Новые информационные технологии в образовании
Новые информационные технологии в образовании
Сахалинский Государственный Университет
Институт Естественных Наук
Курсовая работа
Тема: Новые информационные технологии в образовании
Руководитель:
Выполнил:
Группа:
Дата:
Оценка:
Южно-Сахалинск
2002г.
Введение
Современный период развития цивилизованного общества характеризует
процесс информатизации.
Информатизация общества — это глобальный социальный процесс,
особенность которого состоит в том, что доминирующим видом деятельности в
сфере общественного производства является сбор, накопление, продуцирование,
обработка, хранение, передача и использование информации, осуществляемые на
основе современных средств микропроцессорной и вычислительной техники, а
также на базе разнообразных средств информационного обмена. Информатизация
общества обеспечивает:
• активное использование постоянно расширяющегося интеллектуального
потенциала общества, сконцентрированного в печатном фонде, и научной,
производственной и других видах деятельности его членов,
• интеграцию информационных технологий с научными, производственными,
инициирующую развитие всех сфер общественного производства,
интеллектуализацию трудовой деятельности;
• высокий уровень информационного обслуживания, доступность любого
члена общества к источникам достоверной информации, визуализацию
представляемой информации, существенность используемых данных.
Применение открытых информационных систем, рассчитанных на
использование всего массива информации, доступной в данный момент обществу
в определенной его сфере, позволяет усовершенствовать механизмы управления
общественным устройством, способствует гуманизации и демократизации
общества, повышает уровень благосостояния его членов. Процессы,
происходящие в связи с информатизацией общества, способствуют не только
ускорению научно—технического прогресса, интеллектуализации всех видов
человеческой деятельности, но и созданию качественно новой информационной
среды социума, обеспечивающей развитие творческого потенциала индивида.
Одним из приоритетных направлений процесса информатизации современного
общества является информатизация образования — процесс обеспечения сферы
образования методологией и практикой разработки и оптимального
использования современных или, как их принято называть, новых
информационных технологий (НИТ), ориентированных на реализацию
психолого—педагогических целей обучения, воспитания. Этот процесс
инициирует:
• совершенствование механизмов управления системой образования на
основе использования автоматизированных банков данных научно—
педагогической информации, информационно-методических материалов, а также
коммуникационных сетей;
• совершенствование методологии и стратегии отбора содержания, методов
и организационных форм обучения, воспитания, соответствующих задачам
развития личности обучаемого в современных условиях информатизации
общества;
• создание методических систем обучения, ориентированных на развитие
интеллектуального потенциала обучаемого, на формирование умений
самостоятельно приобретать знания, осуществлять информационно—учебную,
экспериментально — исследовательскую деятельность, разнообразные виды
самостоятельной деятельности по обработке информации;
• создание и использование компьютерных тестирующих, диагностирующих
методик контроля и оценки уровня знаний обучаемых.
Информатизация образования как процесс интеллектуализации деятельности
обучающего и обучаемого, развивающийся но основе реализации возможностей
средств новых информационных технологий, поддерживает интеграционные
тенденции процесса познания закономерностей предметных областей и
окружающей среды (социальной, экологической, информационной и др.), сочетая
их с преимуществами индивидуализации и дифференциации обучения, обеспечивая
том самым синергизм педагогического воздействия.
Возможности средств новых информационных технологий
Понятие информационной технологии
Под средствами новых информационных технологий (СНИТ) будем понимать
программно-аппаратные средства и устройства, функционирующие на базе
микропроцессорной, вычислительной техники, а также современных средств и
систем информационного обмена, обеспечивающие операции по сбору,
продуцированию, накоплению, хранению, обработке, передаче информации.
К СНИТ относятся: ЭВМ, ПЭВМ; комплекты терминального оборудования для ЭВМ
всех классов, локальные вычислительные сети, устройства ввода—вывода
информации, средства ввода и манипулирования текстовой и графической
информацией, средства архивного хранения больших объемов информации и
другое периферийное оборудование современных ЭВМ; устройства для
преобразования данных из графической или звуковой форм представления данных
в цифровую и обратно; средства и устройства манипулирования аудиовизуальной
информацией (на базе технологии Мультимедиа и систем "Виртуальная
реальность"); современные средства связи; системы искусственного
интеллекта; системы машинной графики, программные комплексы (языки
программирования, трансляторы, компиляторы, операционные системы, пакеты
прикладных программ и пр.) и др.
Роль средств новых информационных технологий в образовании
Ускорение научно—технического прогресса, основанное на внедрении в
производство гибких автоматизированных систем, микропроцессорных средств и
устройств программного управления, роботов и обрабатывающих центров,
поставило перед современной педагогической наукой важную задачу — воспитать
и подготовить подрастающее поколение, способное активно включиться в
качественно новый этап развития современного общества, связанный с
информатизацией. Решение вышеназванной задачи — выполнение социального
заказа общества — коренным образом зависит как от технической оснащенности
учебных заведений электронно — вычислительной техникой с соответствующим
периферийным оборудованием, учебным, демонстрационным оборудованием,
функционирующим на базе СНИТ, так и от готовности обучаемых к восприятию
постоянно возрастающего потока информации, в том числе и учебной.
Повсеместное использование информационных ресурсов, являющихся продуктом
интеллектуальной деятельности наиболее квалифицированной части
трудоспособного населения общества, определяет необходимость подготовки в
подрастающем поколении творчески активного резерва. По этой причине
становится актуальной разработка определенных методических подходов к
использованию СНИТ для реализации идей развивающего обучения, развития
личности обучаемого. В частности, для развития творческого потенциала
индивида, формирования у обучаемого умения осуществлять прогнозирование
результатов своей деятельности, разрабатывать стратегию поиска путей и
методов решения задач — как учебных, так и практических.
Не менее важна задача обеспечения психолого— педагогическими и
методическими разработками, направленными на выявление оптимальных условий
использования СНИТ в целях интенсификации учебного процесса, повышения его
эффективности и качества.
Актуальность вышеперечисленного определяется не только социальным заказом,
но и потребностями индивида к самоопределению и самовыражению в условиях
современного общества этана информатизации.
Особого внимания заслуживает описание уникальных возможностей СНИТ,
реализация которых создает предпосылки для небывалой в истории педагогики
интенсификации образовательного процесса, а также создания методик,
ориентированных на развитие личности обучаемого. Перечислим эти
возможности:
• незамедлительная обратная связь между пользователем и СНИТ;
• компьютерная визуализация учебной информации об объектах или
закономерностях процессов, явлений, как реально протекающих, так и
"виртуальных";
• архивное хранение достаточно больших объемов информации с возможностью ее
передачи, а также легкого доступа и обращения пользователя к центральному
банку данных;
• автоматизация процессов вычислительной информационно—поисковой
деятельности, а также обработки результатов учебного эксперимента с
возможностью многократного повторения фрагмента или самого эксперимента;
• автоматизация процессов информационно-методического обеспечения,
организационного управления учебной деятельностью и контроля за
результатами усвоения.
Реализация вышеперечисленных возможностей СНИТ позволяет организовать такие
виды деятельности как.
• регистрация, сбор, накопление, хранение, обработка информации об
изучаемых объектах, явлениях, процессах, в том числе реально протекающих, и
передача достаточно больших объемов информации, представленной в различных
формах;
• интерактивный диалог — взаимодействие пользователя с программной
(программно—аппаратной) системой, характеризующееся в отличие от
диалогового, предполагающего обмен текстовыми командами (запросами) и
ответами (приглашениями), реализацией более развитых средств ведения
диалога (например, возможность задавать вопросы в произвольной форме, с
использованием "ключевого" слова, в форме с ограниченным набором символов);
при этом обеспечивается возможность выбора вариантов содержания учебного
материала, режима работы;
• управление реальными объектами (например, учебными роботами, имитирующими
промышленные устройства или механизмы);
• управление отображением на экране моделей различных объектов, явлений,
процессов, в том числе и реально протекающих;
• автоматизированный контроль (самоконтроль) результатов учебной
деятельности, коррекция по результатам контроля, тренировка, тестирование.
Ввиду того что вышеперечисленные виды деятельности основаны на
информационном взаимодействии между обучаемым (обучаемыми), преподавателем
и средствами новых информационных технологий и вместе с тем направлены на
достижение учебных целей, назовем ее информационно-учебной деятельностью.
Педагогические цели использования СНИТ
Развитие личности обучаемого, подготовка индивида к комфортной жизни в
условиях информационного общества
• развитие мышления, (например, наглядно-действенного, наглядно—образного,
интуитивного, творческого, теоретического видов мышления);
• эстетическое воспитание (например, за счет использования возможностей
компьютерной графики, технологии Мультимедиа);
• развитие коммуникативных способностей
• формирование умений принимать оптимальное решение или предлагать варианты
решения в сложной ситуации (например, за счет использования компьютерных
игр, ориентированных на оптимизацию деятельности по принятию решения);
• развитие умений осуществлять экспериментально-исследовательскую
деятельность (например, за счет реализации возможностей компьютерного
моделирования или использования оборудования, сопрягаемого с ЭВМ);
• формирование информационной культуры, умений осуществлять обработку
информации (например, за счет-использования интегрированных
пользовательских пакетов, различных графических и музыкальных редакторов).
Реализация социального заказа, обусловленного информатизацией современного
общества
• подготовка специалистов в области информатики и вычислительной техники;
• подготовка пользователя средствами новых информационных технологий.
Интенсификация всех уровней учебно-воспитательного процесса
• повышение эффективности и качества процесса обучения за счет реализации
возможностей СНИТ;
• обеспечение побудительных мотивов (стимулов), обусловливающих активизацию
познавательной деятельности (например, за счет компьютерной визуализации
учебной информации, вкрапления игровых ситуаций, возможности управления,
выбора режима учебной деятельности);
• углубление межпредметных связей за счет использования современных средств
обработки информации, в том числе и аудиовизуальной, при решении задач
различных предметных областей.
Направления внедрения СНИТ в образование
СНИТ могут быть использованы в качестве:
1) Средства обучения, совершенствующего процесс преподавания, повышающего
его эффективность и качество. При этом обеспечивается:
• реализация возможностей программно-методического обеспечения современных
ПЭВМ и лр. в целях сообщения знаний, моделирования учебных ситуаций.
осуществления тренировки, контроля за результатами обучения;
• использование объектно—ориентированных программных средств или систем
(например, системы подготовки текстов, электронных таблиц, баз данных) в
целях формирования культуры учебной деятельности;
• реализация возможностей систем искусственного интеллекта в процессе
применения обучающих интеллектуальных систем.
2) Инструмента познания окружающей действительности и самопознания.
3) Средства развития личности обучаемого.
4) Объекта изучения (например, в рамках освоения курса информатики).
5) Средства информационно—методического обеспечения и управления
учебно—воспитательным процессом. учебными заведениями, системой учебных
заведений.
6) Средства коммуникаций (например, на базе асинхронной
телекоммуникационной связи) в целях распространения передовых
педагогических технологий.
7) Средства автоматизации процессов контроля, коррекции результатов учебной
деятельности, компьютерного педагогического тестирования и
психодиагностики.
8) Средства автоматизации процессов обработки результатов эксперимента
(лабораторного, демонстрационного) а управления учебным оборудованием.
9) Средства организации интеллектуального досуга, развивающих игр.
Базы данных
Системы управления базами данных (СУБД, DBMS – Database Management System)
на протяжении всего пути развития компьютерной техники совершенствовались,
поддерживая все более сложные уровни абстрактных данных, заданных
пользователем, и обеспечивая взаимодействие компонентов, распределенных в
глобальных сетях и постепенно интегрирующихся с телекоммуникационными
системами. История развития компьютерной техники – это история непрерывного
движения от языка и уровня коммуникации машины к уровню пользователя. Если
первые машины требовали от пользователя оформления того, что ему нужно (то
есть написания программ), в машинных кодах, то языки программирования
четвертого уровня (4GLs) позволяли конечным пользователям, не являющимся
профессиональными программистами, получать доступ к информации без
детального описания каждого шага, но только с встроенными предопределенными
типами данных – например, таблицами.
Последним шагом в этом направлении стала объектно-ориентированная
технология, радикально изменившая сферу разработки программного обеспечения
уже в 1990-х годах. Объектно-ориентированный подход позволяет упаковывать
данные и код для их обработки вместе. Таким образом, практически снимается
ограничение на типы данных, позволяя работать на любом уровне абстракции.
Эволюция систем управления информацией шла параллельно этому прогрессу,
начиная с низкоуровневых программ, которые, например, напрямую производили
операции чтения и записи со всей памятью без ограничения доступа, лентой,
цилиндрами и дорожками диска и более высокоуровневыми средствами –
файловыми системами, которые оперировали с такими понятиями, как массивы,
записи и индексы для повышения производительности. Базы данных в свою
очередь начинали с модели записей и индексов (ISAM и др.), приобретая со
временем способность восстановления после сбоев, проверки целостности
данных и возможности работы нескольких пользователей одновременно. Эти
ранние модели данных (CODASYL) относились скорее к уровню машинной
ориентации. В дальнейшем реляционные базы данных, пришедшие на смену в 1980-
х годах, приобрели механизм запросов, позволяющий пользователю указать
требуемое, предоставив СУБД самой оптимальным образом найти результат,
используя динамическую индексацию.
Обьектно-ориентированные СУБД (ООСУБД) стали разрабатываться с середины 80-
х годов в основном для поддержки приложений САПР. Сложные структуры данных
систем автоматизированного проектирования, оказалось, очень удобно
оформлять в виде объектов, а технические чертежи проще хранить в базе
данных, чем в файлах. Это позволяет обойтись без декомпозиции графических
структур на элементы и записи их в файлы после завершения работы с
чертежом, выполнения обратной операции при внесении любого изменения. Если
типичные реляционные базы данных имеют связи глубиной в два уровня, то
иерархическая информация чертежей САПР обычно включает порядка десяти
уровней, что требует достаточно сложных операций для “сборки” результата.
Объектные базы данных хорошо соответствовали подобным задачам, и эволюция
Страницы: 1, 2, 3
|