsabil pentru conversia adreselor IP în adrese MAC; iar cel mai important protocol este IP. Iată structura unui pachet IP (detalii despre câmpul „Date” din figura anterioară)

    Figura 2 – Detalii ale pachetului „Date”.

    Toate datele transferate prin IP sunt deja trimise la o anumită adresă IP (acest lucru nu interferează cu trimiterea solicitărilor de difuzare către toate computerele din rețeaua locală - trebuie doar să specificați o adresă IP specială, de exemplu, 192.168.255.255). Protocolul IP are, de asemenea, variații - un număr care indică tipul de protocol este transmis în pachet într-un format prescris. De exemplu, un tip de protocol subordonat IP este ICMP, care este folosit de comanda ping pentru a verifica dacă un computer răspunde.

    Dar cele mai frecvente sunt următoarele două tipuri: TCP - Transmission Control Protocol și UDP - protocol universal de datagramă (apropo, am ajuns deja la nivelul transportului). Diferența dintre aceste protocoale este următoarea: se spune că protocolul TCP este „de încredere”, adică în timpul procesului de schimb de date, se face o verificare constantă: a ajuns pachetul la țintă? Dar protocolul UDP nu oferă niciun control - au trimis o datagramă și au uitat de ea. Când este nevoie de acest lucru? Foarte simplu, de exemplu, când asculți radio pe internet. Dacă a avut loc un eșec și pachetul nu a ajuns la tine la timp, nu mai este necesar - interferența tocmai a strecurat - și asculți mai departe. Iată structura unui pachet TCP (detalii despre câmpul „date” din figura anterioară).

    Figura 3 – Detalii despre câmpul „Date”.

    După cum putem vedea, pachetul indică numărul portului către care a fost trimis pachetul. De obicei, numărul portului determină tipul de protocol la nivelul aplicației - la ce aplicație sunt trimise aceste date. Cu toate acestea, nimic nu interzice utilizarea porturilor non-standard pentru serviciile dvs. - pur și simplu va fi mai puțin convenabil pentru utilizatori. Cele mai cunoscute protocoale sunt http (parcurgerea paginilor pe Internet), pop3 (primirea mailului). Pentru a nu mă repeta, vă voi trimite la lista de porturi standard. Datele în sine primite de aplicație sunt încorporate într-un pachet TCP (câmpul „date”).

    Astfel, am obținut un fel de ierarhie de imbricare a pachetelor. Un pachet Ethernet conține un pachet IP, un pachet TPC sau UDP, iar în interiorul lui sunt date destinate unei anumite aplicații.

  • Tehnologiile informației în activități științifice

    Dezvoltarea fructuoasă a științei pedagogice nu poate avea loc decât sub condiția unei regândiri creative a experienței teoretice și practice acumulate de aceasta, adică. în procesul activităţilor de cercetare. Se știe că cercetarea se bazează în primul rând pe fapte specifice care pot fi obținute doar prin experimente. Tendința actuală în domeniul cercetării este de a crește calitatea și cantitatea analizei informațiilor primite în timpul cercetării.

    Procesul de informatizare care se dezvoltă rapid în toate sferele societății face posibilă ridicarea organizării și calității muncii de cercetare la un nou nivel.

    Putem evidenția condiționat cinci etape ale construirii unei logici de cercetare.

    Prima etapă este acumularea de cunoștințe și fapte:

    - alegerea unei probleme și a unui subiect de cercetare,

    Justificarea relevanței și a nivelului său de dezvoltare;

    Familiarizarea cu teoria și istoria problemei și studiul realizărilor științifice în acest domeniu și în domeniile conexe;

    Studierea experienței practice a instituțiilor de învățământ și a celor mai buni profesori;

    Definirea obiectului, subiectului, scopului și obiectivelor studiului.

    Pentru a revizui starea problemei luate în considerare, un tânăr om de știință mergea de obicei la bibliotecă și căuta acolo literatura despre problema de interes. Adesea, găsirea articolelor (și cu atât mai mult, a lucrărilor conferinței) pe tema necesară în colecțiile bibliotecilor mari nu este o sarcină ușoară, necesită multă muncă și nu dă întotdeauna rezultatul dorit.

    Studierea literaturii disponibile face posibil să se afle care aspecte ale problemei au fost deja suficient studiate, ce discuții științifice sunt în desfășurare, ce este depășit și care probleme nu au fost încă studiate. În această etapă, vedem mai multe posibilități de utilizare a tehnologiei informației:

    1. pentru căutarea literaturii:

    a) în catalogul electronic al bibliotecii reale universitare, precum și comandarea literaturii prin rețeaua internă de biblioteci;

    b) pe Internet folosind browsere precum Internet Explorer, Mozilla Firefox etc., diverse motoare de căutare (Yandex.ru, Rambler.ru, Mail.ru, Aport.ru, Google.ru, Metabot.ru, Search.com, Yahoo .com, Lycos.com etc.).

    Astăzi, versiuni electronice ale multor ziare și reviste rusești dedicate problemelor de educație și educație, o bază de date de rezumate, dizertații, lucrări de curs și lucrări de diplomă, enciclopedii, dicționare explicative electronice, manuale virtuale despre unele subiecte ale învățământului superior pentru normă întreagă și la distanță. învățarea sunt disponibile prin Internet din resurse în limba rusă, informații despre unele evenimente și activități importante din domeniul științei și educației pedagogice. Sunt de interes bibliotecile electronice, cum ar fi Biblioteca de stat rusă www.rsl.ru, Biblioteca electronică a Institutului de Filosofie al Academiei Ruse de Științe www.philosophy.ru/library, Biblioteca electronică științifică www.elibrary.ru, precum și ca sisteme de căutare de cărți în bibliotecile electronice www.gpntb .ru, www.sigla.ru. Internetul oferă, de asemenea, o oportunitate de comunicare și schimb de opinii între cercetători pe forumuri, cum ar fi Forumul științific al tineretului www.mno.ru/forum.

    2. pentru lucrul cu literatura pe parcursul:

    Alcătuirea unei bibliografii - alcătuirea unei liste de surse selectate pentru lucru în legătură cu problema studiată;

    Rezumat - o prezentare condensată a conținutului principal al lucrării;

    Luarea de note - păstrarea unor evidențe mai detaliate, a căror bază este evidențierea ideilor și prevederilor principale ale lucrării;

    Adnotări - o scurtă înregistrare a conținutului general al cărților sau articolelor;

    Citatele sunt înregistrări textuale ale expresiilor, date efective sau numerice conținute într-o sursă literară.

    Folosind editorul de text MS Word, puteți automatiza toate operațiunile de mai sus.

    3. pentru traducerea automată a textului folosind programe de traducere (PROMT XT) folosind dicționare electronice (Abby Lingvo 7.0.)

    4. stocarea si acumularea informatiilor.

    Un profesor-cercetător poate stoca și procesa cantități mari de informații folosind CD-uri, DVD-uri, unități magnetice externe, unități flash

    5. să planifice procesul de cercetare.

    Sistemul de management Microsoft Outlook vă permite să stocați și să furnizați în timp util informații despre momentul unui eveniment, conferință, întâlnire sau corespondență de afaceri legată de studiu.

    6. comunicarea cu specialiști de frunte.

    Este recomandabil să contactați experți de top în domeniul de interes și să aflați despre noile lor realizări. Pentru a face acest lucru, trebuie să vă familiarizați cu publicațiile lor, să le cunoașteți locul de muncă și adresa pentru corespondență. Tehnologii informaționale utilizate în această etapă: Internet global, e-mail, motoarele de căutare pe Internet.

    A doua etapă este etapa înțelegerii teoretice a faptelor:

    Selecția metodologiei - concept inițial, susținerea ideilor teoretice, prevederi;

    Construirea unei ipoteze de cercetare;

    Selectarea metodelor de cercetare și dezvoltarea metodologiei de cercetare.

    A treia etapă este munca experimentală:

    Construirea unei ipoteze de cercetare - un construct teoretic, al cărui adevăr trebuie dovedit;

    Organizarea si desfasurarea experimentului de constatare;

    Organizarea și desfășurarea unui experiment de clarificare;

    Testarea ipotezei cercetării;

    Organizarea și desfășurarea unui experiment formativ (de control);

    Testarea finală a ipotezei cercetării;

    Formularea concluziilor cercetării.

    Tehnologiile informaționale sunt folosite în această etapă a lucrărilor de cercetare pentru a înregistra informații despre subiect și pentru a procesa informațiile primite.

    Înregistrarea datelor de cercetareîn etapa sa experimentală, se realizează de obicei sub forma unui jurnal de lucru al cercetătorului, protocoale de observație, fotografii, documente de film și video. Datorită dezvoltării tehnologiilor multimedia, un computer de astăzi poate colecta și stoca nu numai informații textuale, dar și grafice și audio despre cercetare. În acest scop, se utilizează camere foto și video digitale, microfoane, precum și software adecvat pentru procesarea și reproducerea graficelor și a sunetului:

    Universal Player (Microsoft Media Player);

    Playere audio (WinAmp, Apollo);

    Playere video (WinDVD, zplayer);

    Programe pentru vizualizarea imaginilor (ACD See, PhotoShop, CorelDraw,);

    Un program pentru crearea de diagrame, desene, grafice (Visio) etc.

    Pentru a procesa datele cantitative obținute în timpul unui experiment, se folosesc adesea metode de cercetare matematică care utilizează pachete de software statistic.

    De asemenea, este necesar să se țină seama de posibilitatea utilizării editorului de foi de calcul Microsoft Excel pentru prelucrarea datelor. Acest editor vă permite să introduceți date de cercetare în foi de calcul, să creați formule, să sortați, să filtrați, să grupați date și să efectuați calcule rapide pe o foaie de tabel folosind „Asistentul de funcții”. De asemenea, puteți efectua operații statistice cu date tabelare dacă un pachet de analiză a datelor este conectat la Microsoft Excel.

    Editorul de foi de calcul Microsoft Excel, folosind vrăjitorul de diagrame încorporat, face, de asemenea, posibilă construirea diferitelor grafice și histograme pe baza rezultatelor prelucrării datelor, care pot fi utilizate ulterior în alte etape ale studiului.

    Astfel, în etapa de culegere și prelucrare a datelor de cercetare, un computer astăzi poate fi considerat indispensabil. Facilitează foarte mult munca cercetătorului în înregistrarea, sortarea, stocarea și procesarea unor cantități mari de informații obținute prin experimentare, observare și alte metode de cercetare. Acest lucru permite cercetătorului să economisească timp, să evite erorile în calcule și să tragă concluzii obiective și de încredere din partea experimentală a lucrării.

    A patra etapă este analiza și prezentarea rezultatelor cercetării:

    Justificarea concluziilor finale și a recomandărilor practice;

    Raport științific, articole, materiale didactice, monografii, cărți;

    Prezentări pe tema de cercetare.

    La etapa de înregistrare a rezultatelor cercetării sub formă de dizertație, pentru întocmirea de rapoarte științifice, articole, materiale didactice, monografii, cărți pe tema cercetării, ar trebui utilizate în mod activ și tehnologiile informației. În acest caz, se poate folosi editorul de text menționat anterior MicrosoftCuvântși editor de tabele Microsoftexcela. Pentru prelucrarea imaginilor grafice și realizarea de postere, programe de genul PhotoShop.

    Etapa a cincea - promovarea și implementarea rezultatelor cercetării:

    Discursuri la departamente, consilii, seminarii, conferințe științifice și practice, simpozioane etc.;

    Publicații în mass-media

    • publicații pe internet.

    Pentru discursuri la departamente, consilii, seminarii, conferințe științifice și practice, simpozioane tehnologiile informaționale pot fi utilizate ca mijloc de prezentare a informațiilor grafice și text care ilustrează raportul. În acest caz, puteți utiliza un program pentru a crea prezentări și grafice de afaceri MicrosoftPuterePunct. Folosind programul MicrosoftEditor este posibil să pregătiți și să tipăriți fișe și materiale ilustrative pentru participanții la conferință: broșuri, buletine informative, fișe de informare etc.

    În plus, astăzi există oportunitate publică articole și monografii în Internet folosind pachete FațăPagină, FlashMX, VisŢesător pentru a crea pagini Web. Publicarea pe Internet este de departe cea mai rapidă modalitate de a transmite părților interesate cele mai recente informații despre progresul și rezultatele cercetării.

    Pentru a rezuma, putem spune că organizarea și desfășurarea unei singure cercetări moderne nu se poate face fără utilizarea tehnologiei informației. Este evident că, în viitor, odată cu extinderea capacităților computerului de procesare a informațiilor și dezvoltarea inteligenței artificiale, precum și a noilor software-uri, computerul va deveni nu doar un instrument de cercetare multifuncțional, ci și un participant activ în activități teoretice și experimentale. muncă. Poate că va fi capabil să oficializeze și să descrie fenomene considerate anterior inaccesibile prelucrării și analizei matematice; va exprima în mod independent ipoteze, va face predicții și va face sugestii pe parcursul cercetării.

  • Tehnologiile informației în educație

    Tehnologii informaționale educaționale- un set de metode și mijloace tehnice de colectare, organizare, stocare, procesare, transmitere și prezentare a informațiilor care extind cunoștințele oamenilor și le dezvoltă capacitățile de a gestiona procesele tehnice și sociale.

    E.I. Mashbits și N.F. Talyzin consideră tehnologia informației educaționale ca un anumit set de programe de formare de diferite tipuri: de la cele mai simple programe care asigură controlul cunoștințelor până la sisteme de antrenament bazate pe inteligență artificială.

    V.F Sholokhovich își propune definirea ITE din punctul de vedere al conținutului său ca ramură a didacticii care studiază procesul organizat sistematic și conștient de învățare și dobândire a cunoștințelor, în care sunt utilizate mijloacele de informatizare a educației.

    O analiză substanțială a definițiilor de mai sus arată că în prezent există două abordări clar exprimate pentru definirea ITO. Primul dintre ele își propune să îl considere ca un proces didactic, organizat folosind un set de instrumente și metode fundamental noi de prelucrare a datelor (metode de predare) introduse (încorporate) în sistemele de învățare, reprezentând crearea, transmiterea, stocarea și afișarea intenționată a informațiilor. produse (date, cunoștințe, idei) la cel mai mic cost și în conformitate cu tiparele activităților cognitive ale elevilor. În al doilea caz, vorbim despre crearea unui anumit mediu tehnic de învățare în care locul cheie este ocupat de tehnologiile informaționale utilizate.

    Astfel, în primul caz vorbim despre tehnologiile informaționale în formare (ca proces de învățare), iar în al doilea caz despre utilizarea tehnologiilor informaționale în formare (ca utilizare a instrumentelor informaționale în formare).

    ITE ar trebui înțeles ca o aplicație a IT pentru a crea noi oportunități de transfer și percepție a cunoștințelor, evaluând calitatea formării și dezvoltarea personală cuprinzătoare.

    În literatura științifică, metodologică și populară, termenul de noi tehnologii informaționale (NIT) este adesea folosit. Acesta este un concept destul de larg pentru diverse aplicații practice. Adjectivul „nou” în acest caz subliniază inovativ, adică fundamental diferit de direcția anterioară a dezvoltării tehnice. Introducerea lor este un act inovator în sensul că schimbă radical conținutul diferitelor tipuri de activități din organizații, instituții de învățământ, viața de zi cu zi etc.

    Folosind instrumente moderne de predare și medii instrumentale, este posibil să se creeze produse software frumos proiectate care nu introduc nimic nou în dezvoltarea teoriei învățării. În acest caz, nu putem vorbi decât de automatizarea anumitor aspecte ale procesului de învățare, transferul de informații de pe hârtie pe o versiune de computer etc.

    Putem vorbi despre noua tehnologie a informației pentru educație doar dacă:

    • satisface principiile de bază ale tehnologiei pedagogice (proiectare preliminară, reproductibilitate, stabilirea scopurilor, integritate);
    • rezolvă probleme care nu au fost rezolvate anterior teoretic sau practic în didactică;

    Mijloacele de pregătire și transmitere a informațiilor către cursant sunt computerele și tehnologia informației.

    tabelul 1

    Tehnologiile informaționale utilizate în învățământul superior din Rusia

    nume IT

    nume englezesc

    abreviere

    Manual electronic

    manual electronic

    Sistem multimedia

    sistem multimedia

    Sistem expert

    Sistem de proiectare asistată de calculator

    proiectare asistată de calculator
    sistem

    Catalogul electronic al bibliotecii

    biblioteca electronica

    Bancă de date, bază de date

    Sisteme de calcul locale și distribuite (globale).

    Rețele locale și extinse

    E-mail

    Panou electronic

    Sistem de teleconferință

    Sistem automat de management al cercetării

    Sistem informatic de cercetare

    Sistem automat de management organizațional

    Sistemul de gestionare a informațiilor

    Tipografie electronică de birou

    dest-top publishing

    Astfel, cele spuse mai sus, prin tehnologia informației învățământului în formarea profesională a specialiștilor se propune înțelegerea unui sistem de proceduri generale pedagogice, psihologice, didactice, metodologice de interacțiune dintre profesori și elevi, ținând cont de resursele tehnice și umane, care vizează la proiectarea și implementarea conținutului, metodelor, formelor și mijloacelor de informare de formare, adecvate scopurilor educației, caracteristicilor activităților viitoare și cerințelor pentru calitățile importante din punct de vedere profesional ale unui specialist.

    Instrumente TIC:

    Hardware:

    • Calculator- dispozitiv universal de prelucrare a informațiilor
    • Imprimanta- vă permite să înregistrați pe hârtie informații găsite și create de elevi sau de un profesor pentru elevi. Pentru multe aplicații școlare, o imprimantă color este necesară sau de dorit.
    • Proiector- creste radical:
      • nivelul de vizibilitate în munca profesorului,
      • oportunitatea elevilor de a-și prezenta lucrările întregii clase.
    • Bloc de telecomunicații(pentru școlile rurale - în primul rând comunicații prin satelit) - oferă acces la resursele de informații rusești și mondiale, permite învățarea la distanță și corespondența cu alte școli.
    • Dispozitive pentru introducerea de informații text și manipularea obiectelor de pe ecran - tastatură și mouse (și diverse dispozitive în scopuri similare), precum și dispozitive de introducere a scrisului de mână. Dispozitivele adecvate joacă un rol special pentru elevii cu probleme motorii, de exemplu, cu paralizie cerebrală.
    • Dispozitive pentru înregistrarea (introducerea) informațiilor vizuale și audio(scaner, cameră, cameră video, înregistrare audio și video) - fac posibilă includerea directă a imaginilor informative ale lumii înconjurătoare în procesul educațional
    • Dispozitive de înregistrare a datelor(senzori cu interfețe) - extinde semnificativ clasa de procese fizice, chimice, biologice, de mediu incluse în educație, reducând în același timp timpul educațional petrecut cu procesarea de rutină a datelor
    • Dispozitive controlate de calculator- oferă o oportunitate studenților de diferite niveluri de abilități de a stăpâni principiile și tehnologiile controlului automat
    • Rețele intraclasă și intrașcolară- permit utilizarea mai eficientă a informațiilor disponibile, resurselor tehnice și de timp (umane), asigură accesul general la rețeaua globală de informații
    • Audio video mijloacele asigură un mediu de comunicare eficient pentru activitățile educaționale și evenimentele publice.

    Software:

    • Scop general și legat de hardware (drivere etc.) - fac posibilă lucrul cu toate tipurile de informații (vezi mai sus).
    • Surse de informare- matrice informaționale organizate - enciclopedii pe CD, site-uri de informații și motoare de căutare pe Internet, inclusiv cele specializate pentru aplicații educaționale.
    • Constructori virtuali- vă permit să creați modele vizuale și simbolice ale realității matematice și fizice și să efectuați experimente cu aceste modele.
    • Echipament de antrenament- vă permit să exersați abilitățile automate în lucrul cu obiecte informaționale - introducerea textului, operarea cu obiecte grafice pe ecran etc., comunicarea scrisă și orală într-un mediu lingvistic.
    • Medii de testare- permit proiectarea și utilizarea unor teste automatizate în care elevul primește o sarcină complet sau parțial printr-un calculator iar rezultatul îndeplinirii sarcinii este, de asemenea, evaluat integral sau parțial de calculator.
    • Pachete cuprinzătoare de instruire(manuale electronice) - combinații de software din tipurile enumerate mai sus - cea mai automată a procesului de învățământ în formele sale tradiționale, cea mai laborioasă pentru a crea (dacă se atinge o calitate și un nivel rezonabil de utilitate), cel mai mult limitând independența profesorului si student.
    • Sisteme de Management al Informatiei- asigura trecerea fluxurilor de informații între toți participanții la procesul educațional - elevi, profesori, administrație, părinți și public.
    • Sistem expert– un sistem software care folosește cunoștințele unui expert pentru a rezolva eficient problemele din orice domeniu.

În prezent, rolul tehnologiei informației în viața oamenilor a crescut semnificativ. Societatea modernă a devenit implicată într-un proces istoric general numit informatizare. Acest proces include accesibilitatea oricărui cetățean la sursele de informații, pătrunderea tehnologiilor informaționale în sferele științifice, industriale și publice și un nivel înalt de servicii de informare. Procesele care au loc în legătură cu informatizarea societății contribuie nu numai la accelerarea progresului științific și tehnologic, la intelectualizarea tuturor tipurilor de activitate umană, ci și la crearea unui mediu informațional nou calitativ al societății, asigurând dezvoltarea umanității. potenţial creativ.

Una dintre direcțiile prioritare ale procesului de informatizare a societății moderne este informatizarea educației, care este un sistem de metode, procese și software și hardware integrat în scopul colectării, procesării, stocării, distribuirii și utilizării informațiilor în interesul consumatorii săi. Prin urmare, în prezent se formează un nou sistem de învățământ în Rusia, axat pe intrarea în spațiul informațional și educațional global. Acest proces este însoțit de schimbări semnificative în teoria și practica pedagogică a procesului de învățământ legate de introducerea unor ajustări la conținutul tehnologiilor de predare, care trebuie să fie adecvate capacităților tehnice moderne și să contribuie la intrarea armonioasă a elevului în societatea informațională.

Analiza conceptului de „tehnologia informației” în educație.Tehnologiile informației în educație

Tehnologia informației (IT) a educației este o tehnologie pedagogică care utilizează metode speciale, software și hardware (cinemat, echipamente audio și video, calculatoare, rețele de telecomunicații) pentru a lucra cu informația.”

Scopul IT este formarea și utilizarea de înaltă calitate a resurselor informaționale în conformitate cu nevoile utilizatorului. Metodele IT sunt metode de prelucrare a datelor. Instrumentele IT includ matematice, tehnice, software, informații, hardware și alte instrumente.

metode IT

instrumente IT

IT este împărțit în două mari grupuri: tehnologii cu interactivitate selectivă și completă.

1) Prima grupă include toate tehnologiile care asigură stocarea informațiilor într-o formă structurată. Acestea includ bănci și baze de date și cunoștințe, text video, teletext, Internet etc. Aceste tehnologii funcționează într-un mod interactiv selectiv și facilitează semnificativ accesul la o cantitate imensă de informații structurate. În acest caz, utilizatorului îi este permis să lucreze numai cu datele existente fără a introduce altele noi.


2) A doua grupă cuprinde tehnologii care asigură acces direct la informațiile stocate în rețelele informaționale sau în orice media, ceea ce permite transferul, modificarea și completarea acesteia.

Tehnologii cu interactivitate selectivă

Tehnologii cu interactivitate deplină.

Tehnologiile informaționale ar trebui clasificate în primul rând după domeniul lor de aplicare și măsura în care folosesc computerele. Există astfel de domenii de aplicare a tehnologiilor informaționale precum știința, educația, cultura, economia, producția, afacerile militare etc. În funcție de gradul de utilizare a computerelor în tehnologiile informației, se disting tehnologiile informatice și non-informatice.

În domeniul educației, tehnologia informației este folosită pentru a rezolva două probleme principale: predare și management. În consecință, se face o distincție între tehnologiile de predare informatice și non-computer, tehnologiile informatice și non-informatice pentru managementul educației. În predare, tehnologiile informaționale pot fi folosite, în primul rând, pentru a prezenta informații educaționale elevilor, iar în al doilea rând, pentru a monitoriza succesul asimilării acestora. Din acest punct de vedere, informativ; Tehnologiile utilizate în predare sunt împărțite în două grupe: tehnologii de prezentare a informațiilor educaționale și tehnologii de monitorizare a cunoștințelor.

Tehnologiile informaționale non-computer pentru prezentarea informațiilor educaționale includ tehnologiile pe hârtie, optotehnice și electronice. Ele diferă unele de altele prin mijloacele de prezentare a informațiilor educaționale și sunt împărțite în consecință în hârtie, optică și electronică. Mijloacele de predare pe hârtie includ manuale, materiale educaționale și de predare; optice - epiproiectoare, retroproiectoare, proiectoare grafice, proiectoare de film, pointere laser; la televizoare electronice și playere cu disc laser.

Tehnologiile informatice computerizate pentru prezentarea informațiilor educaționale includ:

Tehnologii care utilizează programe de instruire pe calculator;

Tehnologii multimedia;

Tehnologii de învățare la distanță.

Prezentarea informatică a informațiilor

Tehnologia calculatoarelor moderne poate fi clasificată astfel:

Calculatoarele personale sunt sisteme de calcul cu resurse destinate în întregime să susțină activitățile unui angajat managerial. Aceasta este cea mai numeroasă clasă de echipamente informatice, care include computere personale IBM PC și computere compatibile cu acestea, precum și computere personale Macintosh. Dezvoltarea intensivă a tehnologiilor informaționale moderne se datorează tocmai utilizării pe scară largă de la începutul anilor 1980. computere personale care combină calități precum ieftinitatea relativă și funcționalitatea suficient de largă pentru un utilizator neprofesionist.

Calculatoarele corporative (uneori numite mini-calculatoare sau cadre principale) sunt sisteme de calcul care asigură activitățile comune ale unui număr mare de lucrători intelectuali într-o organizație sau proiect folosind informații și resurse de calcul comune. Acestea sunt sisteme de calcul multi-utilizator care au o unitate centrală cu putere de calcul mare și resurse informaționale semnificative, la care sunt conectate un număr mare de stații de lucru cu echipamente minime (de obicei o tastatură, dispozitive de poziționare a mouse-ului și, eventual, un dispozitiv de imprimare). Calculatoarele personale pot servi și ca stații de lucru conectate la unitatea centrală a unui computer corporativ. Scopul utilizării computerelor corporative este de a sprijini activitățile de management în marile organizații financiare și industriale. Organizarea diferitelor sisteme informatice pentru a deservi un număr mare de utilizatori într-o singură funcție (sisteme de schimb și bancar, rezervare și vânzare de bilete către public etc.).

Supercalculatoarele sunt sisteme de calcul cu caracteristici extreme de putere de calcul și resurse de informații și sunt utilizate în domeniul militar și spațial, precum și în cercetarea științifică fundamentală, prognoza meteo globală. Această clasificare este destul de arbitrară, deoarece dezvoltarea intensivă a tehnologiilor componentelor electronice și îmbunătățirea arhitecturii computerelor, precum și cele mai importante elemente ale acestora, duc la o estompare a granițelor dintre tehnologia computerelor.

Sistemul de învățământ de astăzi a acumulat multe programe de calculator diferite în scopuri educaționale, create în instituțiile și centrele de învățământ din Rusia. Un număr considerabil dintre ele se disting prin originalitate, nivel științific și metodologic ridicat. Sistemele inteligente de învățare sunt o tehnologie nouă din punct de vedere calitativ, ale cărei caracteristici sunt modelarea procesului de învățare, utilizarea unei baze de cunoștințe în curs de dezvoltare dinamică; selectarea automată a unei strategii de învățare rațională pentru fiecare elev, înregistrarea automată a informațiilor noi care intră în baza de date. Tehnologii multimedia (din limba engleză multimedia - mediu multi-component), care permite utilizarea textului, graficii, video și animației într-un mod interactiv și extinde astfel sfera de utilizare a computerelor în procesul educațional.

Realitatea virtuală (din engleză virtual reality - posibil reality) este o nouă tehnologie de interacțiune informațională fără contact care, folosind un mediu multimedia, creează iluzia prezenței în timp real într-o „lume ecran” prezentată stereoscopic. În astfel de sisteme, iluzia locației utilizatorului printre obiectele lumii virtuale este menținută în mod continuu. În locul unui afișaj convențional, se folosesc ochelari pentru monitorul de televiziune, în care sunt reproduse evenimente în continuă schimbare ale lumii virtuale. Controlul se realizează folosind un dispozitiv special implementat sub forma unei „mănuși de informare”, care determină direcția de mișcare a utilizatorului în raport cu obiectele din lumea virtuală. În plus, utilizatorul are la dispoziție un dispozitiv pentru crearea și transmiterea semnalelor sonore.

Un sistem de învățare automatizat bazat pe tehnologia hipertext permite creșterea înțelegerii nu numai datorită clarității informațiilor prezentate. Folosind dinamica, de ex. schimbarea hipertextului face posibilă diagnosticarea elevului și apoi selectarea automată a unuia dintre nivelurile optime de studiu ale aceleiași teme. Sistemele de învățare hipertext oferă informații în așa fel încât elevul însuși, urmând link-uri grafice sau text, să poată aplica diverse scheme de lucru cu materialul. Toate acestea permit o abordare diferențiată a învățării.

Specificul tehnologiilor Internet - WWW (din limba engleză World Wide Web - World Wide Web) este că acestea oferă utilizatorilor oportunități enorme de a alege sursele de informații: „informații de bază pe serverele de rețea; informații operaționale trimise prin e-mail; diverse baze de date. de biblioteci de vârf, centre științifice și educaționale, muzee informații despre dischete, CD-uri, casete video și audio, cărți și reviste distribuite prin magazinele online etc.

Este necesar să se evidențieze principalele cerințe didactice pentru tehnologia informației pentru a crește eficacitatea utilizării acesteia în procesul educațional.

Acestea includ:

Motivația de a folosi diverse materiale didactice;

O definiție clară a rolului, locului, scopului și timpului de utilizare a CPC;

Rolul principal al profesorului în conducerea orelor;

Relația strânsă a unei anumite clase de CPC cu alte tipuri de TCO aplicate;

Introducerea în tehnologie numai a unor astfel de componente care garantează calitatea pregătirii;

Conformarea metodologiei de instruire pe calculator cu strategia generală de desfășurare a sesiunii de instruire;

Ținând cont de faptul că introducerea instrumentelor de formare CEP în ansamblu necesită o revizuire a tuturor componentelor sistemului și o schimbare a metodologiei generale de predare;

Asigurarea unui grad ridicat de individualizare a pregătirii;

Furnizarea de feedback sustenabil în cursuri de formare și altele.

Perioada modernă de dezvoltare a unei societăți civilizate se caracterizează prin procesul de informatizare, unul dintre domeniile prioritare ale căruia este informatizarea educației. O componentă esențială a proceselor de informatizare este dezvoltarea și utilizarea software-ului pedagogic bazat pe diverse tehnologii informaționale. Recent, una dintre cele mai relevante domenii este utilizarea rețelelor de calculatoare în software-ul educațional.

Utilizarea rețelelor de calculatoare în procesul de predare a diverselor discipline academice necesită ca profesorul să aibă cunoștințe atât în ​​domeniul pregătirii unui scenariu de curs, ținând cont de capacitățile instrumentelor de dezvoltare a programelor, cât și cunoștințe în domeniul metodelor de predare pentru un anumit disciplina. Acest lucru se explică prin posibilitățile largi de utilizare a comunicațiilor și rețelelor informatice în activități practice.

Se știe că știința este un domeniu de activitate care vizează obținerea de noi cunoștințe, care se implementează prin cercetare științifică (SR).

Scopul cercetării științifice este studierea anumitor proprietăți ale unui obiect (proces, fenomen) și pe această bază elaborarea unei teorii sau obținerea unor concluzii generalizate necesare practicii.

În funcție de scopul propus, cercetarea științifică este împărțită în fundamentală, aplicată și de dezvoltare.

Fundamentale (FNI) sunt asociate cu studiul unor noi fenomene și legi ale naturii, cu crearea de noi principii de cercetare (fizică, matematică, biologie, chimie etc.).

Cercetarea aplicată (APR) este găsirea modalităților de a folosi legile naturii și cunoștințele științifice obținute în FNI în activitățile umane practice.

Dezvoltarea este procesul de creare de noi echipamente, sisteme, materiale și tehnologii, inclusiv pregătirea documentelor pentru implementarea în practică a rezultatelor PNI.

Implementarea obiectivelor cercetării se realizează pe baza unor metode. O metodă este o modalitate de a atinge un scop, un program de construire și aplicare a unei teorii. Metodele de cercetare științifică sunt împărțite în următoarele grupe: empirice, experimentale și teoretice. Un grup special este format din metode de creativitate științifică și tehnică (STT).

Studiile empirice sunt efectuate cu scopul de a acumula informații sistematice despre proces. Se folosesc următoarele metode: observație, înregistrare, măsurare, chestionare, teste, analiză de experți.

Nivelul experimental al cercetării științifice este studiul proprietăților unui obiect conform unui program specific.

Cercetările teoretice se desfășoară cu scopul de a dezvolta noi metode de rezolvare a problemelor științifice și tehnice, generalizarea și explicarea datelor empirice și experimentale, identificarea tiparelor generale și formalizarea acestora.

La ultimele două niveluri se folosesc metode de modelare, metode de analiză și sinteză, construcții logice (ipoteze, inferențe), analogii și idealizări.

NTT folosește atât metodele științifice generale menționate mai sus, cât și tehnicile euristice pentru rezolvarea eficientă a problemelor creative, care contribuie la cea mai rapidă găsire a unei soluții (insight), de ex. diverse tipuri de descoperiri originale.

Organizarea rațională a muncii de cercetare se construiește folosind principiile unei abordări sistemice și poate fi prezentată schematic astfel: colectarea și prelucrarea informațiilor științifice și tehnice empirice (rezultatele cercetării empirice sunt supuse analizei teoretice și verificării experimentale), apoi, folosind diverse metode, rezultatele sunt prelucrate, modelarea diferitelor procese, interpretare etc., completează procesul de înregistrare, prezentare și publicare a rezultatelor. Aceste rezultate reprezintă informații noi care devin disponibile pentru o gamă largă de cercetători.

Pe baza sarcinilor cercetării științifice și a ordinii de implementare a acestora, putem determina următoarele direcții principale pentru utilizarea rațională a tehnologiilor informaționale în cercetarea științifică:

1. Colectarea, stocarea, căutarea și distribuirea informațiilor științifice și tehnice (STI).

2. Pregătirea programelor de cercetare științifică, selecția echipamentelor și dispozitivelor experimentale.

3. Calcule matematice.

4. Rezolvarea problemelor intelectuale și logice.

5. Modelarea obiectelor și proceselor.

6. Managementul instalaţiilor experimentale.

7. Înregistrarea și introducerea datelor experimentale într-un computer.

8. Prelucrarea semnalelor (imagini) unidimensionale și multidimensionale.

9. Generalizarea și evaluarea rezultatelor cercetării.

10. Înregistrarea și prezentarea rezultatelor cercetării.

11. Managementul lucrărilor de cercetare științifică (C&D).

Este cel mai eficient atunci când aceste sarcini sunt implementate în cadrul sistemelor automate de cercetare științifică (ASRS).

Cu o abordare sistematică, cercetarea științifică începe cu colectarea și prelucrarea preliminară a informațiilor științifice pe tema de cercetare. Aceste informații pot include informații despre realizările din domeniul studiat, idei originale, efecte descoperite, dezvoltări științifice, soluții tehnice etc.

Scopul acestei etape este de a obține răspunsuri la următoarele întrebări:

2. Care sunt soluțiile cunoscute pe tema studiată?

3. Ce metode și mijloace cunoscute sunt folosite pentru rezolvarea problemelor studiate?

4. Care sunt dezavantajele soluțiilor cunoscute și în ce moduri încearcă să le depășească?

Un studiu aprofundat al informațiilor cu privire la subiectul de cercetare vă permite să eliminați riscul de timp inutil petrecut cu o problemă deja rezolvată, să studiați în detaliu întreaga gamă de probleme pe tema studiată și să găsiți o soluție științifică și tehnică care să corespundă un nivel înalt.

Sursa principală de informare o constituie documentele științifice, care, după modul de prezentare, pot fi text, grafice, audiovizuale și citibile de mașină.

Documentele științifice sunt împărțite în primare și secundare, publicate și nepublicate.

Documentele primare sunt cărțile, broșurile, periodicele (reviste, lucrări), documentele științifice și tehnice (standarde, ghiduri). Aici este importantă și documentația de brevet, ceea ce înseamnă publicații care conțin informații despre descoperiri, invenții etc.

Documentele secundare conțin informații scurte rezumate din unul sau mai multe documente primare: cărți de referință, publicații rezumate, indici bibliografici etc.

Colectarea și prelucrarea informațiilor științifice pot fi efectuate în următoarele moduri:

Chestionar, interviu, sondaj de experți etc., dar baza este

Lucrul cu documente științifice și tehnice, care include căutarea, familiarizarea, prelucrarea documentelor și sistematizarea informațiilor.

Căutarea se efectuează în cataloage, rezumate și publicații bibliografice. Automatizarea acestei proceduri este asigurată prin utilizarea sistemelor specializate de regăsire a informațiilor (IRS) ale bibliotecilor și institutelor de cercetare (SRI), cataloage electronice, căutare în baze de date citibile automat (DB), precum și utilizarea programelor de căutare în rețea. Internet .

Trebuie avut în vedere faptul că IPS sunt împărțite în:

Documentar, permițându-vă să lucrați cu texte complete sau adrese de documente;

Factuale, care oferă informațiile necesare din documentele existente;

Informații-logice (inteligente) reprezintă informațiile obținute ca urmare a căutării logice și a selecției țintite într-un mod automat.

Dacă textele complete ale documentelor sunt disponibile în baza de date, aceste instrumente vă permit să implementați procedura de familiarizare. Adesea, rezumatele sau adnotările documentelor sunt suficiente în acest scop.

În dezvoltarea și automatizarea informațiilor științifice și tehnologice predomină următoarele operațiuni:

Formarea declarațiilor - crearea unui index de card;

Extragerea fragmentelor de document folosind editori de text;

Crearea de documente hipertext (structurate).

Crearea de baze de date locale (specifice problemei) și baze de cunoștințe (KB).

Astfel, utilizarea tehnologiilor informaționale ajută la creșterea eficienței cercetării științifice în toate etapele acesteia (reduc unele costuri cu resursele, permit accesul de la distanță la documente și automatizează unele operațiuni). În plus, tehnologia informației asigură acuratețea înregistrării datelor și, în unele cazuri, extinde lista de date în sine care pot fi înregistrate. Unele domenii ale cercetării științifice nu pot exista deloc fără tehnologii adecvate (de exemplu, modelarea pe computer).


Informații conexe.


Principalele direcții de utilizare rațională a IT în cercetarea științifică: 1. Colectarea, stocarea, căutarea și emiterea de informații științifice și tehnice (STI). 2. Întocmirea programelor de cercetare științifică (SR), selecția echipamentelor și dispozitivelor experimentale. 3. Calcule matematice. 4. Rezolvarea problemelor intelectuale și logice. 5. Modelarea obiectelor și proceselor. 6. Managementul instalaţiilor experimentale. 7. Înregistrarea și introducerea datelor experimentale într-un computer. 8. Prelucrarea semnalelor (imagini) unidimensionale și multidimensionale. 9. Generalizarea și evaluarea rezultatelor cercetării. 10. Înregistrarea și prezentarea rezultatelor cercetării. 11. Managementul lucrărilor de cercetare științifică (C&D).


IT ÎN ETAPA DE COLECTARE ȘI PREPROCESARE Scopul acestei etape este de a obține răspunsuri la următoarele întrebări: 1. Ce autori sau grupuri științifice lucrează pe o temă similară? 2. Care sunt soluțiile cunoscute pe tema studiată? 3. Ce metode și mijloace cunoscute sunt folosite pentru rezolvarea problemelor studiate? 4. Care sunt dezavantajele soluțiilor cunoscute și în ce moduri încearcă să le depășească? Un studiu aprofundat al informațiilor cu privire la subiectul de cercetare vă permite să eliminați riscul de timp inutil petrecut cu o problemă deja rezolvată, să studiați în detaliu întreaga gamă de probleme pe tema studiată și să găsiți o soluție științifică și tehnică care să corespundă un nivel înalt. Sursa principală de informare o constituie documentele științifice, care, după modul de prezentare, pot fi text, grafice, audiovizuale și citibile de mașină.


DOCUMENTELE ȘTIINȚIFICE SUNT IMPARTIZATE ÎN primare și secundare, publicate și nepublicate. Documentele primare sunt cărțile, broșurile, periodicele (reviste, lucrări), documentele științifice și tehnice (standarde, ghiduri). Documentația de brevet (publicații care conțin informații despre descoperiri, invenții etc.) este de asemenea importantă aici; Documentele primare nepublicate includ: rapoarte științifice, disertații, manuscrise depuse etc.; Documentele secundare conțin informații scurte rezumate din unul sau mai multe documente primare: cărți de referință, publicații rezumate, indici bibliografici etc.


METODE DE CULEGERE ȘI PRELUCRARE STI: chestionare, interviuri, anchete de experți etc., lucru cu documente științifice și tehnice, care include căutarea, familiarizarea, prelucrarea documentelor și sistematizarea informațiilor. Căutarea se efectuează în cataloage, rezumate și publicații bibliografice. Automatizarea acestei proceduri este asigurată prin utilizarea sistemelor specializate de regăsire a informațiilor (IRS) ale bibliotecilor și institutelor de cercetare (SRI), cataloage electronice, căutare în baze de date citibile automat (DB), precum și utilizarea programelor de căutare pe Internet.


MODALITĂȚI DE OBȚINERE A INFORMAȚII lucrarea cu material literar; solicitări către organizațiile care dețin informații (organizații de stat și educaționale publice); angajarea de consultanți sau experți; căutarea de informații în sisteme informatice automate; Căutare în resursele rețelei de calculatoare; propriile observații. Căutarea de informații poate fi vizată (pe baza caracteristicilor formale); – semantică (în sens, conținut); - film documentar; – faptice etc.


CLASIFICAREA SISTEMELOR DE REGRESARE A INFORMAȚIILOR documentară, permițându-vă să lucrați cu texte complete sau adrese de documente; faptice, care oferă informațiile necesare din documentele existente; informațional-logic (inteligent) reprezintă informații obținute ca urmare a căutării logice și a selecției țintite într-un mod automatizat. Dacă textele complete ale documentelor sunt disponibile în baza de date, aceste instrumente vă permit să implementați procedura de familiarizare. Adesea, rezumatele sau adnotările documentelor sunt suficiente în acest scop. Complexitatea organizării bazelor de date tabulare poate fi redusă semnificativ utilizând sisteme de recunoaștere optică (de exemplu, FineReader), care asigură procesarea documentelor scanate și exportul lor în baza de date.


IT ÎN CERCETARE TEORETICĂ Volumul IT depinde de specificul și complexitatea problemei. În general, poate include următoarele etape: 1. Enunțarea problemei, unde sunt determinate scopurile studiului și cele mai eficiente modalități de implementare. Uneori se formează o ipoteză care explică provizoriu fenomenul. 2. Elaborarea unui model al procesului de funcționare al obiectului studiat. TI folosește de obicei modele matematice, informaționale sau logice ale unui fenomen. 3. Selectarea metodelor de construire a unui model și verificarea acestora. 4. Dezvoltarea de algoritmi si software pentru implementarea modelelor. 5. Efectuarea de calcule matematice sau algoritmi de prelucrare a informaţiei. 6. Analiza rezultatelor obținute folosind raționamentul logic și concluziile, formularea rezultatelor cercetării.


IT ÎN CERCETAREA ŞTIINŢIFĂ Este cel mai des folosit în calcule matematice. Software-ul pentru acest domeniu este împărțit în mod convențional în următoarele categorii: 1. Biblioteci de programe pentru analiză numerică, care sunt, de asemenea, împărțite în biblioteci de uz general (pachete SSP, NAG) și pachete înalt specializate axate pe rezolvarea unei anumite clase de probleme (MicroWay). - matrici, transformare Fourier). 2. Sisteme specializate pentru calcule matematice și manipulare grafică a datelor și prezentare a rezultatelor (Phaser - ecuații diferențiale, Statgraf - analiză statistică), Eureca, Statistica. 3. Sisteme de dialog pentru calcule matematice cu limbaje declarative care vă permit să formulați probleme într-un mod natural (MuMath, Reduce, MathCad, Matlab, Mathematica). 4. Foi de calcul (ET), care vă permit să efectuați diverse calcule cu date prezentate sub formă de tabel (Supercalc, Quattro Pro, Excel).


IT ÎN EXPERIMENTAREA ŞTIINŢIFICĂ, MODELAREA ŞI PRELUCRAREA REZULTATELOR NI Principalele sarcini ale cercetării experimentale (EI): 1. Observarea intenţionată a funcţionării unui obiect pentru un studiu aprofundat al proprietăţilor acestuia. 2. Verificarea validității ipotezelor de lucru pentru elaborarea unei teorii a fenomenelor pe această bază. 3. Stabilirea dependenţei diverşilor factori care caracterizează fenomenul pentru utilizarea ulterioară a dependenţelor constatate în proiectarea sau managementul obiectelor studiate. EI include etapele pregătirii unui experiment, desfășurării cercetării și procesării rezultatelor.


DESCRIEREA ETAPELOR CERCETĂRII EXPERIMENTALE În etapa pregătitoare se determină scopurile și obiectivele IE, se elaborează o metodologie și un program de implementare a acesteia. Această etapă include și selecția echipamentelor și instrumentelor de măsură necesare. Atunci când dezvoltă un program EI, ei se străduiesc să reducă volumul și complexitatea muncii, să simplifice experimentul fără a pierde acuratețea și fiabilitatea rezultatelor. În acest sens, această etapă a EI necesită rezolvarea problemei determinării numărului minim de experimente (măsurători) care acoperă cel mai eficient zona de posibilă interacțiune a factorilor de influență și asigură obținerea dependenței lor fiabile. Această problemă este rezolvată prin intermediul secțiunii de statistică matematică - planificare experimentală, care prezintă metodele necesare organizării raționale a măsurătorilor supuse erorilor aleatorii.


DESCRIEREA ETAPELOR CERCETĂRII EXPERIMENTALE Stadiul realizării cercetării în sine este determinat de specificul obiectului studiat. Pe baza naturii interacțiunii dintre mijlocul experimental și obiect, se face o distincție între EI convențional și model. În primul, interacțiunea are loc direct asupra obiectului, în al doilea - pe modelul care îl înlocuiește. Metoda de modelare a obiectelor și proceselor este cea principală într-un experiment științific. Se disting: Modelarea fizica se realizeaza pe instalatii speciale. VT-urile sunt folosite pentru a controla procesul de experiment, pentru a colecta date de înregistrare și pentru a le procesa. Pentru modelarea analogică se folosesc computere analogice, ceea ce vă permite să creați și să studiați modele analogice care pot fi descrise prin aceleași diferențe. ecuaţii cu procesul studiat. Modelarea matematică include cercetarea nu numai folosind modele pur matematice. Informații, logice, simulare și alte modele și combinațiile acestora sunt, de asemenea, folosite aici.


MODELARE MATEMATICĂ Este recomandabil să se folosească software dezvoltat de specialiști folosind cele mai recente realizări ale matematicii aplicate și programare. Capacitățile software-ului modern în ceea ce privește grafica pe computer, inclusiv parametrizarea, utilizarea metodelor fractale, dinamica culorilor, animația etc., oferă suficientă claritate a rezultatelor. VT este cel mai utilizat pentru: modelarea logică, funcțională și structurală a circuitelor electronice; modelarea si sinteza sistemelor automate de control; modelarea conditiilor mecanice si termice ale structurilor, mecanica gazelor si lichidelor. În acest caz, sunt utilizate sute de software orientat către funcții (de exemplu, MICRO - Logic, ANSYS, DesignLAB), precum și sisteme de aplicație universală (ET - Excel, QuattroPro, sistem MathCad).


ÎN FORMAREA REZULTATELOR NI Rezultatele NI pot fi prezentate sub forma unui raport, raport, articol etc., în proiectarea căruia instrumentele VT sunt utilizate în prezent pe scară largă. Procesul de creare a unui document științific include: 1. Pregătirea părții de text care conține formule și caractere speciale. 2. Formarea tabelelor și afișarea lor grafică. 3. Pregătirea ilustraţiilor sub formă de diagrame, desene, desene, grafice, diagrame. 4. Controlul gramatical și lexical. 5. Import de desene și grafice din alte sisteme. 6. Transferuri directe și inverse. 7. Formatarea și imprimarea documentelor.


PS PENTRU CREAREA DE TEXTE ŞTIINŢIFICE, pe lângă editorii de text, se folosesc următoarele: 1. Pentru a genera informaţii tabelare - instrumente ET (Excel, QuattroPro) folosind capabilităţi de afişare grafică. 2. Pentru a crea ilustrații grafice complexe - sisteme grafice de afaceri (Corel Draw) și modelare geometrică (AutoCAD). 3. Pentru un control gramatical eficient al textului - sisteme specializate precum Orfo, Lingvo Corrector, Propis. 4. Pentru a crea o imagine fotografică - instrumente de recunoaștere optică, instrumente de editare și fotografie digitală (FineReader, Adobe Photoshop etc.). 5. Pentru traducere automată – Prompt, sisteme Socrat.


INSTRUCȚIUNI PENTRU CREAREA CUPRINȚĂ DE DOCUMENTE 1. Utilizarea sistemelor software integrate care asigură crearea de text, tabele și grafice într-un singur sistem (Framework, Works). 2. Utilizarea complexelor de programe interconectate într-un singur shell de operare (MS Office include sisteme software independente Word, Excel etc., care au un mecanism pentru schimbul eficient de date). 3. Sisteme hipermedia și multimedia.


DOMENIILE ȘTIINȚIFICE PRIORITARARE DE APLICAȚIE ALE REȚELEI IT în domeniul ecologiei, protecției mediului, medicinei, biologiei sunt asociate cu metode de evaluare a parametrilor de mediu, metode de analiză și prognoză a dezastrelor, tehnologii de evaluare a riscului industriilor periculoase pentru mediu, analize de prognoză și luarea deciziilor în legătură cu situații de urgență, sisteme de proiectare a echipamentelor de mediu, sisteme de diagnostic și de luare a deciziilor în medicină și biologie (inclusiv telemedicină)