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