Электронная версия сборника тезисов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Южно-Российский региональный центр информатизации
Научно-методическая конференция
«Современные информационные
технологии в образовании:
Южный федеральный округ»
15-16 апреля 2010 г.
Материалы конференции
Ростов-на-Дону, 2010
УДК 004.588
В сборнике представлены доклады участников научно-методической
конференции «Современные информационные технологии в
образовании: Южный Федеральный округ» (Южный федеральный
университет, г. Ростов-на-Дону, 15-16 апреля 2010 г.).
Редакторы: Крукиер Л.А., Муратова Г.В.
Компьютерная верстка: Ткачева Л.А., Прохорова Н.Г.
 ЮГИНФО, 2010
2
Благодарность спонсорам конференции СИТО2010
Мы искренне благодарим
Официальных спонсоров
Компании:
СТЭП ЛОДЖИК (Step Logic),
Отраслевые порталы (VP Group)
за поддержку в организации и проведении конференции
СИТО2010.
3
ОГ Л АВ Л Е НИ Е
ПРИМЕНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ИНТЕРНЕТ-ТЕХНОЛОГИЙ В
ОБ Р АЗ ОВ А ТЕ Л ЬН О М П Р О Ц ЕС С Е В У З А
15
Крукиер Л.А., Муратова Г.В., Салтыкова Н.Н.
ЭЛ ЕК ТР О Н НЫ Й З АД АЧНИК ПО ПАРАЛЛ ЕЛ ЬНОМУ MP I П Р ОГ РАММИР ОВ А НИЮ
18
Абрамян М.Э.
ЭЛ ЕК ТР О Н НЫ Й З АД А ЧН И К ПО ПРОГР АММИРОВ АНИЮ Д Л Я С ИС ТЕ МЫ
1 С : ПР ЕД П Р И Я ТИ Е
20
Абрамян М.Э., Беренкеева М.Ю.
П Р ОГ РА ММНЫ Й КО МПЛ ЕК С WAVEGUIDE, ИСПОЛ ЬЗУ ЕМЫЙ ПРИ
Р ЕКОНС ТР У КЦ И И АКУС ТИ ЧЕСК ИХ С ВОЙС ТВ ДНА МЕЛ КОГО МОРЯ
22
Аверьянов А.В., Глебова Г.М.
С И НО Н И МИ ЧЕС КИ Е И АЛ ЬТЕР НАТИВ НО -СИНОНИМИЧЕСК ИЕ
ИНФОР МА Ц ИО Н НЫ Е СИ С ТЕМЫ
25
Агарков Ю.В.
Р АЗ Р А БО ТК А ЭЛ ЕК ТР О Н Н Ы Х У ЧЕ Б НЫ Х П О С ОБ ИЙ , С ТИ МУ Л ИР У ЮЩ И Х
Р АЗ В И ТИ Е Н А В Ы К О В С А М О С ТОЯ ТЕ Л ЬН ОЙ НАУ Ч НО Й Р А БО ТЫ
27
Айдаркин Е.К., Старостин А.Н., Щербина Д.Н.
И С П О Л ЬЗ О В А Н И Е ТЕХ НОЛ ОГ И И J S R -1 6 8 ПР И Р АЗ Р А БО ТК Е
К А ФЕ Д Р А Л Ь Н О Г О П О Р ТА Л А
29
Александров П.В., Жмайлов Б.Б., Димитров В.П., Кочнев С.B.
ЭЛ ЕК ТР О Н Н О Е У ЧЕ Б Н О Е П О С О БИ Е « ПОЛ И ТК ОР Р ЕК ТН ОС ТЬ »
32
Апрышко Е.П., Солтовец Е.М.
ИС П О Л ЬЗ О В А Н И Е О ТК Р Ы ТЫ Х С Е Р В ИС ОВ GO OG LE Д Л Я ПУ БЛ И К А Ц ИИ
Г ИС В И Н ТЕ Р Н Е Т
34
Архипова О.Е.
И Н ТЕ Р А К ТИ В Н А Я П ОД Д ЕР Ж К А К У Р С А К В А Н ТОВ ОЙ ТЕ О Р И И.
ПР О С ТЕЙ Ш И Е З А Д А Ч И
36
Бабиков Л.А., Фомин Г.В., Шеховцов М.И.
ПО С ТР О Е Н И Е Н А Ц И О Н А Л ЬН ОЙ Н АН О ТЕХ Н ОЛ ОГ ИЧ ЕС К ОЙ С Е ТИ В
Р ОС С ИЙ С К О Й Ф Е Д Е Р А Ц И И
38
Балякин А.А.
Р А З Р А БО ТК А Е Д И Н О Й ИД ЕН ТИ Ф ИК А ЦИ ОН Н ОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ
УПРАВЛЕНИЯ ПЕРСОНАЛИЗИРОВАННОЙ И Н ФО Р М АЦ ИЕ Й В ИАС В У З А
39
Барский Е.Д.
И С П О Л Ь З ОВ АН ИЕ Р ЕС У Р С Н ОЙ Б АЗ Ы ИН ТЕ Р НЕ Т В
ПР О П ЕД ЕВ ТИ ЧЕ С К О М К У Р С Е Ш К ОЛ ЬН ОЙ ХИ МИ И
43
Баян Е.М., Сажнева Т.В.
И К Т В Р ЕА Л И З А Ц И И Ф З -1 2 3 « ТЕ ХН ИЧ ЕС К ИЙ Р ЕГ Л А МЕ Н Т О
ТР Е БОВ А Н И Я Х П О Ж А Р Н О Й Б ЕЗ О ПАС НОС ТИ »
Белозеров В.В.
4
46
И Н ТЕ Р Н Е Т - Р А С Ч Е Т И ПР ИЛ ОЖ ЕН И Е К ПК " T - F LE X ", Д Л Я
ФО Р М И Р О В А Н И Я Д ЕК Л АР А ЦИ И О П ОЖ АР Н О Й Б ЕЗ ОП АС Н ОС ТИ
ОБ Ъ ЕК ТА
52
Белозеров В.В., Босый С.И., Тесля Э.П., Удовиченко Ю.И.
ПЕ Р В О Е С О О БЩ ЕН И Е О WE B -С Р Е Д Е Р АЗ Р А Б О ТК И P AS C A LAB C . N E T
58
Белякова Ю.В., Бондарев И.В., Михалкович С.С.
В ОП Р ОС Ы С О З Д А Н И Я И Р А З В И ТИ Я С ИС Т Е М Ы IP - ТЕ Л Е Ф ОН ИИ Ю Ф У
60
Березовский А.Н., Букатов А.А., Крукиер Л.А., Шаройко О.В.
ОС Н О В Н Ы Е П Р О ЕК ТН Ы Е Р ЕШ Е НИЯ Д Л Я С И С ТЕМ Ы В Н У ТР ЕН НЕ Й IP ТЕЛ Е Ф О Н И И Ю ФУ
64
Березовский А.Н., Шаройко О.В.
ПР О БЛ Е МЫ Р А З В И ТИ Я ЭЛ Е К ТР О НН Ы Х Б ИБЛ ИО ТЕ К В В У З А Х Р ОС С ИИ
66
Берсенев С.А.
ИН ТЕ Р А К ТИ В Н А Я К О ММ У Н ИК АЦ ИЯ К А К С Р ЕД С ТВ О ПОВ Ы Ш Е НИ Я
Л ИНГ В И С ТИ Ч ЕС К О Й К О М П Е ТЕ Н ЦИ И
69
Биятенко-Колоскова С.Е.
К А ФЕ Д Р А О БЩ ЕЙ Ф И З И К И В Ц И ФР О В О М К А МП У С Е Ю Ф У
72
Богатин А.С.
БИ БЛ И О ТЕ К А В И Р ТУ А Л ЬН Ы Х Л ЕК ЦИ ОН НЫ Х Д Е МО НС ТР АЦ ИЙ ПО
ФИЗ ИК Е
74
Богатин А.С., Богатина В.Н., Ковригина С.А.
И С П О Л ЬЗ О В А Н И Е О БР АЗ ОВ А ТЕЛ ЬН ОГ О И Н Ф ОР МА ЦИ ОН НОГ О
ПР О С ТР А Н С ТВ А IN C A MP U S ЮЖ НОГ О ФЕ Д Е Р АЛ ЬН ОГ О У Н ИВ ЕР С И ТЕ ТА
В У Ч Е БН О М П Р О Ц Е С С Е
76
Богатин А.С., Игнатова Ю.А., Монастырский Л.М., Привалова Т.Ю.,
Файн М.Б., Цветянский А.Л.
НО В Ы Е В И Р ТУ А Л ЬН Ы Е ТР ЕН АЖ ЕР Ы К Л А Б ОР А ТО Р Н Ы М Р АБ О ТА М
ОБ Щ Е Ф И З И Ч ЕС К О Г О П Р А К ТИ К У М А
77
Богатин А.С., Старикова А.Л., Ковригина С.А., Богатина В.Н.
К О М П ЬЮ ТЕ Р НЫ Й Р АС ЧЕ Т Р АЗ Д ЕЛ ЕН ИЯ ПР О ЦЕС С ОВ
Р ЕЛ А К С А Ц И О Н Н О Й П О Л Я Р ИЗ А ЦИ И Н А С ИЛ ЬН Ы Е И С Л А БЫ Е Д Л Я
НЕ Д Е Б А ЕВ С К И Х Д И ЭЛ ЕК ТР И К О В
79
Богатин А.С., Турик А.В., Ковригина С.А., Богатина В.Н., Андреев Е.В.
С ОЦ ИАЛ Ь Н Ы Е С Е ТИ : П Р И Н Ц И П Ы С ТА НОВ Л ЕН ИЯ И Р АЗ В И ТИ Я
81
Болдырева Н.А.
ПР И Н Ц И П Ы П О С ТР О Е Н И Я ИН Д ИВ ИД У АЛ ЬН ОЙ ОБ Р АЗ ОВ А ТЕ Л ЬН О Й
ТР А ЕК ТО Р И И БА К АЛ А В Р А Ф ИЗ ИК О - М А ТЕ МА ТИ Ч ЕС К О Г О
ОБ Р АЗ ОВ А Н И Я П Р И И З У Ч ЕН И И ПР ОГ Р А ММ ИР О В А НИЯ
84
Бордюгова Т.Н.
Д Е МО Н С ТР А Ц И Я П А Р А Л Л ЕЛ Ь НОГ О В Ы ПОЛ НЕ НИЯ ПР ОЦ ЕС С ОВ В
К У Р С Е О П ЕР А Ц И О Н Н Ы Х С И С ТЕ М
87
Брагилевский В.Н., Найденов С.Г.
БЫ С ТР А Я Р А З Р А БО ТК А ЭЛ ЕК ТР ОН НЫ Х У Ч Е БН ИК О В С Р ЕД С ТВ А МИ
В ИЗ У АЛ Ь Н О Й С Р Е Д Ы
Бушкова О.С., Русанова Я.М., Чердынцева М.И.
5
89
О Б Р А З О В А ТЕ Л ЬН Ы Й П Р О ЕК Т «У ЧЕ Б НАЯ В Ы ЧИС Л И ТЕЛ Ь НАЯ
ПР А К ТИ К А С ТУ Д ЕН ТО В М ЕХ МА ТА »
91
Ваксман Д.Л., Кашаед А.В., Орлова В.В., Самойлин С.С., Щербачева А.В.
ИН ФО Р МА Ц И О Н Н Ы Е С И С ТЕ МЫ И ЕД И НА Я И Т - ИН Ф Р АС ТР У К ТУ Р А В У З А
92
Васильев М.В., Смуров Н.С.
П Р О Г Р А М МН Ы Й И Н С ТР У М Е Н ТАР ИЙ Р АЗ Р А Б О ТК И ТЕ С ТОВ И
ПР О В Е Д Е Н И Я ТЕС ТИ Р О В А Н И Я
95
Владыкин К.В., Русанова Я.М.
П Р И М ЕН Е Н И Е К О Р Р ЕЛ Я ЦИ ОН НОГ О А НА Л ИЗ А Д Л Я О ТБ ОР А
С ТА ТИ С ТИ ЧЕ С К И З Н А ЧИ МЫ Х ХАР АК ТЕ Р ИС ТИК ПР ОД У К ТИВ НОС Т И
Р А БО ТЫ А С П И Р А Н ТА
97
Власова А.Г.
МЕ Ж ФА К У Л Ь ТЕ ТС К И Й К У Р С « МО Д Е Л И С ИС Т ЕМ НО Й Д ИН А МИК И В
С ОЦ ИАЛ Ь Н О -Г У МА Н И ТА Р Н О Й С Ф ЕР Е »
99
Гаврилова З.П., Свечкарев В.П.
С ИС ТЕ МА И Н ТЕР А К ТИ В Н О Г О К ОН ТР ОЛ Я Р А С Ч Е ТНОГ О З АД А НИ Я ПО
МО Д У Л Ю «С П ЕК ТР А Л ЬН Ы Й А Н АЛ ИЗ Д И С К Р Е ТНО Г О С ИГ Н АЛ А »
101
Гавриляченко Т.В., Кряквин В.Д.
К О М П Л ЕК С К О М П ЬЮ Т ЕР НЫ Х ПР ОГ Р А ММ , М ОД ЕЛ ИР У ЮЩ И Х
НЕС ТА Ц И О Н А Р Н Ы Й Т ЕП Л О П ЕР Е НОС ПР И Т ЕР МО М ИГ Р АЦ ИИ
102
Гармашов С.И., Гершанов В.Ю., Котов А.В.
БА Н К У Ч Е БН О - М Е ТОД ИЧ ЕС К ИХ Р АЗ Р А БО ТО К ЮЖ НОГ О
Ф ЕД ЕР А Л Ь Н О Г О У Н И В ЕР С И ТЕ ТА
105
Глушанин М.В., Ткачева Л.А.
МУ Л Ь ТИ М ЕД И Й Н Ы Е О БР А З О В А ТЕЛ Ь НЫ Е П Р ЕЗ Е Н ТА ЦИ И В ОБ У ЧЕ НИ И
АНГ Л ИЙ С К О МУ Я З Ы К У
107
Гогенко В.В., Дмитриева Н.В., Пасько О.В.
О Р Г А Н И З А Ц И Я С Е ТЕ В ОГ О В З АИ М ОД ЕЙС ТВ ИЯ К АК ФАК ТО Р
ПР О Ф ЕС С И О Н А Л Ь Н О Г О Р А З В И ТИ Я П ЕД АГ О Г ОВ
110
Гончарова В.И., Бахмет Ю.П.
МЕ ТО Д И Ч ЕС К И Е А С П Е К ТЫ В Ф ОР М ИР О В А НИ И И Н ФОР М АЦ ИО НН ОЙ
К У Л Ь ТУ Р Ы БУ Д У Щ И Х ЭК О Н О М ИС ТОВ -М Е НЕ Д Ж Е Р ОВ О БР АЗ ОВ АН И Я В
У С Л ОВ И Я Х Н ЕП Р Е Р Ы В Н О Й П ОД Г О ТОВ К И В С ИС ТЕ М Е «К ОЛ Л ЕД Ж - В У З ПР ЕД П Р И Я ТИ Е »
113
Грищенко Л.П.
В ИД ЕО Д Л Я О Б Р А З О В А Н И Я : А К ТУ АЛ Ь НОС Т Ь И Ф ОР МЫ
116
Губская Н.В., Усачева Т.А., Хаишбашев А.В., Цимбаленко А.В.,
Багдасарян А.Л.
К О М П Л ЕК С П Р О Г Р А М М Д Л Я ИС С Л ЕД ОВ АН И Я И Д ИАГ НО С ТИК И
С ЕР Д Е Ч Н О Г О Р И ТМ А
119
Гуров Ю.В., Загускин С.Л.
ОБ ОП Ы ТЕ И С П О Л ЬЗ О В А Н И Я П К П Р И ПР ОВ ЕД ЕН ИИ Л А БО Р А ТО Р Н Ы Х
З АНЯ ТИ Й П О ТЕ М Е « С И М П Л ЕК С -М Е ТО Д Р Е Ш ЕН ИЯ З АД АЧ Л И НЕ Й НОГ О
ПР ОГ Р А М МИ Р О В А Н И Я »
Гусаков С.В., Землянухина Л.Н., Сантылова Л.И.
6
121
О П Р О ИЗ В О Д И ТЕЛ Ь Н О С ТИ В Ы ЧИ С Л И ТЕ Л Ь Н Ы Х К Л АС ТЕ Р О В
122
Дацюк О.В., Дацюк В.Н.
ИН ТЕ Р Н Е Т - П Р О Е К Т К А К Д О П ОЛ НИ ТЕ Л Ь НЫ Й ИС ТО ЧН ИК МО ТИ В А Ц ИИ
С ТУ Д Е Н ТО В В П Р О Ц Е С С Е О Б У ЧЕ НИЯ И НОС ТР АН Н Ы М Я З Ы К А М
127
Дзюба Е.А., Ларина Т.Ю., Числова А.С.
С ОЗ Д А Н И Е И Р Е А Л И З А Ц И Я МУ Л Ь ТИ МЕ Д И Й НОГ О У Ч ЕБ НО Г О ПОС ОБ ИЯ
«У Д ИВ И ТЕЛ Ь Н Ы Й М И Р О БЫ ЧН Ы Х В Е Щ Е Й »
129
Дивеева Н.В., Клецкий М.Е., Усачева Т.А.
О П ОД Г О ТО В К Е К ЕГ Э П О И Н Ф ОР МА ТИ К Е С ТУ Д Е Н ТОВ К ОЛ Л ЕД Ж Е Й
131
Доброхотова Л.А.
А В ТО МА ТИ З И Р О В А Н Н О Е У П Р АВ Л ЕН И Е О Б У ЧЕ Н ИЕ М В С ИС ТЕ М Е
Д ИС ТА Н Ц И О Н Н О Г О О БР А З О В А Н ИЯ
134
Долгополов В.А., Моисеенко С.И.
ЭЛ ЕК ТР О Н Н О Е У ЧЕ Б Н О Е П О С О БИ Е ПО ТУ Р И З МОВ ЕД Е НИ Ю
136
Долженко Г.П., Долженко Е.Г.
П О С Л ЕД С ТВ И Я И Н ФО Р М А ТИЗ А ЦИ И О БЩ ЕС ТВ А И ПУ ТИ ИХ
ПР ЕОД О Л ЕН И Я
138
Драч А.Н.
Р АЗ Р А БО ТК А А В ТО М А ТИ З И Р О В А НН ОЙ С ИС Т ЕМ Ы Р ЕШ ЕН ИЯ З АД АЧ ПО
ПР ОГ Р А М МИ Р О В А Н И Ю
140
Дубинин А.С.
ИС П О Л ЬЗ О В А Н И Е Л А Б О Р А ТО Р Н ОЙ У С ТА НО В К И ФИ Р М Ы P HY W E Д Л Я
Д Е МО НC ТР А Ц И И В ТО Р О Г О З А К ОН А Н Ь Ю ТО НА
142
Дуймакаев Ш.И., Игнатова Ю.А., Монастырский Л.М., Цветянский А.Л.,
Черемисин Д.Р.
С О Г Л А С О В А Н И Е О Р Г А НИЗ АЦ ИО НН О - Р АС ПО Р Я Д И ТЕ Л ЬНЫ Х
Д ОК У М ЕН ТО В В С И С Т ЕМ Ы ЭЛ ЕК ТР ОН Н ОГ О Д ОК У М ЕН ТО О БО Р О ТА
143
Дядиченко О.В.
МА ТЕ М А ТИ Ч ЕС К И Е М Е ТОД Ы О ЦЕ НК И Э Ф Ф Е К ТИВ Н ОС ТИ
ПЕ Д АГ О Г И Ч ЕС К И Х ЭК С П Е Р И М ЕН ТО В
145
Евланов С.Л.
В ИД ЕОЛ ЕК Ц И И – Р А З Р А Б О ТК А И И С П ОЛ ЬЗ О В АН ИЕ
148
Ерусалимский Я.М
ПР И М ЕН Е Н И Е С О В Р Е МЕ Н Н Ы Х ИН Ф ОР МА Ц ИО ННЫ Х ТЕ ХН ОЛ ОГ И Й В
У Ч Е БН ОМ П Р О Ц ЕС С Е
150
Ефремова А.Н.
ЧЕ М У У ЧИ ТЬ , К А К У Ч И ТЬ, К А К ОЦ ЕН ИВ А ТЬ ?
153
Жак С.В.
МО Д ЕЛ И О Б Н О В Л Е Н И Я А В ТО П А Р К А И ЕГ О У ТИЛ ИЗ АЦ ИИ
156
Жак С.В., Полинский А.В.
С ТА ТИ С ТИ К А И С П О Л Ь З ОВ А НИЯ К ОР ПО Р А ТИ В НОГ О С Е ТЕВ ОГ О
ПР ОГ Р А М МН О Г О О Б Е С П Е Ч ЕН И Я В Ю ФУ
Жаринов С.А., Крукиер Л.А., Лазарева С.А., Цимбаленко А.В.
7
158
ЭЛ ЕК ТР О Н Н Ы Й МУ Л Ь ТИ М ЕД И Й НЫ Й У ЧЕ Б Н ИК П О ИС ТОР ИИ
К ОЛ О НИ З А Ц И И В Н О В О Е В Р ЕМЯ
161
Жегуло Е.В., Кудрявцева А.А., Усачева Т.А.
ОБ ОД Н О М А Л Г О Р И ТМ Е П О С ТР ОЕ НИЯ М А ТЕ МА ТИ Ч ЕС К ИХ М ОД ЕЛ ЕЙ
Д Л Я О П И С А Н И Я С Л О Ж НО ОР Г АН ИЗ ОВ АН Н Ы Х ИЕ Р АР ХИ Ч ЕС К ИХ
С ОЦ ИАЛ Ь Н О -ЭК О Н О М И Ч ЕС К И Х С ИС ТЕ М
163
Жулего В.Г.
Д А Л ЬН ЕЙ Ш Е Е Р АЗ В И ТИЕ К ОО Р Д ИН А ТНО Й О С НОВ Ы
ИН ТЕ Г Р И Р У ЮЩ ЕГ О И Н Ф О Р М А Ц ИО НН ОГ О К ОМ ПЛ Е К С А ( ИИК ) Ю Ф У
165
Загриценко Н.Н., Кондратенко В.А., Орехова О.Д., Пищик Л.А.,
Рудько Е.А., Фомин С.Е., Щетинин Г.В.
ИН ТЕ Г Р А Ц И Я Д А Н Н Ы Х К А К С Р ЕД С ТВ О Р АЗ В И ТИЯ ИН Ф ОР МА ЦИ О НН ОЙ
ИН ФР АС ТР У К ТУ Р Ы Ю ФУ
167
Загриценко Н.Н., Кондратенко В.А., Орехова О.Д., Пищик Л.А.,
Рудько Е.А., Фомин С.Е., Щетинин Г.В.
С ТО ХА С ТИ ЧЕС К А Я Ц Е Л О Ч И С Л ЕН НАЯ ПР ОИЗ В ОД С ТВ ЕН НАЯ З АД А Ч А
169
Землянухина Л.Н., Сантылова Л.И., Гусаков С.В., Евпак И.А.
ИН ТЕ Р Н Е Т - ТЕ Х Н О Л О Г И И В О БУ Ч ЕН ИИ С П ЕЦ ИАЛ ИС ТОВ ЧИ С Л Е НН ОМ У
МО Д ЕЛ И Р О В А Н И Ю З А Д А Ч ЭК ОЛ ОГ ИИ
171
Зубов В.Н.
Л ИН ЕЙ Н Ы Е О Б Ы К Н О В ЕН Н Ы Е Д И Ф ФЕ Р Е НЦ И АЛ Ь НЫ Е У Р АВ Н ЕН ИЯ С
ИМ ПУ Л ЬС Н Ы М В Н ЕШ Н И М В О З Д ЕЙС ТВ ИЕ М
173
Иванов П.С.
ИС П О Л ЬЗ О В А Н И Е Л А Б О Р А ТО Р Н ОЙ У С ТА НО В К И ФИ Р М Ы P HY W E Д Л Я
ПР О В Е Р К И З А К О Н А К У Л О Н А В У ЧЕ Б НО М П Р ОЦ ЕС С Е
175
Игнатова Ю.А., Черемисин Д.Р., Цветянский А.Л., Монастырский Л.М.,
Дуймакаев Ш.И.
Я З Ы К И Р А З М Е ТК И И П О Д Г О ТО В К А У ЧЕ Б НЫ Х М А ТЕ Р И АЛ ОВ Д Л Я
С ИС ТЕ М И Н ТЕ Р Н Е Т - О БР А З О В А Н ИЯ
176
Ключникова А.И., Таранова М.А.
АД А П ТИ В Н О Е О Б У ЧЕ Н И Е П Р Е ПО Д АВ А ТЕЛ Е Й С ТАР Ш ЕГ О В ОЗ Р АС ТА В
ОБЛ АС ТИ И К Т В Ф ЕД Е Р А Л ЬН О М У Н ИВ ЕР С И Т Е ТЕ
178
Коваленко М.И., Газизов А.Р.
АН А Л И З С И С ТЕ М О Р Г А Н И З А ЦИ И Л А Б ОР А ТО Р НЫ Х П Р АК ТИ К У МО В С
У Д АЛ ЕН Н Ы М Д О С ТУ П О М
180
Колпаков Е.А.
К ОМ П ЬЮ ТЕ Р Н О Е МО Д ЕЛ И Р О В АН ИЕ Р А Д И АЦ ИО НН О -К ОН Д У К ТИ В Н ОГ О
ТЕ П Л О О БМ Е Н А В Ч А С ТИ Ч НО ПР ОЗ Р А Ч НО Й ПОЛ У ПР ОВ О Д Н ИК О В О Й
ПЛ АС ТИ Н Е
182
Котов А.В., Гармашов С.И., Гершанов В.Ю.
ИС С Л ЕД О В А Н И Е В ЕК Т О Р Н О Й М ОД ЕЛ И ПР ЕД С ТАВ Л Е НИЯ Д ОК У МЕ Н ТОВ
Котов Э.М.
8
184
Р АЗ Р А БО ТК А М У Л Ь ТИ МЕ Д И ЙН Ы Х ПР ЕЗ ЕН Т АЦ ИЙ НА АН Г Л И ЙС К ОМ
Я З Ы К Е К К У Р С У ” ФИ З И К А Н А Н ОК Л АС ТЕ Р О В ”
186
Кравцова А.Н., Мазалова В.Л., Родина И.С., Сафроненко О.И.,
Солдатов А.В.
С ИС ТЕ МА П О И С К А П Л А Г И А ТА P LA G IA T IN FO R M. ОП Ы Т В Н ЕД Р Е НИ Я И
ЭК С ПЛ У А ТА Ц И И В Ю ФУ
188
Крукиер Л.А., Лазарева С.А., Жаринов С.А., Прохорова Н.Г.,
Цимбаленко А.В., Шаройко О.В.
С ИС ТЕ МА М О Н И ТО Р И Н Г А ИС С Л ЕД ОВ А НИ Й И Р АЗ Р А Б О ТОК В С Ф Е Р Е
НА НО ТЕ Х Н О Л О Г И Й ЮГ А Р О С С И И
191
Крукиер Л.А., Муратова Г.В., Прохорова Н.Г., Ткачева Л.А.
С ОВ Р Е МЕ Н Н Ы Е ТЕХ Н О Л О Г И И С ОЗ Д АН ИЯ И Л Л ЮС ТР А Ц ИЙ К Р ИВ Ы Х И
ПОВ ЕР Х Н О С ТЕ Й
196
Кряквин В.Д., Цывенкова О.А.
ИС П ОЛ ЬЗ О В А Н И Е С И С ТЕ М Ы У Д АЛ ЕН Н ОГ О О БУ Ч ЕН ИЯ TU TO R O F F L IN E
V. 3 . 0 В БО Л ЬШ О М О БР А З О В А ТЕЛ ЬН О М У ЧР Е Ж Д Е НИ И
198
Кулаков С.В., Цукерман В.Д.
ЭФФЕКТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЛИЦЕНЗИЯМИ MICROSOFT И
БЕЗБОЛЕЗНЕННЫЙ ПЕРЕХОД НА WINDOWS 7
200
Лазарева С.А., Мерзляков В.А.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОСМИЧЕСКИХ СНИ МКОВ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
ТОЧНОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
203
Лесной А.С.
ИНТЕРАКТИВНЫЙ ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС «ОСНОВЫ ВОЛОКОННОЙ
ОПТИКИ И ФОТОНИКИ»
205
Латуш Е.Л., Чеботарев Г.Д., Мазурицкий М.И.
ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЕ СОЦИАЛЬНЫЕ СЕТИ КАК ИНСТРУМЕНТ
РЕАЛИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИИ ФОРСАЙТА
206
Литвинов С.В., Носко В.И.
МО Д ЕЛ И Р О В А Н И Е Н А У К О ЕМ К И Х У С Л У Г В ИН ФО Р МА ЦИ ОН НО Й С Р ЕД Е
AN Y LOG IC
208
Ляшенко Н.А., Олишевский Д.П.
МЕ ТО Д И Ч ЕС К О Е О Б ЕС ПЕ Ч ЕН ИЕ И И Т - ИН ФР АС ТР У К ТУ Р А Д Л Я
ПР ЕП ОД А В А Н И Я Н И З К О У Р О В Н ЕГ О П Р ОГ Р А М МИ Р ОВ АН ИЯ
210
Маевский А.Э., Пеленицын А.М.
С Е ТЕВ Ы Е А П П А Р А ТН О -П Р ОГ Р А М МНЫ Е К О М ПЛ ЕК С Ы К АК
ЭЛ ЕК ТР О Н Н О - О БР А З О В А ТЕЛ ЬН Ы Е Р ЕС У Р С Ы НОВ ОГ О П ОК ОЛ ЕН ИЯ
213
Мазурицкий М.И., Панасов В.Л., Рубанчик В.Б., Таранова М.А.
Н ЕК О ТО Р Ы Е Р ЕШ ЕН И Я Д Л Я П ОВ Ы Ш Е НИ Я Э Ф ФЕ К ТИВ Н ОС ТИ
ЭЛ ЕК ТР О Н Н Ы Х У Ч Е БН И К О В
215
Мазурицкий М.И., Рубанчик В.Б.
О Б Н А Р У Ж Е Н И Е ФАК Т ОВ Д У БЛ ИР ОВ А НИ Я И НФ ОР М АЦ ИИ В
Д ОК У М ЕН ТИ Р О В А Н Н Ы Х Р ЕЗ У Л Ь ТА ТА Х С А МОС ТО Я ТЕЛ ЬН ОЙ У ЧЕ БН ОЙ
Д ЕЯ ТЕ Л Ь Н О С ТИ С ТУ Д ЕН ТО В
Маликов А.В., Целиковский А.С.
9
217
МО Д ЕЛ И О П ЕР А ТИ В Н О Г О У П Р АВ Л ЕН ИЯ ИН В ЕС ТИ ЦИЯ М И И ИХ
ПР ОГ Р А М Н А Я П О Д Д ЕР Ж К А
219
Малыхин Г.Ю.
Р АН Ж И Р О В А Н И Е Д О К У М ЕН ТО В П О Р ЕЛ ЕВ А Н ТНОС ТИ З А ПР ОС У П Р И
ПО ИС К Е В ЭЛ ЕК ТР О Н Н О Й Б И БЛ И О ТЕК Е Р ЕС ПУ БЛ ИК И К АР ЕЛ ИЯ
221
Марахтанов А.Г., Насадкина О.Ю.
О Б У Ч Е Н И Е И Н О С ТР А Н НО МУ Я З Ы К У С ИС П О Л ЬЗ ОВ АН И ЕМ
ИН ФО Р МА Ц И О Н Н Ы Х ТЕХ Н О Л О Г И Й
224
Мелконян А.А., Ковальская С.Н.
И С П О Л ЬЗ О В А Н И Е К О МП Ь Ю ТЕ Р НЫ Х ТЕ ХН О Л ОГ И Й П Р И ОЦ Е НК Е
БЛ ИЗ О С ТИ ЭК С П Е Р И М ЕН ТА Л Ь НОГ О Р АС ПР Е Д ЕЛ ЕН ИЯ ФИЗ И ЧЕ С К О Й
В ЕЛ И Ч И Н Ы К Н О Р М А Л ЬН О МУ
227
Монастырский Л.М., Игнатова Ю.А., Цветянский А.Л.
ИС П О Л ЬЗ О В А Н И Е К О МП Ь Ю ТЕ Р НЫ Х ТЕ ХН О Л ОГ И Й В ФИ З И ЧЕ С К О Й
Л АБ ОР А ТО Р И И
229
Монастырский Л.М., Игнатова Ю.А., Цветянский А.Л.
МЕ ТО Д И Ч ЕС К ИЕ АС ПЕ К ТЫ ИЗ У Ч ЕН ИЯ С В О Б ОД Н О –
Р А С П Р О С Т Р А Н Я Е М О Г О М А ТЕ М А ТИ ЧЕС К ОГ О П АК Е ТА S C I LAB В
ПР О Ф ИЛ ЬН О Й Ш К О Л Е
230
Москвин К.М.
И С С Л ЕД О В А Н И Е П О Л И ТИ ЧЕС К О Й Н АП Р Я Ж ЕН НОС ТИ М Е ТО Д А МИ
ИН ТЕЛ Л ЕК ТУ А Л ЬН О Г О А Н А Л И З А Д А НН Ы Х
232
Мощенко И.Н., Литвинов С.В.
Р О Л Ь И Н ФО Р М А Ц И О Н НЫ Х ТЕХ НОЛ ОГ ИЙ В С ОВ Р Е МЕ НН Ы Х
МЕ Ж Д У Н А Р О Д Н Ы Х ЭК О Н О М И ЧЕС К И Х О ТН О Ш ЕН ИЯ Х
234
Муратова А.В.
ПОВ Ы Ш Е Н И Е К В А Л И Ф И К А Ц И И Р АБ О ТН ИК О В О БР АЗ ОВ АН ИЯ ЮЖ Н ОГ О
Ф ЕД ЕР А Л Ь Н О Г О О К Р У Г А
237
Муратова Г.В., Гончарова В.И., Ткачева Л.А., Хлебунова С.Ф.
«В И Р ТУ А Л Ь Н Ы Й Г А З О В Ы Й ПР ОМ Ы С Е Л » В С ИС ТЕ МЕ У П Р А В Л Е НИЯ
БЕЗ О ПАС Н О С ТЬ Ю Н А П Р О И З В ОД С ТВ Е
241
Мурыгин А.П., Прозорова Г.Н., Мурыгин С.П., Грибов В.С.
МЕ ТО Д И Ч ЕС К И Й ПО Т ЕН ЦИ АЛ В Е Б -К В ЕС ТО В В О БУ Ч ЕН ИИ
И Н ОС ТР А Н Н О МУ Я З Ы К У
245
Панина М.С.
ИН ТЕ Р А К ТИ В Н Ы Е ТЕ Х Н О Л О Г И И В У Ч Е БН О М П Р О ЦЕ С С Е
247
Пекшева А.Г.
ЭФ Ф ЕК ТИ В Н О С ТЬ О БУ ЧА ЮЩ ИХ ИН Ф ОР МА Ц ИО ННЫ Х ТЕ ХН ОЛ ОГ И Й В
ПР ЕП ОД А В А Н И И Г У М А Н И ТА Р Н Ы Х Д И С Ц ИП Л ИН
250
Песчанная И.В., Песчанная О.В.
С Р А В Н И ТЕ Л Ь Н Ы Й А Н АЛ ИЗ И МОД И ФИК АЦ ИЯ АЛ Г ОР И ТМ ОВ
В ОС С ТА Н О В Л Е Н И Я И З О Б Р А Ж Е НИ Й
Пилиди В.С., Подрезов Д.Е.
10
253
Р А З Р А БО ТК А Б И БЛ И О ТЕ К И ОБ Р А Б О ТК И ИЗ О БР АЖ ЕН ИЙ Д Л Я
ПЛ А ТФ О Р М Ы . N E T
255
Пилиди В.С., Чернухин Н.А.
ИН ТЕ Г Р А Ц И Я У Ч ЕБ Н Ы Х П Л А Н ОВ В I T - ИН Ф Р АС ТР У К ТУ Р У У Ч Е БН О Г О
ПР О Ц ЕС С А И В И З У А Л И З А Ц И Я НА С А Й ТЕ С ИС П ОЛ ЬЗ ОВ АН ИЕ М X M L ТЕ ХН ОЛ О Г И Й
257
Пищик Л.А., Гунько В.Н., Слынько Н.А.
О П Р ЕД ЕЛ ЕН И Е Р ЕЙ ТИ НГ А С ТУ Д ЕН ТОВ П О Р ЕЗ У Л Ь ТА ТА М
К ОМ П ЬЮ ТЕ Р Н О Г О ТЕ С ТИ Р О В А Н ИЯ
260
Попов А.П., Попова Т.Ю., Манаенкова О.Н.
С ОВ Р Е МЕ Н Н Ы Й К О МП Л ЕК С К О МП Ь Ю ТЕР НО Г О ТЕС ТИ Р О В А НИЯ
262
Попов А.П., Железняк Е.Ю., Зыкова О.И.
С О В Р Е МЕ Н Н Ы Е У ЧЕ Б НО -М Е ТО Д И Ч ЕС К И Е Р ЕС У Р С Ы В
Г ЕОЛ ОГ И Ч ЕС К И М О БР А З О В А Н ИИ : С П Е ЦИ Ф ИК А, З АД А ЧИ, С ТР У К ТУ Р А
265
Попов Ю.В.
С ТР У К ТУ Р А МЕ Ж Д И С Ц И ПЛ И НАР НЫ Х ЭЛ ЕК ТР ОН НЫ Х У ЧЕ Б НЫ Х
Р ЕС У Р С О В П О Л И Г О Н О В П Р А К ТИК Ю ФУ
268
Попов Ю.В., Боздунов М.С., Левченко С.В.
И Н ФО Р МА Ц И О Н Н Ы Е Р ЕС У Р С Ы И К АЧ ЕС ТВ О НЕ Ф ТЕ Г АЗ ОВ ОГ О
ОБ Р АЗ ОВ А Н И Я
270
Прозорова Г.Н.
ИС П ОЛ ЬЗ О В А Н И Е Х О С ТИ Н Г А В Р АМ К А Х О Б Р АЗ О В А ТЕЛ Ь НЫ Х К У Р С ОВ
ПО В Е Б - ТЕ Х Н О Л О Г И Я М
276
Пучкин М.В.
И С П О Л ЬЗ О В А Н ИЕ ЭК С ПЕ Р ТНЫ Х С И С ТЕ М И ЭЛ Е М ЕН ТО В
ИС К У С С ТВ Е Н Н О Г О И Н ТЕЛ Л ЕК ТА В О БР АЗ ОВ А НИ И
280
Пытель Е.Н.
С ПОС О БЫ В Ы П О Л Н ЕН И Я З А П Р ОС ОВ В С ИД D IS G O
283
Пыхалов А.В.
П Р ЕЗ Е Н ТА Ц И Я P O W ER P O IN T К АК С Р ЕД С ТВ О ПОВ Ы Ш ЕН ИЯ
МО ТИ В А Ц И И К И З У ЧЕ Н И Ю Х И МИ И
285
Рыбина И.Н., Гончарова Е.А., Середа А.В.
О М Е ТО Д И К Е П Р И М ЕН ЕН И Я Н АД С ТР О ЙК И E XC E L « ПО ИС К Р ЕШ Е Н ИЯ »
ПР И П Р О В ЕД ЕН И И Л А БО Р А ТО Р Н Ы Х З АНЯ ТИ Й П О ТЕ МА М М ОД У Л Я
«В Ы ПУ К Л О Е П Р О Г Р А ММ И Р О В А Н ИЕ »
286
Сантылова Л.И., Гусаков С.В., Землянухина Л.Н.
МА Г И С ТЕ Р С К А Я П Р О Г Р А ММ А «С ИС ТЕ МН О Е МО Д ЕЛ ИР ОВ А НИ Е И
ПР ОГ Н О З И Р О В А Н И Е В С О Ц И А Л Ь НО -Г У М АН И ТАР НО Й С ФЕ Р Е»
288
Свечкарев В.П., Розин М.Д.
В ИР ТУ А Л Ь Н А Я Л А Б О Р А ТО Р Н А Я Р А Б О ТА П О МЕ ХА НИ К Е М А ТЕР ИА Л ОВ
290
Сигаева Т.В.
ТЬ Ю ТО Р С К О Е С О П Р О В О Ж Д ЕН И Е Д ЕЯ ТЕЛ Ь НО С ТИ О БУ ЧА ЮЩ ИХ С Я В
С Р Е Д Е M O O D LE
Соколова О.И.
11
292
Р АЗ Р А БО ТК А М ЕЖ Д И С Ц И П Л И НАР НО Г О Р АЗ Д ЕЛ А « НА НО Р АЗ М ЕР НА Я
С ТР У К ТУ Р А В ЕЩ ЕС ТВ А » А НГ Л ОЯ З Ы ЧН ОГ О ОБ Р АЗ ОВ А ТЕ Л ЬН ОГ О
ПОР ТА Л А Ю ФУ
295
Солдатов А.В., Кравцова А.Н., Сафроненко О.И.
О П Ы Т И С П О Л ЬЗ О В А Н ИЯ Д В У Я З Ы ЧН ОГ О С А Й ТА В НА У Ч НО Й
Д ЕЯ ТЕ Л Ь Н О С ТИ Н О Ц «Н А Н ОР АЗ МЕ Р Н АЯ С Т Р У К ТУ Р А В ЕЩ ЕС ТВ А »
ЮЖ Н ОГ О ФЕ Д Е Р А Л Ь Н О Г О У Н И В Е Р С И ТЕ ТА
297
Солдатов М.А., Гуда А.А., Сафроненко О.И., Солдатов А.В.
К АК И М Д О Л Ж Е Н Б Ы ТЬ С А Й Т НА У Ч НО - ИН НО В АЦ ИО Н Н ОЙ Ф ИР МЫ ,
С А Й Т О Б Р А З О В А ТЕ Л Ь НОГ О У ЧР ЕЖ Д Е НИЯ , С АЙ Т Н АУ Ч НО Й
ОР Г А Н И З А Ц И И / П Р О ЕК ТА ?
298
Соловьев А.С.
И С П О Л ЬЗ О В АН ИЕ К О МП Ь Ю ТЕ Р НЫ Х ТЕ ХН О Л ОГ И Й В
С А М О С ТО Я ТЕ Л ЬН О Й Р А Б О ТЕ М АГ ИС ТР АН ТО В -И НО С ТР А ЦЕВ Н АД
ХУ Д ОЖ ЕС ТВ Е Н Н Ы М ТЕК С ТО М
300
Сотникова О.П., Устименко Н.М.
ОБ Р А З О В А ТЕ Л ЬН Ы Й С ЕР В ЕР – У ЧЕ Б НО - МЕ Т ОД И Ч ЕС К АЯ О С Н ОВ А
ЕД И Н О Й И Н Ф О Р МА Ц И ОН НО Й С Р ЕД Ы Р ОС ТО В С К ОГ О ФИЛ ИАЛ А
Р ОС С ИЙ С К О Й ТА МО Ж ЕН Н О Й А К АД Е МИ И
302
Старикова О.Г.
ИН ТЕ Р А К ТИ В Н О Е П Р И Л О Ж ЕН ИЕ, М ОД ЕЛ И Р У ЮЩ ЕЕ Р Е Ш Е НИ Е З АД АЧ И
N ТЕЛ П Р И Р А З Л И ЧН Ы Х ТИ П А Х В З А ИМ ОД ЕЙ С ТВ И Й
305
Стрюков Д.В., Фомин Г.В.
НОВ АЯ В ЕР С И Я П Р О Г Р А М МЫ М ОД ЕЛ И Р ОВ А НИЯ АН ТЕ Н НЫ Х С И С ТЕМ
307
Супрун Д.А., Федоров С.А.
Г ЕО ПО Р ТА Л – Н О В Ы Й И Н С ТР У М Е Н Т ИН Ф ОР МА ЦИ ОН НЫ Х ТЕ ХН ОЛ ОГ И Й
308
Сурков Ф.А.
З А Д А Ч И П ОД Д Е Р Ж К И ПР И НЯ ТИЯ Р ЕШ Е НИ Й В
С ЕЛ ЬС К О Х О З Я Й С ТВ Е Н Н О Й О ТР АС Л И С ИС ПОЛ ЬЗ ОВ А НИ ЕМ Г ИС И
К ОС МИ Ч ЕС К О Г О МО Н И ТО Р И Н Г А
309
Суркова Е.Ф.
ОЦ ЕН К А П Р О Ф ЕС С И О Н А Л ЬН Ы Х К О МП Е ТЕ Н ЦИ Й П Р И ПО Д Г О ТОВ К Е
К А Д Р О В Д Л Я Р А Б О ЧИ Х П Р О Ф ЕС С И Й В О ТР А С Л ЕВ Ы Х У Ч Е БН Ы Х
З АВ Е Д Е Н И Я Х
313
Сухорукова О.Б., Литвиненко А.Н.
МУ Л Ь ТИ М ЕД И Й Н Ы Е О БР АЗ ОВ А ТЕЛ Ь НЫ Е М А ТЕ Р И АЛ Ы Д Л Я
ПЕ Р Е ПО Д Г О ТО В К И К А Д Р О В В О БЛ АС ТИ НА НО ТЕ ХН ОЛ О Г И Й
315
Сучкова С.А., Попузин В.В., Родина И.С.
ИН ТЕ Р Н Е Т - «С Е Р Ф И Н Г » К АК ЭФ Ф ЕК ТИ В Н ОЕ С Р Е Д С ТВ О Р АЗ В И ТИЯ
Н А В Ы К О В Р АЗ Л И ЧН Ы Х В И Д ОВ Ч ТЕ Н ИЯ В О БУ Ч ЕН ИИ
ИН ОС ТР А Н Н О МУ Я З Ы К У
316
Теселкина О.Е.
О ФО Р М И Р О В А Н И И И НД И В ИД У АЛ Ь НОГ О Н АБ ОР А И Н ТЕ Р Н Е Т Р ЕС У Р С О В В Х О Д Е М Е ТО Д И Ч ЕС К О Й П ОД Г О Т ОВ К И С ТУ Д ЕН ТО В Г ЕОГ Р А Ф О В
Тимофеева З.М.
12
318
МЕ ТО Д И К А О БУ ЧЕ Н И Я И К Т У ЧА Щ И ХС Я У Ч Р ЕЖ Д Е НИ Й НА ЧАЛ Ь Н ОГ О И
С Р Е Д Н ЕГ О П Р О ФЕ С С И О Н А Л Ь Н ОГ О ОБ Р АЗ ОВ АН ИЯ
320
Толстоноженко Г.А.
Р О Л Ь Р ЕС У Р С О В И Н ТЕ Р Н Е ТА В ПР ОЦ ЕС С Е И З У Ч ЕН ИЯ И
ИС С Л ЕД О В А Н И Я Ф У Н К Ц И О Н А Л ЬНЫ Х МА ТЕ Р ИАЛ ОВ
322
Тополов В.Ю., Криворучко А.В.
С ОЗ Д А Н И Е ТЕ С ТО В В C MS D R U P A L
324
Трофимчук А.М., Шабас И.Н.
ОБ ЕС П Е Ч ЕН И Е Д О С ТУ П А К ЭЛ ЕК ТР ОН НЫ М У Ч Е БН Ы М М А ТЕР ИАЛ АМ
В С И С ТЕ М Е Д И С ТА Н Ц И Н Н ОГ О О Б У Ч ЕН ИЯ I B M LO TU S WO R KP LA C E
C O LLA B O R A TIV E LEA R N IN G
326
Турьев А.А., Богданов Р.В.
П О Д Г О ТОВ К А С ТУ Д Е Н ТОВ К ОЛ И МП ИАД А М ПО
ПР ОГ Р А М МИ Р О В А Н И Ю
328
Тухманов А.В.
Р АЗ Р А БО ТК А И Н ТЕЛ Л ЕК ТУ А Л Ь НО Й С ИС ТЕ МЫ Д И АГ Н ОС ТИ Р ОВ А НИЯ
С Л ОЖ Н Ы Х ТЕ Х Н И Ч ЕС К И Х О БЪ ЕК ТОВ
330
Харахашян С.М., Александров П.В.
В И Р ТУ А Л Ь Н Ы Й ЧИ ТА Л ЬН Ы Й З АЛ К АК ФО Р МА ПР ЕД С ТА В Л Е Н ИЯ
У Ч Е БН Ы Х К О Н ТЕ Н ТО В
332
Хатламаджиян П.А.
ФО Р М И Р О В А Н И Е Д И А Г Н О С ТИ Ч ЕС К ИХ К О М ПЕ ТЕ Н ЦИ Й У БУ Д У Щ И Х
У Ч И ТЕЛ ЕЙ И Н Ф О Р МА ТИ К И
334
Чередниченко Т.В., Кузнецова Т.К.
С ТА ТИ С ТИ ЧЕ С К А Я О Б Р А БО ТК А Д АН НЫ Х – ЧЕ М С Ч И ТА ТЬ?
336
Чикин А.Л., Лазарева С.А.
НЕК О ТО Р Ы Е А С П Е К ТЫ П Р И МЕ Н ЕН ИЯ И Н ТЕ Р АК ТИВ НЫ Х Д ОС О К В
ОБ Р АЗ ОВ А ТЕ Л ЬН О М П Р О Ц ЕС С Е В В Ы С Ш Е Й Ш К ОЛ Е
338
Чикина Л.Г., Шабас И.Н.
ОБ У Ч Е Н И Е И В О С П И Т А Н И Е В В У З Е В ЭП О Х У И НФ ОР М АЦ ИО НН ОГ О
ОБ Щ ЕС ТВ А
340
Числова А.С.
МО Д ЕЛ И Д ЕЯ ТЕ Л Ь НО С ТИ АГ Р АР НОГ О П Р ЕД П Р ИЯ ТИЯ И ИХ
ИС С Л ЕД О В А Н И Е С П О МО Щ Ь Ю С ИС ТЕ М ОД У
342
Чурикова С.Ю.
И С П О Л ЬЗ О В А Н И Е И Н ТЕР АК ТИВ НО Й Д ОС К И В ПР ЕП ОД АВ А НИ И
ИН ФО Р МА ТИ К И В В У З А Х
344
Шабас И.Н., Чикина Л.Г.
В Е БИ НА Р И Л И С ЕМ И Н А Р ?
347
Шалимова Г.В.
Н ЕК О ТО Р Ы Е А С П Е К ТЫ В Н ЕД Р Е НИЯ У Н И ФИ ЦИР ОВ АН НЫ Х
С ОЦ ИАЛ Ь Н Ы Х К А Р Т
Шашков С.С.
13
349
У Ч Е БН О - М Е ТО Д И ЧЕС К ОЕ О БЕ С П Е ЧЕ НИ Е Р АЗ В И ТИ Я ИК Т К О М П Е ТЕН ТН О С ТИ М А Г ИС ТР АН ТО В ФАК У Л Ь ТЕ ТА С О ЦИ АЛ ЬН О ИС ТОР И ЧЕС К О Г О О БР А З О В А Н ИЯ
353
Швыдкова Н.А.
ИС П О Л ЬЗ О В А Н И Е ФЛ Э Ш АН И МА ЦИ Й В К У Р С Е «Х ИМ ИЯ ТВ ЕР Д ОГ О
ТЕЛ А » Д Л Я М А Г И С ТР О В
356
Штехин И.Е., Солдатов А.В.
Р АЗ Р А БО ТК А И О П Ы Т И С П О Л ЬЗ ОВ АН ИЯ ЭЛ Е К ТР ОН НОГ О У Ч Е БН ИК А
«Р ЕН ТГ Е Н О Г Р А ФИ Я »
Шукаев И.Л., Налбандян В.Б.
14
359
ПРИМЕНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ИНТЕРНЕТ-ТЕХНОЛОГИЙ
В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ ВУЗА
Крукиер Л.А., Муратова Г.В., Салтыкова Н.Н.
Южный федеральный университет,
ЮГИНФО
E-mail: [email protected]; [email protected], [email protected]
Современное образовательное пространство вуза невозможно
представить без информационных
технологий и
средств
телекоммуникации,
открывающих
принципиально
новые
возможности образования, общения и обладающих серьезным
педагогическим потенциалом.
На протяжении последнего десятилетия Южно-российский
региональный центр информатизации ЮФУ (ЮГИНФО) ведёт
активную работу в области внедрения информационных
телекоммуникационных технологий в образовательный процесс. За
это время цели и задачи информатизации кардинально изменились.
Десять лет назад наиболее актуальной задачей было формирование
телекоммуникационной сети образовательных учреждений и
организация доступа их к сети Интернет: в Ростовской области при
поддержке
фонда Сороса был реализован региональный
телекоммуникационный проект для бюджетных организаций
Ростовской области, основным исполнителем которого выступил
ЮГИНФО. Созданная в рамках проекта сеть явилась основой для
телекоммуникационной сети юга России, объединившей крупные
вузы субъектов ЮФО. Для многих из них данный проект был
единственной возможностью получить доступ в Интернет. На тот
момент наиболее важными для вузов услугами Сети были wwwсервис и электронная почта.
Сегодня ситуация изменилась радикальным образом:
коммерческие провайдеры обеспечивают достаточно дешевую и
качественную услугу по подключению к Интернет. А перед
университетскими Центрами информатизации встают новые задачи,
связанные, в первую очередь, с необходимостью более эффективной
организации
информации,
повышения
результативности
её
использования, создания единого информационного пространства вуза.
Одним из необходимых условий обеспечения качества
современного образования является требование постоянного и
непрерывного повышения квалификации кадров, задействованных в
образовательном процессе. Важную роль в этом играют современные
сервисы сети Интернет. Наряду с давно известными и широко
15
используемыми в образовательной среде Интернет-сервисами, такими
как WWW, электронная почта, служба новостей, сегодня важную
роль в профессиональной деятельности преподавателя играют так
называемые сервисы второго поколения (Web2.0), ориентированные
на коллективное создание и использование ресурсов. Причем
коллектив участников является открытым и не ограничен практически
никакими границами.
Наиболее распространенными из них и применимыми в
образовательном процессе являются блоги, технология «Вики» и
социальные сети.
Блог – это веб-сайт, основное содержимое которого — регулярно
добавляемые записи, отсортированные в обратном хронологическом
порядке. Возможность публикации отзывов посетителями, характерная
для блогов, делает их средой сетевого общения, имеющей ряд
преимуществ перед электронной почтой, группами новостей, вебфорумами. Сегодня в Интернет существует много специализированных
блогов, в том числе посвящённых теме образования. Часто это блоги
определенных учебных заведений, в которых участники обсуждают
процесс обучения, проблемы образования.
Вики (англ. wiki) — веб-сайт, структуру и содержимое которого
пользователи Интернет могут сообща изменять с помощью
инструментов, предоставляемых самим сайтом. Наиболее популярным
сайтом, созданным по технологии Вики, является Википедия
(http://wikipedia.org). Википедия произвела революцию в динамике
создания контента. Сотни страниц добавляются каждый день. По
данным на конец 2009 года зарегистрировано около полумиллиона
статей на русском языке, более трех миллионов – на английском, почти
по миллиону на немецком, французском и т.д.
Использование
новых
сервисов
Интернет
позволяет
преподавателю не только находить материалы, необходимые для
использования в образовательном процессе, но и получать информацию
о способах деятельности. Можно получить информацию о том, как
находить, редактировать, создавать или использовать цифровые
образовательные ресурсы в своей профессиональной деятельности.
Кроме того, можно консультироваться по всем возникающим вопросам
с коллегами по работе, владеющими этими технологиями. Для этого
необходимо участвовать в педагогических Интернет-сообществах
(прежде всего, это профессиональные форумы и социальные сети).
Социальной сетью считается программное обеспечение в
Интернете, позволяющее пользователям создавать свои профили и
связываться с другими участниками в виртуальном пространстве.
Ценность данного сервиса для обучения и развития видна, например, в
американской социальной сети Facebook, которой пользуются более 50
16
млн. человек. Facebook позволяет преподавателям университетов
создавать курсы для студентов. Более того, организации могут создать
закрытую корпоративную сеть сотрудников на платформе Facebook. Она
предназначена для работников одной компании, которые могут
находиться на постоянной связи с коллегами из разных филиалов,
публиковать новости своей организации и т. д.
Рассматривая
современные
сервисы
сети
Интернет,
использующиеся в образовательном процессе, нельзя не упомянуть об
интегрированных решениях в этой области, к которым, в частности,
относится серия программ и служб Microsoft в Интернете,
предназначенная для академической среды - Live@edu. Данное решение
предоставляет возможность удобной коммуникации между всеми
участниками учебного процесса, которые могут общаться в единой
среде – по электронной почте, в блогах, с помощью сервисов
мгновенных текстовых, голосовых и видеосообщений. Например,
преподаватели получают возможность взаимодействовать со
студентами, рассылая информацию по сформированным спискам
рассылки, и студенты могут оперативно получать информацию:
уведомления об экстренном переносе занятий, расписания, информацию
о проходящих в университете мероприятиях. Эти сервисы уже широко
распространены в мире, и на сегодняшний день социальная сеть Live
Spaces, входящая в набор Live@edu, насчитывает более 500 млн
пользователей в 120 странах мира. В России в программе участвуют
более 30 учебных заведений различного масштаба – от 3 до 160 тыс.
студентов.
Набор сервисов Live@edu – это пример создания единого
информационного пространства в отдельном вузе. Более того,
распространение подобных сервисов в учебных организациях даёт
предпосылки к появлению в Сети отдельного образовательного
сообщества для обмена опытом коллег, общения по узким интересам,
взаимодействия выпускников и студентов различных вузов.
Таким образом, современные Web-сервисы второго поколения
играют очень важную роль в создании единого информационного
пространства вуза, а также общей академической Интернет-среды.
Задачей ЮГИНФО на ближайшую перспективу как раз и является
внедрение всех этих новых сервисов в ЮФУ. Одним из путей решения
этой задачи является проект «Разработка методов, технологий и
программных средств построения распределенной инфраструктуры
образовательных и научных информационных ресурсов университета
федерального уровня», выполняемый ЮГИНФО в рамках реализации
аналитической ведомственной целевой программы “Развитие научного
потенциала высшей школы (2009-2010 годы)”.
17
ЭЛЕКТРОННЫЙ ЗАДАЧНИК
ПО ПАРАЛЛЕЛЬНОМУ MPI-ПРОГРАММИРОВАНИЮ
Абрамян М.Э.
Южный федеральный университет,
факультет математики, механики и компьютерных наук
E-mail: [email protected]
В докладе описывается комплекс «Programming Taskbook for
MPI» (PT for MPI), содержащий набор заданий по параллельному
программированию с применением технологии MPI. Комплекс PT for
MPI должен использоваться совместно с базовым вариантом
задачника Programming Taskbook версии не ниже 4.9.
Задания на параллельное MPI-программирование могут
выполняться на языках Паскаль и С++ в следующих программных
средах: Borland Delphi 7.0 и Turbo Delphi 2006; Free Pascal Lazarus 0.9;
Microsoft Visual C++ 6.0; Microsoft Visual Studio .NET 2003, 2005 и
2008. К программам учащегося должна подключаться динамическая
библиотека mpich.dll, входящая в состав комплекса MPICH. Для
программ на С++ доступ к библиотеке обеспечивается с помощью
файла mpich.lib и набора заголовочных файлов (также входящих в
систему MPICH), а для программ на Паскале — с помощью модуля
MPI.pas, который разработан автором комплекса PT for MPI и
содержит описания констант, типов и более 120 функций MPI.
Комплекс PT for MPI предоставляет при выполнении заданий те
же возможности, что и базовый задачник Programming Taskbook; в
частности, он передает программе учащегося исходные данные,
проверяет правильность результатов, полученных программой, и
сохраняет сведения о каждом тестовом испытании программы в
специальном файле. Кроме того, в данном комплексе предусмотрены
следующие дополнительные возможности, связанные со спецификой
выполнения программ в параллельном режиме:
 демонстрационный просмотр заданий, не требующий
использования параллельного режима;
 создание для выбранного задания проекта-заготовки с
подключенными к нему модулями библиотеки MPI;
 особый механизм, обеспечивающий выполнение программы
учащегося в параллельном режиме при ее обычном запуске из среды
разработки: запущенная программа выполняет запуск приложения
MPIRun.exe из комплекса MPICH, которое, в свою очередь, запускает
программу в параллельном режиме (все процессы выполняются на
локальном компьютере);
18
 передача каждому процессу параллельной программы его
собственного набора исходных данных;
 получение от каждого процесса требуемых результатов и их
автоматическая пересылка в главный процесс для проверки и
отображения в окне задачника;
 вывод информации об ошибках времени выполнения и
ошибках ввода-вывода с указанием рангов (номеров) процессов, в
которых эти ошибки произошли;
 возможность вывода отладочной информации для каждого
процесса в специальном разделе окна задачника;
 завершение всех запущенных процессов даже в случае
зависания параллельной программы.
Перечисленные выше возможности избавляют учащегося от
необходимости выполнения дополнительных действий, связанных с
запуском его программы в параллельном режиме, и упрощают
выявление и исправление стандартных ошибок, возникающих в
параллельных программах.
Использование исходных данных, подготовленных задачником
для каждого процесса параллельной программы, наглядный вывод в
одном окне всех результатов, полученных каждым процессом, и их
автоматическая проверка, а также дополнительные средства отладки
позволяют учащемуся сосредоточиться на алгоритме реализации
параллельной программы, выполняющей задание, существенно
ускоряют разработку алгоритма и обеспечивают его надежное
тестирование.
В состав комплекса PT for MPI включена группа учебных
заданий MPIBegin, которая содержит 100 заданий, предназначенных
для ознакомления с возможностями библиотеки MPI 1.1. Задания
разбиты на следующие подгруппы:
 «Процессы и их ранги» (6 заданий),
 «Обмен сообщениями между отдельными процессами» (23),
 «Коллективная пересылка данных» (18),
 «Коллективные операции редукции» (10),
 «Производные типы и упаковка данных» (13),
 «Группы процессов и коммуникаторы» (12),
 «Виртуальные топологии» (18).
С помощью конструктора учебных заданий PT4TaskMaker
преподаватель может разрабатывать дополнительные группы заданий,
связанные с параллельным MPI-программированием.
Подробная информация о возможностях комплекса PT for MPI
содержится на сайте ptaskbook.com.
19
ЭЛЕКТРОННЫЙ ЗАДАЧНИК ПО ПРОГРАММИРОВАНИЮ
ДЛЯ СИСТЕМЫ 1С:ПРЕДПРИЯТИЕ
Абрамян М.Э., Беренкеева М.Ю.
Южный федеральный университет,
факультет математики, механики и компьютерных наук
E-mail: [email protected], [email protected]
В докладе описываются особенности реализации задачника
Programming Taskbook для системы 1C:Предприятие.
Электронный задачник Programming Taskbook 4 организован
таким образом, что его можно использовать для разных языков
программирования посредством «встраивания» в различные
программные среды [1]. Система 1C:Предприятие имеет свой язык
программирования, подобный языку Visual Basic, и связанную с ним
программную среду. Кроме того, она может подключать внешние
модули, оформленные в виде компонентов ActiveX. Это позволяет
интегрировать в данную среду задачник Programming Taskbook и
использовать его для практического изучения языка системы 1C —
его управляющих конструкций, примитивных типов данных и
связанных с ними встроенных процедур и функций, а также
особенностей работы с универсальными коллекциями и файлами.
Связь между ядром задачника и программной средой системы
1С:Предприятие осуществляется с помощью ActiveX-компонента
pt4_1c.dll. С помощью данного компонента система 1С получает
доступ ко всем функциям задачника, включая его инициализацию,
выбор задания для выполнения, ввод исходных данных и вывод
результатов, обработку ошибок времени выполнения и т. д.
При использовании задачника для системы 1C:Предприятие был
учтен ряд особенностей ее языка программирования. Поскольку в
языке 1С имеется единственный числовой тип Number, в варианте
задачника для 1С не различаются целые и вещественные числовые
данные. Не различаются также символьные и строковые данные (как и
в варианте для языка Visual Basic). Ввод исходных данных при
выполнении заданий в среде 1С осуществляется с помощью функций
GetBool, GetNumber и GetString, каждая из которых возвращает
очередной элемент исходных данных логического, числового или
строкового типа соответственно. Вывод результатов любого типа
осуществляется с помощью процедуры Put. В языке 1С можно
использовать русские эквиваленты ключевых слов и имен
подпрограмм, поэтому в задачнике предусмотрены русские названия
для подпрограмм, обеспечивающих инициализацию задания и ввод20
вывод данных: Задание, ПолучитьЧисло, Вывести и т. д. Язык 1С не
содержит средств для работы с типизированными двоичными
файлами, поэтому в задачнике для 1C используется особая группа
File1C, включающая только те задания из стандартных групп File и
Text, которые связаны с нетипизированными и текстовыми файлами.
В варианте задачника для системы 1С:Предприятие реализован
особый механизм создания программ-заготовок для выполнения
требуемого задания. Необходимость в специальном механизме
обусловлена тем, что программы на языке 1С хранятся в виде
компонентов (модулей) баз данных. Поэтому в рабочем каталоге
учащегося задачник размещает учебную базу данных, а
вспомогательный программный модуль задачника PT4Load не только
создает программу-заготовку для выбранного задания, но и
обеспечивает ее подключение к учебной базе. Таким образом, для
настройки системы 1С на выполнение требуемого задания достаточно
запустить модуль PT4Load и указать в нем имя задания, после чего он
автоматически создаст программу-заготовку, подключит ее к учебной
базе данных и загрузит эту базу в приложение «Конфигуратор»,
позволяющее запускать программы в системе 1С.
Задачник
Programming
Taskbook
версии
4.9
может
использоваться
как
со
стандартным
вариантом
системы
1С:Предприятие 8.1, так и с ее сокращенным учебным вариантом. С
помощью конструктора учебных заданий PT4TaskMaker [2]
преподаватель может создавать новые группы заданий, в том числе и
специально предназначенные для языка системы 1С.
Подробная информация об использовании задачника в системе
1С:Предприятие, содержащая, в частности, примеры выполнения
типовых заданий, доступна на веб-сайте задачника ptaskbook.com.
Литература:
1. Абрамян М. Э. Электронный задачник по программированию
для языков Pascal, C++, Visual Basic, VB.NET, C# с возможностью
расширения базового набора заданий // VII Международная
конференция памяти акад. А. П. Ершова «Перспективы систем
информатики», Новосибирск, 15–19 июня 2009 г. Доклады и тезисы.
— Новосибирск, 2009. — С. 14–19.
2. Абрамян М. Э.
Конструктор
учебных
заданий
для
универсального варианта задачника Programming Taskbook 4 //
Научно-методическая конференция «Современные информационные
технологии в образовании: Южный федеральный округ», Ростов-наДону, 17–18 апреля 2009 г. Материалы конференции. — Ростов н/Д.,
2009. — С. 20–21.
21
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС WAVEGUIDE,
ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ
АКУСТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ДНА МЕЛКОГО МОРЯ
Аверьянов А.В.1, Глебова Г.М.2
Южный федеральный университет,
(1)ЮГИНФО, (2)НИИ физики
E-mail: [email protected]
Комплекс WAVEGUIDE предназначен для обучения и проведения
расчетно-теоретического моделирования задач, связанных с
проектированием приемных систем, и измерение акустических
характеристик источников излучения. Данные задачи существенным
образом зависят от передаточных характеристик гидроакустического
волновода. Фактически волновод является частью измерительной
системы и, следовательно, необходимо выполнять специальные
работы, называемых калибровкой волновода, для получения его
метрологических характеристик. Проведение экспериментальных работ
по калибровке волновода зависит от большого количества параметров
излучающей и приемной аппаратуры, геометрии эксперимента,
параметров самого волновода и т.д. Поэтому при разработке методики
испытаний калибровки волновода используется компьютерное
моделирование, которое помогает наилучшим образом спланировать
параметры проведения работ, и тем самым
сократить и время, и
стоимость эксперимента. Разработанный программный комплекс
включает в себя, как в единое целое, следующие основные задачи:
 моделирование сигналов на измерительной антенне при буксировке
излучателя; входными параметрами являются: геометрия эксперимента
взаимное положение приемной антенны и траектория буксируемого
источника, глубина волновода, частота излучаемого сигнала,
 просмотр и первичная обработка сигналов на измерительной
антенне,
 взаимное позиционирование приемной антенны и буксируемого
излучателя гидроакустическими методами с использованием системы
единого времени,
 взаимное позиционирование приемной антенны и буксируемого
излучателя с использованием измерений GPS установленных на судне
буксировщике и приемном судне,
 расчет продольных волновых чисел методом синтезированной апертуры,
 обратная задача – расчет параметров волновода: число донных
слоев, их толщина, удельная плотность вещества, скорости
распространения звука в слоях и коэффициенты затухания,
22
 экзамен – сопоставление кривых прохода экспериментальных и
теоретических, рассчитанных с использованием параметров
волновода, полученных при решении обратной задачи.
Ниже приводятся рабочие окна, иллюстрирующие работу
подзадач программного комплекса WAVEGUIDE.
Рис.2. Подпрограмма просмотра
Рис.1. Основное меню
программного комплекса,
сигнала на многоканальной
измерительной антенне.
обеспечивающее выбор
решаемой задачи.
Имеется
возможность
просматривать
сами
сигналы
(осциллограмма) – верхнее окно, фильтровать сигналы в заданном
диапазоне, рассчитывать корреляцию принятого сигнала с его
«образом», рассчитывать спектр сигнала.
Рис.3. Графическое представление результатов работы
подпрограммы, реализующей расчет продольных волновых чисел на
многоканальной измерительной антенне.
23
Рис.4. Графическое представление результатов работы
подпрограммы, реализующей сопоставление экспериментальных и
теоретических кривых прохода – экзамен.
Рис.5. Графическая иллюстрация решения задачи
позиционирования. Источник излучения движется слева
Красные точки – конструктивное геометрия антенны,
истинное положение приемных элементов антенны,
траектория движения буксируемого источника.
взаимного
- направо.
зеленые –
желтые –
Рис.6. Графическое представление показаний GPS. Траектория
движения излучающего судна - синяя линия, местоположение
антенны - красная линия. Стрелками указано направление движения.
Программный комплекс выполнен таким образом, что все
расчеты производятся с учетом погрешностей, присущих
измерительным приборам, что позволяет определить точность оценки
параметров волновода, зависящую от многообразия измерительных
ситуаций.
24
СИНОНИМИЧЕСКИЕ И АЛЬТЕРНАТИВНО СИНОНИМИЧЕСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
Агарков Ю.В.
Южный федеральный университет,
геолого-географический факультет
E-mail: [email protected]
В настоящее время существует большое количество
информационных систем и баз данных в области палеонтологии и
биологии. Они отличаются как полнотой данных, так и своей
направленностью.
Глобальные
информационные
системы
(catalogueoflife.org) содержащие более одного миллиона таксонов всей
биоты, существующей на Земле, к сожалению, отличаются
неполнотой данных в пределах таксонов нижнего ранга. В отдельных
проверенных нами системах отсутствует до сорока процентов
списочного состава видов, не говоря уж о подвидовых таксонах.
Узконаправленные базы более полны, но имеют региональный
характер или ограничиваются конкретной группой организмов
(классом, отрядом и др.) Кроме того, во всех информационных
системах если и приводится синонимика таксона, то она дается
списком в описании вида, а вся информация о нем привязана к
валидному названию.
При решении задач, связанных пространственно-временным
распространением
таксонов
(биоэволюция,
палеогеография,
экология), приходится использовать источники различных лет, часто
охватывающие более полутора веков. За это время систематика и
синонимика очень часто менялись, и некоторые виды имеют около
двадцати синонимов. В таких условия при вводе данных и источников
разного времени оператору необходимо знать синонимику по
огромному количеству таксонов (часто до 30 000 видов) или
привлекать специалистов по различным семействам или временным
интервалам. Однако даже решение этой проблемы не дает
положительного результата для анализа распространенности, так как
для активно изучаемых групп синонимика меняется очень часто, и
отдельные таксоны по данных различных авторов варьируют в своем
положении от самостоятельного вида подформы (четыре ранга).
Для решения задачи, исключающей дублирование видов при
расчетах за счет синонимики и потери данных или получения
недостоверных данных при изменении объема таксонов, в
разработанных информационных системах использованы не виды,
являющиеся абстрактными понятиями, а совокупности реальных
25
экземпляров, которые рядом исследователем понимаются как
определенный таксон. Комплексы этих таксонов по системе
кодировки объединяются в подвиды и виды. При рекурсивном
связывании базовой словарной таблицы начинает работать активная
синонимика, и можно наблюдать все синонимы, относящиеся к
данному таксону. Наличие дублирующей кодировки позволяет
указывать место экземпляров в альтернативной систематике и
синонимики и при анализе данных учитывать все возможные
сочетания.
Поскольку
данные
пространственно-временной
распространенности привязаны к экземплярам, изменение в
синонимике не приводит к потере информации, и для перехода в
другую систематику необходимо лишь изменить код принадлежности
к валидному виду.
Помимо словарей таксонов, насчитывающих более 100 000
названий, относящихся к 67 000 валидных таксонов, и таблиц
систематики и синонимики, информационная система содержит более
одиннадцати тысяч источников информации в библиографическом
блоке, более двадцати тысяч данных об образцах и точках
наблюдений, а общее количество сведений о пространственновременной распространенности составляет около 500 000.
Полученные данные позволили рассчитать кривые изменения
численности видов в различные геологические периоды времени, по
новому оценить биотические кризисы и выяснить их причины.
Впервые удалось построить карты распространенности видов по
временным срезам и выявить центры дивергенции. Данные системы
более десяти лет используются студентами при выполнении курсового
и дипломного проектирования и могут служить справочным
материалом при решении различных задач.
26
РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОННЫХ УЧЕБНЫХ ПОСОБИЙ,
СТИМУЛИРУЮЩИХ РАЗВИТИЕ НАВЫКОВ
САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ НАУЧНОЙ РАБОТЫ
Айдаркин Е.К., Старостин А.Н., Щербина Д.Н.
Южный федеральный университет, лаборатория
нейрофизиологии и эргономики УНИИ валеологии
E-mail: [email protected]
В период 2007-2008 гг. сотрудниками учебно-научноисследовательского комплекса УНИИВ-КФЧЖ (учебно-научноисследовательский институт валеологии и кафедра физиологии
человека и животных) был разработан пакет из 16 интерактивных
электронных учебных пособий (ЭУП), предназначенных для
теоретической и практической подготовки студентов кафедры в
рамках магистерской программы "Нейрофизиологические механизмы
сознания". В настоящее время узким местом в программе подготовки
студентов по специальности физиология является освоение только
одного методического подхода в рамках курсовой работы. Новые
ЭУП позволят студенту самостоятельно освоить ряд методических
подходов, используемых в других областях физиологии, путем
развития конкретных навыков анализа реальных физиологических
данных, полученных другими сотрудниками кафедры в ходе
актуальных научных исследований.
ЭУП состоят из шаблонов учебных НИР для удобного
интерактивного заполнения. В шаблоне имеются следующие разделы:
 Введение – уже заполненный автором раздел, в котором
раскрыта проблематика выполняемой работы. В тексте содержатся
гиперссылки на теоретические статьи кафедральной Базы Знаний,
изучение которых поможет студенту лучше ориентироваться в
терминах и понятиях;
 Цель работы – где автором сформулированы цель и задачи
работы;
 Методика – подробное описание методики проведения
экспериментальных исследований, в результате которых были
получены данные, предоставляемые студенту для выполнения
самостоятельной работы;
 Результаты – раздел, требующий заполнения студентом.
Глава должна содержать графики, таблицы и описание результатов,
полученных студентом в ходе анализа экспериментальных данных.
Изначально в данном разделе содержится только ссылка на файлы с
экспериментальными данными и инструкция по их обработке.
27
 Обсуждение – заполняемый студентом раздел, содержащий
интерпретацию полученных результатов.
 Выводы – итоговый раздел, заполняемый учащимся, в котором он
дает ответы на вопросы, поставленные в разделе «Цель работы».
 Список литературы – содержит список источников,
цитируемых автором в разделе «Введение». К уже имеющимся
учащийся может добавить те источники, которые были им
использованы при работе над учебной НИР.
Все шаблоны обеспечены базой электрофизиологических
данных, предоставляемой автором, и подборкой полнотекстовых
версий научных статей по проблеме за последние годы. Теоретическая
часть ЭУП оформлена в виде набора словарных статей, снабженных
гипертекстовыми ссылками. Выполнение работы проводится по
подробной инструкции и включает обработку экспериментальных
данных в вычислительной среде MATLAB, статистический анализ и
подготовку иллюстраций. В распоряжение студента дается
библиотека готовых скриптов обработки физиологических данных,
облегчающих выполнение задачи.
ЭУП выполнены с использованием современных веб-технологий
с соблюдением стандартов HTML, CSS, ECMA-262, PNG, PDF и
оптимизированы для работы в обычном веб-браузере. Для удобства
работы с шаблоном учебной НИР используется wiki-разметка, при
этом протоколируются все правки пользователя.
Предусмотрен следующий порядок работы с ЭУП:
1. Выбор учебной НИР совместно с преподавателем. При этом
производится копирование шаблона в индивидуальный раздел. Работа
с разделом возможна с любого компьютера в пределах локальной сети
кафедры. Некоторые файлы можно брать с собой – для работы дома.
2. Выполнение работы заключается в заполнении шаблона, по
окончании чего он должен стать основой для заключительного отчета
о проделанной НИР.
3. Защита работы на семинаре. Включает в себя доклад студента,
обсуждение и решение о заслуженной оценке.
По мере выполнения учебной НИР учащийся знакомится с
теоретическими материалами по проблеме, производит необходимые
расчеты и путем анализа полученных данных самостоятельно
составляет главы Результаты и Обсуждение в отчете, который
формируется на базе выбранного шаблона в специальной среде с
нелинейным редактированием и средствами поиска. По окончании
работы заполненный шаблон представляет собой аналог полноценной
научной статьи. Таким образом, у учащегося формируются навыки
подготовки качественных научных публикаций.
28
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ JSR-168 ПРИ
РАЗРАБОТКЕ КАФЕДРАЛЬНОГО ПОРТАЛА
Александров П.В., Жмайлов Б.Б., Димитров В.П., Кочнев С.B.
Южный федеральный университет,
факультет высоких технологий
E-mail:[email protected]
Сайт любой кафедры образовательного учреждения, как правило,
предоставляет Интернет - пользователям общую информацию о
подразделении, а так же ряд дополнительных сервисов, связанных
например с возможностью дистанционного обучения, получением
информации об учебном расписании и др. В настоящее время
наиболее популярной технологией для создания такого ресурса, на
наш взгляд является использование CMS (Content management system)
системы и языкового средства PHP с помощью которого и ведется вся
разработка. Однако для кафедр, основной профиль которых не связан
с углубленным обучением ИТ-технологиям возникают определенные
трудности как при разработке, так и при последующей поддержке
кафедрального Интернет-представительства. Это связано с тем что не
всегда студенты профилирующей кафедры владеют в полной мере
технологиями веб — разработки. Если же такие ребята появляются то
с окончанием их обучения на кафедре, контент сайта может быть
неизменным в течении длительного времени. Централизованное
ведение сайта ИТ-службами университета, не всегда является
оптимальным решением. Поэтому была поставлена задача выбрать
технологию,
позволяющую
не
вдаваясь
в
тонкости
веб-программирования разработать
Интернет-представительство
кафедры. Кроме того, она должна обеспечивать: интеграцию с
кафедральным LDAP-сервером; возможность организовать SMTP,
RSS рассылку; поддержку технологий — Java, Wiki, ESB, BPM;
работать с различными СУБД; быть свободно распространяемой;
функционировать под любой операционной системой; использовать
открытые стандарты;
Проанализировав все возможные варианты, выбор был сделан в
пользу портальных технологий, которые сегодня приобретают все
большую популярность. Портал — это единая информационная среда,
обеспечивающая защищенный персонифицированный веб-интерфейс,
посредством которого сотрудники кафедры, студенты и их родители
имеют доступ к нужной информации и сервисам в соответствии с
выполняемым кругом задач и правами доступа. Портал эффективно
решает следующие задачи: SSO – Единая точка входа в систему;
29
единый доступ ко всем информационным ресурсам организации;
ускорение поиска необходимой информации — предоставление
эффективных поисковых механизмов по всевозможным источникам
данных; Identity Management – разграничение прав пользователей;
централизованное администрирование; поддержка взаимодействия
пользователей,
например,
преподавателей
со
студентами;
персонализация содержимого страницы; организация единой системы
навигации и поиска информации по всем ресурсам кафедры;
безопасная доставки нужной информации целевым аудиториям.
Рис. 1: Портальное решение на базе - LifeRay portal
В настоящее время на рынке бесплатных портальных решений
можно выделить следующие продукты: Apache Pluto; Jboss GateIn;
Liferay; OpenPortal. Кроме того для каждого из портальных решений
существует множество портлетов, решающих различные задачи,
например, ведение блога; хранение и публикация электронных
документов; обмен мгновенными сообщениями; агрегация каналов
новостей RSS; работа с электронной почтой; конструирование
веб-форм. Портлеты — небольшие приложения, функционирующие
внутри портала. Кроме того, для решения специфических задач,
30
имеется возможность написания собственных портлетов. Так же при
построении кафедрального портала требуется организация совместной
работы его компонентов с помощью технологии JSR-286, которая
описывает механизмы взаимодействия портлетов через механизм
событий, например таких, как извещение о выполнении другим
портлетом какого-то действия. При этом используется механизм
слабой связи, заключающийся в том, что портлеты могут не знать о
существовании друг друга.
Выбор был сделан в пользу решения на базе LifeRay, которое
удовлетворяет всем перечисленным выше требованиям и может
функционировать в среде сервера приложений JBoss.
31
ЭЛЕКТРОННОЕ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
«ПОЛИТКОРРЕКТНОСТЬ»
Апрышко Е.П., Солтовец Е.М.
Южный федеральный университет,
кафедра английского языка гуманитарных факультетов
E-mail:[email protected]
Цель данной статьи – рассмотреть такие серьезные понятия, как
«толерантность» и «политкорректность».
Термин «политическая корректность» был впервые предложен
Карен де Кроу (Karen de Crow), президентом Американской
Национальной организации в защиту прав женщин (National
Organization for Women). Сегодня политическая корректность –
обязательная часть языковой практики западного, общества.
Сегодня в условиях сверхмобильной глобальной информационной
культуры нам представляется интересным и важным обеспечить
студентов университета некоторыми знаниями в этой области.
С этой целью студентам ЮФУ предлагается мультимедийное
электронное учебное пособие «Political Correctness», которое содержит
интересный и познавательный материал теоретического и
практического характера. Цель пособия - развить у обучаемых навыки
интерактивного чтения и перевода. Пособие включает в себя лекции,
серию текстов и заданий к ним, тесты, инструкции для организации
проектной работы и ресурсные материалы в рамках обозначенной
темы. Пособие «Политкорректность» представляет собой 3 модуля,
содержащие по 3 блока каждый, связанные общей тематикой и
выстроенные по принципу от теории через практику к
самостоятельному изучению, что, по нашему мнению, должно
способствовать формированию и совершенствованию учебной
компетенции студентов.
Такой подход ведет к смещению традиционной парадигмы
образования «учитель-ученик-учебник» на парадигму «ученик-учебникучитель». Из объекта студент становится более активным субъектом
образования.
Опишем более детально процесс получения знаний студентами по
теме «РС».
Структура пособия подразумевает последовательное прохождение
материала и наличие обратной связи с преподавателем, курирующим
учащихся.
Модуль I дает представление о понятиях «политкорректность» и
«эвфемизм», а также знакомит с основным лингвистическим
понятийным аппаратом на базе предлагаемых лекций и серии
интерактивных заданий к ним.
32
В Модуле II на практических примерах продемонстрировано
функционирование политически корректной и некорректной лексики в
языке и роль политкорректности в общественной сфере жизни в
англоязычных странах.
Модуль III представляет читателю материал для самостоятельного
изучения темы, а также предоставляет информационную и ресурсную
поддержку самостоятельной работы.
Точные сроки отчетности задает преподаватель на вводноустановочной стадии. Постоянная связь с преподавателем
осуществляется через электронную почту и, при желании, программы
мгновенного обмена сообщениями. Помимо тестовой и проектной
формы контроля, предусмотрена форма до- и после-текстовых
письменных работ, отсылаемых преподавателю по мере прохождения
материала для возможности индивидуальной коррекции.
Навигация внутри курса осуществляется с помощью сквозной
гипертекстовой разметки. Из любого раздела пользователь может
выйти в содержание, а также перейти к предыдущему и последующему
блоку. Система упражнений направлена на самопроверку с
возможностью повторного освоения материала при необходимости.
Упражнениям, выполняемым на время, предшествует материал для
предварительного изучения, что позволяет учащимся добиться
объективности самооценки и избежать ошибок, вызванных стрессом
или спешкой.
Справочные материалы по содержанию курса и формам контроля
и оценивания выложены в разделе «Приложение» («Appendix») на
странице содержания («Contents»). Авторы рекомендуют учащимся
изучить критерии оценивания до того, как приступить к выполнению
заданий.
Пособие может быть с успехом использовано как для аудиторной,
так и для самостоятельной работы, а также для дистанционного
обучения.
Что можно сказать в заключение?
1. Представленный в данной работе материал, освещающий тему
РС, не претендует на полноту освещения всех вопросов, связанных с
этой темой. Но на наш взгляд, он позволяет углубить и расширить
фоновые знания (background knowledge) студентов, на основе которых
происходит формирование социолингвистической (sociolinguistic) и
социокультурной компетенции (sociocultural competence). Последняя
подразумевает знание правил и социальных норм поведения носителя
языка, традиций, истории, культуры и социальной системы страны
изучаемого языка.
2. Такого рода организация учебного процесса – лишь одно из
немногих средств для достижения настоящей автономности, то есть
способности управлять своим обучением (self-directedness).
33
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОТКРЫТЫХ СЕРВИСОВ GOOGLE
ДЛЯ ПУБЛИКАЦИИ ГИС В ИНТЕРНЕТ
Архипова О.Е.
Южный федеральный университет, ЮНЦ РАН
E-mail: [email protected]
Веб-картография
является
одним
из
направлений
геоинформационных технологий в целом. Для большинства
пользователей Интернет, «рождение» веб-картографии (да и в целом,
широкое осознание возможностей пространственных технологий)
напрямую ассоциируется с выходом на рынок продуктов компании
Google в 2005 года, когда компания Google практически одновременно
запустила два глобальных картографических сервиса – Google Maps и
Google Earth. Был использован принципиально новый подход в
организации самого сервиса: вместо классического подхода, в котором
пользователь посылает запрос на сервер, ждет обработки и получает
обратно сгенерированную «на лету» картинку, все данные были
подготовлены и обработаны заранее, позволило добиться необычно
быстрой работы с картами и «бесшовности» данных при навигации.
Последующие годы характеризуются поистине колоссальным
интересом к веб-картографии и ее возможностям в целом, а также
значительным ростом числа сервисов в той или иной форме
использующих картографические веб-технологии. Наиболее важной
тенденцией является увеличение возможностей по интеграции
собственных данных с существующими сервисами.
Предоставляемые Google сервисы (включая и Google Sketchup)
позволяют наглядно и достаточно эффективно показать студентам
возможности использования находящихся в свободном доступе
пространственной информации для использования ее в собственных
проектах и публикаций своих данных в открытом доступе. Большая
часть Земного шара в Google Earth представлена базовым растровым
покрытием – мозаикой цветных изображений, полученных
космическими аппаратами группировки LandSat (пространственное
разрешение от 30 до 60 м/пиксель). Вместе с тем, имеются и
высокодетальные изображения, полученные либо с помощью
спутников (изначально – снимки пространственным разрешением
лучше 1 м/пиксель, сделанные американским аппаратом QuickBird),
либо с помощью авиационных систем. Это значительно упрощает
процесс сопоставления видимых на экране компьютеров изображений
и реальной местности – и, таким образом, идентификации
пространственного положения пользователя.
34
Аэрофотоснимки, представленные в продуктах класса Google
Earth, имеют разрешение порядка десятков сантиметров на пиксель и
являются уникальным по детальности источником данных о местности.
Доля высокодетальных изображений в общем покрытии непрерывно
растёт – в первую очередь на наиболее населённые территории, а также
территории, вызывающие особый интерес пользователей, в том числе
труднодоступные. Это позволяет использовать данные снимки для
уточнения базовых топографических карт более мелкого разрешения.
Базовая
версия
Google
Earth
имеет
достаточную
функциональность для разработки сложных приложений. В неё входит
возможность создания маркеров, привязанных к местности, с
описаниями и внешними ссылками (Placemark), многозвенных линий
(Path), полигонов (Polygon), наложение растровых изображений с
ручной привязкой к основе (Ground Overlay), трёхмерное
моделирование (использование третьей координаты – высоты – для
точек, задающих векторные объекты), динамическое моделирование
(использование четвертой координаты – времени – для любых
объектов). В базовую функциональность входит также возможность
восстановления рельефа (Terrain on) и просмотра местности в режиме
«птичьего полёта» под различными углами, что радикально обогащает
визуальное впечатление от просмотра. Среда Google Earth, в отличие от
традиционных ГИС, позволяет отображать природные объекты без
отрыва от общегеографического контекста, в едином «пространстве» с
другими объектами.
Развитие языка KML и его возросшая популярность привели к
тому, что разработчики профессиональных ГИС, таких как, например,
ArcGisDesktop (ESRI), добавили в свои системы дополнительную
функциональность – чтение форматов KML и импорт с
использованием данного формата своих картографических слоев, что
позволяет создавать свои собственные проекты с использованием
данных представленных Google Earth. Достаточно простое и открытое
программное обеспечение Google, такое как Google Sketchup позволяет
встраивать в Google Earth собственные пространственные модели
зданий и сооружений, и использовать существующие 3D модели.
Таким образом, появился особый тип ГИС– пользовательские ГИС
интегрированные с виртуальными глобусами, которые играют роль
одного из способов представления данных.
Именно на этой технологии основано построение модели кампуса
Южного федерального университета в Западном микрорайоне. Работа
выполняется студентами факультета высоких технологий в рамках
курса «Публикация ГИС в Интернет»
35
ИНТЕРАКТИВНАЯ ПОДДЕРЖКА КУРСА
КВАНТОВОЙ ТЕОРИИ. ПРОСТЕЙШИЕ ЗАДАЧИ
Бабиков Л.А., Фомин Г.В., Шеховцов М.И.
Южный федеральный университет,
физический факультет
E-mail: [email protected]
Курс квантовой теории входит в число обязательных
общепрофессиональных
дисциплин,
изучаемых
студентамифизиками. Это один из самых сложных для понимания курсов,
изобилующий сложными математическими расчетами и моделями. В
связи с этим на кафедре теоретической и вычислительной физики
начата планомерная работа по созданию интерактивных приложений,
иллюстрирующих различные задачи, решаемые в курсе. В этой работе
активное участие принимают сами студенты, соавторы настоящего
доклада, специализирующиеся на кафедре по направлению
«Информационные технологии в образовании и научной
деятельности».
В
предлагаемом
докладе
представлено
компьютерное
приложение, иллюстрирующее решение трех простейших задач
квантовой теории. Это задача о колебаниях в одномерной бесконечно
глубокой потенциальной яме, задача о частице в потенциальной яме
конечной глубины и задача о рассеянии на прямоугольном
потенциальном барьере.
Приложение написано на языке C# в среде MS Visual Studio 2008.
Используя это приложение, студент, изучающий курс, может
1. в графической форме увидеть спектр допустимых значений
энергий частицы в потенциальной яме, графики волновых функции
этих дискретных состояний, лучше осознать, почему допустимы
только дискретные (квантованные) значения энергии, увидеть
распределение плотности вероятности обнаружения частицы в
различных точках потенциальной ямы в зависимости от уровня;
2. осознать, как ведут себя волновые функции состояний в
потенциальной яме конечной глубины как в сравнении с бесконечно
глубокой ямой, так и в зависимости от близости энергетического
уровня к краю конечной ямы; при этом приложение допускает
произвольную установку глубины ямы;
3. увидеть поведение волновых функций непрерывного
энергетического спектра в задаче рассеяния на прямоугольном
потенциальном барьере в зависимости от значений энергии;
допускается произвольный выбор высоты барьера и, естественно,
36
выбор энергии частицы; представлены так же графики зависимостей
коэффициентов отражения и прохождения барьера в зависимости от
отношения энергии состояния к высоте барьера.
Рис.1. Screen shot из задачи о рассеянии на барьере
Приложение снабжено справочным окном, поясняющим выбор
масштабов величин, изображаемых на экране, и возможности
приложения. Оно будет включено в контекст читаемого на физфаке
курса квантовой теории.
37
ПОСТРОЕНИЕ НАЦИОНАЛЬНОЙ
НАНОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СЕТИ
В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Балякин А.А.
РНЦ «Курчатовский институт»
E-mail:[email protected]
В
докладе
описано
формирование
современной
инфраструктурной базы российского сектора наноиндустрии –
национальной нанотехнологической сети (ННС) – и роль российского
научного центра «Курчатовский институт» как головной научной
организации в создании ННС. Деятельность РНЦ «Курчатовский
институт» можно подразделить на два важных направления:
координация работ, проводимых в Российской Федерации в области
нанотехнологий, и научная и метрологическая экспертиза проектов.
Первый аспект деятельности головной научной организации
осуществляется в тесном взаимодействии с головными научными
организациями отраслей и с региональными соисполнителями по
различным проектам, реализуемым в рамках федеральных целевых
программ. Наиболее важной задачей РНЦ «Курчатовский институт»
является создание современной инфраструктуры, включающей в себя
как систему передачи и обработки данных, так и выстраивание
системы взаимодействия всех участников ННС, координацию работ в
научном, образовательном и метрологическом направлениях.
В докладе приводятся статистические данные о ходе
формирования ННС, представленные в региональном и отраслевом
разрезах, описано положение дел в наноиндустрии по мнению
экспертного сообщества, проведен анализ эффективности реализации
федеральной целевой программы «Развитие инфраструктуры
наноиндустрии в Российской Федерации в 2008-2010 годы».
Основное
внимание
уделено
описанию
создаваемой
инфраструктуры: приведены данные о мегаустановках, центрах
коллективного пользования и научно-образовательных центрах,
выступающих как принципиальная основа разработки нанотехнологий
и наноматериалов, развития наноиндустрии в Российской Федерации.
Описаны сложности и проблемы, связанные с созданием ННС,
приводятся предложения головной научной организации по
оптимизации работ в области нанотехнологий.
В качестве практических примеров деятельности головной
научной организации описаны результаты работ РНЦ «Курчатовский
институт» по созданию ГРИД-системы ННС и базы данных
организаций ННС.
38
РАЗРАБОТКА ЕДИНОЙ ИДЕНТИФИКАЦИОННОЙ
СИСТЕМЫ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРСОНАЛИЗИРОВАННОЙ
ИНФОРМАЦИЕЙ В ИАС ВУЗА
Барский Е.Д.
Компания «СТЭП ЛОДЖИК»
E-mail: [email protected]
Применение комплексных решений, обеспечивающих сквозную
автоматизацию
деятельности
вуза,
с
использованием
многофункциональных карт позволит наиболее эффективно
модернизировать информационную среду вуза и гарантирует
минимизацию стоимости владения на этапе эксплуатации и развития
систем.
Для модернизации информационных систем вуза предлагается
создать централизованный, универсальный сервис идентификации
личности по отношению к автоматизированным системам.
Единая идентификационная система будет создаваться, как
многофункциональная аутентификационная платформа позволяющая
централизовано обеспечить различные службы и подсистемы
инфраструктуры.
Каждая информационная система будет взаимодействовать с
многофункциональной картой, в то время как ядро системы обеспечит
единый механизм идентификации пользователей и определит
функциональную интеграцию пользовательских интерфейсов таких
систем в рамках единого портала.
Предполагается автоматизация следующих процессов:
Персональная идентификация; контроль доступа; платёжная
система; доступ к информационным услугам; хранение персональной
информации; дистанционное обучение; информационный портал;
информационная безопасность.
Персональная идентификация
Основным компонентом системы является многофункциональная
интерактивная карта. Данная карта будет являться единым
идентификационным и платежным средством, позволяющим:
- Осуществлять, в рамках вуза, оплату на доступ к различным
сервисам, совершать покупки;
- Однозначно идентифицировать и осуществлять авторизацию
владельца карты при пользовании данными сервисами.
Все идентификационные данные должны быть объединены в
центральную базу данных с возможностью безопасного удаленного
доступа к хранящейся информации. Доступ должен осуществляться на
39
основе различных прав доступа для разных категорий пользователей и
администраторов системы.
Вся идентификационная информация, записанная на карту, а
также хранимая в центральной базе данных, никоим образом не
должна противоречить российским законам о защите персональных
данных.
Контроль доступа
Доступ на территорию вуза будет разграничен в соответствии с
политикой безопасности вуза. Система контроля и управления
доступом направлена, прежде всего, на ограничение и
санкционирование доступа людей, транспорта и других объектов.
Для автоматизации системы контроля доступа предполагается её
интеграции
с
единой
системой
идентификации.
Многофункциональная карта является идентификатором и средством
доступа на территорию вуза, при этом у существующей системы
появляются дополнительные сервисы:
Локализация - система отслеживания местоположения карты в
любой момент времени (с точностью до зоны или объекта, проход в
которые ограничен);
Протоколирование и формирование отчетов об инцидентах и
перемещениях владельцев карт
Платёжная система
Основной функцией данной системы является осуществление
безналичных платежей при оплате покупок на территории вуза,
оплаты доступа к информационным услугам и сервисам, а также
оплаты любых других сервисов, проводимых и предоставляемых
вузом.
Безналичная
система
оплаты
позволит
пользователям
осуществлять платежи с помощью многофункциональной карты,
платежной системы и банка-партнера в автоматах или через интернет
с помощью информационного портала.
Система будет базироваться на использовании центра обработки
данных (ЦОД), связанного с многофункциональной картой,
платежной системой и банком-партнером, который позволит
осуществлять следующие платежные механизмы:
пополнение счета смарт-карты; доступ к платным сервисам;
разрешения транзакции; снятие средств с карты.
Доступ к информационным услугам
Автоматизация
данной
системы
позволит
студентам,
сотрудникам вуза и гостям получать доступ к информации о
различных услугах и событиях на территории вуза с помощью своего
мобильного телефона, ноутбука, информационного киоска или
40
персонального компьютера. Доступ в Интернет предоставляется по
номеру многофункциональной карты.
Пользователи смогут получить следующую информацию:
место проведения лекций и мероприятий;
расположение
объектов на территории вуза; доступ в личный кабинет пользователя;
расписание занятий; библиотека; услуги консьержа вуза; любую
другую информацию о вузе.
Система хранения персональной информации
Наряду с задачей обеспечения регламентированного доступа
вузовской компьютерной сети к информационным системам и
ресурсам, необходимо обеспечить возможность пользователям
хранить персональную информацию. Это в первую очередь относится
к студентам, которые не имеют персонального рабочего места, а
пользуются компьютеры в учебных классах, библиотеке, на кафедрах
и в лабораториях. Многофункциональные карты могут быть не только
средством электронной идентификации, но и выступать в роли
универсального устройства, объединяющего технологии аппаратных
токенов, смарт-карт и флэш-карт.
Дистанционное обучение
Основная цель дистанционного обучения, обеспечить доставку
студентам основного объема изучаемого материала, интерактивное
взаимодействие обучаемых и преподавателей, предоставление
обучаемым возможности самостоятельной работы по освоению
изучаемого материала.
Автоматизация
данного
процесса
и
использование
многофункционального идентификатора позволять упростить доступ
к личному кабинету и материалу для студентов и преподавателей.
Использование технологий дистанционного обучения позволяет:
снизить затраты на проведение обучения (не требуется затрат на
аренду помещений, поездок к месту учебы, как учащихся, так и
преподавателей); проводить обучение большого количества человек;
повысить качество обучения за счет применения современных
средств, объемных электронных библиотек;
создать единую
образовательную среду (особенно актуально для корпоративного
обучения).
Информационный портал
Информационный
портал
разрабатывается
в
качестве
центрального информационного ресурса, доступ пользователей к
информационному наполнению и функциональным возможностям
портала будет разграничен в соответствии и их правами и уровнем
доступа.
41
Портал будет доступен с различных устройств, включая
персональные
компьютеры,
ноутбуки,
POI-терминалы,
информационные табло, мобильные устройства, устройства IPтелефонии.
Функции портала:
Информационная лента; Система информационной рассылки;
Платежи и Операции; Центр Услуг; Интернет-магазин; Видеоблоги;
Мобильная версия портала; Личный кабинет.
Информационная безопасность
Конфиденциальность и безопасность всех данных, содержащихся
в автоматизированных системах и многофункциональной карте,
должна быть обеспечена следующими
административнотехническими мерами:
Шифрование данных, содержащихся на картах; Шифрование баз
данных; Шифрование при передаче данных; Возможность блокировки
карты при потере, несанкционированном использовании или
повреждении; Возможность обнаружения поддельных карт; Защита
паролем для доступа к информационному порталу; Соответствие
российским законам по защите персональных данных.
Разработка автоматизированной системы управления
доступом и хранением персональной информации является
актуальной задачей для современного вуза
42
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕСУРСНОЙ БАЗЫ ИНТЕРНЕТ В
ПРОПЕДЕВТИЧЕСКОМ КУРСЕ ШКОЛЬНОЙ ХИМИИ
Баян Е.М., Сажнева Т.В.
Южный федеральный университет,
химический факультет
E-mail: [email protected]
В последнее время широкое распространение получило введение
пропедевтических курсов по химии в 5-7 классах, что вполне
оправдано с точки зрения педагогики и методики преподавания
предмета.
Авторским
коллективами
под
руководством
Г.М.Чернобельской и О.С.Габриеляна разработаны учебные пособия,
рабочие тетради и другая вспомогательная литература. Некоторые
учителя-новаторы
используют
в
преподавании
авторские
образовательные программы.
Однако, учитывая недавнюю тенденцию развития раннего
обучения химии, можно сказать, что опубликованного материала для
подготовки уроков в 5-7 классах не так много. С проблемой поиска
материалов для конструирования уроков сталкиваются и студенты
химического факультета, обучающиеся по дополнительной
специальности «Педагогика» и проходящие педагогическую практику
в лицеях, гимназиях и школах города. Поэтому для поиска нужной
информации рекомендуем использовать ресурсную базу Интернет.
Наиболее достоверной, на наш взгляд, является информация
официальных сайтов государственных организаций и учреждений
(образовательных университетов, педагогических институтов и пр.),
редакций журналов и газет, где опубликованы рецензированные
статьи.
Значительное количество учебно-методических материалов для
пропедевтических курсов содержится на сайте газеты "Химия"
(http://him.1september.ru) издательского дома "Первое сентября".
Кроме частично опубликованных материалов учебных пособий
(Г.М.Чернобельская, А.И.Дементьев «Мир глазами химика»,
«Сборник лабораторных работ для 7 класса»; А.Ахлебинин,
О.С.Габриелян, И.Г.Остроумов «Старт в химию» и др.) на сайте
представлены разработки различных уроков, в том числе игровых, и
методические статьи. Особенностью является опубликование
электронной версии газеты через год после выхода в свет печатного
издания.
На сайте http://alhimic.ucoz.ru/ размещена информация общего
обзорного характера по химии и методике ее преподавания. В разделе
43
«Химия в школе» содержится много полезных материалов для
учителей, в том числе по пропедевтическому обучению: тематическое
планирование, справочные материалы, конспекты уроков. На форуме
сайта можно пообщаться по интересующей тематике с
единомышленниками.
Особый интерес представляют сайты школ и персональные
Интернет-страницы
учителей,
где
представлены
авторские
разработки, конспекты уроков и внеклассных мероприятий. Так, на
странице http://rusanova.nm.ru/proped.html размещены материалы по
многолетнему ведению пропедевтического курса химии, в том числе с
использованием учебника Чернобельской Г.М. «Введение в химию»:
7-й класс.
На
разделе
сайта
http://www.bolotovdv.narod.ru/plan.html
опубликованы: примерные календарные планирования учебного
материала, применяемые в работе учителей химии Северо-Восточного
округа г.Москвы; требования к составлению авторских программ
дополнительного образования. К сожалению, часть материалов
заблокирована и доступна только членам данного методического
объединения.
Пропедевтические курсы приходятся на возрастную категорию
12-14 лет, что требует нетрадиционных для химии методов
преподавания. Так, в этом возрасте все еще актуальны игровые формы
подачи материала и контроля его усвоения. Кроме того, высока
познавательная активность учеников, а значит, учитель может
поставить задачу и рекомендовать электронные ресурсы для поиска
информации. Поэтому следует обратить внимание на группу
популярных сайтов, которые содержат общую информацию по химии.
Наиболее известной российской сетью виртуальной химической
информации является «Chemnet», одним из узлов которой является
WWW-сервер Химического факультета МГУ. В разделе «Электронная
библиотека» представлены материалы для средней школы и
абитуриентов. Однако, в основном, информация ориентирована на
учащихся 8-11 классов и студентов.
Алхимик (http://www.alhimik.ru/) – занимательный сайт, на
котором собраны различные химические сведения на любой вкус (в
том числе полезные советы на каждый день) и возраст: от малышей
(раздел «Детская» содержит материалы для молодых родителей,
детские сказки и рисунки) до студентов (предложены учебные
материалы МХТИ). В «Учительской» размещены программы
школьного курса химии, методические находки, новости
дистанционного образования и «Начальный курс химии» для
педагогического эксперимента, а также рубрика «Химический
кабинет» (иллюстрированный каталог).
44
Сайт о химии ХиМиК.ру помимо традиционных знаний содержит
материалы химической энциклопедии и другие справочные данные,
игру «Таблица Менделеева», редактор формул. Обменяться мнениями
можно на форуме.
ШКола.LV (http://shkola.lv) - международный образовательный
портал и бесплатная виртуальная школа на русском языке в Интернете
- содержит уроки, шпаргалки, тесты ЕГЭ, рефераты и может служить
адресом для отправки учеников к дополнительным материалам по
химии.
Учитель современной школы – не только профильно и
педагогически образованный специалист, но и уверенный
пользователь в области компьютерных технологий, умеющий искать и
анализировать информацию, полученную из различных источников, в
том
числе
в
Интернете.
Эффективное
использование
информационных
технологий
(Интернет-ресурсов)
позволит
улучшить качество образовательного процесса при обучении на
ранних стадиях и, как следствие, повысить мотивацию изучения
химии.
Примечание к тезисам: информация по адресам сайтов, а
также их содержимому приведена по состоянию 10 марта 2010
года.
45
ИКТ В РЕАЛИЗАЦИИ ФЗ-123
«ТЕХНИЧЕСКИЙ РЕГЛАМЕНТ О ТРЕБОВАНИЯХ
ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ»
Белозеров В.В.
Южный федеральный университет, НИИ физики
E-mail: [email protected]
10000
180000
9000
162000
8000
144000
7000
126000
y = 199,17x + 2968,3
6000
108000
5000
90000
y = 131,85x + 2716,1
4000
72000
y = 4872,9x - 25145
3000
Зона
прогноза
y = 4590,8x - 24799
2000
1000
0
54000
36000
18000
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
пожары (города)
2985
3092
3198
3251
3303
3378
3453
3698
3942
3947
3951
8575
6284
8086
8838
7854
7302
7245
7234
6808
6993
7051
7115
6377
7015
7009
7449
пожары (село)
2298
2466
2634
2604
2574
2901
3228
3467
3705
4062
4419
5612
9035
5339
6033
5482
5059
5053
5033
4518
4437
4815
4934
5608
5965
6447
5446
ущерб (города)
3346
2827
2308
2740
3172
2972
2771
4494
6217
5645
5072
14151 24195
23852 35890
36064 41666
38675
64409 85014 132194 163796 149619 98766 83425
ущерб (село)
2994
3201
3408
3421
3433
3498
3563
5538
7514
8844
10174
12126 29189
20937 26551
32323 29577
44899
53543 55551
62301 67460
0
Пожары
Ущерб (тыс.руб.)
В соответствии со статьёй 6 Федерального закона от 22 июля
2008 г. № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной
безопасности» (ТР ТПБ): пожарная безопасность объекта защиты
считается обеспеченной, если пожарный риск не превышает
допустимых значений».
Использованные термины имеют следующие определения [1]:
«Пожарный риск - мера возможности реализации пожарной
опасности объекта защиты и ее последствий для людей и
материальных ценностей»;
«Допустимый пожарный риск - пожарный риск, уровень которого
допустим и обоснован исходя из социально-экономических условий»;
«Индивидуальный пожарный риск - пожарный риск, который
может привести к гибели человека в результате воздействия опасных
факторов пожара»;
«Социальный пожарный риск - степень опасности, ведущей к гибели
группы людей в результате воздействия опасных факторов пожара».
68972 127417 127864 101337 115142 92331 72413
Рис. 1. Пожары и ущерб в Ростовской области, Краснодарском и
Ставропольском краях 1985-2006 г.г.
46
1000
16000
900
14400
800
12800
700
11200
600
9600
500
8000
400
6400
y = 5,1213x + 323,29
300
4800
y = 8,9631x + 272,67
200
3200
100
0
Пожары в ЮФО
Гибель и травмы (чел.)
Актуальность проблемы сокращения потерь общества от пожаров
очевидна, а Российская статистика из года в год фиксирует тот факт, что на
протяжении последних десятков лет количество пожаров и социальноэкономические потери от них неуклонно возрастают (рис.1 и 2).
1600
y = 3,7684x + 153,6
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
гибель СТ
149
171
150
161
171
180
188
186
216
245
176
183
169
162
202
203
214
297
235
234
231
208
травмы СТ
152
174
153
167
180
185
193
194
228
262
181
221
274
216
218
214
185
216
204
232
179
274
травмы КР
286
318
311
325
330
353
372
372
384
404
353
387
449
474
488
542
480
467
401
430
363
374
гиебль КР
281
308
292
297
298
332
351
331
352
371
356
392
404
325
369
493
471
468
473
449
437
416
травмы РО
358
453
416
443
441
455
476
522
539
566
546
768
728
756
621
527
460
486
434
608
493
597
гиебль РО
273
344
317
337
335
345
361
396
409
430
381
440
371
395
422
377
417
414
375
387
450
432
пожары ЮФО
5973
6834
5926
5838
5873
6836
7296
6576
7354
7733
14187
15319
13425
14871
13336
12361
12298
12267
11326
11430
11866
12049
Рис. 2. Гибель и травмы на Юге России 1985-2006 г.г.
0
В нашей стране ежедневно, каждые 15 минут погибает или
травмируется в пожаре 1 россиянин. «Мировая картина ещё более
мрачная» – погибает или травмируется в пожарах 1 житель
планеты каждые 2 минуты, т.е. получается, что каждый 8-й
пострадавший в пожарах – из России.
По Югу России за последние 20 лет ситуация следующая: в
течение года, в среднем, пожары возникают каждые 40 минут, в
каждом из которых уничтожается 4,5 кв.м. и повреждается 10,7 кв.м.
жилых и производственных площадей, а прямой материальный ущерб
составляет 9,5 тыс.руб., при этом в каждом 6-м пожаре, т.е. каждые 4
часа, погибает или травмируется 1 житель Юга России.
Это происходит потому, что до настоящего времени проблемами
пожарной безопасности жизнедеятельности в России занимались, в
основном, сами пожарные, т.е. МВД РФ, а с 2002 года - МЧС РФ,
практически не привлекая к решению «пожарных проблем»
47
Академический и ВУЗовский научный потенциал (достаточно
взглянуть на списки разработчиков основных “пожарных” стандартов:
12.1.004, 12.1.044 и новых НПБ). Мало чем отличаются в этом от
российских международные и национальные методы, средства и
стандарты других стран. Именно поэтому, несмотря на «богатый
опыт» страхования за рубежом, в т.ч. противопожарного, все мировое
сообщество “продолжает сжигать в пожарах, произведенные
публичные, коллективные и частные блага”, периодически направляя
своим Президентам доклады [2]: “Горящая Америка” (США, 1973 г.),
“Горящая Россия” (РФ, 1991 г.). Следовательно, «международный
огневой опыт» не может помочь возрождающейся России ни в
области профилактики пожаров, ни в области защиты и
противопожарной обороны от них.
Даже самая грубая оценка социально-экономических потерь от
пожаров по ГОСТ 12.1.004 (вероятность пожаров не выше 10-6,
безопасность населения не ниже 0,999999) устанавливает для 140-ти
миллионного населения России уровень гибели на пожарах не более
140 человек ежегодно, в то время как на протяжении последних 50 лет
этот уровень в 100 раз выше!
Очевидно поэтому, при разработке ТР ТПБ, МЧС РФ «решило
избавиться от постоянного невыполнения» требований ГОСТ
12.1.004, введя в ФЗ-123 указанные выше «пожарные риски»,
научной теории возникновения которых не существует. А при
приведенных выше трактовках, сводится на нет возможность их
однозначной количественной оценки [2].
Конечно,
отечественный
ГОСТ
12.1.004
«Пожарная
безопасность. Общие требования», построенный на теории
вероятностей, имеет существенные недостатки, которые «появились
при его рождении» в 1974 году, и были обусловлены, во-первых,
некорректностью методологии экспериментальных исследований
пожарной опасности (материалов и электроприборов в частности), а
во-вторых, неправильной интерпретацией понятий теории надежности
и теории вероятностей, применительно к процессам возникновения и
развития пожаров в техносфере [2].
В связи с тем, что введенные ФЗ-123 «пожарные риски»
используют методологию ГОСТ 12.1.004, покажем эти ошибки и
докажем необходимость и возможность их устранения, а также
достаточность теории вероятностей для корректного применения в
методиках и ИКТ, предназначенных для оценки пожарной
опасности любого объекта, и формирования декларации о пожарной
безопасности, без введения дополнительных и «размытых» понятий
«пожарных рисков».
48
1. Вероятность события является безразмерной величиной, а
ГОСТ 12.1.004, как и ТР ТПБ, фиксирует допустимый уровень
вероятности пожара в оборудовании или объекте -10-6 в год, что с
точки зрения теории надежности и теории вероятностей относится к
интенсивности событий λ с общепринятой размерностью 1/час, т.е.
1,14∙10-10.
Эта
ошибка
устраняется,
путем
введения
понятия
«пожаробезопасный ресурс» и требования его равенства
техническому ресурсу, т.е. сроку эксплуатации, материала,
оборудования, помещения и объекта. Тогда, в случае общепринятого
экспоненциального
распределения,
время
наступления
«пожароопасного срока эксплуатации» (tПБ) корректно определится
логарифмированием уравнения [2]:
10-6 = 1- ехр(-1,14∙10-10∙ tПБ )
(1)
2. Необходимо
исключить
методологию
внесения
неисправностей при испытаниях на пожарную опасность
радиоэлектронного и электротехнического оборудования и приборов,
в связи с тем, что она требует применения сложного раздела теории
надежности – теории зависимых отказов, т.к. искусственное
«выключение», т.е. замыкание или обрыв какого-либо элемента
изделия вызывает аварийный режим не в нем, а в схемотехнически
связанном другом элементе. Поэтому дальнейший расчет вероятности
пожара является некорректным, т.к. при этом нарушаются условия
применимости формул распределения вероятностей, требующих
независимости событий [3].
Эта ошибка устраняется, путем применения вероятностнофизической методологии - модели дополнительного тепловыделения
каждого элемента при пожароопасном отказе, полученная в виде
логнормальных функций распределения для электрорадиоэлементов
(ЭРЭ):
F Э (Q) = 1 - v Э • [1 - G Э (z)],
(2)
где FЭ(Q) – вероятность дополнительного тепловыделения, vЭ - доля
пожароопасных отказов (короткое замыкание, пробой, обрыв), GЭ(z) - условная
функция распределения (при возникновении пожароопасного отказа ЭРЭ)
случайной величины z = lg Q, Q = k∙U∙I∙t – Джоулево тепло пожароопасного
отказа ЭРЭ.
Дополнительное тепловыделение пожароопасного отказа,
нагревая материал отказавшего ЭРЭ, воспламеняет его при переходе
процессов деструкции и пиролиза в самоускоряющуюся фазу по
критерию Семёнова, или «зажигает соседа» по критерию Зельдовича,
если собственная температура воспламенения выше «соседней», а
плотность теплового потока равна критической. Тогда решая систему
(3) неравенств Семёнова, Зельдовича и Франк-Каменецкого в точке
49
воспламенения (Твс), т.е. при Se=0,368, Fк=2,00 и Ze=Q/S,
определяются: Еа - энергия активации воспламенения образца (4), K –
предэкспонент (5) и Н - тепловой эффект реакции в газовой фазе (6),
после чего вычисляются энергии и теплоты - ЕDi и НDi стадий
деструкции по формулам (4,6), при температурах (Тр,Тпл,Ттл) этих
стадий [2,3]:

 E 
RT 2
 Ze  2В П  H  K  exp   a  ;
Ea

 RTП 


Q  V Ea
E 


 K  exp   a  ;
Se 
2
S  α RTПО
 RTПО 


2
Fк  Q  r  E a  K  exp   E a ;
 RT 

О RTО2
О 


2
2
(lnT О  lnT ПО )  R  TO TПО ;
E Di 
TПО  TО
2
 T (lnT О2  lnT ПО
)
2

2λ О  RTПО
 exp  ПО

TПО  TО


K
;
2
2
2 (lnT О  lnT ПО )  R  TO TПО
Qr 
TПО  TО
2
 T T  (lnT О2  lnT ПО
)
3
2
2
2

Q  r  Т О  (lnT О2  lnT ПО
) 2  exp  O ПО
T
(T

T
)
П
ПО
О


H Di 
;
2
2


T

(lnT

lnT
2
2
2
ПО
О
ПО )

2  FK  λ В  S  λ О  TП  (TПО  TО )  exp 
(TПО  TО )


(3)
(4)
(5)
(6)
где Ze – критерий Зельдовича;  - коэф. теплопроводности газовой фазы; R газовая постоянная; Тп - температура печи; Еа - энергия активации деструкции
образца; Н - тепловой эффект реакции в газовой фазе; K - предэкспонент; Se –
критерий Семенова; Q - теплота, подведенная к образцу; V - объём образца; S площадь поверхности образца;  - коэф. теплоотдачи образца; Тпо-температура
поверхности образца; Fк-критерий Франк-Каменецкого; r-линейный размер
образца; λо-коэф.теплопроводности образца; То-температура образца.
Математическая модель позволяет определить интенсивности
пожароопасных отказов элементов (λПО=λН,Т∙∙vЭ) и интенсивности их
воспламенений (λВ=λПО∙FЭ), зафиксировав критические теплоты
каждого элемента - Qэ, после чего интегрированием вычисляет
вероятности их воспламенений (Fв).
Расчеты по системе неравенств (3) и модели дополнительного
тепловыделения (2) проводятся для каждого элемента пожарной
нагрузки объекта и его «соседей», для чего необходима их топология,
т.е. геоинформационная среда, а для вероятностной оценки
«превращения воспламенения в пожар», вводится функция «маятник
события» (7), формирующая из топологии элементов пожарной
нагрузки на объекте (в частности из матрицы вероятностей
50
воспламенений) «матрицу распространения огня» (Fр), позволяющую
вычислить вероятность пожара(Fп=Fв∙Fр).

U 

1 , если загорание произошло
0 , если загорание не произошло
,
(7)
Таким образом, устраняется методологическая и логическая
незавершенность оценки пожарной опасности любого изделия или
объекта (ГОСТ 12.1.004 в своих вероятностных параметрах и
формулах практически не использует ни одного из 20 значений
номенклатуры показателей пожаровзрывоопасности веществ и
материалов, приведенных в ГОСТ 12.1.044), путем использования
методов термического анализа для определения параметров
горючести веществ и материалов, из которых изготовлены изделия и
объекты, по критериям Семенова и Зельдовича, и с помощью
вероятностно-физических уравнений, описывающих тепловыделение
пожароопасного отказа, корректно связывающих горючесть с
вероятностью пожара [2,3].
Отечественный стандарт с вероятностной оценкой пожаров
существует более четверти века, за которые введены четыре его
редакции, и естественно, за это время накопилось достаточное
количество и новых методов, и замечаний к действующим
документам, т.е. наступила очередная стадия переосмысления
проблемы. И если мы хотим реально оценить пожарную опасность и
снизить количество пожаров и социальные потери от них, то МЧС РФ
надо не «выдумывать» новые понятия и вводить их Федеральными
Законами, как это произошло с ФЗ-123, а обратиться к научному
сообществу,
чтобы
корректно
и
грамотно
решить
междисциплинарную
научно-техническую
и
социальноэкономическую проблему, коей является «пожарная проблема»
техногенной сферы.
Литература:
1. Федеральный закон Российской Федерации от 22 июля 2008 г.
N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной
безопасности" – М.: Российская газета, №4720 от 1 августа 2008 г.
2. Богуславский Е.И.,
Белозеров В.В.,
Богуславский Н.Е.
Прогнозирование, оценка и анализ пожарной безопасности //Уч.пос.,
рек. УМО Минобразования РФ для строительных ВУЗов - Ростов н/Д:
РГСУ, 2004. - 151с.
3. Белозеров В.В.
«Интеллектуализация»
бытовых
электроприборов /В.В. Белозеров, Н.Г. Топольский, И.М. Тетерин
И.М. // Электронный журнал «Технологии техносферной
безопасности» - http://ipb.mos.ru/ttb - 2008.– № 4.–24 с.
51
ИНТЕРНЕТ-РАСЧЕТ И ПРИЛОЖЕНИЕ К ПК "T-FLEX",
ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ДЕКЛАРАЦИИ О ПОЖАРНОЙ
БЕЗОПАСНОСТИ ОБЪЕКТА
Белозеров В.В.1, Босый С.И.2, Тесля Э.П.3, Удовиченко Ю.И.4
Южный федеральный университет, (1)НИИ физики,
(2)«НПТ Центр ОКТАЭДР», (3)ТПП РО, (4)ООО «ЦТБ»
E-mail: fireman@)ip.rsu.ru, [email protected], [email protected],
[email protected]
По данным Национальной ассоциации противопожарной защиты
США (NFPA), несмотря на развитую систему страхового бизнеса, в
т.ч. на случай пожара, в условиях рыночной экономики 43%
предприятий
не
могут
возобновить
свою
деятельность
непосредственно после пожара и исчезают с рынка сразу, 28% восстанавливают свое хозяйство в течение 3-х последующих лет и
только 23% предприятий функционируют после пожара нормально.
Мировая статистика свидетельствует, что ежегодно в пожарах
погибает около 65000 человек, более 300000 человек получают
травмы различной степени тяжести, а материальный ущерб составляет
сотни миллиардов евро в год [1,2].
Актуальность проблемы сокращения потерь общества от пожаров
очевидна, а Российская статистика из года в год фиксирует тот факт,
что на протяжении последних десятков лет количество пожаров и
социально-экономические потери от них неуклонно возрастают. В
России в пожарах ежегодно погибает около 20000 человек и столько
же травмируется [3].
По Югу России за последние 20 лет ситуация следующая: в течение
года, в среднем, пожары возникают каждые 40 минут, в каждом из
которых уничтожается 4,5 кв.м. и повреждается 10,7 кв.м. жилых и
производственных площадей, а прямой материальный ущерб
составляет 9,5 тыс.руб., при этом в каждом 6-м пожаре, т.е. каждые 4
часа, погибает или травмируется 1 житель Юга России [2].
Это происходит потому, что до настоящего времени проблемами
пожарной безопасности жизнедеятельности в России занимались, в
основном, сами пожарные, т.е. МВД РФ, а с 2002 года - МЧС РФ,
практически не привлекая к решению «пожарных проблем»
Академический и ВУЗовский научный потенциал (достаточно
взглянуть на списки разработчиков основных “пожарных” стандартов:
12.1.004, 12.1.044 и новых НПБ). Мало чем отличаются в этом от
Российских - международные и национальные методы. средства и
стандарты других стран. Именно поэтому, несмотря на «богатый
опыт» страхования за рубежом, в т.ч. противопожарного, все мировое
сообщество “продолжает сжигать в пожарах, произведенные
52
публичные, коллективные и частные блага”, периодически направляя
своим Президентам доклады: “Горящая Америка” (США, 1973 г.),
“Горящая Россия” (РФ, 1991 г.). Следовательно, «международный
огневой опыт» не может помочь возрождающейся России ни в
области профилактики пожаров, ни в области защиты и
противопожарной обороны от них [2].
Даже самая грубая оценка социально-экономических потерь от
пожаров по ГОСТ 12.1.004 (вероятность пожаров не выше 10-6,
безопасность населения не ниже 0,999999) устанавливает для 140-ти
миллионного населения России уровень гибели на пожарах не более
140 человек ежегодно, в то время как на протяжении последних 50 лет
этот уровень более чем в 100 раз выше [4]!
В связи с принятием в 2008 году ФЗ-123 «Технический регламент
о требованиях пожарной безопасности», а в 2009 - Постановления
Правительства Российской Федерации № 272 «О порядке проведения
расчетов по оценке пожарного риска», актуализируется задача защиты
прав и интересов физических и юридических лиц против произвола
органов государственного пожарного надзора при подаче декларации
о пожарной безопасности и последующем аудите объекта[5].
Для реализации указанной защиты, в рамках программы
«СТАРТ-10», учеными и специалистами ЮФУ, Торговопромышленной палаты Ростовской области и ООО «НПТ Центр
ОКТАЭДР», был подан и получил поддержку проект «Метод и
комплекс Интернет-расчета пожарной опасности объекта с
использованием российского программного комплекса Т-FLEX».
Планируется в течение 2010 года создать сервер и программное
обеспечение сайта с бесплатным “on-line” расчетом уровня пожарной
опасности объектов (в промышленности, торговле, образовании,
культуре, коммунальной сфере и т.д.) с использованием не только,
«выдуманных» МЧС РФ критериев пожарного риска, но и новых
методов и средств, разработанных в Российских ВУЗах, выпускающих
специалистов в области пожарной безопасности [1,2].
Сервер и сайт позволит опытному пользователю самостоятельно
выполнить расчет пожарной опасности его приборов и предметов
быта, и с помощью графического модуля (бесплатно скачиваемого с
сайта) сформировать топологию своего объекта в необходимом
формате (расставив их на своем «объекте»: в квартире, в частном
доме, в школе, в торговом павильоне и т.д.) и отослать по электронной
почте на сервер, который в фоновом режиме выполнит необходимые
расчеты, с помощью приложения «Т-FLEX/пожар» и вернет их
адресату.
В качестве программно-технических средств, реализующих
сервер с сайтом, будет использован действующий сервер
53
(http://titan.ip.rsu.ru) НИИ физики ЮФУ (рис.1) и его программное
обеспечение (рис.2), которые будут реконструированы в ходе НИОКР
первого этапа, с учетом имеющихся у участников наработок.
Рис. 1. Сайт ИВИЦ НИИ физики ЮФУ
Рис. 2. Выходная форма он-лайн расчета пожарной опасности
электрорадиоприборов
В отличие от чисто статистических методик, расчет будет
базироваться на решении системы уравнений Семенова, Зельдовича и
Франк-Каменецкого совместно с уравнениями стандартного очага
54
пожара и теплового баланса, при выполнении необходимых и
достаточных условий «пожаропроизводительности» пожарной
нагрузки, времени обнаружения пожара и прибытия пожарного
автомобиля (ПА) к месту пожара [1,6]:
Q/S  ε  CO (TO4  TKi4 )  α  (TO  TKi )  (TO  TKi );

 Ea 
Q  V Ea

Se  S  α  RT 2  K  exp   RT  ;
ПО
ПО 


2

 Ea 
Q  r Ea
 
;


K

exp
Fк 
2

RT
RT

О
О
О 


 E 
RTП2

(1)
 H  K  exp   a  ;
Ze  2В
E
RT
a
П 



2
Q  v  Q  Ze  2 RTП  H  K  exp   E a  ;
В
 RT 
 Г Г S
Ea
П 


TO  345lg(8 τ  1)  TC

  Ri ;

Vi

где τ - время горения «очага», мин., ТО - температура «очага пожара», ˚С, ε “средний” коэффициент черноты покрытия.; С0 - коэффициент лучеиспускания
АЧТ, КДж/м2·с·˚К), ТКi- температуры ограждающих конструкций, ˚К, α “средний” коэффициент воздушного теплообмена, КДж/ м2·˚К, λ - “средний”
коэффициент теплопроводности воздуха, Вт/м ·˚К, ℓi- радиус-векторы от «очага»
до ограждающих конструкций (Ki), м., Q- мощность “очага пожара”, квт., S площадь поверхности ограждающих конструкций, м2, Тн-начальная температура
среды, ˚С;
Q - тепловыделение пожаро-опасного события, Дж./сек.; V - объём
ПН, м3; S - площадь поверхности ПН, м2; R - газовая постоянная, 8.31441
Дж/моль ·˚К; α m - коэффициент теплоотдачи ПН, Вт/˚К ·м2; Еа - эффективная
энергия активации процессов в ПН, Дж/моль; Т - рабочая температура ПН, ˚К; K
–
предэкспоненциальный
множитель,
получаемый
по
результатам
термоаналитических испытаний ПН; an-концентрация ПН и порядок реакции; Н тепловой эффект реакций пиролиза и деструкции ПН, Дж./c; λ в
теплопроводность газовой фазы, Вт/м ·˚К; QГ - удельная теплота сгорания
элемента пожарной нагрузки, Дж/кг; vГ - скорость выгорания горючей массы
пожарной нагрузки (убыли массы), кг/сек.·м2; Ri/Vi = τ – время прибытия i-того
боевого расчета к месту пожара.
При наличии 2D планировки объекта (рис.3), «матрицы
вероятности пожара от электроприборов» и пожарной нагрузки
каждого прибора и предмета быта, модель «разыграет 3D-пожар» с
учетом предела огнестойкости ограждающих конструкций,
обрушение (загорание) которых определяется функцией «маятник
события»:
55
(2)
 1 , обрушение, если время теплового воздействия превысило предел
U
 0, стойкость, если время теплового воздействия не превысило предел
Рис. 3. 2D-планировка и 3D-реализация помещения в “T-flex”
Модель определит не только уровень пожарной опасности (риск),
но и позволит [6,7]:
- рассчитать площадь и условия распространения пожара к
моменту прибытия 1-го боевого расчета (а также 2-го, 3-го и т.д.),
- рассчитать план пожаротушения, с учетом наличия и
исправности первичных средств пожаротушения (ПСП) и персонала
на объекте пожара, включая комплектность ПА и личного состава 1-го
боевого расчета,
- рассчитать предполагаемые материальные и людские потери, в
зависимости от наличия на объекте в данный момент (в среднем)
персонала и материальных ценностей.
Главное преимущество заключается в том, что модель позволит
«вставлять средства противопожарной защиты» (огнестойкие
покрытия, противопожарные преграды, сигнализацию и т.д.) и «вновь
разыгрывать пожар» с учетом изменений пожарной опасности до
получения требуемого уровня пожарной безопасности.
«Наполнение» существующей базы данных ПК “T-flex”
параметрами пожаровзрывоопасности веществ и материалов будет
проведено с использованием имеющихся отраслевых данных, а также
56
с помощью акустоэлектрометрического дериватографа, созданного в
ООО НПТЦ ОКТАЭДР [8,9].
Существенной новизной пакета прикладных программ (ППП)
явится включение в него модели оценки социально-экономических
потерь в результате пожаров, формируемой из находящейся в ИВИЦ
НИИ физики ЮФУ в эксплуатации АСОД «ПОЖАРЫ», включающей
региональные (Ростовская область, Краснодарский и Ставропольский
края) базы данных о пожарах с 1993 года по настоящее время, а также
моделей оценки выполнения оперативно-тактических задач
пожарными подразделениями [1,6].
Литература:
1. Богуславский Е.И., Белозеров В.В., Богуславский, Н.Е.
Прогнозирование, анализ и оценка пожарной безопасности/ Уч.пособие
под ред. проф. Богуславского Е.И./, Ростов н/Д, РГСУ, 2004, 151с.
2. Белозеров В.В., Болдырев О.Н. К проблеме противопожарного
страхования – в сб.мат-лов Межд.науч.-практ.конф. «Строительство2006», Ростов н/Д, РГСУ, 2006, с.381-384.
3. Серебренников Е.А. Динамика оперативной обстановки с
пожарами в Российской Федерации – в сб.мат-лов XVII Межд.науч.практ.конф. «Пожары и окружающая среда»,М., ВНИИПО, 2002, с.3-10.
4. ГОСТ 12.1.004 Пожарная безопасность. Общие требования, М.,
Изд.стандартов, 1992, 77с.
5. Федеральный закон Российской Федерации от 22 июля 2008 г. N
123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности"
– М.: Российская газета, № 4720 от 1 августа 2008 г.
6. Белозеров В.В., Бушкова Е.С., Ушак А.Т., Прус Ю.В Топольский
Н.Г. Геоинформ. вероятностная физико-химическая модель пожарной
безопасности техносферы – в сб. мат-лов 7-й Всерос.науч.-практ.конф.
«Техносферная безопасность» /2 ч., ISBN 5-89071-036-2, Ростов н/ДНовочеркасск-Туапсе/, Ростов н/Д, РГСУ (ЮРО РААСН), 2002, с.27-33.
7. Азаров А.Д., Айдаркин Е.К., Бадалян Л.Х., Баранов П.П.,
Белозеров В.В., Доля В.К., Лыженков В.Н., Мотин В.Н., Новакович
А.А., Тесля Э.П. «БАКСАН»: автомобиль-подавитель дорожнотранспортного вреда - в сб.мат.пленар.засед. Межд. конф. "Наука и
будущее: идеи, которые изменят мир" /15-19 мая 2005 г., Москва, ГГМ
им.В.И.Вернадского РАН/, М., Фонд "Наука и будущее", 2005, с.1-8.
8. Белозеров В.В., Босый С.И., Буйло С.И., Прус Ю.В., Удовиченко
Ю.И. О синхронизации методов термического и акустико-эмиссионного
анализа – в сб. мат-лов 8-го Международного симпозиума «Порядок,
беспорядок и свойства оксидов»/ODPO-2005, Лоо,19-22 сентября 2005
г./, Ростов н/Д, РГПУ, с. 27-29.
9. Босый С.И. Использование в учебном процессе подготовки
инженеров российского программного продукта “T-flex”– в сб. мат-лов
науч.-метод. конф. «Современные информационные технологии в
образовании: Южный федеральный округ «СИТО-2009»/Ростов н/Д, 1718.04.2009/.-Ростов н/Д: ЮГИНФО, 2009, с.71-73.
57
ПЕРВОЕ СООБЩЕНИЕ О WEB-СРЕДЕ РАЗРАБОТКИ
PASCALABC.NET
Белякова Ю.В., Бондарев И.В., Михалкович С.С.
Южный федеральный университет,
факультет математики, механики и компьютерных наук
E-mail: [email protected], [email protected], [email protected]
В
докладе
описывается
Web-среда
программирования
PascalABC.NET, представляющая собой интегрированную среду
разработки программ на языке Паскаль, доступную через браузер по
адресу http://pascalabc.net/WDE/.
Без интегрированной среды разработки сейчас не мыслим ни
один компилятор, однако, Web-среды разработки программ являются
пока экзотикой. Основная масса сред разработки связана с языком
JavaScript, который может исполняться непосредственно браузером.
Кроме этого, имеется ряд сред, которые запускают компилятор на
сервере, передают ему текст программы из окна браузера, а результат
выполнения – назад в окно браузера. К сожалению, функциональность
подобных систем оставляет желать лучшего. Система WebDevStudio
[1] позволяет компилировать проекты на C, C++ и Java, после чего
можно скачать полученный exe или class файл на локальный
компьютер и исполнить его. Система IDEOne [2] позволяет
компилировать программы на 40 языках, компиляторы для которых
расположены на сервере, после чего возвращает результаты
компиляции на отдельной странице. Наиболее функциональной
является система CodeRun Studio [3], позволяющая разрабатывать
приложения на языках C# и PHP. Основной ее недостаток –
невозможность создавать консольные приложения на C#.
Разработанная авторами Web-среда программирования основана
на языке PascalABC.NET и ориентирована преимущественно на
обучение и создание однофайловых консольных программ.
Перечислим ее основные особенности.
 Система содержит достаточно мощный Web-редактор с
подсветкой синтаксиса, позволяющий создавать несколько вкладок.
 Система позволяет писать интерактивные программы с
вводом-выводом, например:
var x,y: integer;
begin
read(x,y);
write(x+y);
end.
При запуске такой программы ее текст из окна редактора
отправляется на сервер, компилируется расположенным на сервере
58
компилятором и запускается также на сервере. При выполнении
оператора read программа на сервере приостанавливается, направляя
на клиентский компьютер команду о необходимости ввести данные в
специальном окне. После ввода клиентом данных они пересылаются
на сервер, после чего программа продолжает работу, пересылая
данные, выведенные оператором write, в браузер клиента, который
отображает их в специальном окне вывода. Наконец, при завершении
программы сервер сигнализирует об этом клиенту.
 Система позволяет скачивать полученные exe или dll файлы.
 Файлы, созданные незарегистрированными пользователями,
хранятся только в течение сессии (до закрытия браузера). Их можно
опубликовать в глобальном репозитарии, получив ссылку вида
http://pascalabc.net/WDE/?file=name.pas, при переходе по которой
копия опубликованного файла name.pas откроется в окне редактора
Web-среды.
 Доступна регистрация пользователей. Зарегистрированный
пользователь получает в свое распоряжение папку на сервере, в
которой может долговременно хранить файлы исходных текстов. В
частности, зарегистрированные пользователи могут легко создавать и
использовать модули и библиотеки dll.
 Для зарегистрированных пользователей доступно создание,
переименование и удаление файлов и папок внутри основной папки, а
также навигация по папкам.
 Система написана с применением технологии AJAX, благодаря
чему страница Web-среды не перегружается полностью при
выполнении любых операций.
Web-среда программирования, представленная в докладе, может
быть использована в качестве файлового архива программ с
возможностью их непосредственного запуска, а также в качестве
средства коллективной разработки небольших учебных проектов.
Литература:
1. Электронный
ресурс
http://gayuba5.datsi.fi.upm.es/~iortiz/
webdevstudio/modules/home/index.php.
2. Электронный ресурс http://ideone.com/.
3. Электронный ресурс http://www.coderun.com/ide/.
59
ВОПРОСЫ СОЗДАНИЯ И РАЗВИТИЯ СИСТЕМЫ
IP-ТЕЛЕФОНИИ ЮФУ
Березовский А.Н., Букатов А.А., Крукиер Л.А., Шаройко О.В.
Южный федеральный университет,
ЮГИНФО
E-mail: [email protected], [email protected], [email protected]
Развитая инфраструктура телекоммуникационной сети (ТС)
ЮФУ, созданная многолетними усилиями коллектива ЮГИНФО
ЮФУ, предоставляет возможности реализации ряда современных
сетевых служб, предъявляющих достаточно высокие требования к
уровню качества сетевого обслуживания (QoS – Quality of Service),
обеспечиваемого ТС. Одной из таких сетевых служб, относящихся к
классу так называемых VoIP служб, является служба IP-телефонии,
внедренная авторами в компьютерной сети ЮГИНФО ЮФУ и
планируемая к внедрению в пределах всей интегрированной ТС
ЮФУ.
В настоящем докладе рассматриваются цели создания единой
системы IP-телефонии ЮФУ, текущее состояние создания указанной
системы и задач по ее дальнейшему развитию и вкратце
рассматриваются пути решения некоторых из этих задач.
Основными целями создания системы IP-телефонии ЮФУ
являются следующие:
1. Обеспечение большинства сотрудников ЮФУ глобальными в
пределах ЮФУ внутренними телефонами с возможностью выхода в
городские и междугородние телефонные сети.
2. Обеспечение для руководства университета возможности
проведения телефонных (аудио и видео) селекторных совещаний.
3. Существенное снижение (практически – сведение к нулю)
затрат на оплату городских телефонных разговоров и междугородных
телефонных разговоров между абонентами Ростовских и
Таганрогских подразделений ЮФУ.
4. Существенное (в 2-7 раз, в зависимости от адресата
телефонного звонка) снижение затрат на междугородные и
международные телефонные переговоры.
5. Значительное снижение затрат на оплату городских
телефонных линий, при условии перехода к полностью
централизованной оплате городских телефонов.
Предполагается, что в результате выполнения проекта будет
создана единая система IP-Телефонии ЮФУ, полностью заменяющая
используемую систему обычной телефонии ЮФУ и обеспечивающая
достижение сформулированных выше целей. На промежуточных
60
стадиях выполнения проекта система IP-телефонии будет
использоваться параллельно с существующей системой обычной
телефонии.
К настоящему времени в ЮГИНФО ЮФУ внутренняя система
IP-телефонии, использующая 5-значные внутренние номера,
интегрированные с номерами офисной АТС ЮГИНФО. Через эту
АТС созданная система обеспечивает возможности выхода во
внешние телефонные сети. Доступ к указанной системе может
выполняться не только через телефонные аппараты IP-телефонии
(аудио и видео), но и через программные IP-телефоны. В этом случае
обеспечивается вход во внутреннюю систему IP-телефонии ЮГИНФО
из любой точки Интернет и при различных способах доступа к
Интернет, в частности, при доступе через 3G модем. Кроме того,
авторами доклада разработаны технические решения по интеграции в
единую систему IP-телефонии ЮФУ создаваемых систем IPтелефонии главного корпуса и других зданий ЮФУ, в которых
созданы либо создаются структурированные кабельные системы
(СКС), и техническое решение по интеграции системы IP-телефонии
зданий ЮФУ с офисными АТС этих зданий.
Основными задачами по поэтапному развитию системы IPтелефонии ЮФУ являются следующие:
1. Создание систем IP-телефонии во всех зданиях ЮФУ,
компьютерная сеть которых построена на базе СКС, и интеграция
созданных систем в единую систему IP-телефонии ЮФУ.
2. Обеспечение
возможности
проведения
IP-телефонных
селекторных совещаний (аудио и видео) через систему IP-телефонии.
3. Обеспечение возможности обмена с внешними телефонными
сетями как исходящими так и входящими телефонными звонками.
4. Обеспечение бесплатных телефонных разговоров с ТТИ ЮФУ
через сеть IP-телефонии ЮФУ.
5. Обеспечение многократного удешевления междугородных и
международных телефонных переговоров, выполняемых через
систему IP-телефонии ЮФУ.
6. Создание систем IP-телефонии в филиалах ЮФУ.
7. Обеспечение возможности перехода к использованию IPтелефонов в качестве основных телефонных аппаратов, применяемых
для совершения всех видов (внутренних, местных, междугородных и
международных) телефонных звонков.
8. Инициирование проекта по созданию отраслевой системы IPтелефонии федеральных и исследовательских университетов.
Рассмотрим основные подходы к решению некоторых из
указанных задач.
61
Так для решения 3-й задачи (возможность обмена входящими и
исходящими звонками с внешними телефонными сетями) необходимо
соединить один или несколько голосовых шлюзов системы IPтелефонии ЮФУ с городскими телефонными сетями цифровыми
потоками E1, внутрь которых «упаковываются» индивидуальные
телефонные соединения. После замены совокупности всех
индивидуальных телефонных линий ЮФУ на линии, подаваемые
через потоки E1 на голосовые шлюзы (с одновременным
рациональным уменьшением количества этих линий), будет решена
6-я задача.
В связи с тем, что к настоящему моменту в ТТИ ЮФУ нет
системы IP-телефонии, и создание такой системы еще не начиналось,
решение 4-й задачи предполагается выполнить в 2 этапа. На первом
этапе в ТТИ ЮФУ будет создан шлюз с городскими телефонными
сетями, соединенный АТС городских телефонных сетей цифровым
потоком Е1, «включающим» некоторое количество телефонных
линий. При этом телефонные звонки в Таганрог с IP-телефонов ЮФУ
будут автоматически коммутироваться через указанный шлюз в
городские телефонные сети Таганрога. В результате стоимость
звонков в Таганрог IP-телефонов ЮФУ будет совпадать со
стоимостью местных звонков в городских телефонных сетях г.
Таганрога. Для обеспечения возможности выполнения дешевых
звонков на IP-телефоны ЮФУ с телефонных аппаратов ТТИ ЮФУ
предполагается организовать несколько специальных таганрогских
телефонных номеров, после набора которых можно будет
дополнительно набрать внутренний номер любого IP-телефона ЮФУ.
На втором этапе решения 4-й задачи будет создана система IPтелефонии ТТИ полностью интегрированная в систему IP-телефонии
ЮФУ. Телефонные звонки внутри этой интегрированной системы,
естественно, будут бесплатными. И, после полного решения для
системы IP-телефонии задачи 7 (см. выше) значительно уменьшатся
затраты на оплату исходящих городских телефонных звонков с IPтелефонов ТТИ.
Существенное удешевление междугородных и международных
телефонных звонков (задача 5), особенно звонков в Москву и СанктПетербург, может быть обеспечено путем заключения договора на
предоставление услуг междугородней и международной связи с
одним из операторов VoIP услуг. Кроме того, должен быть
организован
канал
передачи
данных,
удовлетворяющий
определенным требованиям качества сетевого обслуживания, к шлюзу
оператора VoIP услуг (ближайшие из таких шлюзов находятся в
Москве).
62
Удешевление междугородних звонков между филиалами ЮФУ и
структурными подразделениями ЮФУ может быть достигнуто путем
создания систем IP-телефонии в филиалах ЮФУ (задача 6) и
интеграции этих систем с единой системой IP-телефонии ЮФУ. При
этом телефонные звонки в этой интегрированной системе являются
полностью бесплатными при условии, что филиалы подключены к
Интернет на основе фиксированных (для фиксированной скорости
подключения) тарифов без ограничений на объем передаваемого
трафика. Но и в случае, когда оплата доступа к Интернет
осуществляется по объему входящего трафика, стоимость оплаты
трафика IP-телефонных переговоров будет существенно ниже
стоимости обычных междугородних переговоров. Важно отметить,
что создание полнофункциональных систем IP-телефонии в филиалах
ЮФУ может потребовать значительных финансовых и временных
ресурсов. Поэтому до таких систем создания может быть применено
относительно простое и дешевое решение, основанное на
использовании в каждом из филиалов нескольких инсталляций
программного IP-телефона, настроенных на работу в среде единой
системы IP-телефонии ЮФУ.
В заключительной части настоящего доклада рассматриваются
предложения по выполнению инициативного пилотного проекта по
созданию отраслевой системы IP-телефонии федеральных и
исследовательских университетов. Создание пилотного прототипа
такой системы может быть выполнено путем интеграции пространств
нумерации существующих в ряде университетов систем IP-телефонии
и обеспечении качественной коннективности между телекоммуникационными сетями этих университетов (обеспечения
требуемого уровня QoS при взаимодействии указанных сетей).
Коннективность телекоммуникационных сетей университетов,
участвующих в проекте обеспечивается отраслевой магистральной
телекоммуникационной сетью российских университетов RUNNet.
Естественно, что вопросы возможности и методов обеспечения
требуемого уровня QoS могут потребовать дополнительной
проработки. Отметим также, наибольший экономический эффект от
создания отраслевой системы IP-телефонии мог бы быть достигнут
при условии создания системы внутренней IP-телефонии
Минобрнауки и интеграции этой системы с предлагаемой отраслевой
системой IP-телефонии.
63
ОСНОВНЫЕ ПРОЕКТНЫЕ РЕШЕНИЯ ДЛЯ СИСТЕМЫ
ВНУТРЕННЕЙ IP-ТЕЛЕФОНИИ ЮФУ
Березовский А.Н., Шаройко О.В.
Южный федеральный университет,
ЮГИНФО
E-mail: [email protected], [email protected]
Основными проектными решениями, положенными в основу
системы внутренней IP-телефонии ЮФУ, являются:
- решение по созданию единого плана нумерации IP-телефонов
ЮФУ;
- решения по интеграции внутренних систем IP-телефонии
различных зданий ЮФУ в единую систему;
- решения по интеграции систем IP-телефонии зданий ЮФУ с
офисными АТС этих зданий;
- решения по интеграции системы IP-телефонии ЮФУ-Ростов с
будущей системой IP-телефонии ТТИ ЮФУ.
Единый план внутренней нумерации IP-телефонов предполагает
использование 5-значных номеров. Предлагается использовать
префикс (первую цифру номера) «9» для выхода на внешние линии
(город, межгород), как это принято в офисных АТС. Префикс «0»
предлагается использовать для обращения к экстренным службам (01,
02 и пр.). При этом звонить на указанные службы можно как
напрямую, так и через префикс «9». Оставшиеся номера
структурированы следующим образом:
10000 - 10099 – номера для интеграции с существующей офисной
АТС главного корпуса,
10100 - 10399 – номера для главного корпуса;
10400 - 10499 – номера для нового здания филфака;
11000 - 11099 – номера для ЮГИНФО;
11100 - 11199 – номера для интеграции с существующей офисной
АТС ЮГИНФО;
89xxx – служебные номера (группы перехвата и т.п.)
В приведенной схеме нумерации указаны лишь те здания ЮФУ, в
которых системы внутренней IP-телефонии уже созданы или
находятся на заключительных стадиях создания. Тем не менее, в этой
схеме достаточно свободных префиксов (как однозначных, так,
естественно, и префиксов, состоящих из большего числа знаков) для
того, чтобы включить в схему нумерации диапазоны номеров как
основных подразделений ЮФУ, так и каждого из зданий ЮФУ.
64
Интеграции внутренних систем IP-телефонии различных зданий
ЮФУ в единую систему обеспечивается, во-первых применением
единого плана нумерации IP-телефонов и, во-вторых, за счет
объединения всех Call Мanager’ов системы IP-телефонии в один
кластер. В результате такого объединения получается прозрачная
телефонная сеть с возможностью выполнения прямых звонков между
внутренними номерами (можно накладывать различные ограничения,
в соответствии с проводимой политикой ограничений доступа,
например, звонки руководителям можно осуществлять только через
их секретарей и т.д.)
Интеграции систем IP-телефонии зданий ЮФУ с офисными АТС
этих зданий выполняется следующим образом. Для каждой офисной
АТС в 5-значном пространстве номеров выделяется префикс, таким
образом, чтобы номера из этого префикса отображались на
внутренние номера офисной АТС. Например, 11123 отображается на
номер 123 офисной АТС ЮГИНФО. Офисная АТС настраивается
таким образом, чтобы по префиксу 7 можно было совершать звонки
на внутренние телефоны IP телефонии, например, 7-12345 – звонок на
номер 123245.
Если сотруднику ЮФУ меняют телефон офисной АТС на IP
телефон, то IP телефону назначается номер таким образом, чтобы он
совпал с его старым номером (с учетом префикса для данной АТС).
Например, телефон офисной АТС ЮГИНФО с номером 123
заменяется на IP телефон с номером 11123. При этом в офисной АТС
настраивается переадресация звонка таким образом, что звонки на
старый номер (123 в
данном примере)
автоматически
переадресовываются на номер IP телефона. В результате имеется
возможность совершать прозрачные звонки из системы IP телефонии
на внутренние номера офисных АТС. Также имеется возможность
совершать звонки с аппаратов, подключенных к офисным АТС на
номера IP телефонии (через специальный префикс). При этом замена
телефонного аппарата, подключенного к офисной АТС, на IP телефон
оказывается совершенно незаметной для всех остальных
пользователей телефонных систем.
Для интеграции системы IP-телефонии ЮФУ-Ростов с будущей
системой IP-телефонии ТТИ ЮФУ предлагается выделить в плане
нумерации IP-телефонов ЮФУ необходимое количество префиксов
для IP-телефонов Таганрога, так, чтобы звонки между внутренними IP
телефонами Ростова и Таганрога маршрутизировались напрямую в
системе IP-телефонии ЮФУ.
Рассмотренные
решения
практически
использованы
в
создаваемой системе IP-телефонии ЮФУ и продемонстрировали
удобство использования и поэтапного развития этой системы.
65
ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ БИБЛИОТЕК
В ВУЗАХ РОССИИ
Берсенев С.А.
Уральский государственный лесотехнический университет
E-mail: [email protected]
В настоящее время успех в производственной деятельности
напрямую зависит от внедрения инновации и развития наукоемких
производств. Исторически знания концентрировались в библиотеках,
в современном понимании – ресурсных центрах знания.
Знание как информация является продуктом интеллектуальной
деятельности человека. Информация обладает уникальными
свойствами: идеальностью, неисчерпаемостью, неотчуждаемостью и
т.д. Вместе с «классическими» факторами производства: трудом,
капиталом, землей – информация, обладающая большой ценностью,
становится определяющим фактором производства наряду с таким
«новым» фактором как менеджмент.
Несмотря на бурное развитие Интернета, в сети представлено не
более 2-5% объема накопленных человечеством знаний. Тенденция
перетекания знаний из библиотек в Интернет начала наблюдаться с
начала 90-х гг. XXв. Национальные компьютерные сети
«обогащаются» знаниями. В качестве примера можно привести Китай,
где к началу 2010г. проведены на электронный носитель все единицы
библиотечного фонда, и этот библиотечный фонд доступен из
Интернета всем желающим по предварительной регистрации в
электронной библиотеке.
Проблема развития телекоммуникационной среды в России,
проблемы формирования национальной библиотечной сети,
электронного сервиса в современной российской библиотеке
являются значимыми и актуальными и сейчас, и в обозримой
перспективе.
В работе на примере научной библиотеки государственного
образовательного учреждения анализируется информационное,
технологическое, программно-техническое обеспечение электронных
информационных
ресурсов.
Поднимается
спектр
проблем
внутриотраслевого и межотраслевого взаимодействия в библиотечной
сети (проекты МАРС, Consensus Omnium: Корпоративная сеть
библиотек Урала).
Библиотечный
фонд
Уральского
государственного
лесотехнического университета составляет более 800 тыс. экз. В том
числе: научной литературы – 320 тыс. экз., учебной литературы – 370
66
тыс. экз., художественной – 45 тыс. экз., журналов – 69тыс. экз.,
иностранной – 25 тыс. экз., диссертаций – 500 экз., авторефератов
диссертаций – 1000 экз., отчетов о научно-исследовательских работах
– 1000 экз., спецвидов (ГОСТы, СНиПы, ЕНиРы, промышленные
каталоги и т.д.) – 36 тыс. экз. Библиотека является участником
корпоративного проекта "Consensus omnium": Корпоративная сеть
Урала. Всем пользователям доступен сводный электронный каталог,
насчитывающий более 470 000 библиографических записей книг и 200
000 библиографических записей статей.
Проблемы электронных библиотек в вузах заключаются в
следующем:
1. Доступность единиц хранения. Представление материалов в
электронной форме означает, что при наличии соответствующего
оборудования и программных средств пользователи могут получать
доступ к материалам независимо от местонахождения.
2. Поиск единиц хранения. Полнотекстовые документы в
электронных каталогах, как правило, недоступны, вследствие чего
пользователю сложно найти интересующую его информацию.
Поэтому поиск должен строиться, исходя из библиографического
описания. От качества библиографического и реферативного
описания фондов библиотеки во многом зависит эффективность
работы читателей библиотек с этими фондами.
3. Перевод единиц хранения из традиционного в электронный
вид. В нашем вузе проводится процедура оцифровки книжных
изданий. Но это очень трудоемкий процесс, для него необходимо
дорогое оборудование, специальные трудовые кадры для
обслуживания и работы на нем. Одна из главных проблем оцифровки
остается проблема «авторского права». Чтобы начать оцифровку
нужно письменное разрешение автора и издательства, что приводит к
значительным потерям времени на оцифровку.
4. Доступ к электронным ресурсам (регистрация, денежные
переводы)
Основываясь на примере научной библиотеки Уральского
государственного лесотехнического университета, можно привести
существуют следующие проблемы, связанные с развитием
электронной библиотеки:
1. Внесение в электронный каталог изданий предыдущих лет, т.е.
определение, начиная с какого года выпуска издания включаются в
электронный каталог. В электронном каталоге крупнейшей на Урале
библиотеки им. Белинского присутствуют все представленные в
бумажном виде книжные издания. В нашем же электронном каталоге
содержатся книжные издания старше 1985-1986 гг. Следовательно,
литературу более раннего времени будет найти невозможно.
67
2. Изложение реферата по каждому библиотечному изданию.
Возможность просмотра краткого содержания книги. У нас такое
описание изданий отсутствуют.
3. Отсутствие доступа к полнотекстовым электронным ресурсам,
которые хранятся в библиотеке. В нашем вузе проводится процедура
оцифровки книжных изданий, но полнотекстовой доступ отсутствует.
Из того, что доступно в полнотекстовом доступе, можно выделить
кандидатские и докторские диссертации.
4. Режим доступа к библиотекам
В настоящее время необходимо проводить преобразования
традиционных книжных ресурсов в электронные ресурсы. Любой
человек независимо от того, в какой точке земного шара он находится,
должен иметь возможность без каких либо проблем воспользоваться
нужной ему литературой. Процесс оцифровки очень трудоемкий и
поэтому возникает вопрос, почему различные учебные заведения
дублируют книжные издания, переводимые в электронный вид.
Нужно объединить усилия, поделить книжные ресурсы между собой
для процесса преобразования традиционных книжных изданий в
электронные. Необходимо создание общей базы для хранения и
предоставления
потребителям
доступа
к
полнотекстовым
электронным изданиям.
68
ИНТЕРАКТИВНАЯ КОММУНИКАЦИЯ КАК СРЕДСТВО
ПОВЫШЕНИЯ ЛИНГВИСТИЧЕСКОЙ КОМПЕТЕНЦИИ
Биятенко-Колоскова С.Е.
Южный федеральный университет,
кафедра немецкого языка
E-mail: [email protected]
В современном образовательном пространстве все большее место
занимает интерактивная коммуникация. Данная статья рассматривает
дополнительное
образование,
направленное
на
повышение
квалификации в области иностранных языков. Основные параметры и
методы использования интерактивной коммуникации в этой области
могут быть применены и в любой другой области профессионального
образования.
В настоящее время постоянно возрастает роль дополнительного
образования как фактора непрерывного образования, что имеет
огромное значение для роста социальной и академической
мобильности. Под моим руководством был разработан и реализован
инновационный интерактивный проект Южного Федерального
университета "Разработка новой программы дополнительного
образования: Курс немецкого языка с целью повышения
профессионально-ориентированной
квалификации
бакалавров,
магистрантов
и
аспирантов
университетов"
(http://sfedu.ru/kaf/deutschland/).
Вступление России в Болонский процесс дало огромные
возможности для роста академической мобильности студентов.
Теперь любой студент, в достаточной мере владеющий немецким
языком, может продолжить свое образование по любой специальности
в университетах Германии, Швейцарии, Австрии и др. Германская
Служба Академических Обменов (DАAD) и многочисленные фонды
предоставляют иностранным студентам стипендии, которые
позволяют им обучаться в немецких вузах при условии свободного
владения немецким языком.
Наша программа дополнительного образования, представленная
on-line, дает возможность приобретения новых знаний и умений как в
индивидуальном обучении, так и в интерактивном обучении с
помощью преподавателя-консультанта.
Помимо совершенствования чисто языковых знаний, проект
нацелен на развитие межкультурной компетенции, толерантности,
взаимопонимания и взаимоуважения разных национальностей. Его
образовательная и воспитательная направленность лежит в русле
69
современных гуманитарных технологий. В интерактивном общении
через Интернет происходит обмен культурными ценностями,
сопоставление "собственного" и "чужого", результатом чего
становится рост взаимопонимания между молодежью разных стран.
При разработке программы курса дополнительного образования
по немецкому языку ставилась цель использовать современные
информационные технологии для развития межкультурной
компетенции и углубления лингво-дидактических основ при изучении
немецкого языка. Поскольку проект является открытым, он
привлекает большое количество заинтересованных в повышении
своей языковой компетенции по немецкому языку с целью получения
дополнительного образования. Не менее важным аспектом проекта
является углубление лингво-страноведческой и культурологической
компетенций, связанных со странами изучаемого языка.
Участники проекта имеют возможность работать как
индивидуально, так и с дистанционной помощью преподавателяконсультанта, который помогает им отрабатывать навыки овладения
стратегиями чтения, первичной и вторичной обработки текста и email-коммуникациями. В процессе работы в проекте его участники
имеют возможность существенно расширить и углубить свое
знакомство с национально-культурными особенностями стран
изучаемого языка, их обычаями, традициями и современным образом
жизни.
Для того чтобы принять участие в проекте, необходимо
заполнить анкету, выложенную на сайте. В проекте размещены также
интерактивные тесты, которые дают возможность каждому
заинтересованному проверить уровень своей языковой компетенции.
На сайте проекта размещены учебные пособия, работая над которыми,
можно существенно повысить уровень своих знаний во всех аспектах
изучения немецкого языка.
Повышению квалификации в дополнительном образовании был
также посвящен инновационный
интерактивный
междисциплинарный
проект
«Использование
современных
информационных технологий для развития межкультурной
коммуникации с целью повышения квалификации преподавателей и
студентов
в
русско-немецком
языковом
пространстве
(межпредметные связи)» (http://sfedu.ru/ka/interkultur-2008). В ходе
реализации проекта предусматривалось предварительное знакомство в
интерактивном режиме с лекциями доц. В.Ю.Щербакова,
посвященными созданию в современной Германии основ
мультинационального и мультикультурного общества, что дало
возможность лучше понять специфику социальных и культурных
особенностей немецкого общества. Интерактивные лекции on-line
70
проф. В.Г.Драча были посвящены этнокультурам и мировой системе
межкультурной коммуникации, что может дать импульс для научных
исследований, крайне актуальных на современном этапе.
В рамках данного проекта была проведена Международная
Летняя школа «Развитие межкультурной коммуникации в системе
мировых этнокультур». Важным этапом повышения квалификации
была тематика этой лингвистической школы, которая способствовала
развитию межкультурной компетенции, углублению знаний
классической и современной немецкой литературы, а также
менталитета современного немецкого общества и крайне актуальных
проблем мигрантов, правового радикализма и изменений
общественного сознания. Лекции экс-ректора Дортмундского
университета проф. Альберта Кляйна, посвященные феномену Гёте,
значительно расширили кругозор участников Летней школы.
Презентация лекций проф. С.Е.Биятенко-Колосковой по творчеству
писателя-мигранта Феридуна Замоглу доказала, что творчество
мигрантов стало неотъемлемой частью современной немецкой
литературы. Таким образом, повышение квалификации по
иностранному языку не ограничивается чисто лингвистическими
рамками, а протекает в интеркультурном контексте.
71
КАФЕДРА ОБЩЕЙ ФИЗИКИ
В ЦИФРОВОМ КАМПУСЕ ЮФУ
Богатин А.С.
Южный федеральный университет,
физический факультет
E-mail: [email protected]
В первом семестре текущего учебного года началась
эксплуатация Цифрового кампуса ЮФУ в учебном процессе.
Коллектив кафедры общей физики активно включился в эту работу. В
целом, использовать кампус можно достаточно эффективно, как для
контроля текущей успеваемости, так и в промежуточном и итоговом
контроле знаний студентов. Преподаватели кафедры разместили и
продолжают размещать в кампусе методические материалы,
накопленные за многие годы преподавательской работы. Несомненно,
что с помощью кампуса эти материалы гораздо быстрее попадают к
студентам и эффективнее ими используются. Кампус, что особенно
важно, позволяет использовать не только тексты, но и электронные
пособия, мультимедиаматериалы. На кафедре создан большой банк
оцифрованных
видеозаписей
лекционных
экспериментов,
виртуальные тренажеры к работам физического практикума. Теперь
передавать их в активное пользование студентам стало гораздо проще.
Преподаватели кафедры освоили назначение контрольных работ
в кампусе, проведение консультаций. Созданы сообщества студентов,
разделенные по изучаемым дисциплинам. По итогам конкурса,
проведенного в кампусе, из 20 отмеченных наиболее активных
преподавателей ЮФУ, три человека были преподавателями кафедры
общей физики. Кампус используется кафедрой не только для
обучения студентов, но для профессионального роста преподавателей,
для упрощения и ускорения некоторых видов организационной
работы.
В
кампусе
созданы
сообщества
«Виртуальный
демонстрационный кабинет кафедры общей физики» и «Виртуальный
лекционный физический эксперимент кафедры общей физики». В
этих сообществах преподаватели могут не только знакомиться с
соответствующими
методическими
наработками,
но
и
в
дистанционном режиме заказывать необходимые материалы для
показа на своих лекциях.
Разумеется, у Цифрового кампуса есть много недостатков,
которые необходимо устранять. Назову некоторые из них: не работает
система распределения вариантов контрольных работ, не удается
регулировать баллы, выставляемые студентам по итогам работ в
72
соответствии с их рейтингом, непродуманной является навигация
между страницами, что существенно замедляет работу пользователей
в режимах редактирования материалов, оценивания работ студентов,
особенно когда контрольные назначаются большим студенческим
потокам. Педагогическая терминология, используемая в заголовках
кампуса, в ряде случаев устарела и далека от терминов, которые
предлагаются к использованию учебно-методическим управлением.
Аспиранты и учебно-вспомогательный персонал не могут
воспользоваться кампусом. Однако самым большим недостатком
является, не побоюсь этого слова, безобразное информационное
сопровождение работы кампуса отделом АСУ. Информация о
преподавателях и студентах ЮФУ-центра недостоверна. Это мешает
преподавателям, оказавшимся почему-то вне поля зрения АСУ,
регистрироваться и работать в кампусе, мешает студентам
своевременно выполнять задания, существенно искажает статистику.
Добиваться исправления возникающих неточностей крайне трудно,
процесс этот растягивается на месяцы. С сентября по настоящее время
ни разу не проводилась корректировка численности студенческого
контингента, хотя движение его происходит постоянно. В весеннем
семестре, по меньшей мере до середины марта, в кампус не переданы
сведения о нагрузке преподавателей ЮФУ- центра, это не позволяет
закреплять в кампусе студенческие группы и потоки за
преподавателями в соответствии с читаемыми курсами, а это, в свою
очередь, на порядок замедляет работу преподавателей по контролю
знаний студентов.
73
БИБЛИОТЕКА ВИРТУАЛЬНЫХ ЛЕКЦИОННЫХ
ДЕМОНСТРАЦИЙ ПО ФИЗИКЕ
Богатин А.С., Богатина В.Н., Ковригина С.А.
Южный федеральный университет,
физический факультет
E-mail: [email protected]
Физика наука экспериментальная. Решающие физические
эксперименты лежат в основе изложения многих разделов физики.
Эти эксперименты уникальны, даже лучшие университеты, имеющие
хорошо оснащенные демонстрационные физические кабинеты, не
могут позволить себе постановку таких экспериментов, тем более на
рядовой лекции. Традиционно на помощь лектору приходили в таких
случаях
учебные
кинофильмы,
плакаты,
слайды.
Смена
демонстрационной техники, сокращение парка учебных кинофильмов
в связи с выходом их из строя практически лишили лектора такой
поддержки. Уже давно на помощь лектору пришел Интернет. В
глобальной информационной сети имеются сведения о большом
числе физических экспериментов, явлений, приборов, как
классических, так и современных. Это позволило нам сформировать
электронную библиотеку физических лекционных демонстраций.
Вместе с тем на кафедре общей физики ЮФУ имеется, накопленный
за многие десятилетия работы свой набор натурных демонстраций,
насчитывающий около 800 экспериментов. Часть из них требует
тщательной настройки, занимающей много времени, поэтому такие
эксперименты не всегда демонстрируются в целях экономии времени.
Мы записали эти демонстрации на DVD- диск. Эти записи тоже
входят в состав электронной библиотеки. Наконец еще одну группу
материалов, входящих в состав библиотеки, составляют файлы, в
которых не только демонстрируются какие-либо, явления, но дается
их объяснение и трактовка с помощью мультимедиасредств. Большая
часть таких материалов создана преподавателями кафедры, некоторые
также найдены в Интернете.
Продемонстрируем
несколько
материалов
библиотеки.
Студентам хорошо известен искровой разряд. Его легко
продемонстрировать с помощью электрофорной машины, многие
наблюдали этот разряд во время грозы.
74
Рис.1. Искровой
электропередач.
разряд
на
высоковольтной
линии
Однако редко кто-нибудь видел как этот разряд возникает при
разрыве цепи на высоковольтных линиях электропередач. В
Интернете [1] выложен файл с такой гигантской искрой (рис.1).
Еще один материал, заснятый в демонстрационном кабинете
кафедры, классический эксперимент с левитацией постоянного
магнита над высокотемпературным сверхпроводником (рис.2)
Рис.2. Левитация
постоянного
высокотемпературным сверхпроводником.
магнита
Из третей группы материалов приведем
объяснением механизма эффекта Холла (рис.3) [2].
над
видеофайл
Рис.3. Видеофайл с объяснением эффекта Холла
Литература:
1. [Электронный ресурс]
http://www.youtube.com/watch?v=UeHrLpVI1Oc&feature=related
2. [Электронный ресурс]
http://images.yandex.ru/search?p=0&ed=1&text
75
с
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО
ИНФОРМАЦИОННОГО ПРОСТРАНСТВА INCAMPUS
ЮЖНОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТА
В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ
Богатин А.С., Игнатова Ю.А., Монастырский Л.М.,
Привалова Т.Ю., Файн М.Б., Цветянский А.Л.
Южный федеральный университет,
физический факультет
E-mail: [email protected]
Цифровой кампус (INCAMPUS) Южного федерального
университета, являясь виртуальным информационным пространством,
позволяет наладить дистанционное взаимодействие субъектов
учебного процесса. INCAMPUS позволяет решать широкий круг
задач:
1. Проведение рубежного контроля в процессе модульного
обучения.
2. Консультирование студентов преподавателями.
3. Обеспечение учебного процесса методическими материалами.
4. Создание сообществ по интересам и организация их
деятельности.
5. Обеспечение взаимодействия студентов друг с другом.
INCAMPUS включает инструментарий для поддержки различных
контрольных мероприятий: курсовых, контрольных, лабораторных и
самостоятельных работ, итоговых рейтингов, экзаменов. При этом
преподаватель может дать ссылки на дополнительные учебные
материалы, отслеживать внесенные изменения в контрольные работы,
заполнять ведомости по результатам проверки, просматривать архив
контрольных работ, общаться со студентами и отвечать на их
вопросы.
Использование
данного
инструментария
создает
комфортные условия обучения для студента, следствием чего является
повышение уровня знаний студента.
Проведение онлайн консультирования позволяет студентам
задавать вопросы преподавателю не только в аудитории, но и
дистанционно во время выполнения домашнего задания, что помогает
осуществлять контроль самостоятельной работы студента в процессе
её выполнения.
INCAMPUS имеет чёткую грамотно организованную структуру и
простой интерфейс. Использование ресурсов INCAMPUS позволяет
существенно упростить процесс организации самостоятельной работы
студентов и обеспечения ее контроля, что является одним из залогов
высокой успеваемости.
76
НОВЫЕ ВИРТУАЛЬНЫЕ ТРЕНАЖЕРЫ
К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ
ОБЩЕФИЗИЧЕСКОГО ПРАКТИКУМА
Богатин А.С., Старикова А.Л., Ковригина С.А., Богатина В.Н.
Южный федеральный университет,
физический факультет
E-mail: [email protected]
В течение последних пяти лет на кафедре общей физики
создаются виртуальные тренажеры к лабораторным работам
практикума. За это время создано несколько десятков тренажеров.
Тренажеры предназначены для домашней подготовки студентов к
занятиям в натурной физической лаборатории. Тренажер позволяет
познакомиться с теорией раздела курса, которому посвящена работа, с
устройством лабораторной установки, выполнить лабораторный
эксперимент в виртуальном пространстве, провести обработку его
результатов, оценить погрешности их определения. Пройдя
подготовку на тренажере, студент чувствует себя в натурной
лаборатории гораздо увереннее и быстро справляется с поставленным
заданием. Познакомимся с некоторыми из новых тренажеров. Один из
них «Изучение вентильного фотоэффекта», фрагмент работы которого
приведен на рис.1. С помощью тренажера студент имеет возможность
познакомиться с эффектом, его количественными характеристиками,
экспериментальной установкой, проградуировать монохроматор по
известным спектрам и исследовать чувствительность вентильного
фотоэлемента в большей части оптического диапазона.
Рис.1. Градуировка монохроматора в тренажере «Изучение
вентильного фотоэффекта.
Год назад кафедра общей физики приобрела несколько натурных
лабораторных работ производства германской фирмы PHYWE.
Оборудование дорогое и достаточно уникальное, поэтому студенты
допускаются к выполнению лабораторных работ только после
77
тренировки на тренажерах, которые разработаны специально для этих
натурных работ. Виртуальные тренажеры создают полную иллюзию
работы именно на установках этой фирмы. Вот два таких тренажера.
С помощью одного из них можно определять удельный заряд
электрона по его движению в магнитном поле со скоростью,
перпендикулярной вектору магнитной индукции. Однородное
магнитное поле создается в установке с помощью катушек
Гельмгольца. Траектория электронов высвечивается за счет актов
рекомбинации ионов аргона, заполняющих рабочую колбу и
электронов (рис.2). Имеется две возможности обработки результатов в
ручном и автоматическом режимах.
Рис.2. Вид экрана монитора в работе с тренажером, позволяющим
определять удельный заряд электрона.
Еще один тренажер из того же цикла позволяет изучать
механические колебания связанных колебательных систем. Одна из
возможностей работы – исследование биений. Причем у студента
имеется возможность, как
изучить сам процесс биений, так
пронаблюдать графики этого процесса на экране монитора (рис.3).
Рис.3. Биения на экране монитора.
78
КОМПЬЮТЕРНЫЙ РАСЧЕТ РАЗДЕЛЕНИЯ ПРО ЦЕССОВ
РЕЛАКСАЦИОННОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ НА СИЛЬНЫЕ И
СЛАБЫЕ ДЛЯ НЕДЕБАЕВСКИХ ДИЭЛЕКТРИКОВ
Богатин А.С., Турик А.В., Ковригина С.А., Богатина В.Н.,
Андреев Е.В.
Южный федеральный университет,
физический факультет
Авторским коллективом данной работы установлено, что в
условиях высокой электропроводности в дебаевских диэлектриках
более чувствительной характеристикой релаксационного процесса по
сравнению с мнимой частью комплексной диэлектрической
проницаемости является тангенс угла диэлектрических потерь. По
воздействию электропроводности на частотные зависимости tg  в
этих же диэлектриках процессы релаксационной поляризации удалось
разделить на слабые и сильные. При развитии сильных процессов рост
сквозной проводимости не приводит к исчезновению экстремумов в
частотных зависимостях tg  [1]. Встала задача о распространении
полученных результатов на недебаевские диэлектрики, в частности на
диэлектрики с распределением релаксаторов Фрелиха.
Компьютерные расчеты, проведенные на основе математических
моделей, позволили прийти к следующим результатам. Фрелихом
предложена гиперболическая функция распределения времен
релаксации f(τ) для однокомпонентного диэлектрика. Согласно
модели Фрелиха каждая молекула имеет два положения равновесия с
противоположными направлениями моментов диполей и равными
энергиями в основном состоянии. Однако барьер между положениями
равновесия имеет разную высоту v для каждой молекулы,
максимальное значение которой ограничено некоторым значением v0.
В этом случае f(τ) имеет гиперболический вид f(τ) = const/τ в
интервале времен релаксации τ0 ≤ τ ≤ τ1, где τ1= τ0 exp(v0/kT). За
пределами этого интервала f(τ) = 0. Под f(τ)dτ подразумевается
вероятность нахождения времен релаксации в интервале времен от τ
до τ + dτ. Таким образом, m = v0/kT можно рассматривать как
параметр распределения. Поскольку в реальном диэлектрике с
релаксационными процессами всегда имеет место сквозная
проводимость σst, мы провели исследование ее влияния на
диэлектрические спектры в случае распределения Фрелиха.
Исследование проводилось в предположении, что на микроуровне
отсутствует взаимодействие между релаксаторами и носителями
заряда,
ответственными
за
электропроводность.
Наличие
проводимости изменяет выражение для мнимой части ε″ и как
следствие этого для tgδ :
79
 "
 СТ
1
 
[arctg (0em )  arctg (0 )]
 0
2m
(1)
 СТ
1
  [arctg ( 0e m )  arctg ( 0 )]

m
tg  0
(2)
1
1   2 02e 2 m
    [1 
ln(
)]
2m
1   2 02
Появление в диэлектрике сквозной проводимости приводит к
тому, что в частотных зависимостях tgδ кроме максимумов
появляются минимумы. Глубины экстремумов, а в ряде случаев и их
наличие, существенно зависят от величины σст. Как и для других
распределений релаксаторов в распределении Фрелиха по степени
воздействия σст релаксационные процессы также удается разделить на
сильные и слабые. Для слабых процессов рост σст приводит к
уменьшению различий tgδ в минимуме и в максимуме вплоть до
полного исчезновения экстремумов. Для сильных – рост
электропроводности приводит к возрастанию разности значений tgδ в
минимуме и в максимуме. Вплоть до выполнения условия ∆ε/ε∞<8
развивающиеся при распределении Фредиха
релаксационные
процессы поляризации являются слабыми. Находятся такие значения
σст, выше которых экстремумы в частотных зависимостях tgδ
исчезают. Причем эти значения всегда больше значений σст , при
которых происходит исчезновение экстремумов в  '' (ω). Различие в
граничных значениях σст нарастает с ростом m. При ∆ε /ε∞>8
возможность перехода от слабого релаксационного процесса к
сильному зависит от величины m. Для каждого значения m находится
граничное значение ∆ε /ε∞, при больших значениях которого процесс
является сильным, а при меньших - слабым. Если величина σст
невелика, и значения tgδ диэлектрика определяется собственно
релаксационным процессом, экстремум в частотной зависимости tgδ
диэлектрика обязательно имеется. При больших проводимостях вклад
σст в выражение для tgδ диэлектрика становится определяющим.
Если процесс слабый, то экстремумов в слагаемом tgδ, зависящим от
сквозной проводимости нет, поэтому, как только это слагаемое в
выражении для tgδ становится определяющим, исчезают экстремумы
и в tgδ(ω). Если процесс сильный – экстремумы в той и другой
зависимостях сохраняются. Таким образом, причиной деления
релаксационных процессов на сильные и слабые и в этом случае
является частотное поведение вклада сквозной электропроводности в
тангенс угла диэлектрических потерь.
Литература:
1.
Богатин А.С, Лисица И.В., Богатина С.А. // Письма в
ЖТФ.-2002. Т28, №18.-С.61-66.
80
СОЦИАЛЬНЫЕ СЕТИ: ПРИНЦИПЫ СТАНОВЛЕНИЯ И
РАЗВИТИЯ
Болдырева Н.А.
Южный федеральный университет,
Педагогический институт
E-mail: [email protected]
Социальная сеть – это социальная структура, состоящая из узлов
(ими могут быть как люди, так и группы людей, сообщества и
организации), связанных между собой тем или иным способом
посредством социальных взаимоотношений. В реальной жизни
человек становится членом множества социальных сетей как в силу
необходимости
–
совместное
проживание,
деятельность,
необходимость поддерживать рабочие и другие контакты,
родственные отношения, не зависящие от человека, так и по
собственному произволу, в силу общности интересов. Зачастую в
реальной жизни социальные сети имеют вертикальную структуру, где
иерархические отношения выстраиваются в зависимости от возраста,
социального положения и тому подобных факторов.
Социальные сети в Интернет в большей степени ориентированы
на построение горизонтальных связей, в которых статус каждого
члена социальной сети зависит от его профессиональной
компетентности и подтверждается результатами его деятельности.
Горизонтальные связи — это связи между двумя или более
равными по положению в иерархии или статусу частями или членами
сообщества. Формирование горизонтальных связей способствует
успешному взаимодействию как отдельных индивидуумов, так и
сообществ при решении возникающих между ними проблем.
Горизонтальные связи создают ряд важных преимуществ:
 экономят время и повышают качество взаимодействия;
 развивают самостоятельность, инициативность и мотивацию,
ослабляют страх коммуникации.
И в реальной жизни, и в сети Интернет, люди образуют
социальные сети для достижения каких-либо благ, целей, либо для
поддержания уже существующих процессов посредством совместной
деятельности. Кроме того участие в группе помогает самореализации
человека, дает ему социальное признание и статус в группе. Все это:
 достижение ценностей
 получение статуса и социального признания
 поддержание текущих процессов
– является мотивирующими факторами, обеспечивающими
создание и сохранение стабильной социальной сети, активную работу
ее членов.
81
Социальные сети в сети Интернет – это программный сервис,
площадка для взаимодействия людей в группе или в группах.
Первоначально социальные сети представляли собой сети открытого
типа, к которым мог присоединиться любой желающий. Владельцы
социальных сетей были заинтересованы в прибыли, следовательно, в
максимально большом числе пользователей сети. Однако, успех
социальных сетей привел к появлению социальных сетей закрытого
типа, создатели которых не ставят целью их коммерциализацию,
извлечение прибыли. Их цель – виртуальная поддержка уже
существующих в реальности социальных сетей, а также
использование преимуществ горизонтальных связей в своей работе.
Речь идет о сайтах городов, предприятий и учебных заведений,
построенных по принципам социальных сетей. Яркий пример:
цифровой кампус ЮФУ http://incampus.ru/. Связи здесь носят двойной
характер: горизонтальный и вертикальный – но специфика
социальных сетей в сети Интернет такова, что вертикальная иерархия,
автоматически скопированная с реальной иерархии университета, не
мешает здесь построению горизонтальных связей, все преимущества
горизонтальной структуры сети остаются.
Однако, как уже говорилось выше, работа социальных сетей
тесно связана с достижением каких-либо ценностей (в сети Интернет
– это контент, в сети учебного заведения – это образовательный
контент), а также с совместной деятельностью, обеспечивающей
создание нового (в нашем случае, образовательного) контента или
деятельностью,
обеспечивающей
достижения
каких-либо
компетентностей.
Основное отличие социальных сетей и сетей web 2.0 от
Интернета «первого поколения» – уничтожение грани между
активным и пассивным пользователем. Если раньше новый контент
предоставлялся только владельцами сайтов, чья доля в массе всех
пользователей Интернета была сравнительно невелика, то сейчас
любой пользователь сети может не только знакомится с уже
размещенным в ней контентом, но и создавать его сам. Более того,
благодаря возможностям рейтингования информации, любой
пользователь может способствовать распространению полезного,
интересного, нового контента, автор которого получает статус и
социальное признание исключительно за счет высокой оценки
результатов своего труда.
Все это:
 возможность получать доступ к уже созданному контенту
 возможность создавать и размещать собственный контент
 возможность оценивать контент, созданный другими
пользователями
82
– являются мотивирующими факторами, обеспечивающими
интерес пользователей к социальной сети, а следовательно – её
успешную работу и развитие.
Кроме того, существуют сервисы, построенные по принципу
социальной
сети
(например,
http://klavogonki.ru/
или
http://www.englishcentral.com), которые позволяют пользователям,
участвуя в совместной деятельности, приобретать и развивать
конкретные компетентности. Значительную роль здесь играет
соревновательный момент.
Участие в социальных сетях закрытого типа может быть вызвано
внешними причинами (прямым распоряжением начальства или
необходимостью получать учебный материал), но стабильное
существование и развитие любой социальной сети возможно лишь
при условии реализации принципов web 2.0 – где статус пользователя
в социальной сети прежде всего зависит от его вклада в её развитие и
поддержку, где каждый пользователь может создавать контент и
оценивать его.
83
ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ТРАЕКТОРИИ БАКАЛАВРА
ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ПРИ ИЗУЧЕНИИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ
Бордюгова Т.Н.
Южный федеральный университет,
Педагогический институт
E-mail: [email protected]
Профессиональное становление будущего учителя физикоматематического образования в рамках перехода к обучению по
стандартам третьего поколения во многом зависит от организации
учебной деятельности. Данный переход предполагает высокий
уровень саморегуляции, которая обусловлена степенью осознанности
обучения, умением выявить оптимальные способы и средства
достижения поставленных целей, сопоставляя конечный результат
деятельности с ее целью.
Индивидуальная траектория – это замысел студента
относительного его собственного продвижения в образовании,
оформленный и упорядоченный им в соответствии с педагогическими
технологиями и учебной деятельностью.
Студенты самостоятельно выбирают путь обучения на основе
осознанной самооценки возможностей, потребностей и целей в
изучении программирования. Индивидуальные образовательные
траектории характеризуются вариативностью форм, методов и средств
обучения, что ориентировано на разные способности студентов.
Выбор уровня сложности субъективен и определяется конкретными
учебными задачами студентов, самооценкой, уровнем притязаний, их
опыт студентов к получению полноценного профессионального
образования в программировании.
Деятельность преподавателя при реализации индивидуальных
траекторий обучения включает в себя диагностирование уровня
обученности студентов с помощью тестов; постановку целей и задач
обучения; отбор учебного материала и его организацию (адаптацию к
уровню обученности группы); разработку нескольких видов
траекторий, исходя из общего количества студентов, различия
уровней их подготовки, желаемой степени индивидуализации
учебного
процесса;
организацию
учебного
процесса
(инструктирование,
обеспечение
дидактическим
материалом,
установление благоприятного психологического климата, оказание
поддержки
студентам);
организацию
контроля
(текущий,
взаимоконтроль, самоконтроль).
84
Деятельность студентов включает в себя участие в
диагностическом тестировании; определение собственной цели и
потребности в изучении языка программирования; ознакомление с
итоговыми требованиями траекторий; сопоставление желаемых целей
и своих возможностей; выбор траектории; выполнение заданий,
инструкций и требований, предусмотренных выбранной траекторией;
оценку проделанной работы, сопоставление цели и результатов;
решение о продолжении обучения по выбранной траектории или ее
смене.
Исходя из совокупности целей, содержания образования,
организации образовательного процесса и оценки образовательных
результатов можно сформулировать принципы, на которые
необходимо, на наш взгляд, ориентироваться при проектировании
индивидуальных
образовательных
траекторий
обучения
программированию бакалавров физико-математического образования:
• смысл образования заключается в развитии у обучаемых
способности самостоятельного определение собственной цели и
потребности в изучении программирования.
• содержание образования представляет собой дидактически
адаптированный социальный опыт решения познавательных,
мировоззренческих и иных проблем.
• смысл организации образовательного процесса заключается в
создании условий для формирования у обучаемых опыта
самостоятельного решения познавательных, коммуникативных,
организационных, нравственных и иных проблем, составляющих
содержание образования.
• оценка образовательных результатов основывается на анализе
уровней образованности, достигнутых студентами на определённом
этапе обучения.
При
обучении
согласно
определенной
студентами
образовательной траектории, каждая тема изучается с использованием
наиболее рациональной формы обучения
- аудиторной (для
студентов с низким и средним уровнями подготовки), внеаудиторной
(дистанционной), (для студентов с высоким и средним уровнями
подготовки по программированию, студенты с низким уровнем могут
использовать эту форму обучения в качестве дополнительной),
самостоятельной работы (реализация решения задач, поставленных
преподавателем студенту, очное и дистанционное консультирование
студентов).
Следующим
компонентом
образовательной
траектории
выступают средства обучения. Средства изучения дисциплины
«Программирование» подразделяются на два класса:
1) традиционные (классические) средства обучения дисциплине в
высшей школе: учебники, задачники, дидактические материалы,
учебно-методические пособия и т.п.
85
2) электронное учебное пособие, позволяющее организовывать и
целенаправленно управлять деятельностью студента по изучению
курса; стимулировать деятельность студента в рамках отдельного
занятия; рационально сочетать различные виды учебной деятельности
с учетом дидактических особенностей каждой из них; рационально
использовать аудиторное время; организовывать самостоятельную
работу.
По отношению к учебной дисциплине программирование
выполняемая студентами образовательная работа делится на три вида:
- предметная:
сформулированные
понятия,
правила
и
закономерности построения алгоритмических конструкций, то есть
знание содержание теоретического ядра программирования;
- междисциплинарная: результат применения фундаментальных
образовательных объектов, то есть решение профильный компонент
(решение прикладных задач);
- методологическая:
индивидуальные
образовательные
траектории студента при изучении данной дисциплины.
Такой подход позволяет использовать выполнение модульных
контрольных заданий (МКЗ), проводящихся в письменном виде и
являющихся обязательной компонентой модульного контроля по
дисциплине «Программирование», для которой итоговой формой
семестрового контроля является зачет.
86
ДЕМОНСТРАЦИЯ ПАРАЛЛЕЛЬНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ
ПРОЦЕССОВ В КУРСЕ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Брагилевский В.Н., Найденов С.Г.
Южный федеральный университет,
факультет математики, механики и компьютерных наук
E-mail: [email protected], [email protected]
В докладе представлено программное средство, предназначенное
для моделирования параллельного выполнения нескольких процессов
в многозадачной однопроцессорной системе. Это средство является
ключевым для изложения темы «Взаимодействие процессов», так как
оно позволяет отобразить последовательность команд, выполняемых
на процессоре, с учетом переключения контекста.
Разработанная программа представляет собой оконное
приложение. Его работа управляется файлом сценария, который
состоит из нескольких наборов команд для отдельных процессов с
явным указанием последовательности их выполнения. После запуска
приложения с заданным сценарием в его окне отображаются все
команды всех процессов, причём в каждый момент времени
выделяется активная команда одного из процессов и очередные
команды остальных процессов. Скорость выполнения команд легко
регулируется. Каждая команда может снабжаться комментарием,
который отображается в момент ее выполнения. Помимо основной
функциональности отображения сценария выполнения процессов,
приложение поддерживает визуальное создание и редактирование
новых сценариев. Для этого достаточно в специально
предусмотренном режиме указать количество процессов, загрузить их
код и задать последовательность выполнения. В файлах сценариев
поддерживаются любые символы кодовой таблицы Юникод.
При разработке программы преследовалась цель наглядно
продемонстрировать параллельное выполнение нескольких процессов.
Например, на следующем рисунке проиллюстрировано текущее
состояние одного из решений классической задачи об обедающих
философах [1].
87
В ситуации, изображенной на рисунке, первый философ
размышляет, второй и четвертый поглощают пищу, а третий и пятый
заблокированы в ожидании вилок.
В результате использования приложения оказалось, что его
удобно применять и для других целей, среди которых:
 демонстрация фактической последовательности команд при
программировании различных алгоритмических структур (операторы
перехода, условные операторы, циклы, вызовы подпрограмм,
рекурсия);
 процессы
преобразования
символьных
конструкций
(формальные языки и основанные на редукции модели вычислений).
Приложение реализовано на платформе Java [2], поэтому оно
является легко переносимым и может использоваться без всяких
изменений, в частности, в любых операционных системах семейств
Linux, Windows и MacOS.
Литература
Таненбаум Э. Современные операционные системы. — 2-е изд.
— СПб.: Питер, 2007. — 1038 с.
Хорстманн К.С., Корнелл Г. Java 2. Библиотека профессионала.
В 2 т. Т. 1. Основы. — 8-е изд. — М.: Вильямс, 2008. — 816 с.
88
БЫСТРАЯ РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОННЫХ УЧЕБНИКОВ
СРЕДСТВАМИ ВИЗУАЛЬНОЙ СРЕДЫ
Бушкова О.С., Русанова Я.М., Чердынцева М.И.
Южный федеральный университет,
факультет математики, механики и компьютерных наук
Email: [email protected]
В современном мире информационных ресурсов все более
популярным становится использование преподавателями школ и
вузов готовых электронных материалов для обогащения курса своих
лекций.
Электронные
материалы
в
данном
случае
можно
классифицировать следующим образом:
- иллюстрирующие – изображения, аудио и видео материалы;
- консультирующие – текстовая информация, представленная в
одном из существующих типов текстовых файлов;
- контролирующие – тестирующие приложения и программы;
- имитационные
и
моделирующие
–
приложения,
обеспечивающие наглядность и динамику, модели взаимодействия
каких-либо объектов, имитация выполнения каких-либо процессов;
- игровые
–
приложения,
позволяющие
учащемуся
взаимодействовать с программой в игровой форме.
Каждый преподаватель интегрирует электронные материалы в
презентации к занятиям или в курсы лекций. Обычно по каждому
курсу хранится много накопленных материалов в электронном виде.
Чтобы получить из них целостное электронное учебное пособие
или электронный учебник можно использовать программные
средства, обладающие интуитивным интерфейсом и позволяющие
систематизировать, хранить и структурировать имеющийся у
преподавателя учебный материал.
Визуальная среда Spock.Book позволяет:
 систематизировать, структурировать и хранить накопленный
материал;
 работать с множеством различных типов данных,
составляющих накопленную базу материала;
 хранить неоконченный вариант электронного курса лекций,
его многократно редактировать и экспортировать в различные
стандартные форматы;
 создавать различные варианты курсов лекций на базе единого
материала, и таким образом формировать несколько готовых
89
электронных курсов лекций, схожих по теме, но различных по объему
и сложности преподносимого материала;
 выбрать язык интерфейса инструментальной среды;
 работать с учетом кроссплатформенности, то есть
независимости работы инструментальной
среды от вида
операционной системы компьютера пользователя;
 создавать и редактировать тесты средствами модуля
редактора тестов Spock.Test.
Функциональность инструментальной среды и этапы разработки
электронного курса лекций или электронного учебника можно
проиллюстрировать следующей схемой:
Рис.1. Функциональность инструментальной среды и этапы
разработки электронного курса лекций или электронного учебника
Таким образом, преподаватель в инструментальной среде имеет
возможность работы с двумя типами компонент: корзина (база
накопленного материала по определенной теме) и проект (прообраз
будущего электронного пособия).
Визуальная среда предоставляет средства для создания как
нескольких корзин, так и нескольких проектов на базе одной и той же
корзины, но с использованием определенного набора имеющихся в
данной корзине материалов. Требуемый набор материалов может
зависеть от специализации и специальности группы, для которой
предназначено то или иное электронное пособие.
90
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ПРОЕКТ
«УЧЕБНАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ПРАКТИКА
СТУДЕНТОВ МЕХМАТА»
Ваксман Д.Л., Кашаед А.В., Орлова В.В., Самойлин С.С.,
Щербачева А.В.
Южный федеральный университет,
факультет математики, механики и компьютерных наук
E-mail: [email protected]
Целью работы является внедрение в образовательный процесс
современных информационных технологий, позволяющих комплексно
изучать сложный научно-технический материал, обеспечивающих
возможность эффективного обучения, контроля прохождения
материала студентами, с перспективами использования для
дистанционного образования.
В рамках поставленной задачи магистрами первого года обучения
кафедры вычислительной математики и математической физики
факультета математики, механики и компьютерных наук разработан
образовательный комплекс для проведения летней вычислительной
практики студентов второго курса мехмата. Комплекс содержит
краткую
теоретическую
базу
по
курсу
«Обыкновенные
дифференциальные уравнения», описание практико-ориентированных
математических моделей, их аналитической и численной реализации,
примеры и задания для самостоятельной работы студентов. Проект
выполнен в виде сайта с использованием HTML и CSS. Примеры и
образцы заданий для студентов реализованы в пакетах Maple,
MATLAB, Dynamics Solver. Проект содержит
интерактивные
приложения, реализованные на Delphi, моделирующие различные
прикладные задачи и позволяющие студенту активно участвовать в
создании модели. Задания сопровождены пояснительными примерами,
указывающими на возможности того или иного пакета.
Специальный раздел посвящён методическим указаниям по пакету
MATLAB. Он содержит следующие секции: введение в пакет,
матричные
вычисления,
графика
в
MATLAB,
решение
дифференциальных уравнений. Методические указания включают в
себя примеры и варианты заданий для самостоятельной работы.
Весь проект выполнен в HTML, что дает возможность
дистанционного
образования,
одновременного
использования
большого количества источников информации, дополнения и
изменения размещаемых материалов, обеспечивает легкий переход от
обзора теоретической базы к выполнению заданий. Разработанные
HTML – страницы имеют современный, яркий дизайн, включают в себя
анимированные графические объекты.
91
ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И ЕДИНАЯ
ИТ-ИНФРАСТРУКТУРА ВУЗА
Васильев М.В., Смуров Н.С.
Группа компаний VP GROUP
E-mail: [email protected]
Введение:
ИТ-инфраструктура современного вуза в идеале представляет
собой
единую
среду,
интегрированную
со
всеми
автоматизированными подсистемами (Рис.1.). Ее построение должно
учитывать ряд требований, в том числе соответствующие инженерные
и ИТ-инфраструктуры, технологические и прикладные подсистемы,
разработку справочной и эксплуатационной документации и др.
Также обучаются сотрудники и пользователи систем, идет
формирование службы эксплуатации и поддержки. На протяжении
всего жизненного цикла создания, внедрения и эксплуатации систем
учитываются лучшие мировые практики, технолог. стандарты и
поддерживаются как, нормативные, так и другие регламенты и
положения.



Цели построения ИТ-инфраструктуры в вузе:
Повышение уровня автоматизации трудоемких операций;
Увеличение количества и качества образовательных услуг;
Повышение эффективности реализации образовательных, научных
и административных процессов вуза;
Оптимизация надежности и безопасности ИТ-сервисов;
Эффективность использования накопленных в вузе знаний;
Обеспечение доступности электронных образовательных ресурсов
и баз знаний для студентов и преподавателей;
Вовлечение учащихся в современный образовательный процесс;
Повышение качества, удобства и привлекательности обучения;
Внедрение дистанционного и других видов образования.






Состав ИТ-инфраструктуры/информационной среды вуза:
Использование иерархической схемы построения (см. рисунок);
Использование единой базы данных для хранения информации;
Применение портальных технологий;
Интеграция автоматизированных систем;
Поддержка процессов обеспечения качества обучения;
Фокус на базовые процессы университета.






92
Примеры внедрения интегрированных сервисов и подсистем:
А) Комплексная система динамического планирования и
оптимизации учебных расписаний для учреждений высшего
образования. Позволяет планировать учебный процесс с учетом
модульно-рейтинговой системы образования и деятельность ВУЗа в
целом. Система представляет собой систему коммуникации, которая
связывает всех участников образовательного процесса: студентов,
преподавателей, сотрудников, структурные подразделения, а также
внутренние и внешние учреждения. Система интегрируется с другими
подсистемами, например, порталом вуза и предоставляет удаленный
web-доступ к расписанию учебных занятий и других событий.
 Моделирование, планирование и корректировку расписания
учебных занятий и экзаменов для групп и отдельных учащихся;
 Оптимизация с учетом загрузки/предпочтений преподавателей,
потребностей студентов и занятости аудиторий;
 Ведение и учет требований при составлении и корректировке
расписаний и прав использования для каждого ресурса;
 Резервирование преподавателей, аудиторий и лабораторного
оборудования для проведения занятий;
 Информирование преподавателей, студентов и других лиц об
изменениях в расписании посредством электронной почты;
 Формирование различных отчетов по планированию расписаний
Б) Система поддержки Научно-Исследовательской Деятельности.
Позволяет автоматизировать процессы НИД: управление
научными исследованиями, подготовкой высших научных кадров,
формирование годовых и промежуточных форм государственной
статистической
отчетности,
ведение
профессорскопреподавательского состава, участвующего в научной деятельности
ВУЗов.
При автоматизации таких процессов вуза как построение
расписаний
возникает
множество
проблем,
связанных
с
«непрофильной» деятельностью, на решение которых тратятся
важные ресурсы, предназначенные для основных целей и мисси ВУЗа
– организации обучения. И чем больше областей, требующих
специализированных ИТ-решений, тем острее стоит проблема
информатизации и интеграции всех автоматизированных подсистем в
единое целое.
93
94
ПРОГРАММНЫЙ ИНСТРУМЕНТАРИЙ РАЗРАБОТКИ
ТЕСТОВ И ПРОВЕДЕНИЯ ТЕСТИРОВАНИЯ
Владыкин К.В., Русанова Я.М.
Южный федеральный университет,
факультет математики, механики и компьютерных наук
E-mail: [email protected]
На сегодняшний день в образовательном процессе все чаще
используется новый способ оценки знаний – компьютерное
тестирование.
Оно
является
альтернативой
традиционным
проверочным работам и позволяет в короткий срок оценить уровень
знаний обучаемых в рамках конкретной изучаемой темы.
Для компьютерного тестирования больше всего подходят
следующие виды вопросов:
 вопросы с одиночным выбором из множественных вариантов;
 вопросы с множественным выбором из множественных
вариантов;
 вопросы на выставление соответствий;
 вопросы на ранжирование;
 вопросы на поиск области на изображении.
При проведении компьютерного тестирования довольно часто
используются самые простые виды тестов – на выбор одного или
нескольких правильных вариантов ответа из представленных. Это
связано с тем, что они легко программно реализуются. Однако для
более глубокой и качественной оценки знаний требуется использовать
и другие виды вопросов. Для облегчения процесса реализации
остальных из перечисленных видов вопросов необходим
программный инструментарий.
Представляемый программный инструментарий разработки
тестов и проведения тестирования включает:
 Конструктор тестовых заданий;
 Компоновщик тестов из набора заданий;
 Программную среду для проведения тестирования и хранения
результатов.
Конструктор позволяет разрабатывать задания следующих видов:
вопросы с одиночным выбором из множественных вариантов,
вопросы с множественным выбором из множественных вариантов,
вопросы на выставление соответствий, вопросы на ранжирование.
Возможность поиска области на изображении находится в стадии
разработки. Рассмотрим в качестве примера на поиск области на
изображении следующее задание «На географической карте Европы
необходимо указать государство Испания». Для создания задания
95
преподаватель загружает географическую карту как цифровое
изображение (например, в формате jpg, bmp). Затем мышкой обводит
границы государства и подтверждает завершение задания. Для
выполнения теста на экране будет отображена карта Европы, на
которой обучаемый должен указать мышкой любую точку внутри
заданной страны.
Компоновщик позволяет создавать шаблоны тестов, по которым
в дальнейшем создаются варианты тестовых заданий из перечня
хранящихся в базе данных вопросов. При создании шаблона
пользователь указывает сколько вопросов какого типа, какой
сложности и по какой теме он должен в себе содержать. Шаблоны
также сохраняются в базе данных.
Последний модуль инструментария – программная среда для
проведения тестирования и хранения результатов. Задания для
конкретной реализации по шаблону выбираются случайным образом
из базы данных. Варианты ответов к вопросам также располагаются в
случайном порядке.
По завершении теста пользователю сообщается количество
правильных ответов в абсолютном и процентном отношении.
Результаты тестирования по каждому пользователю сохраняются в
архиве в базе данных.
Для хранения данных используется СУБД MySQL. В базе данных
хранятся данные о заданиях и ответах, пользователях системы,
результатах прохождения тестов с указанием даты и оценки.
Взаимодействие с пользователями реализовано через веб-интерфейс.
96
ПРИМЕНЕНИЕ КОРРЕЛЯЦИОННОГО АНАЛИЗА
ДЛЯ ОТБОРА СТАТИСТИЧЕСКИ ЗНАЧИМЫХ
ХАРАКТЕРИСТИК ПРОДУКТИВНОСТИ
РАБОТЫ АСПИРАНТА
Власова А.Г.
Петрозаводский государственный университет
E-mail: [email protected]
Регулярный контроль и оценка продуктивности работы
аспирантов является частью внутривузовского мониторинга и
представляет собой одну из центральных задач информационноаналитического обеспечения процесса подготовки научных кадров
высшей квалификации. При разработке механизмов мониторинга на
первый план выходят задачи определения набора показателей, по
которым отслеживается состояние образовательного процесса;
создания инструментария контроля и оценки результатов.
Система значимых параметров-характеристик модели оценки
научно-исследовательской работы молодых ученых довольно сильно
варьируется от вуза к вузу. В настоящее время суммарно используется
более шестидесяти различных индикаторов результативности. В
работах,
посвященных
проблеме
определения
численных
характеристик деятельности молодых ученых, также предлагается к
рассмотрению и обосновывается значимость ряда показателей
продуктивности. Таким образом, актуальной является задача отбора
статистически значимых характеристик работы аспиранта.
Выбор того или иного метода корреляционного анализа зависит
от целей проведения исследования и шкалы измерений, которой
принадлежат входные и выходные переменные математической
модели. Основная часть объясняющих признаков (число публикаций,
участие в конференциях и т.п.) относится к метрической шкале
отношений. Однако, очевидно, что специфика объекта исследования
предполагает наличие переменных, измеряемых скорее качественно,
чем количественно. Например, индикаторы, связанные с оценкой
работы над диссертацией, такие как «полное освоение
экспериментальной методики и завершение эксперимента», «мнение
научного руководителя о работе аспиранта» относятся к порядковой
шкале. Ей же принадлежат и оценки, полученные при сдаче экзаменов
кандидатского
минимума.
В
качестве
переменной-отклика
предлагается рассматривать номинальный дихотомический признак –
факт защиты диссертации в срок.
Вывод о существования статистической зависимости между
двумя признаками, заключение о силе или слабости этой зависимости
97
должно быть сделано на основе анализа таблиц сопряженности.
Получив набор таблиц сопряженности, последовательно применим к
его элементам статистический критерий хи-квадрат. При проведении
теста хи-квадрат проверяется взаимная независимость двух
переменных таблицы и благодаря этому косвенно выясняется
зависимость обоих переменных. В качестве коэффициента корреляции
применяется коэффициент Спирмена.
На основе анализа таблиц сопряженности был получен ряд
результатов, положенный в основу формирования множества
объясняющих признаков в модели продуктивности труда аспиранта.
Так, в частности, для 20 процентов исходного набора индикаторов
гипотеза о наличии статистически значимой связи между
предикторами и переменной-откликом была отвергнута.
Было
выявлено множество показателей, демонстрирующих очень слабую
(<= 0,2) и слабую (<= 0,5) корреляции, близкие к нулю значения мер
связанностей.
Наличие сформированного набора статистически значимых
объясняющих признаков в модели продуктивности работы аспиранта
позволяет перейти к следующим этапам статистического
исследования зависимостей: определению класса допустимых
решений, отбору наиболее информативных предсказывающих
переменных, вычислению оценок неизвестных параметров.
98
МЕЖФАКУЛЬТЕТСКИЙ КУРС «МОДЕЛИ СИСТЕМНОЙ
ДИНАМИКИ В СОЦИАЛЬНО-ГУМАНИТАРНОЙ СФЕРЕ»
Гаврилова З.П., Свечкарев В.П.
Южный федеральный университет, СКНЦ ВШ,
факультет высоких технологий
E-mail: [email protected]
Системная динамика (СД) предлагает парадигму, методологию и
технологический подход, отличный от традиционного, это позволяет
анализировать сложную динамику, нестационарную социальноэкономическую систему при переходных процессах, исследовать
кризисные и предкризисные ситуации. Однако, как отмечает один из
основоположников СД Дж. Форрестер, «Сегодня интерес к СД растет
быстрее, чем количество квалифицированных профессионалов в
области. В настоящее время узким местом является обучение
специалистов СД. Новые области, такие, как СД, вырвавшиеся за
границы существующих областей, но не лежащие в пределах ни одной
из них, не нашли своего места и испытывают недостаток поддержки в
университетах. По мере нашего продвижения в 21-ом столетии, самая
большая проблема СД связана с образованием» [1].
В настоящей работе представляется межфакультетский курс
«Модели системной динамики в социально-гуманитарной сфере»,
целью которого является продвижение в среде магистратур
социально-гуманитарных
факультетов
Южного
федерального
университета парадигмы, методологии и технологического подхода
СД, опирающихся на применение имитационного моделирования.
Курс отвечает и общей тенденции на повышение эффективности
образования на гуманитарных факультетах путем введения методик
обучения, использующих весь актив современных компьютерных
средств.
В качестве базовой для обучения в курсе использована модель
демографической ситуации, позволяющая исследовать различные
гуманитарные аспекты общества. Это определяется кризисными
тенденциями в обществе и, соответственно, попытками ученых
глубоко исследовать системные процессы с целью поиска выходов из
складывающейся ситуации. На настоящий момент накоплен
значительный теоретический задел и опыт решения практических
задач в данной области. Современное ИТ-решение с возможностями
многофункционального
имитационного
моделирования
в
предлагаемом курсе обеспечивает программный комплекс AnyLogic
Российской компании «Экс Джей Текнолоджис».
99
Преподавание курса для гуманитарных факультетов преследует
следующие цели – показать место компьютерных средств в
прикладных исследованиях, углубить и расширить знания студентов в
области компьютерного моделирования. Научить понимать суть и
значение СД, знать методы СД, знать базовые приемы имитационного
моделирования в среде AnyLogic, дать теоретические знания и
привить практические навыки использования современных
компьютерных средств в гуманитарных науках.
Курс «Модели системной динамики в социально-гуманитарной
сфере» состоит из четырех модулей: модуль 1 – Введение в СД (38
час.), модуль 2 – Имитационное моделирование в среде AnyLogic (56
час.), модуль 3 – Построение моделей СД демографовоспроизводственных и миграционных процессов в среде AnyLogic
(44 час.), модуль 4 – Исследование демографо-воспроизводственных и
миграционных процессов в среде AnyLogic (44 час.). Итого по
дисциплине 208 час. Наряду с теоретическими занятиями (34 час.
лекций) предусматриваются лабораторно-практические занятия (34
час.) и выполнение самостоятельной курсовой работы.
В результате изучения курса студенты должны уметь строить
модели,
исследовать
различные
аспекты
демографовоспроизводственных и миграционных процессов с помощью пакета
AnyLogic на примере демографической ситуации в Ростове-на-Дону и
Ростовской области. Электронная форма поддержки материала курса
позволяет использовать электронный учебно-методический комплекс
для самостоятельной работы и дистанционного обучения.
Таким образом, в предлагаемом формате межфакультетский курс
«Модели системной динамики в социально-гуманитарной сфере»
может вводиться в магистерские образовательные программы
социально-гуманитарных
факультетов
Южного
федерального
университета, обеспечивая существенное расширение квалификаций
выпускников в среде информационных технологий, опирающихся на
применение имитационного моделирования.
Литература:
1. Форрестер Дж. Системная динамика – персональный взгляд на
первые и следующие 50 лет (перевод Ю.Морозова). –
www.systemdynamics-russia.ru.
100
СИСТЕМА ИНТЕРАКТИВНОГО КОНТРОЛЯ
РАСЧЕТНОГО ЗАДАНИЯ ПО МОДУЛЮ
«СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ДИСКРЕТНОГО СИГНАЛА»
Гавриляченко Т.В., Кряквин В.Д.
Южный федеральный университет,
факультет математики, механики и компьютерных наук
E-mail: [email protected]
Рассматривается система интерактивной проверки расчетного
задания по модулю «спектральный анализ дискретного сигнала»,
изучаемого в рамках курса «цифровая обработка сигналов».
Для
анализа
изучающим
данный
модуль
студентам
предоставляется дискретный сигнал, содержащий несколько
гармонических
составляющих.
Он
может
быть
получен
дискретизацией аналогового сигнала x(t ) (например, в простейшем
случае x(t )  A1 sin( 1t  1 )  A2 sin( 2 t   2 ) ) с шагом t в точках
t  t  k . Дискретный сигнал смешивается с другим сигналом,
например случайным. Студенту выдается массив из N чисел и шаг
дискретизации. Используя методы дискретного преобразования Фурье
дискретного сигнала, требуется приближенно определить частоты fi ,
и круговые частоты  i  2  fi гармонических составляющих сигнала.
При этом может исследоваться соотношение гармонического сигнала
и шума, при котором еще можно приближенно определить частоты.
Предлагаемая система позволяет выдать зарегистрированному
пользователю необходимый набор данных (с параметрами,
генерируемыми случайным образом), которые фиксируются в базе
данных. Введенные результаты расчетов оцениваются по системе
(зачет-незачет) с указанием того, какая именно задача решена
неверно.
В системе предусмотрен блок регистрации и авторизации
пользователей, а также страница администратора, позволяющая
контролировать процесс выполнения задания и вести необходимую
статистику.
101
КОМПЛЕКС КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ,
МОДЕЛИРУЮЩИХ НЕСТАЦИОНАРНЫЙ
ТЕПЛОПЕРЕНОС ПРИ ТЕРМОМИГРАЦИИ
Гармашов С.И., Гершанов В.Ю., Котов А.В.
Южный федеральный университет,
физический факультет
E-mail: [email protected], [email protected],
[email protected]
При исследовании процесса термомиграции (миграции жидких
включений в кристаллической пластине под действием градиента
температуры и/или несимметричных колебаний температуры) и
использовании его для локального легирования полупроводниковых
материалов важно контролировать тепловые условия эксперимента –
среднюю температуру, градиент температуры, амплитуду и форму
тепловых колебаний на границах раздела жидкой и твердой фазы.
Непосредственное определение этих параметров теплового режима
термомиграции представляет достаточно сложную задачу, особенно в
случае, когда вещество кристалла частично прозрачно для внешнего и
собственного излучения, а коэффициент поглощения нелинейно
зависит от температуры кристалла и длины волны излучения.
Поэтому для управления тепловым режимом термомиграции важно
иметь адекватную математическую модель теплопереноса.
В докладе представлены разработанные авторами компьютерные
программы, моделирующие тепловые условия термомиграции в однои двумерном случае. Моделирование основано на совместном
решении
методом
конечных
разностей
(явная
схема)
нестационарного
уравнения
теплопроводности
с
кусочнонепрерывным
коэффициентом
температуропроводности
и
неоднородным распределением источников тепла. Программы
позволяют учитывать частичную прозрачность пластины внешнему
излучению, а также различие в значениях коэффициентов
теплопроводности твердой и жидкой фазы. Учет частичной
прозрачности вещества кристалла для собственного излучения
существенно усложняет рассматриваемую задачу. Подходам к ее
решению посвящен отдельный доклад авторов.
Разработанные
программы
используются
студентами,
специализирующимися на кафедре технической физики, при
выполнении ими научно-исследовательской работы. Кроме того,
программы являются эффективным презентационным материалом при
чтении лекционных курсов "Физика ростовых процессов", "Процессы
102
микро- и нанотехнологий", "Компьютерные методы в современном
естествознании"
На рисунке представлены интерфейсы разработанных авторами
компьютерных программ.
а
б
в
г
103
Рисунок
–
Компьютерные
программы,
моделирующие
нестационарные
тепловые
условия
термомиграции
при
синусоидальных (а) и ступенчатых (б) изменениях мощности
нагревателя, распределение температур в двумерном случае (в),
нагрев (охлаждение) полупрозрачного кристалла с учетом
зависимости коэффициента поглощения и степени черноты кристалла
от его температуры и спектра излучения нагревателя и кристалла (г).
104
БАНК УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИХ Р АЗРАБОТОК
ЮЖНОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТА
Глушанин М.В., Ткачева Л.А.
Южный Федеральный университет, ЮГИНФО
E-mail: [email protected]
Процесс обучения многие годы тесно связан с процессами общей
информатизации и компьютеризации. В век интенсивного развития
информационно-коммуникационных технологий образовательные
учреждения всех уровней получили возможность не только создавать
свои собственные электронные информационные ресурсы, но и
размещать их на своих web-серверах для последующего
коллективного использования.
Как и во многих других учебных заведениях страны, в Южном
Федеральном Университете создан Банк компьютерных разработок,
который осуществляет прием и хранение в электронном виде учебных
материалов преподавателей нашего университета. С разработками,
включенными в Банк учебно-методических разработок ЮФУ, можно
ознакомиться на сайте http://open-edu.sfedu.ru/. Все поступления в
банк компьютерных разработок ЮФУ обязательно регистрируются.
На сайте учебно-методических разработок любой преподаватель
университета может разместить свой учебный материал: учебнометодическое пособие, учебное пособие, курс лекций, монографию,
разработку лабораторных практикумов и практических занятий и т.д.
Размещение учебного материала в сети Интернет удобно и
преподавателям, и студентам: экономится время, нет необходимости
искать бумажный вариант разработки, все материалы сосредоточены в
одном месте. Благодаря этой учебной компьютерной базе
преподаватели разных дисциплин имеют возможность быстро и
оперативно знакомиться в сети с новыми работами своих коллег, а
студенты – пользоваться для подготовки к занятиям подробными
материалами своих преподавателей.
Основную часть компьютерных разработок преподавателей
ЮФУ составляют работы сотрудников подразделений ЮФУ-центра,
так как нынешний сайт компьютерных разработок преподавателей
ЮФУ – это дальнейшее развитие и пополнение банка учебных
информационных ресурсов РГУ. В настоящее время сайт
компьютерных
публикаций
сотрудников
ЮФУ
создан
с
использованием системы Drupal 5.1 - системы для создания и
управления сайтами. Drupal разрабатывался как программное
обеспечение с открытыми исходными текстами, поэтому для сайта
Учебно-методических разработок ЮФУ не требуется владение
105
специальной
web-версткой
и
глубокое
знание
языков
программирования. Управление и пополнение сайта новыми
разработками преподавателей – достаточно легко и просто.
Сайт адаптирован для представления электронных работ
преподавателей в различных форматах. Наиболее предпочтительными
являются форматы представляемых на сайте разработок: DOC, PDF,
TEX, HTML и др.
На главной странице сайта Учебно-методических разработок
ЮФУ располагается ряд важных гиперссылок, с помощью которых
можно:
 ознакомиться со списком авторов публикаций, узнать, где и
кем они работают в университете (гиперссылка Авторы);
 с перечнем разработок преподавателей по различным
учебным дисциплинам (гиперссылка Публикации);
 со статистикой количества различных публикаций по
учебным дисциплинам (гиперссылка Каталог публикаций);
 с официальными документами, необходимыми для подачи
материалов для добавления в банк (гиперссылка Документы);
 осуществить обратную связь с разработчиками сайта
(гиперссылка Контакты) и т.д.
Сайт банка учебных информационных ресурсов ЮФУ находится
в постоянном развитии. В ближайшее время предполагается
дальнейшее улучшение технических характеристик сервера
компьютерных разработок для расположения на нем помимо обычных
разработок преподавателей еще и мультимедийных презентаций
различных лекций, учебных видеороликов, динамических элективных
курсов. Так же на сайте планируется предусмотреть тематический
поиск нужных работ преподавателей ЮФУ не только по разделам, но
и по ключевым словам и фразам.
Приглашаем преподавателей и студентов нашего университета
активно пользоваться материалами, представленными на сайте
компьютерных разработок ЮФУ, а профессорско-преподавательский
состав университета пополнять банк учебно-методических материалов
своими новыми учебными разработками.
106
МУЛЬТИМЕДИЙНЫЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ
ПРЕЗЕНТАЦИИ В ОБУЧЕНИИ АНГЛИЙСКОМУ ЯЗЫКУ
Гогенко В.В., Дмитриева Н.В., Пасько О.В.
Южный федеральный университет,
кафедра английского языка гуманитарных факультетов
E-mail: [email protected], [email protected],
[email protected]
В широком смысле «мультимедиа» означает спектр
информационных
технологий,
использующих
различные
программные и технические средства с целью наиболее эффективного
воздействия на пользователя.
Технологии мультимедиа позволяют осмысленно и гармонично
сочетать многие виды мультимедийной информации. Это позволяет с
помощью компьютера представлять знания в различных формах,
таких как:
 изображения;
 звуковые эффекты и музыка;
 видео;
 анимации.
Мультимедиа является исключительно полезной и плодотворной
образовательной технологией благодаря присущим ей качествам
интерактивности, гибкости и интеграции различных типов
мультимедийной учебной информации, а также благодаря
возможности учитывать индивидуальные особенности учащихся и
способствовать повышению их мотивации.
Такие
мультимедиа,
как
слайд,
презентация
или
видеопрезентация уже доступны в течение длительного времени и
разумное использование в учебном процессе наглядных средств
обучения играет важную роль в развитии наблюдательности,
внимания, речи, мышления студентов.
Наглядность материала повышает его усвоение, т.к.
задействованы все каналы восприятия – зрительный, механический,
слуховой и эмоциональный. Использование мультимедийных
презентаций целесообразно на любом этапе изучения темы и на
любом этапе уроке.
Данная форма позволяет представить учебный материал как
систему ярких опорных образов, что позволяет облегчить
запоминание и усвоение изучаемого материала.
Создание презентаций – это один из самых эффективных
способов расширения коммуникативных связей. Традиционные
107
способы подачи информации и общения с аудиторией не дают такого
заметного результата, как создание презентаций с использованием
видео-, фото- и аудиоматериалов. Создание презентаций в
мультимедийном
режиме
обеспечивает
быстрое
усвоение
необходимой информации, так как разнообразие методов подачи
повышает эффективность воздействия на аудиторию. Более того,
создание презентаций по линейной схеме не всегда достаточно для
достижения поставленной цели, поэтому нередко на первый план
выходят нелинейные, или мультимедийные презентации. Создание
презентаций в нелинейном режиме дает аудитории возможность
активно участвовать в мероприятии, а не находится в роли пассивных
слушателей.
Большинство исследователей в области информационных
технологий в образовании придерживаются мнения, что презентации,
как правило, используются в качестве вспомогательных материалов к
лекционным курсам. Однако, как метод обучения они весьма
актуальны и на практических занятиях, в частности по английскому
языку. Специфика организации учебного процесса по дисциплине
«Английский язык» заключается в том, что это исключительно
практические занятия и принципы создания и использования
презентационных материалов несколько отличаются.
Следует отметить, что в зависимости от того, какую цель ставит
преподаватель, вводя в учебный план дисциплины презентационные
материалы, можно выделить два основных направления их
применения. В основу подобного разделения положен критерий
авторства, то есть, является ли автором презентации преподаватель
или студент.
В первом случае, презентационные материалы могут быть
использованы:
- при изучении нового материала, что позволяет иллюстрировать
разнообразными наглядными средствами незнакомый студентам
материал, облегчая, таким образом, его восприятие;
- для углубления знаний по отдельным темам, как
дополнительный материал к занятию.
- в качестве средства эмоциональной разгрузки.
Принципиально другим направлением является использование
метода создания мультимедийных презентаций при организации
самостоятельной работы студентов. В связи с существенным
увеличением количества часов, отводимых на самостоятельную
работу метод проектирования с использованием презентационных
материалов становится все более и более актуальным.
Их создание реализует более творческий подход к процессу
усвоения и представления знаний и наиболее прогрессивные
108
возможности мультимедиа заключаются в использовании их в
учебном процессе в качестве интерактивного многоканального
инструмента познания. Исследовательский, проектный подход в
системе высшего образования, разработка студентами собственных
презентационных
проектов
позволяют
трансформировать
традиционный процесс обучения в развивающий и творческий.
Однако, следует отметить и наличие проблем при использовании
мультимедийных презентаций, среди них стоит назвать:
- отсутствие учета персонифицированных стилей обучения.
Иными словами, реальная индивидуализация обучения на основе
использования мультимедиа происходит лишь при условии
совпадения познавательного стиля автора со стилем пользователя;
- непринятие во внимание коммуникативных или социальнопознавательных аспектов обучения. Введение графики, видеоизображений и аудиоинформации не решает проблем обеспечения
эффективной коммуникации;
- введение различных типов медиа-воздействия (среди которых
звук, графика, видео, анимация) не всегда решает проблему
улучшения восприятия, понимания и запоминания информации, а
порой мешает за счет зашумления каналов восприятию обучаемых;
- неподготовленность
преподавателей
к
свободному
использованию мультимедийных презентаций в образовании
вследствие низкой мультимедиа- грамотности;
- использование мультимедийных презентаций как нового
дидактического средства в традиционных системах обучения не
позволяет оптимально реализовать образовательный и развивающий
ресурс мультимедиа.
109
ОРГАНИЗАЦИЯ СЕТЕВОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
КАК ФАКТОР ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО
РАЗВИТИЯ ПЕДАГОГОВ
Гончарова В.И., Бахмет Ю.П.
Ростовский областной институт повышения
квалификации и переподготовки работников образования
(РО ИПК и ПРО)
E-mail: [email protected], [email protected]
Аннотация
В тезисах представлены перспективы формирования сетевой
среды взаимодействия педагогических сообществ Ростовской области.
Современный уровень информатизации общества влияет на
изменение форм, технологий и содержания образования. Внедрение
информационных технологий в различные сферы человеческой
деятельности является причиной доминирующего значения
информации и мотивации обновления знаний как главного фактора
развития.
Популярность сетевых сервисов и возможностей сети Интернет
позволяет рассматривать их потенциал и для решения
образовательных задач. На сегодняшний день, около 80% педагогов
Ростовской области используют ресурсы сети только для поиска
информации. Но в социуме все более возрастает роль
коммуникативных услуг Интернет. Поэтому, на наш взгляд,
использование сетевых ресурсов и возможностей для взаимодействия
в образовательной среде актуально и необходимо.
Многообразие форм непрерывного образования, в том числе и
дистанционные технологии, внедряются в образовательный процесс
успешно и обоснованно. Помимо методической поддержки
специалистов в области повышения квалификации, есть категория
активных педагогов, принимающих участие во многих мероприятиях
и выступающих в роли консультантов. Для полноценного
использования услуг сети мы знакомим педагогов с формами сетевого
взаимодействия на основе использования сервисов Web 2.0. Более 200
педагогов обучены на курсах ПК по программе «Сетевые сервисы 2.0
в образовании». После предварительной оценки перспективности
данного направления работ, было определено, что существует
потребность в создании пространства для совместных действий
педагогов.
110
С 2010 года Ростовский областной институт повышения
квалификации принимает участие в проекте «Создание и развитие
социально-педагогических сообществ в сети Интернет». На
сегодняшний день в проекте принимают участие 36 регионов
Российской Федерации. В рамках проекта предполагается
формирование системы взаимодействия педагогов региона в сети
Интернет, для поддержки профессиональной деятельности учителя,
создания и поддержки новых образовательных инициатив.
Цель Программ проекта состоит в том, чтобы помочь
преподавателям в практическом применении информационных
технологий в профессиональной деятельности,
способствовать
формированию
системы
эффективного
взаимодействия
территориальных и школьных педагогических команд
для
профессионально развития и активного вовлечения в образовательный
процесс родителей. Участники проекта будут использовать сетевые
информационные технологии в своем повседневном труде и могут в
дальнейшем передавать полученные знания и навыки ученикам,
родителям и коллегам-преподавателям.
В процессе участия в проекте предоставляются возможности:
- обучиться по программам (очно или дистанционно):
 "Методика организации поддержки различных субъектов
образовательного процесса в открытой сетевой среде" (Целевая
аудитория
—
специалисты
системы
образования,
занимающиеся, или планирующие заняться, методической
деятельностью
и
консультированием
педагогов
общеобразовательных школ, системы дополнительного
образования, школьных психологов и социальных педагогов, а
также
родительской
общественности,
с
активным
использованием сетевых сообществ Интернет.
 "Сетевые образовательные сообщества как форма
профессионального развития" (Программа предназначена для
обучения различных категорий работников образования
(педагогов,
администраторов,
школьных
психологов,
социальных педагогов) работе с социальными сервисами
Интернет, различными инструментами, в сети социальнопедагогических
сообществ
с
учетом
современных
образовательных технологий и учебных материалов нового
поколения.)
- познакомиться
с
различными Интернет-сервисами
и
инструментами социальных сетей (вики, блоги, закладки,
видеосервисы, фотосервисы, форумы, чаты и пр.) подготовиться к
осуществлению их осознанного выбора в целях эффективной
111
реализации задач
педагогического
общения,
педагогического
действия, организации образовательного процесса.
- использовать
различные Интернет-сервисы для
профессионального роста и самообразования.
- Развивать способности инициировать и принимать участие в
работе профессиональных сообществ, реализовать сетевые проекты, в
том числе учебные, ученические.
- Развивать готовность к "несинхронной" работе с другими
людьми.
- Развивать умения совместно вырабатывать правила и нормы
сетевого поведения в определенных сообществах, способности
модерирования с учетом соблюдения (в т.ч. личного) этих норм при
работе в сети.
- Создавать условия для экспертирования продуктов и объектов
собственной и чужой деятельности, размещенных в сети.
- Создавать условия для развития готовности к использованию
различных форм Интернет-активности учащихся для достижения
актуальных образовательных результатов.
На сайтах www.openclass.ru и http://wiki.iot.ru/ созданы и
функционируют региональные узлы для поддержки и координации
действий сетевых сообществ педагогов области. Для дальнейшей
работы с широкими массами педагогической общественности была
сформирована команда из 20 сетевых консультантов и методистов
(тьюторов). Каждый участник команды, является специалистом
высокого уровня и владеет современными педагогическми
технологиями. В проекте на сегодняшний день участвует более 1000
педагогов Ростовской области. Сейчас ведется работа по подготовке
150 сетевых методистов и консультантов и привлечению к участию в
проекте 500 педагогов.
112
МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ В ФОРМИРОВАНИИ
ИНФОРМАЦИОННОЙ КУЛЬТУРЫ БУДУЩИХ
ЭКОНОМИСТОВ-МЕНЕДЖЕРОВ ОБРАЗОВАНИЯ В
УСЛОВИЯХ НЕПРЕРЫВНОЙ ПОДГОТОВКИ В
СИСТЕМЕ «КОЛЛЕДЖ-ВУЗ-ПРЕДПРИЯТИЕ»
Грищенко Л.П.
Южный федеральный университет,
Педагогический институт
E-mail: [email protected]
Одним из приоритетных направлений процесса перехода к
информационному обществу является информатизация образования,
которая направлена на развитие информационной культуры человека.
Управление образовательными учреждениями возлагается на
менеджеров
образования.
Современный
экономист-менеджер
образования должен быть компетентным в сфере экономики и
менеджмента,
в
специфике
построения
и
реализации
образовательного процесса учебных заведений различных типов,
обладать информационной культурой. Неотъемлемой частью
информационной культуры является знание новых ИКТ и умение
применять их как для автоматизации рутинных операций, так и в
неординарных профессиональных ситуациях. Теоретические основы
формирования информационной культуры будущих экономистовменеджеров образования в контексте компетентностного подхода в
условиях непрерывной подготовки в системе «колледж-вузпредприятие» находят отражение в методической системе. Для
построения методической системы формирования информационной
культуры (МСФИК) будущих экономистов-менеджеров образования
были изучены основные подходы к построению методических систем
обучения (Ю. С. Брановский, Е.В. Данильчук, М.А. Меркулова,
В.М. Монахов, А.И. Нижников, А.М. Пышкало, Т.К. Смыковская,
М.В. Швецкий). МСФИК экономистов-менеджеров образования
включает в себя цели, содержание, методы, средства,
организационные формы, оценочно-рефлексивный инструментарий.
Модель МСФИК будущих экономистов-менеджеров образования
представлена на рис. 1. В содержание образования, способствующего
формированию информационной культуры (согласно нашей модели)
будущих экономистов-менеджеров образования, входят: 1) цикл
информационных дисциплин федерального и регионального
компонентов ГОС СПО и ГОС ВПО («Информатика»;
«Информационные технологии в профессиональной деятельности»;
113
«Информационные технологии в экономике»; «Информационные
технологии и телекоммуникации в отрасли образования»; «Защита
информации»; «Компьютерный практикум»); 2) интегрированные
практики:
ознакомительная,
учебная;
информационная,
производственно-педагогическая,
преддипломная
в
вузе.
Особенностью МСФИК являются организационные формы, которые
представляют собой взаимодействие: преподаватель – студент
(традиционные, дистанционные, смешанные формы обучения и
консультирования); преподаватель - ведущий управленец предприятия
(работодатель)
студент
(постановка
задач
практик,
консультирование, проектные технологии обучения); ведущий
управленец предприятия – студент (контроль реализации
поставленных производственных задач, консультирование). К
компоненту методы в МСФИК нами отнесены (использована
классификация методов по типу (характеру) познавательной
деятельности И.Я. Лернера и М.Н. Скаткина):
1) объяснительно-иллюстративные или информационно-рецептивные
(рассказ, лекция, объяснение, демонстрация видео, презентаций,
электронных учебных пособий);
2) репродуктивные (репродуктивные упражнения, инструктаж);
3) проблемное изложение материала (беседа, проблемные ситуации,
серии проблемных задач, деловые игры, обобщение, эссе);
4) частично-поисковые или эвристические (эвристическая беседа,
самостоятельная работа, проектная деятельность, практическая
работа,
диспут,
лабораторная
работа);
исследовательские
(наблюдение, работа с первоисточниками, сбор новых фактов,
анкетирование, задание).
Средства представлены традиционными и с использованием ИКТ
(технические: компьютер, проектор, интерактивная доска и
программные средства обучения: электронные учебные пособия, сайт
дистанционной поддержки видеоматериалы, программные средства на
автоматизированных рабочих местах предприятий).
114
Рис. 1. Методическая система формирования информационной
культуры будущих экономистов- менеджеров образования
115
ВИДЕО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ:
АКТУАЛЬНОСТЬ И ФОРМЫ
Губская Н.В., Усачева Т.А., Хаишбашев А.В.,
Цимбаленко А.В., Багдасарян А.Л.
Южный федеральный университет,
ЮГИНФО
Email: [email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
Доля видеоматериалов в различных аспектах нашей жизни
продолжает
увеличиваться.
Многочисленные
технические
и программные средства для создания и обработки видео сделали его
использование совершенно естественным и доступным для широкой
аудитории. Возрастает актуальность видео и в образовательной среде.
Все большее количество электронных учебников и пособий стали
содержать в себе такого рода наглядные фрагменты.
Развитие видеоконтента имеет отражение и в сети Интернет.
Прошедший год позволяет сделать некоторые выводы относительно
высокой востребованности учебных видеоматериалов в Интернете.
В качестве примера можно рассмотреть один из самых популярных
Интернет-сервисов – YouTube. В прошлом году открылся новый
раздел этого сайта, посвященный образованию – YouTube EDU. За
короткое время он завоевал большую известность среди
американских, европейских и азиатских пользователей. Об этом
говорит статистика просмотров. Так самой популярной в этом разделе
в прошлом году оказалась видеолекция «Randy Pausch Lecture:
Achieving Your Childhood Dreams Carnegie Mellon», которая собрала
приблизительно 9 миллионов зрителей. В этом году это видео по
прежнему не сдает своих позиций, количество его просмотров
приближается к 11 миллионам.
Наблюдается динамичное развитие данного направления и в
нашей стране. Так, на странице YouTube EDU появилась
русскоязычная ветка. Интересно, что второй по количеству
просмотров (около 35 тысяч) оказалась лекция профессора Северозападного государственного заочного технического университета
Потапенко А.А. по математической дисциплине. Причем у этого
видеоматериала велико количество благодарственных откликов.
Данный пример наглядно показывает постепенное отмирание
стереотипов
о ненужности, безынтересности преподавания
естественных, точных наук благодаря использованию новаторских
способов обучения. Кроме того, такие лекции, получающие
116
положительные оценки широкой аудитории, являются некими
промороликами, рекламирующими не только методы самого
преподавателя, но и все учебное заведение в целом, что немаловажно
в нынешней борьбе за привлечение абитуриентов.
В сентябре 2009 года открылся портал UniverTv.ru. С помощью
этого сайта любой желающий преподаватель может разместить свои
лекции в видеоформате для открытого доступа. К январю этого года
количество видеолекций на UniverTv.ru приблизилось к отметке
4 тысячи, что является довольно большой цифрой для портала,
отметившего возраст всего лишь в 4 месяца.
В последнее время в русскоязычном секторе сети Интернет стали
активнее публиковаться и видеоресурсы, отражающие не только
учебную деятельность, но и другие аспекты деятельности
образовательных учреждений.
Активизировалась работа с видеоматериалами и в Южном
федеральном университете. Благодаря развернутой сотрудниками
ЮГИНФО
системе
видеоконференц-связи,
стали
очень
востребованными такие инновационные формы проведения
семинаров и конференций, как видеоконференции и Интернеттрансляции. В таком формате были проведены день открытых дверей
ФВТ и факультета математики, механики и компьютерных наук,
пресс-конференция о ходе приемной кампании, пресс-конференция
ректора ЮФУ, встреча с Почетным консулом Республики Корея и ряд
других мероприятий. Видеозаписи наиболее значительных событий
прошли монтажную обработку и были опубликованы на сайте ЮФУ
в рубрике «Медиатека». В прошлом году здесь появился раздел,
посвященный видеосюжетам из жизни университета, которые можно
просмотреть в режиме онлайн.
Серьезное
развитие
получило
направление
работы
с видеолекциями. Осуществлена съемка серии публичных лекций по
перспективным направлениям науки в рамках совместного проекта
банка «Центр-инвест» и Южного федерального университета «ЮФУ2020» и проведена их подготовка к публикации в сети Интернет. По
заказу отдела по научно-исследовательской работе студентов
и школьников ЮФУ была выполнена видеозапись лекций городского
семинара для учителей – руководителей учебно-исследовательской
деятельности старшеклассников: "Основы учебно-исследовательской
деятельности учащихся" и произведен тираж дисков с отснятым
отредактированным материалом.
По инициативе того же отдела группой сотрудников и ученых
университета в начале 2010 года было создано мультимедийное
учебное пособие «Удивительный мир обычных вещей». Техническим
исполнением диска занимались специалисты ЮГИНФО, которые
117
выполнили видеосъемку самых разноплановых физических
и химических опытов и провели последующую монтажную
обработку,
дополнив
отснятый
материал
графическими
изображениями
и трехмерными
анимированными
схемами.
Озвучивание видеоряда пояснениями к опытам и дополнительными
интересными фактами, которые очень творчески были подготовлены
учеными – физиками и химиками, позволило получить качественный
презентационный продукт. Этот положительный опыт еще раз
подтверждает тот факт, что создание мультимедийных учебных
ресурсов современного уровня возможно только в тесном
сотрудничестве научных и технических специалистов.
Сегодня сотрудники ЮГИНФО ЮФУ обладают достаточным
опытом и знаниями, чтобы обеспечивать реализацию серьезных
проектов. Центр располагает профессиональными техническими
и программными
средствами
для
обработки
и монтажа
видеопродукции, включая видео высокой четкости. К сожалению, не
все так хорошо обстоит в части видеосъемки. Камеры, с которыми
сейчас приходится работать, трудно назвать подходящими. Они
относятся к классу бытовых и не дают необходимого качества,
особенно если речь идет о записи физического опыта, где, как
правило, либо имеются проблемы с освещением, либо требуется
макро или даже микросъемка. Остро ощущается нехватка
профессиональных
микрофонов
и серьезного
лицензионного
программного обеспечения для обработки звука. Решение этих
технических проблем позволило бы поднять качество создаваемой
в университете видеопродукции на более высокий профессиональный
уровень.
118
КОМПЛЕКС ПРОГРАММ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ И
ДИАГНОСТИКИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА
Гуров Ю.В., Загускин С.Л.
Южный федеральный университет,
НИИ физики
E-mail: [email protected]
Для анализа ритма сердца существует большое разнообразие
программных решений, которые специализируются на определенных
методах и алгоритмах. Представленный в настоящей работе
программный комплекс основывается на методах и алгоритмах
символической динамики, которые продемонстрировали высокую
степень эффективности при исследовании суточных записей
межпульсовых интервалов.
Основной акцент в данном комлексе делается на сравнении
заранее определенных групп записей в базе данных, например, на
выявлении различий в динамике ритма сердца молодых и пожилых
людей. В возможности программы входят загрузка и обработка
данных ЭКГ или пульсовых записей в базу данных, разбиение записей
на группы, расчет и анализ различных показателей для
индивидуальных записей и групп, построение графических
зависимостей и визуализация сложноструктурированных данных,
экспорт информации в другие пакеты статистической обработки,
составление общих характеристик групп.
Методы анализа сердечного ритма, которые используются в
программном комплексе, следующие: построение скаттерограмм от
временных интервалов превалирующего действия симпатического
или парасимпатического тонусов, кодирование скаттерограмм для
введения символической динамики, составление словарей для
символических строк, матрицы перехода для графа символической
динамики, сравнения рангов слов в словарях, визуализация ранговых
словарей и деревьев символической динамики. Пример графиков
сравнения рангов слов в символической динамике разных людей
(больных и здоровых) приведен на рис. 1.
Программный комплекс был испытан на записях ЭКГ из базы
данных physionet.org для четырех групп людей – одной группы
здоровых людей и трех групп людей с различными заболеваниями
сердечно-сосудистой системы. Результаты, полученные с помощью
данной программы, позволили выделить характерные особенности в
динамике ритма сердца для каждой из четырех представленных групп.
Более того, методы символической динамики позволяют оценить
119
степень «подобия» записей между собой, что может служить
подспорьем при прогнозировании и предотвращении развитий
заболеваний сердца.
а)
б)
в)
г)
Рис. 1: Графики рангов “слов”. а) Сравнение двух участков одной
строки для здорового человека, б) сравнение двух символических
строк разных здоровых людей, в) сравнение строк больного и
здорового человека, г) сравнение строк двух больных людей.
120
ОБ ОПЫТЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПК
ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ
ПО ТЕМЕ «СИМПЛЕКС-МЕТОД РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
ЛИНЕЙНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ»
Гусаков С.В., Землянухина Л.Н., Сантылова Л.И.
Южный федеральный университет,
факультет математики, механики и компьютерных наук
E-mail: [email protected]
Студентам
механико-математического
факультета
ЮФУ
симплекс-метод решения задач линейного программирования
преподается в рамках курса «Методы оптимизации и вариационное
исчисление». Для повышения эффективности обучения лабораторные
занятия проводятся на ПК с использованием электронных таблиц
EXCEL.
Использование ПК позволяет освободить студентов от
выполнения рутинных арифметических вычислений и сосредоточить
внимание на выполнение логических действий, необходимых при
решении задач симплекс методом, таких как выбор начального
опорного решения, проверка выполнения критерия оптимальности,
проверка условий неразрешимости задачи и т.д. Использование
табличного процессора EXCEL обусловлено его доступностью,
простотой освоения и работы, наличием необходимого набора
встроенных процедур и функций.
На лабораторных занятиях рассматриваются четыре типа задач:
1. Поиск всех базисных и опорных решений.
2. Формирование симплекс-таблицы для заданного опорного
решения.
3. Поиск начального опорного решения методом искусственного
базиса.
4. Поиск оптимального опорного решения симплекс-методом.
При решении задач двух первых типов используются встроенные
функции скалярного произведения векторов (СУММПРОИЗВ),
умножения матриц (МУМНОЖ), вычисления обратной матрицы
(МОБР). Разработана последовательность рационального проведения
жордановых преобразований: в начале элемента, расположенного не в
главной строке или главном столбце, затем элемента из главной
строки, элемента из главного столбца и, наконец, главного элемента.
При этом в формуле выделяются абсолютные адреса, и заполнение
проводится копированием формулы с помощью маркера заполнения.
Полученные на лабораторных занятиях навыки решения задач
линейного программирования закрепляются студентами при
выполнении индивидуальных заданий.
121
О ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ КЛАСТЕРОВ
Дацюк О.В., Дацюк В.Н.
Южный Федеральный университет, ЮГИНФО
E-mail: [email protected]
Господствующей
тенденцией
при
создании
высокопроизводительных вычислительных систем стали кластерные
технологии, которые позволяют из стандартных серверных системных
блоков
создавать
вычислительные
системы
практически
неограниченной вычислительной мощности. Эти технологии сделали
суперкомпьютерные технологии общедоступными, что привело к
широкому распространению вычислительных кластеров. Теперь
практически каждый факультет, или даже лаборатория стремятся
иметь свой кластер, при этом, зачастую, не задумываясь о том, что
это, все-таки, достаточно сложное оборудование и организация его
эффективной эксплуатации требует значительных усилий и
квалификации персонала. Зачастую ошибки допускаются уже на
стадии проектирования таких систем, когда они заказываются без
учета специфики тех задач, которые будут решаться на
вычислительных кластерах. Очевидно, что производительность таких
систем зависит от производительности вычислительных узлов и
числа узлов в системе. Сейчас в мире доминирует подход, когда
стараются поднять общую производительность вычислительных
кластеров за счет увеличения производительности узлов, вставляя в
каждый узел все больше и больше многоядерных процессоров. Такой
подход выглядит очень привлекательным, поскольку позволяет делать
мощные вычислительные системы весьма компактными. Однако
предположение о том, что общая производительность вычислительной
системы будет равняться произведению количества вычислительных
узлов на производительность одного вычислительного узла, зачастую
не соответствует действительности.
Существует два способа использования многоядерных узлов:
1. Запуск на вычислительном узле n процессов, где n количество
ядер. Это могут быть как процессы, относящиеся к одной программе,
так процессы различных программ.
2. Запуск на узле одного n-нитевого процесса. Такая программа
легко может быть создана с помощью технологии OpenMP.
Сравним, как масштабируются вычислительные системы
различной архитектуры на примере простейшей задачи перемножения
двух квадратных матриц с вещественными коэффициентами двойной
122
точности. Такая тестовая задача не является безукоризненно строгой,
поскольку в ней
задействованы не все виды арифметических
операций, однако она очень удобна, так как прекрасно
распараллеливается, хорошо известно количество операций, которое
нужно выполнить для решения задачи и, наконец, легко
программируется.
Покажем, как масштабируется эта задача на кластере INFINI
ЮГИНФО ЮФУ, состоящего из однопроцессорных одноядерных
узлов с процессором Intel Pentium 4. Распараллеливание выполнено с
использованием технологии MPI. На Рис. 1 показана зависимость
производительности системы от числа вычислительных узлов.
Рис. 1. Зависимость производительности кластера INFINI от
числа узлов на задаче перемножения матриц.
На Рис. 2 показана масштабируемость 16-ти ядерного
вычислительного узла кластера ТТИ ЮФУ, состоящего из четырех 4-х
ядерных процессоров AMD Opteron. Для распараллеливания задачи
использовалась технология OpenMP.
123
Рис. 2. Зависимость производительности узла кластера ТТИ от
числа ядер на задаче перемножения матриц.
Сравнение рисунков 1 и 2 однозначно указывает на гораздо
лучшую масштабируемость по узлам кластера, чем по ядрам внутри
узла. Более того, ни при каком количестве ядер производительность
узла не превысила 4-х кратной производительности ядра. На первый
взгляд ситуация выглядит парадоксальной – взаимодействие
независимых узлов оказывается более эффективным, чем
взаимодействие процессоров внутри одного узла. На самом деле, ни
чего удивительного в этом нет. Если вспомнить историю развития
многопроцессорной техники, то вычислительные системы с
распределенной памятью возникли как альтернатива симметричным
мультипроцессорным системам из-за непреодолимых проблем с
масштабируемостью у последних. Сейчас, когда кластерные системы
собираются из вычислительных узлов, которые сами являются
симметричными мультипроцессорными системами, все ранее
известные проблемы возникают вновь на новом уровне.
Тем не менее, ситуация с масштабируемостью многоядерных
узлов не является совершенно безнадежной. Привлечем для решения
нашей задачи библиотечную подпрограмму перемножения матриц из
высокооптимизированной библиотеки BLAS (базовой библиотеки
линейной
алгебры),
которые
поставляются
ведущими
производителями процессоров для своих архитектур. На Рис. 3
показан рост производительности вычислительного узла кластера
ТТИ при увеличении числа используемых ядер. Рост стал практически
линейный, при том, что и производительность каждого ядра
многократно возросла.
124
Рис. 3. Зависимость производительности узла кластера ТТИ от
числа ядер на задаче перемножения матриц при использовании
подпрограммы из высокооптимизированной библиотеки.
Произошло это благодаря тому, что с помощью изощренных
технологий расслоения циклов, в оптимизированных подпрограммах
значительно уменьшено количество обращений непосредственно к
оперативной памяти и увеличена доля обращений к высокоскоростной
кэш-памяти. Это значительно разгрузило общую шину памяти и
повысило эффективность использования процессоров. Однако
широкое
использование
таких
технологий
в
обычных
пользовательских программах вряд ли возможно, поскольку сильно
усложняет написание программ. Единственным выходом из ситуации
является широкое использование оптимизированных библиотек во
всех случаях, когда это возможно. Во всех остальных случаях
придется мириться с тем, что многоядерные узлы будут работать с
весьма низкой эффективностью. Зачастую будет оказываться так, что
наибольшая эффективность будет достигаться при задействовании
только части ядер.
Подобный рост производительности при использовании
оптимизированных библиотек произошел и на кластере INFINI. На
Рис. 4 показана зависимость производительности от числа узлов
кластера INFINI на задаче перемножения матриц при использовании
оптимизированных библиотек.
125
Рис. 4 Зависимость производительности кластера INFINI от числа
узлов на задаче перемножения матриц при использовании
оптимизированных библиотек.
126
ИНТЕРНЕТ-ПРОЕКТ КАК ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ
ИСТОЧНИК МОТИВАЦИИ СТУДЕНТОВ
В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ ИНОСТРАННЫМ ЯЗЫКАМ
Дзюба Е.А., Ларина Т.Ю., Числова А.С.
Южный федеральный университет,
кафедра английского языка гуманитарных факультетов
E-mail: [email protected]
Никто не станет отрицать, что процесс информатизации
образования в современном мире затронул все аспекты учебного
процесса, включая обучение иностранным языкам (ИЯ).
Современные
информационные
технологии,
такие как
использование Интернет-ресурсов, обучающих компьютерных
программ, Интернет-проектов и т.п. стали интенсивно внедрятся в
процесс обучения ИЯ студентов гуманитарных факультетов.
Интернет придает проекту большой динамизм, меняет его
временные рамки. В ходе работы над проектами студенты применяют
и расширяют свои языковые знания, получают обширную
страноведческую информацию.
Существует два вида проектов, планирование, проведение и
результаты которых отличаются друг от друга: E-mail-проекты и
WWW-проекты. Они могут пересекаться и дополнять друг друга.
Существуют два вида письменной коммуникации в Интернете:
синхронная (Chat) и асинхронная (E-mail).
Участники
синхронной
коммуникации
обмениваются
письменными сообщениями в режиме реального времени и
пользуются при этом языком, характерным для устного общения. Chat
больше подходит для индивидуального изучения языка, в аудитории
же этот вид деятельности трудно организовать. Кроме того, чтобы
участвовать в этом виде коммуникации, нужно владеть языком на
довольно высоко уровне.
Асинхронная письменная коммуникация позволяет работать над
текстом более тщательно, есть возможность продумать, исправить,
переписать свой текст.
Коммуникация
по
электронной
почте
лучше
всего
осуществляется в виде E-mail-проектов.
Как правило, Е-mail-проекты проводятся с участием двух или
нескольких
групп учащихся из разных стран, для которых
используемый язык является иностранным, а не родным.
Значение использования E-mail-проектов состоит в том, что они
делают возможной коммуникацию на ИЯ с реальными партнерами.
Учащимся важно то, что тексты составляются не для преподавателя с
целью продемонстрировать свои знания и получить за это оценку, а
127
для партнеров-сверстников, чтобы передать им интересную
информацию или обсудить актуальные проблемы. Отсюда следует
более ответственное отношение к продуцируемым текстам.
Расширяется языковая компетенция учащихся и повышается
мотивация к дальнейшему изучению ИЯ. Интернет-проектами можно
заниматься через International Education and Resource Network –
«Международное образование и ресурсы компьютерной сети»
(http://www.learn.org).
WWW-проекты рассчитаны на то, что обучающиеся получают
задание, для выполнения которого необходимо найти информацию в
Интернете и представить затем результаты своего поиска.
Тема проекта должна быть интересной для учащихся и входить в
общий контекст обучения ИЯ.
Чтобы провести проект, недостаточно сформулировать тему и
обеспечить учащимся возможность работать в Интернете.
Преподаватель
должен
подготовить
проведение
проекта:
сформировать группы, определить временные рамки проекта,
продумать, какие материалы кроме Интернета могут использовать
учащиеся, найти и дать им необходимые адреса, выбрать
оптимальную форму презентации результатов.
Эта подготовка не означает жесткого регламентирования
деятельности обучающихся, у них имеется возможность выбора при
выполнении заданий.
В
процессе
работы
студенты
получают
актуальную
страноведческую информацию. Кроме того, повышается уровень
самостоятельной работы. Студенты приобретают и совершенствуют
культурологические и страноведческие навыки, а также обогащают
свой словарный запас. При знакомстве с большим количеством
аутентичных текстов, у учащихся возникают положительные эмоции
от того, что они понимают тексты на иностранном языке, значит, они
не зря занимаются его изучением. Этот факт становится мощным
стимулом для дальнейшего изучения ИЯ. Попутно формируется
новый подход в обучении ИЯ, объединяющий язык и
информационные технологии.
В рамках изучения блока «The USA: the land and its people» на
факультете психологии ЮФУ, студентами 2 курса были подготовлены
Интернет-проекты на тему: «The states of the USA», с которыми
можно ознакомиться на кафедре английского языка гуманитарных
факультетов.
Литература:
1.
Полат Е. С. Метод проектов на уроках иностранного
языка// Иностранные языки в школе. – 2000. - № 2, 3.
128
СОЗДАНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ МУЛЬТИМЕДИЙНОГО
УЧЕБНОГО ПОСОБИЯ «УДИВИТЕЛЬНЫЙ МИР
ОБЫЧНЫХ ВЕЩЕЙ»
Дивеева Н.В.1, Клецкий М.Е.2, Усачева Т.А.3
Южный федеральный университет,
(1)отдел научно-исследовательской работы студентов и
школьников,
(2)химический факультет, Естественнонаучный музей ЮФУ,
(3)ЮГИНФО
E-mail: [email protected]
В настоящее время в обучении учащихся старших классов
ощущается недостаток программ, развивающих стремление человека
к изобретательству и инновациям, что может пагубно сказаться на
дальнейшем развитии российской экономики и обществе в целом.
Низкий престиж науки и профессий, связанных с креативными
способностями, можно поднять, используя нестандартные подходы в
обучении молодого поколения. Привлечь школьника к научной
деятельности и мотивированному познанию миру можно только
заинтересовав его, сделав учебное пособие для него увлекательным.
С другой стороны, инновационный подход к образованию
требует, чтобы учебное пособие было удобно для использования и
отвечало требованиям современного темпа жизни. Подходящим
носителем для информации является компакт диск: прост и легок в
обращении.
Инициативной группой сотрудников и ученых Южного
федерального университета в начале 2010 года было создано
мультимедийное учебное пособие «Удивительный мир обычных
вещей».
Идея родилась у специалистов отдела научно-исследовательской
работы студентов и школьников ЮФУ после проведения совместно с
Естественнонаучным музеем ЮФУ курса интерактивных лекций
«Человек изобретающий» в рамках Школы молодых инноваторов
«Юный Эйнштейн». Отзывы участников курса продемонстрировали
огромный интерес со стороны молодого поколения к занятиям, на
которых научные знания преподносятся нестандартно – все, о чем
говорит лектор, можно тут же потрогать и даже сделать своими
руками, будь то вольтов столб, возможность пописать гусиным пером
или получить электричество из фруктов.
129
Реализацией диска занимались специалисты ЮГИНФО, которые
из набора отснятых ими эпизодов и вороха информации создали
качественный презентационный продукт.
В основу диска вошли настоящие опыты, характеризующие те
или иные физические и химические явления. Часть опытов делались
студентами и аспирантами физического факультета под руководством
профессора А.С. Богатина. Вторую часть реализовал директор
Естественнонаучного музея, доцент химического факультета
М.Е. Клецкий и сотрудник музея О. Буров. Опыты перебиваются
интересными фактами, наглядными схемами, изображениями ученых
разных веков, историей их открытий и изобретений. Таким образом,
информация становится максимально доступной, интересной и
запоминающейся. Знания преподносятся зрителю не в привычной
форме монотонного чтения и сухих формул, а через наглядные
демонстрации законов, некоторые из которых можно даже повторить
дома или удивить своих друзей и одноклассников.
Пособие «Удивительный мир обычных вещей» охватило такие
темы как «Чудеса электричества», «Тепло и холод», «Да будет свет!»,
«Свет и вещество». Диск не имеет ограничений к возрасту аудитории,
для которой может быть продемонстрирован. Адресата пособия
можно обозначить так: «для всех, кому интересны чудеса и тайны
науки».
Первый тираж диска был распространен среди участников
Второй Школы молодых инноваторов «Юный Эйнштейн» −
старшеклассников общеобразовательных учреждений Ростова,
отличившихся
в
научно-исследовательской
деятельности,
потенциальных абитуриентов Южного федерального университета.
Диск также получит распространение среди учителей, курирующих
учебно-исследовательскую деятельность в школах. Он также будет
продемонстрирован на выездных презентациях в школах Ростовской
области и учебных заведениях для детей с ограниченными
возможностями, а также на выставках и конференциях.
Мультимедийное учебное пособие органично сочетает в себе
традиции отечественного образования, новейшие компьютерные
технологии и перспективные направления развития российской
школы. Диск получил одобрение у ректората Южного федерального
университета и лично ректора В.Г. Захаревича. Уже в этом году будет
запущена работа по созданию второго мультимедийного пособия
«Удивительный мир обычных вещей», охватывающего новые
научные темы.
130
О ПОДГОТОВКЕ К ЕГЭ ПО ИНФОРМАТИКЕ
СТУДЕНТОВ КОЛЛЕДЖЕЙ
Доброхотова Л.А.
ГОУ СПО "Новороссийский социально-педагогический
колледж»
Введение единого государственного экзамена (ЕГЭ), как формы
итоговой аттестации школьников и вступительного экзамена в вузы,
актуализировало необходимость специализированной подготовки
учащихся и педагогов к подобной форме контроля.
Эксперимент показал ряд трудностей, возникающих как на
подготовительном этапе, так и при реализации ЕГЭ. Особую важность
учащиеся и учителя отводят подготовке к ЕГЭ по математике и
русскому языку, поскольку данные испытания включены в качестве
вступительных в большинстве вузов. Тенденция последнего времени –
гуманитаризация подготовки выпускников школ, приводит к низким
результатам по предметам естественнонаучного цикла и информатике.
Однако наблюдается интерес выпускников школ и ссузов к
профессиям, основанным на использовании и разработке
современных информационных технологий, что делает актуальной
сдачу ЕГЭ по информатике.
Процесс подготовки к испытаниям по информатике осложнен
недостаточной представленностью дисциплины в выпускных классах
– это обусловлено профильностью обучения. Тем не менее,
школьники готовятся к поступлению в вуз более целенаправленно в
сравнении с выпускниками средних специальных учебных заведений.
Содержание экзаменационной работы охватывает основное
содержание курса информатики и ИКТ, важнейшие его темы,
наиболее значимый в них материал, однозначно трактуемый в
большинстве преподаваемых в школе вариантов курса информатики и
ИКТ. Содержание заданий ЕГЭ разработано по основным темам курса
информатики и информационных технологий, объединенным в
следующие тематические блоки:
1. «Информация и её кодирование»;
2. «Алгоритмизация и программирование»;
3. «Основы логики»;
4. «Моделирование и компьютерный эксперимент»;
5. «Программные средства информационных и
коммуникационных технологий»;
6. «Технология обработки графической и звуковой
информации»;
131
«Технология обработки информации в электронных
таблицах»;
8. «Технология хранения, поиска и сортировки информации в
базах данных»;
9. «Телекоммуникационные технологии» (Интернеттехнологии).
Исходя
из
данных
статистики
(http://www.edu.ru/abitur/act.41/index.php), всего лишь около 30%
учащихся получило свыше 76 тестовых баллов. Это свидетельствует о
проблемах в изучении школьной информатики, следует также
отметить достаточный спад в выборе профессий технической и
естественнонаучной направленности, что снижает мотивацию к
изучению предмета и выбора соответствующей профильной
направленности в 10-11 классах средней школы или выбора ссуза для
дальнейшего обучения.
Подготовка к ЕГЭ в ссузах затруднена специфичностью учебных
планов, большой разрыв между изучением информатики и сдачей
экзамена приводит к необходимости дополнительных занятий и
выбору определенных методик. Предмет «информатика» изучается
только в течение года, поэтому качественное изучение
содержательных линий курса практически невозможно.
В системе непрерывного образования колледж-вуз сегодня
можно выделить следующие организационные формы переходы от
одного этапа получения образования: переход из колледжа в вуз на
сокращенную форму обучения по сопряженным учебным планам
(зачастую – на заочную форму обучения) или же, сдавая ЕГЭ – при
поступлении на первый курс очного отделения.
Выпускники
Новороссийского
социально-педагогического
колледжа, обучавшиеся по специальности 050202 Информатика
(учитель информатики основной школы), для которых логично
продолжить обучение в педагогических вузах, в последнее время все
чаще выбирают технические вузы, где в качестве одного из
вступительных испытаний выступает ЕГЭ по информатике, что делает
актуальной подготовку к нему в ссузе.
Анализ результатов ЕГЭ, пройденного студентами колледжа,
показал, что самые большие трудности при решении заданий связаны
с разделами: «Информация» («Вычисление информационного объема
сообщения», «Кодирование и декодирование информации»,
«Кодирование и обработка графической информации», «Определение
скорости передачи информации при заданной пропускной
способности канала») и «Логика» («Проверка закономерностей
методом рассуждений»; «Расчет количества возможных вариантов
(комбинаторика)»; «Преобразование логических выражений»;
7.
132
«Построение и преобразование логических выражений»). Мы
связываем это с давностью изучения темы (8-9 класс школы, первый
курс колледжа на базе 9-ти классов) и недостаточно высоким уровнем
математической компетенции.
Для коррекции и углубления знаний по информатике
используется специально организованный курс дополнительных
занятий, целью которого является формирование у учащихся на
уроках информатики умений, навыков, развитие компетенций,
необходимых для успешной сдачи ЕГЭ.
Курс имеет модульную структуру, каждый модуль соответствует
пункту тематики КИМов, где используется модульный подход:
изучение каждой темы включает в себя следующие этапы:
 Изучение теоретического материала;
 Решение типовых задач;
 Прохождение тренировочных тестов;
 Коррекция знаний;
 Решение задач, аналогичных предлагаемых в КИМах;
 Прохождение итоговых тестов по модулю;
 Коррекция знаний.
Для курса разработан специальный инновационный учебнометодический комплекс, включающий помимо программы,
методических пособий и тестов на бумажном носителе, электронное
учебное пособие и тесты для компьютерного тестирования для
урочной и самостоятельно работы студентов колледжа.
133
АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОБУЧЕНИЕМ
В СИСТЕМЕ ДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ
Долгополов В.А., Моисеенко С.И.
Южный федеральный университет,
факультет высоких технологий
E-mail: [email protected], [email protected]
Дистанционное образование дает возможность приобретения
систематических знаний теми, кто лишен возможности сделать это
традиционным способом или кто стремится получить непрофильную
профессию. Важным аспектом является также повышение
квалификации, приобретение или поддержка практических навыков.
Для экспертных систем или систем, поддерживаемых
специалистами, характерна ограниченность человеческих и
временных ресурсов. Можно сказать, что такие системы плохо
масштабируются, т.к. при росте числа обучаемых неизбежна потеря
обратной связи с «преподавателем» в реальном времени.
Выход из такой ситуации может быть найден в создании
автоматизированного контроля над действиями обучаемого. Этот
контроль призван выявить затруднения в понимании того или иного
учебного материала, проблемы, возникающие при решении
практических задач.
Мы исходим из того, что большинство проблем, возникающих
при обучении, не являются уникальными или персонализированными.
Любой преподаватель знает, что, как правило, допускаются одни и те
же ошибки и непонимание вызывают одни и те же вещи. Однако это
не означает, что каждая ошибка допускается всеми. Ошибки, как и
учащихся, можно разбить на категории, которые будут в той или иной
степени коррелировать между собой.
Способность к усвоению нового материала опирается на уже
имеющиеся знания и опыт. Это означает, что учебный материал
должен даваться дозировано, но эти «дозы» должны быть разными в
зависимости от категории учащихся. Одним накопленный багаж
знаний позволит усвоить больший объем материала, чем другим.
Первые могут достаточно быстро перейти к решению более сложных
задач, в то время как вторым для этого нужно пройти интенсивный
тренинг на более простых задачах, чтобы приобрести отсутствующий
у них опыт. Заметим, что в этом состоит одно из преимуществ
дистанционного обучения по сравнению с традиционным, т.к.
практически невозможно в рамках аудиторных занятий осуществить
индивидуальный подход к обучению.
Реализация индивидуального подхода к обучению видится в
следующем:
 разбить учащихся на группы;
 построить траектории обучения для каждой группы.
Разбиение на группы можно выполнить при помощи методов
кластеризации. Параметры, на основании которых выполняется
134
кластеризация, могут быть разными для разных обучающих систем.
Опыт сопровождения обучающего ресурса «Упражнения по SQL»
(http://www.sql-ex.ru/) дает нам основание предложить в качестве
основных параметров количество попыток решить задачу и время,
потраченное на ее решение. При этом кластеризация может быть
выполнена на репрезентативной выборке, включающей задачи разной
сложности.
С точки зрения реализации индивидуальных траекторий
обучения, нам представляется, что кластеризацию следует проводить
на основании методов, которые исходят из фиксированного числа
кластеров.
Методы кластерного анализа можно разделить на две группы:
 иерархические;
 неиерархические.
Каждая из групп включает множество подходов и алгоритмов.
Используя различные методы кластерного анализа, на выходе
можно получать различные решения для одинаковых исходных
данных.
Иерархическая кластеризация заключается в последовательном
объединении меньших кластеров в большие (агломеративные
методы), либо разделении больших кластеров на меньшие
(дивизимные методы).
Однако при большом количестве наблюдений (в нашем случае
обучаемых) иерархические методы являются непригодными. В таком
случае обычно применяются неиерархические методы, основанные на
разделении. Кластеры формируются до тех пор, пока не будет
выполнено правило остановки.
Для нашего случая видится пригодным алгоритм k-средних (kmeans). Он требует предварительных предположений о наиболее
вероятном числе кластеров (групп обучаемых). На выходе мы
получаем k кластеров, расположенных на возможно больших
расстояниях друг от друга.
Преимущества данного алгоритма:
 простота использования;
 быстрота вычислений;
 понятность и прозрачность алгоритма.
Недостатки:
 алгоритм слишком чувствителен к выбросам, которые могут
искажать среднее значение (возможное решение —
использование модификации алгоритма - алгоритма k-медиан);

алгоритм может медленно работать на больших БД
(возможное решение — использование выборки данных).
Помимо выделения групп, кластеризация на раннем этапе
позволит выявить проблемные темы для «низших» групп, что может
послужить отправной точкой для последующего построения
траекторий обучения.
135
ЭЛЕКТРОННОЕ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ ПО
ТУРИЗМОВЕДЕНИЮ
Долженко Г.П., Долженко Е.Г.
Южный федеральный университет,
геолого-географический факультет, ЮГИНФО
E-mail: [email protected]
Специальность «Туризм» представляет собой новое учебное
направление в структуре высшей российской школы, учрежденное
Минобразования РФ в 2004 г. Работу по организации учебного и
научного процессов данной специальности осуществляет в Южном
федеральном университета кафедра общей географии, краеведения и
туризма геолого-географического факультета. За пятилетний срок
существования специальности «Туризм» был доработан ее учебный
план, согласно региональным условиям, издано пять учебных пособий
по
различным
дисциплинам
–
«Основам
туризма»,
«Экскурсоведению», «Истории туризма», «Географии туризма»,
впервые в стране в 2010 г. разработан спецкурс «История и
методология туризмоведения», который станет завершающим в
изучении теоретической части специальности «Туризм» уже в
2010/2011 учебном году.
В связи с отсутствием учебного пособия или научной
монографии по вопросам методологии туризмоведения было принято
решение о создании кафедрой общей географии, краеведения и
туризма совместно с ЮГИНФО ЮФУ
электронного учебного
пособия
«Развитие
научных
исследований
туристской
деятельности в России: 1930 – 2010 годы». Оно практически будет
представлять собой вторую часть
дисциплины «История и
методология туризмоведения». Первой является изданное в 2010 г.
учебное пособие для студентов вузов Г.П. Долженко, Ю.С. Путрика
«История туризма в Российской империи, Советском Союзе и
Российской Федерации».
Основными структурными образующими электронного пособия
являются две ее составляющие: учебная, в которой заключен
обязательный для изучения студентами материал, и дополнительная –
развивающая. Связь между ними осуществляется посредством
гипертекстовой
технологии.
Дополнительная
составляющая
представляет, в основном, цитирование из оригинальных учебных и
научных произведений ведущих ученых в области туризма в России
В.С. Преображенского, В.А. Квартального, А.Ю. Александровой, Н.А.
Даниловой, а также испанского ученого Х. Монтанер Монтехано.
136
Учебную составляющие образуют модули, каждый из которых
посвящен узкому вопросу. В качестве примера можно привести
некоторые из них:
«Множественность понятия туризма».
«Классифицирование туризма».
«Изучение экономических аспектов туризма».
«История туризма в России».
«Территориальная рекреационная система».
«Районирование туристских ресурсов».
«Экологический туризм в России»
«Туризм в сельской местности».
«ГИС в туризме».
И так далее, всего 20 модулей.
Модули завершаются контрольными вопросами. Давать тестовые
задания при изучении данной дисциплины считаем неуместно.
В пособии использованы для более успешного изучения
студентами графического и картографического материалов
мультимедийные технологии. Важным элементом, активизирующим
познавательную деятельность студентов, являются слайд-шоу
Москвы, Санкт-Петербурга, Кавказа (Приэльбрусья, Домбая, Архыза)
и видеофильм туристского похода по Телецкому озеру,
представляющие собой видеоряд к тексту о туристских ресурсах
нашей страны и показывающие уникальную привлекательность
России как туристской дестинации.
Совместная деятельность кафедры общей географии, краеведения
и туризма и ЮГИНФО ЮФУ позволила в кратчайший срок
подготовить электронное учебное пособие объемом в 8 печ. листов.
137
ПОСЛЕДСТВИЯ ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБЩЕСТВА И
ПУТИ ИХ ПРЕОДОЛЕНИЯ
Драч А.Н.
Южный федеральный университет,
Педагогический институт
E-mail: [email protected]
Процесс информатизации общества, прежде чем стать объектом
осмысленной политической воли, проявился как выражение внешней
необходимости, как некая социальная мутация. В тоже время, в ряде
случаев информатизация входит в конфликт со свободой и тем самым
угрожает человеку.
Внедрение
информационных
технологий,
связанных
с
информатикой, ставит многочисленные проблемы, которые не
являются чисто технологическими, но носят также социальный и
психологический характер. Это проблемы уязвимости общественных
структур,
несоответствия
законодательных
норм,
несбалансированности рынка труда, обострения социального
неравенства, эргономические проблемы и т.д.
По мере того, как технические устройства начинают увеличивать
своё влияние на жизнь человека, они всё больше подчиняют себе его
поведение. Действия человека становятся более упорядоченными и
стандартизированными. Эта тенденция отвечает интересам
организации общества, повышению эффективности производства.
Технологическая эволюция такова, что через несколько лет
значительная часть населения будет абсолютно исключена из сферы
общественного применения, потому что она не будет обладать
необходимыми знаниями, отвечающими требованиям эволюции
общества.
Компьютер становится ключевым элементом организации труда,
центром
интегральной
автоматизированной
инфраструктуры
производства. Изменяются отношения работающего со своей
непосредственной технической и социальной средой. Межличностные
отношения
вытесняются
отношениями
«человек-машина».
Компьютеризированная
система
производства
позволяет
в
максимальной степени воплотить идею Фредерика Тейлора об
организации, включающей в себя людей, но действующей независимо
от желания, способностей и субъективных колебаний, т.е. всегда
наиболее эффективным образом.
В этих условиях от школ нельзя требовать ничего, кроме
формирования людей, которые обладают большей способностью к
138
мобильности и будут способны интересоваться своей работой и
задумываться о её месте в жизни общества.
Необходимо непрерывное (long-life education) образование.
Следует развивать смешанное и дистанционное обучение. Данные
формы обучения необходимы прежде всего людям, работающим в
рамках определённой профессии, но по разным причинам не
получившим специального технического или университетского
образования.
Чтобы отвечать требованиям формирования и обучения
подростков завтрашнего дня, очень важно рамках уже существующих
структур сделать акцент на разносторонности, увязывая овладение
практическими навыками с общей культурой.
Не следует сформировывать людей, замкнутых в одной
единственной технической специальности, даже если это не
соответствует интересам предприятий, которые преследуют свои
сиюминутные интересы и хотят добиться от людей, способных к
совершенствованию такой же рентабельности.
139
РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ
РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПО ПРОГРАММИРОВАНИЮ
Дубинин А.С.
Южный федеральный университет,
Педагогический институт
E-mail: [email protected]
Несмотря на существующий сегодня приоритет в области
изучения информационных технологий (ИТ), смещенный к обучению
пользовательским навыкам, программирование по-прежнему является
разделом, формирующим логическое мышление и определяющим
уровень информационной культуры будущих учителей информатики.
Программирование является наиболее сложным предметом в
подготовке студентов педагогических вузов.
Трудность в преподавании заключается в необходимости
постоянного контроля выполненных задач. Так как студенты имеют
разный
темп
работы,
будет
правильным
применения
дифференцированного подхода. Следовательно, необходимо сделать
более гибкой систему контроля, способствующую своевременному
формированию
индивидуальной
траектории
обучения
и
консультирования студентов.
Нами предлагается система автоматизированной проверки задач
по программированию («АПЗП»), целями которой является:
1. мониторинг
качества
обучения
по
предмету
«программирование» для бакалавров и магистров.
2. подготовка к олимпиадам по программированию
3. проведение олимпиад по программированию
4. повышение квалификации программистов
Входной контроль. После авторизации в системе пользователь
выбирает язык программирования из списка, после чего ему доступны
темы для входного контроля по этому языку. После выбора темы,
пользователю предлагается выбрать задачу, далее он получает
условие задачи. Решив эту задачу, пользователь ее может отправить в
систему для проверки. Система производит анализ решения, проверку
его на тестовых заданиях, пользователю выдается результат.
Мониторинг обучения. После авторизации в системе
пользователь выбирает язык программирования, который он изучает,
после чего ему доступна база задач для изучения по этому языку.
Пользователь может решать задачи, пользуясь справочниками (теории
решения алгоритмов, справочники по языкам программирования,
примеры решения задач). После отправки решения в систему для
проверки пользователь получает рекомендации и может внести
изменения в решение и попробовать снова.
140
Итоговый контроль. В данном режиме после авторизации
пользователь выбирает язык программирования и получает список
задач. Он решает задачи и отправляет решение, значение имеет
качество алгоритма и время отправки. После анализа решения система
выдает пользователю результат.
Принцип работы системы АПЗП заключается в следующем:
каждый пользователь, имеющий доступ к системе (студенты,
преподаватели или администраторы) работает с ней по средствам ИП
(интерфейса пользователя). Разграничение прав пользователей
производится по группам. ИП напрямую взаимодействует только с
базой данных (БД), в которой хранятся учетные записи пользователей,
база задач, тестовые задания для проверки решений и другие
системные данные. Чеккер - демоны запускаются отдельно, могут
быть запущены на отдельных серверах, для обеспечения большей
производительности. Он получает решения, которые отправляет
пользователь из БД и выполняет проверку.
В режиме «Студент» система работает по следующему
принципу:
Авторизация;
Получение задания;
Отправка решения (решение сохраняется в БД);
Чеккер получает не проверенное решение из БД;
Чеккер выделяет информацию о полученном решении и выполняет
семантическую проверку;
Чеккер отправляет решение на компиляцию;
В случае ошибки компиляции сохраняет код ошибки и прерывает
свою работу;
Откомпилированное решение проверяется на тестовых заданиях.
Чеккер получает первое тестовое задание для данного решения.
Сохраняет тестовое задание в файл, и подключает его в качестве stdin
(Поток номер 0, стандартный ввод)
Создает файл для вывода ответов и подключает его в качестве stdout
(Поток номер 1, стандартный вывод)
Создает подпроцесс и запускает в нем решение.
В текущем процессе выполняется слежение за подпроцессом, в случае
превышения лимитов по памяти или процессорному времени
подпроцесс «убивается».
После выполнения решения, результат сверяется с эталонным.
Проверяется, есть ли еще тесты для этого решения, если есть то
выполняется п. 10 для следующего теста.
Если все тесты выполнены, и результаты верны, то пользователю
выводится сообщение об успешном завершении работы.
141
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ
ФИРМЫ PHYWE ДЛЯ ДЕМОНCТРАЦИИ ВТОРОГО
ЗАКОНА НЬЮТОНА
Дуймакаев Ш.И., Игнатова Ю.А., Монастырский Л.М.,
Цветянский А.Л., Черемисин Д.Р.
Южный федеральный университет,
физический факультет
E-mail: [email protected]
Второй закон Ньютона является одним из фундаментальных
законов, без которых невозможно изучение курса «Физика» как в
школе, так и в вузе. В настоящее время на кафедре общей физики
физического факультета ЮФУ в качестве оборудования для
демонстрации второго закона Ньютона служит лабораторная
установка немецкой фирмы PHYWE «Треки на воздушной подушке».
Данная установка сопряжена и управляется компьютером.
Данная установка позволяет изучать законы, описывающие
прямолинейное равномерное и неравномерное движение, закон
сохранения энергии, а также измерять величины скорости и ускорения.
Установка позволяет исследовать зависимость скорости
движения и ускорения тела от массы тела, от угла наклона дороги к
горизонту и от времени движения.
В
процессе
выполнения
работы
можно
наглядно
продемонстрировать зависимость перемещения от времени при
прямолинейном равномерном и прямолинейном равноускоренном
движении, зависимость между массой, ускорением и силой, действие
закона сохранения энергии.
Программный модуль включает разнообразные возможности
обработки измерений, что позволяет получить на экране компьютера
как графическое, так и цифровое представление экспериментальных
измерений, что очень важно при показе физических демонстраций на
лекционных занятиях, т.к. существенно сокращает время, отводимое
на показ демонстрации.
142
СОГЛАСОВАНИЕ ОРГАНИЗАЦИОННО РАСПОРЯДИТЕЛЬНЫХ ДОКУМЕНТОВ В СИСТЕМЫ
ЭЛЕКТРОННОГО ДОКУМЕНТООБОРОТА
Дядиченко О.В.
Южный федеральный университет,
Управление делами
E-mail: [email protected]
С февраля 2010 года в Южном федеральном университете
вступил в действие регламент внесения и согласования приказов по
дополнительному образованию. Регламент определяет правила и
требования процесса подготовки, согласования, подписания приказов
в области дополнительного образования в системе внутреннего
электронного документооборота.
Инструментом внесения и согласования приказов является СЭД
«Docsvision», которая обеспечивает автоматизацию всех стандартных
функций
делопроизводства
согласно
ГОСТ
Р
51141-98
«Делопроизводство и архивное дело. Термины и определения», ГОСТ
Р
6.30-2003
«Унифицированная
система
организационнораспорядительной документации. Требования к оформлению
документов».
Участниками процесса согласования являются: инициатор,
регистратор, согласующее лицо, ответственное лицо. Сотрудник,
ответственный за подготовку проекта приказа по ДПО, создает
электронный документ с проектом приказа в формате Word, создает
внутренний документ Проект приказа. В закладке Согласование
регистратором создается карточка согласования, по типу документа
ПРИКАЗ ДПО (проекты). На этапе подготовки регистратор
определяет все параметры согласования, для этого он редактирует и
вносит руководителя программы в список согласующих лиц.
Заполнив все обязательные поля, регистратор может
активизировать карточку согласования. После этого ее обнаруживает
постоянно действующий в системе бизнес-процесс, предназначенный
для поиска активизированных карточек согласования, который
создает экземпляр бизнес-процесса.
На этапе согласования каждый из согласующих получает задание
по согласованию документов; очередность получения ими заданий
зависит от установленного регистратором порядка рассылки заданий
по согласованию. Согласующие лица получают задания в
соответствии со своей очередностью в списке и только после
завершения задания предыдущим согласующим лицом.
143
После получения задания согласующее лицо должно
ознакомиться с текущими версиями документов, предназначенных к
согласованию, и сделать определенное заключение: одобряет ли он
текст документа в имеющейся редакции (выбрать вариант
Согласовано); требует ли документ, по его мнению, существенной
доработки и исправлений (выбрать вариант не согласовано) или же в
целом документ его устраивает, однако при условии внесения
некоторых изменений в текст (указать вариант Согласовано с
замечаниями).
Ответственное лицо контролирует работу каждого из
согласующих лиц. При этом после завершения задания каждым из
согласующих ответственное лицо получает задание на просмотр
результатов, имея возможность согласиться с итогами работы или
вернуть задание на доработку и пересмотр.
Завершает согласование этап консолидации, на котором
ответственное лицо готовит по каждому из предназначенных к
согласованию документов результирующий документ.
По окончании консолидации ответственное лицо принимает
решение о завершении согласования или же, в случае необходимости,
о необходимости еще одного его цикла. Новый цикл согласования
может быть запущен сразу же, без внесения в карточку каких-либо
изменений, или же после ее некоторого редактирования, например,
изменения списка согласующих лиц или исключения документов,
согласованных во время первого цикла.
Ответственное
лицо
после
завершения
согласования
распечатывает итоговый документ, протокол согласования документа
и передает на подпись приказ проректору по учебно-методической
работе.
После подписания приказа, он регистрируется в отделе
документооборота управления делами и помещается в систему СЭД
«Docsvision». Ответственные за ДПО подразделений знакомятся с
приказом через систему СЭД «Docsvision», при необходимости его
распечатывают.
Подготовка и электронное согласование приказов по ДПО
позволяет эффективно использовать информационные технологии. В
университете предполагается внедрять процесс подготовки и
согласования других категорий внутренних документов.
144
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЦЕНКИ
ЭФФЕКТИВНОСТИ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ
ЭКСПЕРИМЕНТОВ
Евланов С.Л.
Южный федеральный университет,
Педагогический институт
E-mail:[email protected]
Сложились определенные правила организации педагогических
экспериментов, к которым относят такие, как недопустимость риска
для здоровья и развития испытуемых, гарантии от нанесения вреда
для их самочувствия от ущерба для жизнедеятельности в настоящем и
будущем. В организации эксперимента действуют методологические
предписания, среди которых - поиск экспериментальной базы по
правилам репрезентативной выборки, предэкспериментальная
разработка показателей, критериев и измерителей для оценки
эффективности влияния на результаты обучения, воспитания,
управление гипотетическими разработками, которые проходят
опытную проверку [1].
Эффективность эксперимента зависит от умения четко
сформулировать его задачи, разработать признаки и критерии, по которым
будут изучаться явления, средства, оцениваться результат и пр. [1].
Общая логика эксперимента состоит в том, чтобы при помощи
выборе некоторой экспериментальной группы (или групп) и
помещения её в необычную (экспериментальную) ситуацию (под
воздействие определённого фактора) проследить направление,
величину и устойчивость изменения интересующих исследователя
характеристик, которые могут быть названы контрольными.
Очень важным, в исследовании является вопрос о критериях
эффективности вносимых автором новшеств (методов обучения,
методических приемов, и т. д.).
При проверке эффективности тех или иных методов обучения
основным показателем служит их влияние на качество знаний учащихся.
Обычно в качестве основного показателя знаний принимают
среднее арифметическое значение балла для экспериментального
и контрольного
классов. Затем определяют их отношение:
Если оказывается, что
, считают, что метод эффективен [2].
Другой метод проверки – сравнение значений приращения
за
четверть, учебный год и определение коэффициента эффективности
по отношению приращений:
145
Более объективные выводы могут быть получены на основе анализа письменных контрольных работ, составленных в соответствии с
требованиями, которым должны удовлетворять на данном этапе
обучения знания и умения учащихся. Контрольные работы подвергаются поэлементному и пооперационному методам анализа, которые
позволяют дать строгую количественную оценку качества усвоения
понятий и умения применять знания на практике [2].
Поэлементный
метод
анализа
предполагает
разбиение
контрольной работы на элементы, в соответствии проверяемыми
признаками и связями, которым должно удовлетворять усвоение
проверяемых понятий. В процессе проверки работ для каждого
учащегося проставляется знак «+» против тех признаков и связей,
которые усвоены учащимися. На основе этого определяется
коэффициент полноты усвоения содержания понятия по формуле
где ni - количество признаков, усвоенных i-м учащимся, n - количество признаков (элементов) понятия, которые в данный момент
обучения должны быть усвоены учащимися, N - количество учащихся, выполнявших работу [2].
Коэффициент эффективности в данном случае определяется по
отношению значений
[2]:
Так же при проверке эффективности предлагаемой
исследователем методики важным критерием может служить время,
необходимое для верного выполнения работы, умение выполнять
которую проверяется. В этом случае замеряется время выполнения
работы каждым учащимся и затем находится среднее арифметическое
значение для каждого из сравниваемых классов:
и
по этим
значениям определяется коэффициент [2]
В процессе эксперимента проводят несколько срезов, по
которым прослеживают характер изменения коэффициента
. По
данным срезов строят графики, позволяющие проследить изменения
значения коэффициента [2]. Коэффициент >1 в срезах, проводимых
после начала эксперимента, и увеличивающийся с течением времени,
служит показателем эффективности методики, по сравнению с ранее
146
применявшимся.
Коэффициент полноты выполнения операций определяется на
основе пооперационного анализа выполненных учащимися работ.
Пооперационный метод анализа предполагает разбиение
контрольной работы на элементы, означающие операции, которые
должен выполнить учащийся. При проверке работ все операции
располагаются в логическом порядке, так, что каждая последующая
операция логически вытекает из предыдущей или может быть
выполнена при условии верного выполнения всех предыдущих. Знак
«+» ставится в тех строках, где указаны верно выполненные операции.
Среднее
арифметическое
значение
коэффициента
полноты
выполнения операций определяется по следующей формуле:
,
где pi - количество верно выполненных операций учащимся, p количество операций, которые должны быть выполнены, N количество учащихся, выполнявших работу [2]. Практически расчет
удобнее выполнять по формуле
где pi - количество выполненных группой учащихся операций, mj
- количество учащихся в j-й группе, N - количество учащихся,
выполнявших работу [2].
По значениям коэффициентов
для экспериментального
и
контрольного
классов определяется коэффициент эффективности
применяемой методики [2]:
Применение пооперационного анализа в сочетании с поэлементным позволяет определить качество усвоения знаний и навыков,
умение применять их в решении различного рода задач, а
следовательно определить эффективность экспериментальной
методики.
Литература
1. Педагогика: учебник для вузов/ Пидкасистый П. И. и др. М.:
Педагогическое общество России, 2008. - 576 с.
2. Усова А.В.. Методологические основы педагогического
эксперимента // Наука. Культура. Образование. № 8/9. 2002.
[Электронный документ]:
http://www.biysk.secna.ru/jurnal/n8-9_2001/metodika/usova.doc
147
ВИДЕОЛЕКЦИИ – РАЗРАБОТКА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
Ерусалимский Я.М
Южный федеральный университет,
факультет математики, механики и компьютерных наук
E-mail: [email protected]
Создание Южного федерального университета и реализация
программы его развития привели к существенному улучшению
технической базы учебного процесса. На всех факультетах ЮФУ
появились
специализированные
мультимедийные
аудитории.
Кафедры оснащены презентационными комплексами. Все это
способствовало существенной интенсификации процесса разработки и
использования мультимедийных учебных материалов. Основные их
виды: презентации, электронные учебники и учебные пособия.
Уже само слово презентация означает, что этот способ
представления учебного материала не может быть основным.
Использование презентаций во время лекций должно быть строго
дозированным и мотивированным. Например, вводная лекция к курсу
выиграет и будет более содержательной, если она сопровождена
электронной презентацией курса. Следует говорить о презентации не
как эквиваленте лекции, а как о её (лекции) иллюстрации (портреты
исторических деятелей, деятелей культуры и т.п.). Такой материал
крайне необходим и уместен в преподавании гуманитарных
дисциплин. Для естественно-научных дисциплин и математики речь
идет о таблицах, графиках и т.п. Подготовка такого качественного
презентационного материала дело трудоемкое, но в случае удачной
его разработки, результат превосходит ожидания. Читая лекцию для
учителей средних школ «Геометрия в материалах ЕГЭ», я подготовил
и использовал необходимые рисунки к стереометрическим задачам.
Возможности компьютера позволили сделать это с использованием
цвета, необходимых сечений и разных ракурсов. Подготовка такой
лекции заняла несколько рабочих дней. Ясно, что систематическая
разработка такого материала при нынешней загруженности
преподавателей (780 аудиторных часов в год) невозможна. Более того,
необходимо и освоение новых методических приемов изложения
материала. Одно дело - выполнение чертежа к задаче на доске мелом с
одновременными комментариями к нему, другое дело – готовый
чертеж. Создавая чертеж на доске, преподаватель одновременно учит
студентов этому непростому, но очень важному элементу
математического творчества. Готовый чертеж – это совсем другое
дело. На лекции для профессионалов – это уместно и эффективно, на
лекции для студентов может быть потерян важный этап обучения.
Я провел эксперимент по разработке и использованию
видеолекций. Было записано две лекции по курсу алгебры и
148
геометрии и три лекции по дискретной математике. Лекции
записывались не «живьем», т.е. не во время обычной лекции, а
«студийно», а затем воспроизводились в аудитории. Специальная
запись лекции оказалась психологически трудным делом, читать
лекцию в пустой аудитории в глазок камеры значительно сложнее,
чем в аудитории, сложно определить нужный темп лекции, не
чувствуешь уровня её восприятия.
Мнение студентов о видеолекции – «Живая лекция лучше.
Меньше устаешь, лучше понимаешь». Ясно, что видеолекции для
студентов дневного отделения можно использовать только в случаях,
когда нет другого выхода – например, в случае отъезда лектора в
командировку, или если это лекция видного ученого, которого нельзя
пригласить прочесть её «вживую».
Что
касается
студентов-заочников
или
обучающихся
дистанционно, то для них такие лекции просто необходимы. Для
самого лектора видеолекция - это возможность увидеть себя со
стороны, понять свои ошибки и недостатки. Имея видеозапись, можно
произвести подробный методический разбор лекции на кафедре, что
немаловажно как для самого лектора, так и для его коллег.
Существует два вида видеолекций: запись реальной лекции и
специальная студийная запись. Первая стоит значительно дешевле и
её достаточно просто организовать, но её качество как особого вида
учебного материала, как правило, не высоко. Достаточно просмотреть
такие лекции университета Беркли, выставленные в Интернете.
Студийные записи лекций – это особый продукт, который в настоящее
время производят учебные заведения, занимающиеся e-lerning. В
университете Монтерей (Мексика), крупнейшем дистанционном
университете мира, существует специальная телестудия для выпуска
видеолекций. В штате студии сценаристы, режиссеры, операторы,
гримеры, осветители, специалисты по методике преподавания. Это
позволяет создавать видеолекции, которые по качеству не уступают, а
порой и превосходят «живые» лекции. К записи таких лекций
университет привлекает не только своих штатных преподавателей, но
и ведущих специалистов со всего мира.
Южный федеральный университет, перед которым поставлена
задача выхода на передовые позиции в образовании, не должен
оставаться в стороне от такого важного, интересного и
перспективного дела. Это означает, что необходимо иметь
специальную студию, специалистов, способных вместе с лектором
создавать такие лекции на соответствующем методическом уровне.
Параллельно с этим необходимо решать, как использовать их в самом
ЮФУ и в других университетах страны и мира.
149
ПРИМЕНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ
Ефремова А.Н.
Братский государственный университет
E-mail: [email protected]
На современном этапе информация превращается в один из
важнейших стратегических ресурсов развития цивилизации. Особенно
важное воздействие это оказывает на систему образования. При
рассмотрении
образовательной
деятельности
как
процесса
производства становится очевидным, что информация здесь является
не только одним из важнейших ресурсов, но входит и в его
результативную сторону. Качество образования, с одной стороны,
зависит от развитости происходящего процесса информатизации, а с
другой стороны, оказывает на него колоссальное воздействие.
Поэтому во всем мире происходит сегодня совершенствование систем
образования.
В России этот процесс ориентируется, прежде всего, на западный
опыт. Западная система образования основана на отсутствии жестких
государственных стандартов по различным направлениям и
специализациям, изучении студентами предметов по выбору и отказе
от ряда предметов, не связанных с выбранной профессией. Кроме
того, в последнее время здесь наблюдается снижение объема
обязательной аудиторной нагрузки при повышении роли
самостоятельной работы. Такая система рассчитана на элитных
студентов, которыми вряд ли может похвастаться рядовой российский
вуз
Но российская система образования имеет свои достоинства.
Прежде всего, это глубокая фундаментальная подготовка по базовым
дисциплинам, формирующая широкий научный кругозор и гибкость
мышления. Поэтому при совершенствовании нашей системы
образования необходим синтез различных технологий: как
традиционных, сохраняющих ее лучшие черты, так и современных, в
том числе, информационных, предоставляющих колоссальные
возможности в размещении, хранении, обработке и доставке
информации любого объема и содержания на любые расстояния.
Следует отметить, что одним из самых трудоемких направлений
развития информационных образовательных технологий является
программно-методическое обеспечение учебного процесса. Не секрет,
что традиционное учебно-методическое обеспечение в высшей школе
сегодня далеко от совершенства. В учебниках различных авторов мы
часто наблюдаем разницу в логике изложения материала,
рассмотрении одних и тех вопросов, системах обозначений и т.п. Все
150
это порождает путаницу и не способствует нормальному усвоению
предмета. Поэтому перед вузами сегодня стоит задача создания
собственной качественной учебной базы, в частности, электронных
учебников, объединяющих достоинства традиционных учебников и
возможности компьютерных технологий.
Учебники на электронных носителях имеют ряд преимуществ.
Это возможность оперативного обновления содержания учебника,
внесения дополнений и изменений с учетом обратной связи с
пользователями, а также систематическое накопление и хранение
больших массивов обучающей информации.
Такие учебники позволяют осуществить автоматизацию и
интенсификацию труда преподавателя, реализовать различные формы
обучения, в том числе контрольно-тестирующие. Однако следует
отметить и недостатки таких учебников. Это, прежде всего меньшее
удобство чтения с экрана и связанные с этим трудности в усвоении
материала, утомляемость органов зрения и т.п. Кроме того, для их
просмотра необходим доступ к соответствующим техническим
средствам. При размещении учебника в сети Интернет возникают еще
и проблемы быстродействия. В перспективе развитие научнотехнического прогресса снизит остроту этих вопросов, что позволит
более активно и плодотворно использовать электронные пособия в
учебном процессе.
Автором разработано электронное учебное пособие по разделу
информатики
«Системы
счисления»
(рис.1),
включающее
теоретический материал, примеры решения задач, контрольные
вопросы и практические задания по каждой теме, а также основанный
на системе гиперссылок список основных терминов и понятий и
список литературы. Данное пособие вместе с системой тестирования
размещено в Братском виртуальном университете на российском
портале открытого образования. Особенностью данного пособия
является довольно краткое и схематичное изложение материала, в
котором основное внимание уделено рассмотрению ключевых
понятий и терминов.
Преподаватель
может
использовать
его
в
качестве
дидактического
материала
на
лекции
с
применением
мультимедийного проектора, а также при проведении практических
занятий в компьютерных классах. Большую помощь может оказать
такой учебник при самостоятельном изучении студентами
пропущенных тем.
Очень перспективным направлением является использование для
контроля за самостоятельной работой студентов элементов
дистанционного обучения. В конце каждой темы учебного пособия
151
содержатся контрольные вопросы и практические задания по теме,
которые должен выполнить пропустивший данную тему студент.
Для контроля за усвоением пропущенных тем может применяться
практика пересылки выполненных заданий преподавателю через
систему открытого образования, на которой размещено пособие, или
электронную почту (возможна также обратная связь преподавателя со
студентом). Полученные навыки позволят студентам в дальнейшем
использовать
открытое
и
дистанционное
обучение
для
самообразования, переподготовки и повышения квалификации.
Рис.1 Электронное учебное пособие «Системы счисления»
152
ЧЕМУ УЧИТЬ, КАК УЧИТЬ, КАК ОЦЕНИВАТЬ?
Жак С.В.
Южный Федеральный университет,
факультет математики, механики и компьютерных наук
E-mail: [email protected]
В последнее время проблемы образования обсуждаются на самых
высоких уровнях. Всё более чётко формируется положение, что,
независимо от государственного строя и организации производства,
создание
конкурентоспособной
экономики
прежде
всего
определяются образованием населения.
Одни финансовые вложения отнюдь не решают проблему: самая
передовая техника и высокие зарплаты отнюдь не гарантируют
высокий уровень образования. Для действительного решения проблем
образования необходимо ответить на вопросы:
- Чему нужно учить студентов?
- Как надо вести обучение?
- Кто должен вести обучение и как контролировать этот процесс?
1. Хотя есть утверждённые учебные планы для каждой
специальности, их содержание и методы изложения требуют
уточнения. Бурное разветвление, дифференциация наук приводят к
тому, что сейчас даже в довольно близких отраслях науки
специалисты («полнота которых одностороння») не вполне понимают
друг друга, - так различны термины, методы, специальный язык.
Одновременно идут процессы унификации, агрегирования,
обобщения наук. И если для специализации, работы в конкретной
области науки детальная специализация необходима, то для общего
образования необходимо общее представление о науке в целом, её
общих основных принципах, подходах и методах. Три года назад
ректор ЮФУ В. Г Захаревич отметил необходимость формирования
набора знаний, минимально необходимых для каждой
специальности, каждого факультета. К сожалению, это до сих пор не
реализовано. Особое внимание должно быть уделено многовековому
конфликту и взаимодействию между «точными, естественными» и
«гуманитарными» науками.
ВЫВОДЫ
1) Необходимо выделение минимального объёма знаний для
каждой специальности.
2) Построение концентрических курсов – от общих
представлений до специальной детализации.
153
3) Дальнейшее развитие процессов математизации всех наук и
гуманитаризации образования на всех специальностях.
2. Древо науки в процессе развития имеет участки (ветви,
отростки) разной степени значимости на современном уровне. Все
они, несомненно, имеют огромное значение при анализе самого
процесса развития науки, но не всегда важны для практического
применения (а значит, и изложения их).
Опасно и слепое следование моде. С распространением
наглядных средств отображения информации стало модным (а
практически, обязательным) всё более широкое применение
электронной графики, презентации изучаемого материала на
экране. Однако такой метод изложения, очень удобный для докладов
и пр., имеет отрицательную ценность при детальном, каузальном, а
не итоговом изучении материала!
ВЫВОДЫ
4) Необходимо снятие или передача на самостоятельное
изучение ряда разделов, поглощённых современной вычислительной
техникой.
5) Осторожное применение новых методов изложения, моды.
учитывая области их эффективного применения.
6) Развитие
самостоятельного
мышления,
проблемное
обучение и систематическое ознакомление с работами и
результатами других исследователей.
3. При всяком введении новых методов и форм возникают
вопросы оценки эффективности этих нововведений, оценки
деятельности отдельных подразделений, кафедр и отдельных
преподавателей – для неформального ранжирования или обоснования
дифференцированного вознаграждения. Наиболее распространённым
методом принятия решений при многих критериях является метод
расчёта рейтинга, который имеет технические и методологические
трудности. Недаром в интервью президента РАН Ю.С. Осипова
подчёркивается относительность и ненадёжность любых формальных
характеристик учёных! Кроме того, введение каждого критерия имеет
обратную связь, выделяющую роль этого критерия.
Анализ результатов расчёта рейтинга по рекомендуемой
методике и программе показывает, что такие рейтинги никому не
нужны, они ни в коей мере не проясняют соотношения между
оцениваемыми объектами (кафедрами, факультетами), не указывают
пути улучшения их деятельности.
В ЮФУ была создана группа разработки и реализации методов
оценки, в частности, применение «спортивных» оценок – по
154
минимуму суммы мест по каждому критерию. К сожалению, работа
группы была прекращена.
ВЫВОДЫ
7) Рекомендованная система расчётов рейтинга непрозрачна и
противоречива.
8) Целесообразно восстановить группу анализа оценок.
9) Нужно попытаться бороться с не вполне компетентными
рекомендациями по расчётам рейтинга, тем более, что имелись и
публиковались от ЮФУ другие предложения.
Особый разговор о попытках стандартизации текстов документов
и статей.
Если стандартизация в производстве улучшает ситуацию,
позволяет увеличить унификацию, облегчить условия ремонта и пр.,
то все попытки стандартизации статей, отчётов и т.п. вредны! Они
лишают авторов своего стиля, образности, ведут к скучным,
однообразным текстам. А живость текста, способствуя его
привлекательности, не менее важна в технической и научной
литературе, чем в художественной! Легко представить себе, как
выглядела бы, например, проза Пушкина или Л. Толстого,
причёсанная по ведомственным стандартам!
155
МОДЕЛИ ОБНОВЛЕНИЯ АВТОПАРКА И ЕГО
УТИЛИЗАЦИИ
Жак С.В., Полинский А.В.
Южный Федеральный университет,
факультет математики, механики и компьютерных наук
E-mail: [email protected]
Проблемы развития, обновления отечественного автопарка
достигли такой остроты (и по его экономичности, и по экологическим
эффектам), что привлекли к себе внимание на самом высоком уровне.
Эти проблемы содержат целый ряд более или менее связанных между
собой вопросов, обоснованное решение которых требует построения и
анализа иерархии математических моделей. К счастью, большинство
из них укладывается в известные схемы, хотя и требует модификации,
обобщения и, разумеется, сбора дополнительной статистической
информации.
1. Оптимальный срок замены устаревших машин новыми
определяется
хорошо
известными
«задачами
о
замене
оборудования»,
решаемыми
методами
динамического
программирования. Анализ этих моделей показывает, что в
зависимости от горизонта прогноза и других факторов сроки замены
отнюдь не равны срокам физического износа, а значительно меньше.
Сравнительно не сложно обобщение этих моделей, учитывающее
изменение характеристик и цены новых моделей.
2. В рамках тех же моделей представляет интерес выбор
оптимального типажа, то есть минимального набора типоразмеров
производимых автомобилей для выполнения одних и тех же функций
3. Поскольку организация утилизации устаревших машин требует
строительства цехов или заводов специального назначения,
необходимо использовать нелинейные модели строительства и
размещения новых производств, анализа случайного спроса.
Одновременно обосновывается и выбор затрат и доплат на
утилизацию.
4. Макроэкономические модели типа Солоу и их обобщения
позволяют исследовать проблемы формирования бюджета отрасли
(общего и чисто потребительского), развития инфраструктуры,
затрат на рекламу.
5. Представляет интерес попытка переноса на отрасль
автомобилестроения
классические модели согласования двух
основных отраслей – производства автомобилей и их
использования
на
основе
системы
обыкновенных
156
дифференциальных уравнений и идей оптимального управления.
Решение этих задач позволит избежать диспропорции производства и
излишней множественности парка.
6. Несмотря на спорность исходных принципов, можно и нужно
построить и исследовать применительно к данной отрасли модели
защиты отечественного производителя, модели патернализма с
дополнительными
пошлинами
на
импорт
и
дотациями
отечественному производителю.
Предложенный набор моделей и программ является
максимальным, его создание и исследование выходит за рамки
подготавливаемой кандидатской диссертации А.В. Полинского, но
даже частичная их реализация отвечает на ряд вопросов, которые без
предложенных моделей решаются субъективно и, зачастую,
недостаточно обоснованно.
В докладе будет представлена презентация всей системы моделей
и некоторые результаты модельных расчётов по реализующим их
программам.
157
СТАТИСТИКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОРПОРАТИВНОГО
СЕТЕВОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ В ЮФУ
Жаринов С.А., Крукиер Л.А., Лазарева С.А., Цимбаленко А.В.
Южный Федеральный университет,
ЮГИНФО
E-mail: [email protected]
Корпоративный сетевой вариант лицензионного программного
обеспечения (ПО) отличается от локального тем, что сама программа
(с электронным ключом или без него) и/или управляющая программа
(Менеджер
лицензий)
устанавливаются
на
сервере,
а
зарегистрированные клиентские компьютеры получают доступ к
программе или разрешение ее запустить по локальной сети или через
Интернет. При этом количество зарегистрированных пользователей
произвольно, но одновременно в сеансе могут участвовать
пользователей не больше, чем максимальное количество лицензий.
Контролирует процесс «раздачи лицензий» Менеджер лицензий,
установленный на сервере. Установка клиентской части ПО – вопрос
отдельный, здесь мы его не рассматриваем.
Преимущество сетевого ПО, во-первых, в стоимости (в несколько
раз ниже, чем стоимость соответствующего числа локальных
установок), и, во-вторых, в том, что к программе может быть
организован доступ практически с неограниченного количества
рабочих мест (конечно, не одновременно).
Естественно, стоимость самого сетевого ПО и его сопровождения
существенно зависит от количества лицензий, поэтому актуальной
является задача оптимизации этого количества в соответствии с
реальными потребностями. Поскольку практически каждое
подразделение университета в 2007 году при подаче заявок старалось
перестраховаться и заказать «по максимуму», прогнозировать
реальное количество корпоративных лицензий было очень трудно.
Сейчас можно дать объективную оценку, если проанализировать
статистику использования сетевого ПО.
В настоящее время на сервере ЮГИНФО ЮФУ установлены
следующие сетевые программные комплексы (в соответствии с
заявками и закупками 2007 года):





Maple 11
MatLab
MathCad
AutoCad
ArcGIS
100 лицензий (из закупленных 172-х);
20 лицензий;
9 лицензий;
40 лицензий;
4 лицензии;
158
 Borland Developer
Studio (BDS)
 Компас 3D
 Prompt Pro
 FineReader
31 лицензия;
4 лицензии;
20 лицензий (доступны только в локальной сети);
3 лицензии (доступны только в локальной сети);
К сожалению, Менеджеры лицензий, поставляемые с этим ПО, не
позволяют напрямую собирать статистику использования лицензий.
Поэтому сотрудникам ЮГИНФО пришлось в полуавтоматическом
режиме собирать сведения о том, кто, как и когда использует
корпоративные лицензии.
Запрашивают
корпоративные
лицензии
следующие
подразделения
ЮФУ-центр:
биолого-почвенный
факультет,
ботанический сад, геолого-географический факультет, факультет
математики,
механики
и
компьютерных
наук,
НИИ
нейрокибернетики, НИИ биологии, НИИМ и ПМ, НИИФ, НКТБ
"Пьезоприбор", Новошахтинский филиал, СКНИИЭ и СП, УНИИ
валеологии, ФВТ, физический факультет, факультет психологии,
химический факультет, ЮГИНФО.
В процессе сбора и анализа использования тех или иных
корпоративных лицензий мы получили некоторые любопытные
данные. К примеру, за лицензиями MathCad в ноябре-декабре были
обращения с 18-ти различных компьютеров. Всего корпоративных
лицензий 9. Выигрыш в цене только этих 9-ти корпоративных
лицензий в сравнении с 18-ю локальными составляет примерно 150
тысяч рублей, а если учесть тот факт, что максимальное количество
одновременно использованных лицензий MathCad составило всего
лишь 4, то можно было бы сэкономить 234 тысячи рублей. Лицензии
на Maple 11 были запрошены с 207 компьютеров, а приобретено всего
172 лицензии. Одновременно использовались 76 лицензий, таким
образом, для Maple 11 экономия могла бы составить примерно
миллион рублей!
Самый активный пользователь MathCad (в среднем за 2 месяца)
использовал лицензию 29,23 часа, а самый длительный сеанс
непрерывного использования лицензии BDS составил 8 часов 8 минут.
В настоящее время сотрудниками ЮГИНФО ведется работа по
автоматизации анализа статистики и привязке данных к конкретным
подразделениям. Но и сейчас у нас есть возможность анализировать
интегральные данные. Ниже приведены графики использования
лицензий для некоторых программных комплексов в ноябре-декабре
2009 г.
159
Из приведенных графиков видно, что для всех сетевых
программных комплексов в эти месяцы пиковая нагрузка не
достигалась. Аналогичная ситуация и для большинства других
месяцев. Исключением является использование MatLab в июле 2009
г., что совпадает со временем проведения летней вычислительной
практики для студентов мехмата в учебных классах ЮГИНФО.
Так что резервы для использования указанного ПО есть,
приглашаем подключаться. Заявки направляйте по адресу
[email protected]. И второй вывод, сети и коммуникации ЮФУ
позволяют подразделениям использовать корпоративные лицензии,
при этом экономить университету значительные финансовые
средства, что следует учитывать при формировании заказов на
приобретение программного обеспечения.
160
ЭЛЕКТРОННЫЙ МУЛЬТИМЕДИЙНЫЙ УЧЕБНИК
ПО ИСТОРИИ КОЛОНИЗАЦИИ В НОВОЕ ВРЕМЯ
Жегуло Е.В., Кудрявцева А.А., Усачева Т.А.
Южный федеральный университет, ЮГИНФО
E-mail: [email protected], [email protected]
В связи с общим направлением внедрения информационных
технологий в учебный процесс ЮФУ создание электронных учебных
ресурсов все больше привлекает преподавателей гуманитарных
специальностей. Представляемый электронный учебник (ЭУ) является
электронной
версией
спецкурса
«Колониальная
экспансия
европейских держав в страны Азии и Африки в новое время (XVI —
вторая половина XIX в.)», разработанного доцентом исторического
факультета ЮФУ Н.И. Хорошевским, и реализован сотрудниками
лаборатории
мультимедиа
технологий
в образовании
ЮГИНФО ЮФУ. Материал рассчитан на студентов дневного
отделения, специализирующихся по кафедре новой и новейшей
истории.
Учебный материал распределен по 6-ти автономным модулям,
включающим в себя 10 тем. Каждый модуль сопровождается
аннотацией. В состав темы входит теоретическая часть — текст для
чтения с иллюстрациями, практические задания — логические,
творческие и тестовые, а также справочные материалы в виде
глоссария по теме и хронологии основных событий. Блок-схема,
предшествующая тексту для чтения, отражает ключевые аспекты
темы.
Учебник реализован в форме Web-сайта в DHTML-формате
и опробован в браузерах Microsoft Internet Explorer 7 и 8, Mozilla
Firefox 3.5.7, Opera 10.51, Google Chrome 4.0.249.89, Safari 4.0.3.
Навигационная схема ЭУ отражает структуру спецкурса и
состоит из трех основных элементов: общей навигационной панели,
страницы содержания учебника и средств навигации внутри
отдельной темы. Основной принцип организации навигационной
схемы заключается в том, что общая навигационная панель и средства
навигации по теме всегда находятся на виду, а содержание достижимо
через общую навигационную панель (одним щелчком). Это
обеспечивает быстрый переход к любой странице ЭУ. В исходную
точку всегда можно вернуться по кнопке браузера «назад».
Учебник начинается с титульной страницы, откуда попадаем на
страницу содержания. Общая навигационная панель присутствует на
всех страницах ЭУ, кроме титульной, и позволяет в любой момент
обратиться
к титульной
странице,
аннотации
к учебнику,
рекомендациям по работе с учебником, информации об авторах и,
161
главное — к содержанию, отсылающему к темам. Средства навигации
внутри темы включают горизонтальное и вертикальное меню. Первое
обеспечивает доступ к компонентам темы: блок-схеме, тексту для
чтения, заданиям по теме (логическим, эссе, рефератам, тестам),
глоссарию, хронологии основных событий, и примечаниям.
А второе — содержит перечень параграфов текста для чтения и
делает возможным его нелинейный просмотр с любой страницы темы.
Общая
навигационная
панель,
заголовок
страницы,
горизонтальное и вертикальное меню не прокручиваются вместе
с остальным содержанием страницы, вертикальное меню при
необходимости имеет собственную полосу прокрутки.
Резервирование имен папок и файлов при разработке иерархии
папок и файлов для ЭУ позволило реализовать систему навигации по
учебнику еще на этапе создания шаблонов HTML-страниц.
Текст спецкурса был подготовлен автором в виде файла
в формате текстового процессора MS Word и в дальнейшем переведен
в HTML-формат. Оформление HTML-страниц выполнено на основе
каскадных таблиц стилей (CSS). Причем исходный текст в формате
MS Word предварительно был переформатирован с использованием
стилей, что упростило создание CSS и последующую верстку
HTML-страниц.
Важную роль в ресурсах исторической тематики играют карты.
Имеющиеся в тексте спецкурса черно-белые карты, были
неудовлетворительного качества. Поэтому было принято решение на
их основе создать более наглядные цветные, сохранив их фактическое
содержание. На страницы ЭУ помещены уменьшенные изображения
карт, которые являются ссылками на полноразмерные карты,
открывающиеся в отдельных окнах. Кроме того, в качестве
приложения к учебнику была разработана интерактивная карта,
в динамике
отображающая
процесс
расширения
экспансии
европейских государств в Африке в XIX в.
В качестве иллюстративного материала помимо графических
изображений
в учебник
включены
короткие
видеоролики,
смонтированные из фрагментов фильмов подходящей тематики.
ЭУ реализован в локальной версии, распространяемой на CD,
вариант тестирования осуществляется в форме самоконтроля. Для
проверки знаний применена закрытая форма тестирования — «выбор
правильного ответа (ответов)». Тестовая программа была разработана,
реализована и опробована ранее в рамках браузера Internet Explorer на
языке программирования сценариев Java Script. В настоящее время
в связи с появлением новых браузеров, таких как FireFox, Opera
и других, которые работают по стандарту W3C DOM, тестовая
программа была переработана в соответствии со стандартом для
работы в перечисленных выше браузерах.
162
ОБ ОДНОМ АЛГОРИТМЕ ПОСТРОЕНИЯ
МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ ОПИСАНИЯ
СЛОЖНООРГАНИЗОВАННЫХ ИЕРАРХИЧЕСКИХ
СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Жулего В.Г.
РНЦ «Курчатовский институт»
E-mail: [email protected]
В
докладе
рассматриваются
вопросы
использования
информационных технологий и компьютерного моделирования в
прикладных науках. Излагается алгоритм построения математических
моделей описания сложноорганизованных иерархических систем на
основе систем нелинейных дифференциальных уравнений и матрицы
взаимовлияния. Основная идея работы состоит в том, что
предлагается отождествить матрицу взаимовлияния, используемую в
социологии,
с
матрицей
взаимодействия,
описывающей
взаимодействие факторов в сложной иерархической системе, что
позволяет получать неизвестные коэффициенты из «замеров» по
экспертным панелям и распространить развиваемые для других
областей науки (физика нестационарных открытых систем,
синергетика)
подходы
на
область
сложноорганизованных
иерархических социально-экономических систем.
Такой подход лежит в русле поисков описания экономических
систем, в основе которого находились бы нелинейные представления
о соотношении и взаимодействии элементов системы или ее
подсистем, о неравновесных условиях существования экономической
системы и возможностей ее перехода от беспорядка к порядку.
Вопросы создания адекватных математических моделей для
описания
сложноорганизованных
иерархических
социальноэкономических систем в последнее время приобретают особую
остроту. Не секрет, что классические простейшие линейные модели
оказались очень далеки от реальности. Попытки использовать их для
прогнозирования развития экономики ни к чему не привели.
Очевидно, это связано с принципиальными дефектами таких моделей.
В этой связи предпринимались и продолжают предприниматься
попытки построить новую экономическую теорию на новых
основаниях.
Основные принципы новых подходов можно было бы свести к
нескольким принципиальным позициям, которые мы назовем
критериями отбора:
1. отказ от простоты, если она противоречит реальности,
2. опора на реальные процессы хозяйственного управления,
3. отказ от концепции «статического» равновесия,
163
4. определение
структуры
модели
и
ее
параметров
непосредственно из реального экономического поведения субъектов,
5. верификации модели как итеративный процесс большой
размерности со многими вариантами и возможностями, позволяющий
легко включать новые нелинейные зависимости,
6. включение «развития» системы, как необходимого элемента
модели, с возникновением новых диссипативных структур,
проявляющих тенденцию к повышению уровня организации.
7. замена оптимизационного подхода принятием решений на
основе неполной информации,
8. перенос цели математического моделирования с выбора
альтернатив на улучшение экономического поведения.
Такие или близкие к таким программы высказывались
неоднократно,
см., например, программу реформирования
экономических исследований, высказанную автором модели
структурной динамики экономики профессором Дж. Форрестером,
или идеи изложенные профессором Финансовой академии Сухаревым
О.С.
Практическая реализация этой программы представляется весьма
актуальной задачей. Очевидна также и особая сложность этой задачи.
В этой связи даже небольшие подвижки в этом направлении могут
оказаться весьма полезными.
164
ДАЛЬНЕЙШЕЕ РАЗВИТИЕ КООРДИНАТНОЙ ОСНОВЫ
ИНТЕГРИРУЮЩЕГО ИНФОРМАЦИОННОГО
КОМПЛЕКСА (ИИК) ЮФУ
Загриценко Н.Н., Кондратенко В.А., Орехова О.Д.,
Пищик Л.А., Рудько Е.А., Фомин С.Е., Щетинин Г.В.
Южный федеральный университет,
Управление информатизации
E-mail: [email protected]
Отличительной чертой интегрирующего информационного
комплекса (ИИК) ЮФУ является жесткая ориентация и привязка
любой информации к его координатным основам, а также полнота и
актуальность информации, относящейся к элементу технологического
процесса вуза.
До настоящего времени таким координатными основами
выступали: организационная структура вуза, штатное расписание и
кадровый состав. При этом разработчикам было понятно, что
перечисленные элементы не являются первоосновами, поскольку
базой любого технологического процесса является «основное
производство», собственно технология получения продукции, а для
вуза это - образовательный процесс. В основе технологической
программы получения из заготовки-абитуриента выпускникаспециалиста лежат учебные планы реализации каждого направления
подготовки, специальности, специализации или магистерской
программы в различных формах такой реализации. Собственно вуз
как учебное заведение, прежде всего, представляет собой
совокупность всех возможных вариантов подготовки выпускника.
Под это он заточен, лицензирован и аккредитован. А организационная
структура вуза и штат это только средство реализации подготовки
контингента.
К сожалению, в едином информационном пространстве ЮФУ
долгое время не удавалось нормализовать именно эту главную
составляющую процесса, и эта составляющая в виде лоскутнокусочного представления каким-то образом позиционировалась
относительно преподавателей и студентов, а не наоборот, как это
логически должно вытекать из правильного представления.
Только с переходом ЮФУ к разработке учебных планов в единой
информационной и программной среде каждым учебным
подразделением с расчетом кафедральной и индивидуальной нагрузки
в масштабе вуза из единого центра, а также разработка программного
обеспечения для сопровождения изменения специальностей
позволили нам считать построение координатной основы ЕИП вуза
для образовательного процесса в первом приближении завершенным.
165
Такой переход дал возможность преподавателям жестко
привязывать хранимые в библиотеке учебно-методических ресурсов
(БУМР – общее хранилище ЮФУ) материалы к преподаваемым ими
дисциплинам для конкретной учебной группы, а методистам учебного
управления начинать постоянный мониторинг не только общего
уровня наполняемости БУМР, но и степени обеспеченности каждой
дисциплины соответствующими материалами. Предполагается в
ближайшее время полностью разместить УМК для каждой
дисциплины.
Кроме того, появилась возможность вводить расписание занятий
в общем информационном поле и осуществлять и контроль полноты
такого ввода.
Для системной реальной качественной оценки труда
преподавателя еще далеко, но какие-то зачатки инструментария уже
заложены.
Теперь, когда имеется полное и формальное описание плана
работ, детализации направления обучения вплоть до специализаций,
единого справочника дисциплин, можно рассматривать следующие
элементы развития единой информационной среды.
Включение в ЕИП контингента обучающихся и организация в
ИИК персональной страницы студента, старосты учебной группы и
методиста уже в ближайшее время могло бы позволить организовать
связь на пересечении преподавателей, учебной группы и студента для
изучения дисциплин в рамках зафиксированной индивидуальной
нагрузки.
Автоматизированный расчет на базе учебных планов графика
учебного процесса с построением проверочных контрольных точек и
способов оценки проделанной работы дало бы возможность
преподавателям, студентам и методистам иметь перед собой
последовательную детальную точную наглядную картину всех
мероприятий, которые каждому из участников процесса предстоит
осуществить к назначенному системой сроку. Срок может быть
скорректирован преподавателем или методистом.
Разработка средств построения на базе учебных планов плюс к
рассчитываемой в настоящее время индивидуальной нагрузке более
полных индивидуальных планов преподавателя, включая подготовку
к занятиям, факультативы и т.д. (вторая половина дня) позволило бы
системно охватить большинство видов деятельности преподавателя, а
не только основные виды, которые учитываются в настоящее время.
Особого результата мы ждем от внедрения в ЮФУ системыинтерпретатора учебных планов на фактическом материале – то, что
обычно называют системой Деканат.
166
ИНТЕГРАЦИЯ ДАННЫХ КАК СРЕДСТВО РАЗВИТИЯ
ИНФОРМАЦИОННОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ ЮФУ
Загриценко Н.Н., Кондратенко В.А., Орехова О.Д.,
Пищик Л.А., Рудько Е.А., Фомин С.Е., Щетинин Г.В.
Южный федеральный университет,
Управление информатизации
E-mail: [email protected]
Информационный интегрирующий комплекс (ИИК) ЮФУ в
последнее время значительно пополнил арсенал средств интеграции
различных разнородных систем. Общая схема информационных
потоков, задействованных в интеграции, представлена на Рис.1.
Внедрение интеграционной оболочки ИИК ЮФУ – Plany
ЮРГУЭС позволило средствами ИИК производить обмен данными
между клиентскими местами системы Разработка учебных планов,
кафедральной
и
индивидуальной
нагрузки
и
единым
информационным хранилищем ЮФУ.
Помимо организации физического перемещения информации об
учебных планах и нагрузке из системы в систему, здесь происходит ее
интеграция в единое информационное пространство посредством
преобразования и согласования на уровне структур данных
(фактически нормализация).
Как результат, в ИИК появились возможности создания
объединенного расписания занятий, интегрированного в ЕИП, и системы
привязки УМР к координатной сетке дисциплина -преподаватель-учебная
группа, что было реализовано в виде систем ИИК Распределенный ввод
УМР и Распределенный ввод расписаний занятий.
Расширилось взаимодействие ИИК и Цифрового кампуса (ЦК)
ЮФУ за счет создания сервисов непосредственного доступа из ЦК в
реальном времени к ресурсам единого хранилища: УМР,
объединенному расписанию занятий и другим материалам.
Мы нацелены на постепенное вытеснение архаичных способов
регулярной передачи данных между комплексами посредством
электронной
почты
или
на
внешних
носителях
вновь
разрабатываемыми On-line сервисами.
Еще одно расширение интеграционных возможностей ИИК
направлено на объединение данных из систем первичного учета, не
охваченных в настоящее время АСУ-центр. Более 10 подразделений,
где внедряется система 1С 8 версии, будет автоматически
подключены к возможностям ИИК с началом регулярного
поступления информации из этих подразделений
Намечается интеграция ИИК с системой Деканат, что позволит
интегрировать в ИИК контингент обучающихся с большими
перспективами отображения на сайте ЮФУ информации об учебном
процессе.
167
Рис. 2. Общая схема информационных потоков ИИК.
168
СТОХАСТИЧЕСКАЯ ЦЕЛОЧИСЛЕННАЯ
ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ЗАДАЧА
Землянухина Л.Н., Сантылова Л.И., Гусаков С.В., Евпак И.А.
Южный федеральный университет,
факультет математики, механики и компьютерных наук
E-mail: [email protected]
Курс
«Исследование
операций»,
читаемый
студентам
специальности «Прикладная математика», предполагает выполнение
индивидуальных заданий с использованием Excel. Одно из заданий
связано с решением стохастической производственной задачи.
Рассмотрим производственную задачу в следующей постановке.
Фирма собирается наладить выпуск n видов продукции, используя для
производства каждого вида определенный тип машин и m различных
ресурсов. При этом фирма обязана контролировать расход этих
ресурсов, учитывать случайный спрос на продукцию и
производственные мощности машин. Пусть
x i - число машин i-го типа, i  1, n ;
 i - производственная мощность i-ой машины (случайная
величина), i  1, n ;
 i - случайный спрос i-ый продукт потребителя, i  1, n ;
A – производственная матрица размера m n , b – вектор
ограничений на расход ресурсов, c - вектор прибыли,  - вектор
вероятностей удовлетворения спроса. Тогда математической моделью
является следующая целочисленная задача с вероятностными
ограничениями:
( c , x )  max
 Ax  b ;

 Pr (  i x i   i )  i i  1, n ;

 x i  0 , целый , i  1, n .
Такие же модели возникают и в задаче о кормовой смеси , и в
задаче о распределении капиталовложений.
Чтобы применить методы целочисленного линейного программирования для решения задачи, преобразуем вероятностные ограничения
в соответствующие детерминированные [1]. Задача принимает вид:
169
( c , x )  max
 Ax  b ;

 x i  d i i  1, n ;

 x i  0 , целый , i  1, n .
Для решения последней задачи используется метод поиска по
дереву вариантов, в основе которого лежит ветвление, т.е. разбиение
некоторой задачи на подзадачи. Разбиение производится на две
подзадачи. В процессе ветвления множества допустимых решений
возникает необходимость построения верхних оценок целевой
функции, что связано с решением задачи линейного программирования с двухсторонними ограничениями вида:
( c , x )  max
 Ax  b ;

e i  x i  g i i  1, n ;

 x i  0 , i  1, n .
Применение симплекс-метода приводит к увеличению размера
симплекс-таблиц за счет двухсторонних ограничений. Поэтому при
программной реализации метода используется вариант симплекс-метода применительно к задаче с двухсторонними ограничениями. Для
производственной задачи
разработаны структуры электронных
таблиц для записи входной информации и результата. Возникающие
при этом оптимизационные задачи решаются с помощью надстройки
«Поиск решения» в Excel.
Литература:
1. Теория и практика неопределенного программирования /
Б.Лю – М:БИНОМ,2005.
170
ИНТЕРНЕТ-ТЕХНОЛОГИИ В ОБУЧЕНИИ
СПЕЦИАЛИСТОВ ЧИСЛЕННОМУ МОДЕЛИРОВАНИЮ
ЗАДАЧ ЭКОЛОГИИ
Зубов В.Н.
Южный федеральный университет
ЮГИНФО
E-mail: [email protected]
В изучении радиоактивных рисков и уязвимостей различных
сторон экосистемы региона в случае техногенных аварий, приходится
сталкиваться с задачами моделирования распределения и
распространения загрязняющих веществ в воздухе. В то же самое
время естественной потребностью является решения задачи за время,
гораздо меньшее временных промежутков, записанных в самой
динамической модельной задаче. В данном направлении была
проведена работа по разработке и написанию программных средств,
обладающих высокой скоростью решения исследуемых задач и
заточенных под конкретный класс моделей, эффективно
использующий различные свойства среды моделирования [1,2]. Такой
подход был использован в процессе обучения студентов старших
курсов факультета высоких технологий Южного федерального
университета написанию программ в среде MATLAB (Рис. 1).
Результаты расчетов с помощью разработанных программных средств
представлены на рисунке 1.
Рис 1. Результаты расчетов радиационного фона Kr-85 района
АЭС в меняющихся погодных условиях.
Одним из основных преимуществ используемой стратегии
моделирования
загрязнения
воздушной
среды
является
экономичность в использовании ресурсов компьютера.
171
Литература
Белов И.В., Беспалов М.С., Клочкова Л.В., Кулешов А.А., Сузан
Д.В., Тишкин В.Ф. Транспортная модель распространения
газообразных примесей в атмосфере города. Математическое
моделирование, 2000, т. 12, № 11, с. 39-46.
Зубов В.Н., Крукиер Л.А., Муратова Г.В., Субботина Т.,Н.
Моделирование процессов радиоактивного загрязнения воздушной
среды в районе Волгодонской АЭС // Математическое моделирование.
2008. Т. 20. № 7. С.85-92
172
ЛИНЕЙНЫЕ ОБЫКНОВЕННЫЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ
УРАВНЕНИЯ С ИМПУЛЬСНЫМ ВНЕШНИМ
ВОЗДЕЙСТВИЕМ
Иванов П.С.
Южный федеральный университет,
факультет математики механики и компьютерных наук
E-mail: [email protected]
Целью работы является решение системы линейных
обыкновенных дифференциальных уравнений с импульсным внешним
воздействием. Эта задача возникла в ходе исследований работы
сердечно сосудистой системы и построения её математической
модели. Модель представляла собой систему дифференциальных
уравнений, описывающую работу системы клапанов, потоков крови и
т.п. Эта система имела решение, но в результате было получено, что
кардиограмма, составленная на основе математической модели, едва
ли напоминала привычную кардиограмму, полученную с помощью
кардиографа. Для решения проблемы нужно определить, как изменить
систему, чтобы график решения системы был похож на кардиограмму.
Необходимо изучить в целом поведение системы в зависимости от
изменения этого воздействия. Знание этой зависимости даст
возможность управления системой путем изменения функций,
стоящих в правой части уравнений системы.
В сердечно сосудистой системе человека источником
импульсного воздействия является сердце. Сокращаясь, оно приводит
в движение потоки крови. Эти мгновенные сокращения мы можем
видеть на кардиограмме. В зависимости от частоты сокращений и их
силы меняется поведение всей системы. Параметры деятельности
сердца так же зависят от движения потоков внутри самого сердца, а
именно, от работоспособности клапанов, давления внутри желудочков
и т.п. Изменяя эти параметры, хирурги влияют на работоспособность
сердца. Аналогично и математики могут влиять на модель, путем
изменения параметров модели, в частности, изменяя внешние
импульсы.
В математической модели сердечно сосудистой системы в
качестве импульсов логичнее всего использовать единичную
импульсную функцию или, так называемую, функцию Дирака, а
точнее сумму таких функций, моделирующих работу сердца, с
интервалами между сокращениями и сокращениями разной силы. При
использовании функции Дирака возникает следующая проблема:
функция Дирака не имеет аналитического представления, она
173
определяется лишь формальными соотношениями, что в свою очередь
вызывает затруднения при отыскании решения системы, а значит и
анализа системы. Тем не менее, несмотря на отсутствие
аналитического представления, функция Дирака имеет ряд функций,
которые довольно хорошо её аппроксимируют и имеют аналитическое
представление. Используя эти функции, можно составлять
суммирующую функцию, описывающую работу сердца, изменять
параметры, тем самым, менять поведение системы. Изучив, таким
образом, зависимость решения системы от функций, стоящих в
правой части системы, установив некоторые законы и принципы, мы
сможем обдуманно влиять на решение, изменяя параметры системы, и
наоборот, зная решение, определять параметры системы. В
дальнейшем результаты моделирования, верифицированные на
основании точных данных, полученных с помощью кардиографа,
помогут исследовать реальную сердечно сосудистую систему
человека.
174
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ
ФИРМЫ PHYWE ДЛЯ ПРОВЕРКИ ЗАКОНА КУЛОНА
В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ
Игнатова Ю.А., Черемисин Д.Р., Цветянский А.Л.,
Монастырский Л.М., Дуймакаев Ш.И.
Южный федеральный университет
E-mail: [email protected]
Лабораторное оборудование немецкой фирмы PHYWE позволяет
проводить лабораторный эксперимент более высокого уровня, нежели
то оборудование, которое уже используется в течение длительного
периода. Лабораторные установки сопряжены и управляются
компьютером.
Лабораторная установка для проверки закона Кулона позволяет
исследовать электрическое поле и определять его количественные
характеристики - напряженность электрического поля, индукцию,
плотность поверхностного заряда, электрическое смещение,
электростатический потенциал, а также на основе экспериментальных
данных получать значение электрической постоянной.
Принцип действия установки заключается в следующем. Две
сферы находятся на расстоянии, которое измеряется передвижным
устройством. Измеряется сила, действующая на сферы. Сфера с
зарядом подключается к заданному емкостному сопротивлению для
измерения заряда, при помощи электрометрического усилителя
считывается напряжение на конденсаторе.
Экспериментальная установка сопряжена с компьютером
посредством универсальной установки Кобра 3. Считывание
измеренных величин происходит автоматически.
Программный модуль установки включает разнообразные
возможности обработки измерений и позволяет реализовывать
различные варианты по проверке закона Кулона. Программный
модуль позволяет представлять измеренные величины как в
цифровом, так и в графическом режиме. Экспериментатор может в
процессе выполнения работы получить на экране компьютера
графическое представление экспериментальных измерений, что
наглядно демонстрирует действие закона Кулона в различных
экспериментальных условиях.
К существенным недостаткам можно отнести высокую
чувствительность датчиков и полную автоматизацию измерительного
процесса и процесса обработки результатов экспериментальных
измерений, что полностью устраняет студента от необходимости
принятия собственных решений.
175
ЯЗЫКИ РАЗМЕТКИ И ПОДГОТОВКА УЧЕ БНЫХ
МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ СИСТЕМ ИНТЕРНЕТОБРАЗОВАНИЯ
Ключникова А.И., Таранова М.А.
Южный федеральный университет,
факультет высоких технологий
E-mail: [email protected] , [email protected]
Системы Интернет-образования — бурно развивающееся
направление систем дистанционного обучения. Так как эти системы
построены на использовании самого популярного и распространенного
сервиса Интернет — мировой информационной паутины, то разработка
учебных материалов не может не опираться на веб-технологии.
Простейший путь, который быстро получил широкое развитие еще
в 1990-е годы, — формировать разделы учебных материалов в виде
отдельных веб-страниц, в результате чего учебные курсы в целом
стали походить на небольшие веб-сайты. Фактически появился новый
тип общедоступных издательских систем. Учебный контент для них
готовился теми же средствами, что и страницы веб-сайтов — HTML,
CSS, Javascript.
Основная проблема HTML как языка разметки —
преимущественно презентационная, а не структурно-семантическая
направленность. Преодоление ограничений стало возможным
благодаря развитию идей расширяемых языков разметки (XML).
Другой аспект веб-технологий — представление материалов.
Требования к системам управления учебным контентом (LCMS)
значительно отличаются от требований к системам управления
обычным информационным контентом (CMS). Например, для LCMS
принципиально важны инструменты адаптивного построения учебных
материалов и курсов. А эффективность использования учебного
контента измеряется не числом посещений страницы, а степенью,
глубиной и временем усвоения содержания учебных материалов.
Решение задачи эффективности требует особых форм подготовки
материалов.
Для LCMS, выполняющих роль учебных порталов, также
характерна проблема эклектичности представлений — переходя от
курса к курсу, учащийся не должен разбираться в особенностях
интерфейса нового курса. Для обычных информационных порталов
решение аналогичной задачи было найдено в применении технологии
RSS, основанной на XML.
Перечисленные
факторы
привели
к
развитию
специализированных языков разметки, применяемых для подготовки
176
электронных учебных материалов. В центре Lactes ЮФУ проводится
ряд исследований, связанных с разработкой принципов создания
учебных ресурсов для физического и технического образования, в
полной мере использующих возможности новой информационной
среды. В частности, решаются задачи адаптивного формирования
представлений отдельных фрагментов учебных материалов,
автоматизации постраничного представления материалов и др.
Решение таких задач невозможно без применения специальных языков
разметки. Чтобы оценить современное состояние развития этого
направления, проведен поиск и анализ предложений по созданию таких
языков.
В плане решаемых задач были изучены выразительные
возможности следующих языков: e-Lesson Markup Language (eLML), A
Pedagogy-oriented Content Markup Language (PCML), Learning Content
Markup Language (LCML), The Learning Material Markup Language
Framework (LMML) и др. Анализу подверглись разные их аспекты:
базовые педагогические концепции, принципы структурирования
(грануляции) материалов,
выразительные возможности языков
разметки, их сложность, расширяемость и другие характеристики.
Ни один из предлагаемых в настоящее языков нельзя
рассматривать как универсальный. Например, язык eLML создавался
на основе педагогической концепции ECLASS, отражающей жесткую
схему из шести последовательных этапов представления учебных
материалов. Язык LCML, наоборот, ориентирован на гибкость —
персонализацию учебных материалов, построение индивидуальных
траекторий.
Отметим, что схема адаптивного представления
материалов путем описания дерева учебных деятельностей реализуется
также в рамках спецификации SCORM 2004. В отличие от языка
LCML, эта спецификация формализует мета-уровень описания,
оперируя блоками информации как неделимыми сущностями.
Общий вывод, который дает проведенный анализ: в настоящее
время еще не создан xml-язык разметки, который мог бы стать общим
фундаментом для разработки систем обучения со специальными
возможностями. Поэтому как общий подход к разработке языков
разметки учебного контента можно предложить следующую идею. В
качестве основы для разметки содержания используются правила и
теги языка XHTML. А для гибкого манипулирования структурой
материалов этот язык дополняется новыми специальными xml-тегами.
В качестве примера такого расширения языка разметки
обсуждаются технические детали и особенности разметки контента для
автоматизации постраничного представления учебных материалов и
реализации адаптивных представлений.
177
АДАПТИВНОЕ ОБУЧЕНИЕ ПРЕПОДАВАТЕЛЕЙ
СТАРШЕГО ВОЗРАСТА В ОБЛАСТИ ИКТ В
ФЕДЕРАЛЬНОМ УНИВЕРСИТЕТЕ
Коваленко М.И.1, Газизов А.Р.2
Южный федеральный университет,
(1)Педагогический институт,
(2)Управление информатизации
E-mail: [email protected]
Требованием
сегодняшнего
времени является наличие
специалистов, умеющих жить, развиваться и работать в условиях
многовекторности деятельности, одной из составляющих которой
является обилие информационных технологий.
Процесс социально-экономических перемен в обществе
потребовал пересмотра образовательной политики как в целом, так и
составных ее компонентов, в частности, стратегии образования
взрослых, которая призвана помочь человеку правильно
ориентироваться в изменившейся жизненной ситуации.
Адаптивное образование обусловлено социальными переменами,
диктующими необходимость новых подходов к обучению взрослых,
имеющих глобальные устойчивые тенденции, присущие не только
нашей стране, но и всему мировому сообществу. Среди них следует
отметить, прежде всего, становление информационного общества;
расширение спектра видов деятельности человека; быстрое старение
багажа знаний, сократившиеся сроки их пригодности для
профессиональной деятельности.
Построение методологических основ повышения квалификации
как образовательного процесса базируется на необходимости
взаимопроникновения саморегуляции и непрерывного усвоения
индивидом знаний, духовных, социальных ценностей, навыков
поведения и деятельности. На первый взгляд может показаться, что
эти позиции взаимоисключающие, но в образовательных процессах,
развёртывающихся в современном пространстве и времени, всё
значительно сложнее: от ценностных ориентаций обучающегося и
уровня развития его мышления зависят результаты образовательных
процессов [1].
При рассмотрении повышения квалификации как целостного
образовательного процесса является антропоцентризм, сущность
которого состоит в том, что все дидактические характеристики этого
процесса методологически базируются на взаимосвязи внутреннего
мира человека, включённого в него, и социума. Для взрослых
178
преподавателей школ и вузов обучение сводится не к изучению
постулатов, а к организации активного открытого диалога с
различными информационными каналами.
В Южном федеральном университете предпринята попытка
повышения квалификации сотрудников различных специальностей в
области использования средств мультимедиа в образовательном
процессе. Опыт показал необходимость создания постоянно
действующих курсов повышения квалификации в этой области,
учитывающих специфику факультетов и возрастные особенности
преподавательского состава с привлечением дистанционных и
смешанных форм обучения.
179
АНАЛИЗ СИСТЕМ ОРГАНИЗАЦИИ ЛАБОРАТОРНЫХ
ПРАКТИКУМОВ С УДАЛЕННЫМ ДОСТУПОМ
Колпаков Е.А.
Южный федеральный университет,
факультет высоких технологий
E-mail: [email protected]
На первом этапе влияние компьютерных технологий и Интернета
на образование ограничивалось внедрением в традиционные типы
учебных
ресурсов
новых
возможностей
(мультимедиа,
интерактивности и др.). Но вскоре стало ясно, что педагоги получили в
свои руки мощный инструмент для принципиально новых подходов к
формированию учебного процесса.
Одним из таких средств являются так называемые
автоматизированные лабораторные практикумы с удаленным доступом
(АЛП УД). АЛП УД представляют собой программно-аппаратные
комплексы, позволяющие проводить лабораторные эксперименты при
помощи компьютеров, сколь угодно удаленных от реального
оборудования с возможностью управления ходом эксперимента.
В отличие от симуляционных лабораторных практикумов, где
оборудование существует лишь виртуально, АЛП УД предоставляют
доступ к реальному оборудованию. Дистанционный характер доступа
позволяет
совместно
использовать
дорогостоящее
высокотехнологичное оборудование, снижает административную и
логистическую нагрузку, а также дает возможность применять в
образовательном процессе установки, физическое нахождение рядом с
которыми опасно или невозможно.
В ходе анализа современного состояния данной области были
изучены материалы по наиболее развитым зарубежным комплексам
АЛП УД и их отечественным аналогам: LabShare (Australian
Technological Network), iLabs(MIT), LiLa(Евросоюз), “ИНДУС” (МГТУ
им. Баумана). АПЛ УД “ЦАТИ” (Московский Энергетический
Институт), АПЛ УД ТТИ ЮФУ (Южный федеральный университет).
Перечисленные комплексы предназначены для достижения одних
целей, однако подход, техническая реализация и решаемые задачи
существенно разнятся. Классификацию современных АЛП УД можно
провести по нескольким признакам.
1. С организационной точки зрения можно выделить:
а)
простые
системы,
формирующие
из
нескольких
функционально независимых лабораторных установок единую по
доступу среду образовательных услуг;
180
б) гибкие интегрирующие системы, представляющие собой
создаваемый на основе общего гибкого каркаса пополняемый комплекс
лабораторных установок,
2. С технической точки зрения определяющим аспектом является
архитектура системы. Можно выделить несколько типов архитектур.
а) Клиент-серверная архитектура — клиентское ПО
подключается напрямую или через веб-сервер (при использовании вебтехнологий) к лабораторному серверу, который реализует всю логику
системы.
б) Сервисная архитектура — от лабораторного сервера
отчуждаются второстепенные функции (хранение результатов,
авторизация пользователей и др.) и передаются независимым сервисам.
в) Проприетарные решения, где в качестве клиентского и
серверного
программного
обеспечения
используются
специализированные продукты, такие как LabView фирмы National
Instruments.
По-видимому, наиболее перспективной является сервисориентированная архитектура, использующая в качестве клиентского
приложения веб-браузер.
3. По используемым дидактическим принципам можно выделить
а) системы дублирующие в дистанционном контексте методику
(индивидуального)
выполнения
аудиторных
лабораторных
практикумов;
б) системы, в использовании которых существенную роль играю
новые
коммуникационные
возможности,
предоставляемые
компьютерными сетями — информационная поддержка, виртуальные
группы учащихся и т.п.
Общей особенностью всех проанализированных систем является
относительно высокий уровень как физической, так и логической
защиты оборудования от ненадлежащего использования. Общей
тенденцией зарубежных систем также является использование
передачи видео- и аудиоданных для достижения большего уровня
восприятия реальности. Помимо этого, общим стремлением
разработчиков является использование систем не только в образовании,
но и в проведении исследований.
Главным недостатком практически всех современных АЛП УД
является слабая или вовсе отсутствующая методическая и справочная
поддержка обучающихся. Некоторый методические материалы
включены в систему ИНДУС, остальные рассмотренные системы
ориентируют учащихся на внешние источники информации.
Работа выполнялась в рамках исследований центра Lactes Южного
федерального университета.
181
КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАДИАЦИОННО КОНДУКТИВНОГО ТЕПЛООБМЕНА В ЧАСТИЧНО
ПРОЗРАЧНОЙ ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ ПЛАСТИНЕ
Котов А.В., Гармашов С.И., Гершанов В.Ю.
Южный федеральный университет,
физический факультет
E-mail: [email protected], [email protected],
[email protected]
Полупроводниковые материалы частично прозрачны для
инфракрасного (ИК) излучения. Поэтому при анализе температурных
полей в полупроводниковых пластинах, нагреваемых ИК излучением,
наряду с кондуктивным теплообменом следует учитывать перенос
энергии излучением. Такой теплообмен называется сложным.
Один из процессов, в котором следует учитывать сложный
теплоперенос
–
миграция
включений
жидкой
фазы
в
полупроводниковой пластине под действием градиента температуры,
или
термомиграция. Термомиграция используется как метод
локального легирования полупроводниковых материалов, а также для
исследования кинетики и механизмов кристаллизации (растворения).
Градиент температуры в жидком включении, обеспечивающий ее
движение,
возникает
из-за
неравномерного
распределения
температуры по толщине пластины при одностороннем нагреве ее ИК
излучением. Поскольку скорость миграции включений зависит от
средней температуры образца и величины градиента температуры в
жидкой фазе, важно знать, каким будет распределение температуры и
ее среднее значение в зависимости от мощности и спектрального
состава излучения нагревателя, а также положения включения в
пластине. В связи с тем, что непосредственно измерить распределение
температуры в образце невозможно, возникает необходимость в
построении адекватной математической модели радиационнокондуктивного теплообмена внутри пластины.
В основе модели лежит уравнение энергии, в котором учтена
возможность переноса энергии за счет теплопроводности (кондукции)
и
излучения.
Уравнение
энергии
является
нелинейным
интегродифференциальным уравнением и поэтому требует для своего
решения использования численных методов. В разработанной
авторами компьютерной программе решение уравнения энергии
осуществлялось методом конечных разностей (явная схема).
Программа написана на языке программирования Object Pascal с
использованием среды разработки Delphi Borland Developer Studio.
На рисунке представлен интерфейс разработанной программы.
Как видно из рисунка, программа позволяет наблюдать распределение
182
температуры и ее градиента по толщине пластины, распределение
источников тепла, спектр излучения образца и зависимость его
коэффициента поглощения от длины волны.
Рис.1. Интерфейс программы, моделирующей сложный
теплоперенос в полупроводниковой пластине
В связи с тем, что основным механизмом поглощения ИК
излучения в полупроводниковом материале является поглощение
свободными носителями заряда, а их концентрация экспоненциально
зависит
от
температуры,
коэффициент
поглощения
полупроводниковой пластины сложным образом зависит от
температуры. В результате изменение средней температуры пластины
в
зависимости
от
интенсивности
излучения
нагревателя
чувствительно к ширине запрещенной зоны полупроводникового
материала и исходному уровню его легирования.
Кроме того, коэффициент поглощения излучения на свободных
носителях заряда нелинейно зависит от длины волны этого излучения.
Это означает, что спектры поглощения и собственного излучения
полупроводниковой пластины изменяются в процессе ее нагрева, что
влияет на характер изменения температуры и на ее установившееся
значение.
Разработанная
программа
позволяет
учитывать
все
перечисленные выше нелинейные эффекты. Проведенные с помощью
нее расчеты показывают, что учет собственного излучения пластины и
его спектрального состава существенно влияет на распределение
температуры и градиента температуры, что необходимо принимать во
внимание при анализе экспериментальных данных по термомиграции
дискретных включений.
183
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЕКТОРНОЙ МОДЕЛИ
ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ДОКУМЕНТОВ
Котов Э.М.
Южный федеральный университет,
Таганрогский технологический институт
E-mail: [email protected]
В современных поисковых системах, выполняющих процедуру
поиска
в
глобальном
информационном
пространстве,
преимущественно используется векторная модель представления
текстовых документов [1]. При реализации данной модели документ
можно представить в виде вектора:
V
term
 {viterm}   termi vi ,
i
где каждому термину ставится в соответствие вектор vi векторного
пространства V, размерность которого определяется размерами
словаря. Причем компоненты вектора могут принимать либо два
значения {0;1} – при реализации упрощенного булевого
представления, когда происходит учет наличия i-го термина, либо
значения из диапазона [0;1] – при реализации более точной модели с
возможностью учета веса термина на основании распределения частот
встречаемости термина в документе, согласно закону Лотка-ЦипфаБредфорда. При использовании в поисковой системе полнотекстового
индексирования степень релевантности Rj документа Dj запросу Q
определяется скалярным произведением векторов документа и
запроса:
R j (Q)  (V term;V z )   termi zi ,
i
причем, документ считается релевантным, если величина меры
больше некоторой пороговой величины:
 termi zi  P .
i
В работе [2] рассмотрены различные типы ситуаций, в которых
использование векторной модели может привести к большой доли
нерелевантных документов, что обусловлено размещением документа
в глобальной сети: от варианта размещения документа в одном файле
до многоуровневой иерархии индексов, задающих гипертекстовую
структуру различных разделов и глав документа. Т.е. документу
соответствует множество URL-адресов, для каждого из которых
существует необходимость построения вектора:
Vj
term
  termijvi ,
i
184
В данном случае рассмотрим возможность возникновения
следующих несоответствий:
1. Релевантность запроса части документа и нерелевантность
всему документу в целом:
 j : (V jterm ;V z )   termij zi  P

i
 term z
(V j ;V )   termi zi  P
i

2. Релевантность запроса всему документу в целом и
нерелевантность части документа:
(V jterm ;V z )   termij zi  P, j

i
 term z
(V j ;V )   termi zi  P
i

3. При выполнении неодносложного запроса – запрос
нерелевантен в целом ни одной части документа, но разные части
запроса в отдельности релевантны различным частям документа:
Z k , Z l : Z k  Z l  V z

term
k
k
 j : (V j ; Z )   termij zi  P
i

 : (V term ; Z l )  term z l  P, k  j
i
m
im i
 m
 term z
(V j ;V )   termim zi  P, j
i

Литература:
1. Якубайтис Э.А. Информационные сети и системы. – М.:
Финансы и статистика, 1996.
2. Дубинский А.Г. Метод отбора документов для отображения
результатов информационного поиска. // Проблемы управления и
информатики. - 2002. - №1. - С. 107-114.
185
РАЗРАБОТКА МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ ПРЕЗЕНТАЦИЙ
НА АНГЛИЙСКОМ ЯЗЫКЕ К КУРСУ
”ФИЗИКА НАНОКЛАСТЕРОВ”
Кравцова А.Н.1,2, Мазалова В.Л.1, Родина И.С.1,2,
Сафроненко О.И.3, Солдатов А.В.1,2
Южный федеральный университет,
(1) НОЦ “ Наноразмерная структура вещества”,
(2 )Кафедра физики твердого тела,
(3) Кафедра английского языка естественных
факультетов
E-mail: [email protected]
Стремительно развивающиеся в последние несколько лет
нанотехнологии требуют подготовки высококвалифицированных
специалистов, имеющих знания и навыки практической работы в
области исследования наноразмерного состояния вещества. Причем
требуются специалисты, свободно владеющие английским языком и
международной терминологией по данной специальности. Поэтому
внедрение в процесс обучения образовательных программ на
английском языке в области нанотехнологий и наноразмерного
состояний вещества является в настоящее время первостепенной
задачей. На физическом факультете Южного федерального
университета (ЮФУ) уже ведется подготовка бакалавров и магистров
по направлению “Нанотехнологии”. Кроме того, некоторые учебные
курсы, посвященные данному разделу науки, внедрены в программу
подготовки магистров по направлению “Физика конденсированного
состояния”.
С
целью
подготовки
отечественных
специалистов
международного уровня и привлечения для обучения в Южном
федеральном университете иностранных студентов, на базе Научнообразовательного центра “Наноразмерная структура вещества” ЮФУ
разработана
междисциплинарная
магистерская
программа
“Наноразмерная структура материалов”. Занятия по данной
программе будут проводиться на английском языке.
По программе “Наноразмерная структура материалов” ведется
разработка учебно-методических комплексов на английском языке, в
которые войдут материалы лекций, вопросы для семинарских занятий,
материалы для самостоятельной работы студентов и
другие
материалы. Разрабатывается глоссарий терминологии по данной
специальности (англо-русский и русско-английский варианты). Все
эти материалы в электронном виде будут размещены на англоязычном
186
образовательном портале ЮФУ в разделе “Наноразмерная структура
вещества”.
Поскольку одними из наиболее интересных объектов
нанотехнологий являются нанокластеры, в процесс подготовки
магистров по программе “Наноразмерная структура материалов”
включен учебный курс “Физика нанокластеров” (36 академических
часов или 5 ECTS). В курсе дается общий обзор современного
состояния исследований геометрического строения, электронной
структуры и свойств нанокластеров, а также их эволюции с
изменением размеров частиц. Описываются основные методы синтеза
нанокластеров. Даются знания об экспериментальных методах и
теоретических подходах, применяемых для изучения геометрической
структуры и электронного строения нанокластеров. Обращается
внимание на возможности практического применения нанокластеров с
заданными свойствами в области нанотехнологий.
Обучение по курсу “Физика нанокластеров” будет проводиться
с внедрением новых интерактивных образовательных технологий,
включая мультимедийные Flash-анимации, что позволит проводить
подготовку специалистов в этой новой области знаний на высоком
уровне.
Описывается разработка мультимедийных презентаций на
английском языке по курсу “Физика нанокластеров” и особенности
внедрения в процесс обучения по данной дисциплине интерактивных
ресурсов. Мультимедийные Flash-анимации демонстрируют атомную
структуру, методы получения и исследования нанокластеров.
Разработанные мультимедийные презентации на английском
языке могут использоваться как преподавателями в процессе
проведения лекций, так и студентами при самостоятельном изучении
предмета или повторении пройденного материала.
187
СИСТЕМА ПОИСКА ПЛАГИАТА PLAGIATINFORM.
ОПЫТ ВНЕДРЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ В ЮФУ
Крукиер Л.А., Лазарева С.А., Жаринов С.А., Прохорова Н.Г.,
Цимбаленко А.В., Шаройко О.В.
Южный федеральный университет,
ЮГИНФО
E-mail: [email protected]
Система
поиска
плагиата
PlagiatInform
компании
«СофтИнформ» была приобретена для ЮФУ в декабре 2007 года. В
2008-2009 гг. была внедрена и прошла пробную эксплуатацию. В
марте 2010 года был официально утвержден регламент внедрения ПО
PlagiatInform
в
сети
ЮФУ
(http://inf.sfedu.ru/docs/plagiat/reglamentplagiat.pdf).
Подробная
информация о плагиате в сфере образования и методах борьбы с ним
была представлена в докладе [1] на СИТО 2009 .
Система PlagiatInform построена на основе технологии «клиентсервер». Серверная компонента расположена в центре обработки
данных (ЦОД) ЮГИНФО ЮФУ. Там же размещена централизованная
база данных документов, которая обновляется с периодичностью раз в
2 недели, синхронизируясь с сервером компании «СофтИнформ». В
ЦОД ЮГИНФО хранится и собственная база, в которую заносятся
локальные документы, курсовые, рефераты, дипломные работы и т.д..
Размещение базы данных на локальном сервере, к которому имеет
доступ ограниченное количество пользователей в пределах одной
организации, значительно ускоряет обработку документов. Напомним,
что в системе «Антиплагиат» база размещена на сайте общего доступа
в сети Интернет.
Глобальная база данных содержит не только коллекции
рефератов из сети Интернет, но и, по нашему запросу, авторефераты
диссертаций. Собственная база данных может пополняться как на
сервере администратором, так и преподавателем из клиентского
приложения после проверки документа. Ведение собственной базы
позволяет отлавливать не только Интернет-плагиат, но и
заимствования из работ, сданных ранее, но не опубликованных в
Интернете.
Клиентское приложение устанавливается в подразделениях
ЮФУ, доступ к серверу имеют клиенты, прошедшие процедуру
авторизации. Это блокирует возможность студентам проверять свои
работы и пытаться обмануть систему, внося изменения в документ.
188
Клиентское приложение системы инсталлируется за несколько
минут, не требует индивидуальной настройки и имеет интуитивно
понятный интерфейс. Как показала практика, даже не очень опытный
пользователь осваивает систему за пару сеансов работы.
При помощи PlagiatInform на наличие заимствований можно
проверить:
 отдельный документ (файл в формате .doc, .pdf, .txt, .rtf, .htm,
.html);
 пакет документов;
 фрагмент текста (вставляется из буфера обмена).
Существуют два режима проверки – «Быстрый поиск» и
«Углубленный поиск». Рекомендуется сначала выполнить «Быстрый
поиск», и, если заимствования не обнаружены, для надежности
запустить «Углубленный поиск». В результате проверки выдается
процент заимствований и заключение, является или не является
документ плагиатом. Процентный порог для плагиата устанавливается
в настройке сервера. Окончательный вердикт должен выносить
преподаватель. У него есть возможность просмотреть, какие
фрагменты текста заимствованы и из каких источников и тем самым
отделить цитирование от нелегального заимствования. Если документ
не является плагиатом, преподаватель имеет возможность добавить
его в базу данных. Подчеркнем, что «заимствованные» работы
добавлять в базу не следует.
Отметим, что в сети Интернет из миллионов рефератов лишь
небольшая часть (по утверждению специалистов компании
"Софтинформ", не более 10%) являются оригинальными, остальное –
плагиат. Так что чаще всего у нерадивых студентов получается
«плагиат в квадрате»
К моменту написания данных тезисов основная база содержала
160178 оригинальных документов. В собственную базу ЮФУ
централизовано было добавлено 434 реферата и автореферата.
Преподавателями самостоятельно добавлено 58 документов. По
подготовленному сотрудниками ЮГИНФО списку диссертационных
советов российских ВУЗов в базу данных добавлены примерно
22 тысячи
авторефератов
диссертаций
по
специальностям,
совпадающим с тематиками диссертационных советов ЮФУ-центр.
В настоящее время соглашение о внедрении PlagiatInform
подписали ИППК, НИИ биологии, факультет филологии и
журналистики, ЦКП "Издательско-полиграфический комплекс".
Для внедрения PlagiatInform в ЮФУ были выполнены
следующие работы:
189
 подготовлен модуль по использованию PlagiatInform для
программ повышения квалификации;
 адаптированы инструкции по разворачиванию клиентского
приложения PlagiatInform и работе с ним;
 подготовлен регламент технической поддержки.
По запросам подразделений проверено:
 в пакетном режиме - 207 студенческих курсовых работ;
 в режиме on-line - 14 авторефератов диссертаций и работы,
подготовленные к публикации.
Для того чтобы воспользоваться сервисом PlagiatInform
необходимо:
 определить в подразделении компьютеры, подключенные к
сети Интернет, для установки PlagiatInform;
 сообщить о желании установить PlagiatInform в единую
службу поддержки [email protected];
 ознакомить пользователей с правилами работы с системой.
И в заключение. Как только на сайте ЮФУ появилась
информация о внедрении PlagiatInform, несколько раз возникал
вопрос о предоставлении студентам ЮФУ возможности пользования
этой системой. Мы считаем это нецелесообразным по двум причинам.
Во-первых, это противоречит общей стратегии борьбы за качество
образования. Важно научить студента самостоятельно выполнять
письменные работы, а не искать способы достижения минимальных
процентов в системе PlagiatInform. Во-вторых, у студентов есть
возможность воспользоваться услугами системы «Антиплагиат»,
которая доступна всем пользователям сети Интернет.
Литература:
1. Жаринов
С.А.,
Лазарева
С.А.,
Прохорова
Н.Г.,
Цимбаленко А.В., Шаройко О.В. Проблема плагиата в сфере
образования.
Система
PlagiatInform.
//Научно-методическая
конференция "Современные информационные технологии в
образовании: Южный Федеральный округ" 17-18 апреля 2009 г.
Материалы конференции, ЮФУ, Ростов-на-Дону, 2009 г., с. 136-138.
190
СИСТЕМА МОНИТОРИНГА ИССЛЕДОВАНИЙ И
РАЗРАБОТОК В СФЕРЕ НАНОТЕХНОЛОГИЙ
ЮГА РОССИИ
Крукиер Л.А., Муратова Г.В., Прохорова Н.Г., Ткачева Л.А.
Южный федеральный университет,
ЮГИНФО
E-mail: [email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
В настоящее время компьютерные и информационные
технологии находят все более широкое применение во всех сферах
деятельности современного общества. Особое значение имеет
использование ИКТ в развитии одного из самых перспективных
направлений науки, техники, образования – нанотехнологических
исследований. Новейшие нанотехнологии наряду с компьютерноинформационными технологиями и биотехнологиями являются
фундаментом научно-технической революции в XXI веке, сравнимым
и даже превосходящим по своим масштабам с преобразованиями в
технике и обществе, вызванными крупнейшими научными
открытиями XX века.
В силу междисциплинарности исследований и разработок в
области нанотехнологий и необходимости координации в научном,
организационном и финансовом аспектах актуальным направлением
деятельности представляется создание системы мониторинга
исследований и разработок в области нанотехнологий и
наноматериалов, чему посвящен проект, выполняемый в рамках
федеральной целевой программы «Развитие инфраструктуры
наноиндустрии в Российской Федерации на 2008 - 2010 годы».
Головной организацией Программы является Российский научный
центр «Курчатовский институт», в качестве соисполнителя Проекта
выступает Южно-российский региональный центр информатизации
Южного федерального университета, отвечающий за организацию
системы мониторинга на юге России.
В настоящий момент данные проведенного мониторинга
подготовлены к размещению в Региональном сегменте Системы
мониторинга исследований и разработок в области нанотехнологий и
наноматериалов. Внедрен опытный вариант Системы, построенной
ЗАО
«Прогноз»
по
принципу
Интернет-портала
http://nfstur.prognoz.ru/nanomir. На данном этапе допускается вход
только авторизированного пользователя. Пример отображения
информации в Системе представлен на рисунке 1.
191
Рис.1. Система мониторинга исследований и разработок в
области нанотехнологий и наноматериалов
Система позволит решать комплекс задач по мониторингу
исследований и разработок в области нанотехнологий и
наноматериалов.
В рамках реализации проекта ЮГИНФО подготовлены данные
для сегмента ЮФО системы мониторинга по следующим
подразделам: участники ННС, нанотехнологии, продукция,
оборудование, патенты, проекты, программы, эксперты.
По состоянию на 20 октября 2009 г. в реестр организаций
Системы внесено 50 и подготовлено к занесению более 180
предприятий и организаций ЮФО, осуществляющих деятельность в
наноиндустрии: от научных исследований и разработок до выпуска
продукции с применением нанотехнологий.
По результатам исследований были выявлены лидирующие и
отстающие отрасли в сфере нанотехнологий, проанализированы доли
каждой отрасли по ключевым показателям в рамках Южного региона.
Выявлены субъекты федерации - лидеры в каждой отрасли (рис.2),
предприятия-лидеры (рис.3) и крупнейшие проекты в каждом
направлении, получены данные об объеме продукции наноиндустрии
по субъектам ЮФО с детализацией необходимых характеристик по
отдельным территориям.
192
Рис. 2. Доля занесенных в базу данных организаций ЮФО в
территориальном разрезе(по результатам мониторинга на 20 октября
2009 г.)
Рис. 3. Количественные показатели различных организаций
ЮФО, ведущих работы в области нанотехнологий (по результатам
мониторинга на 20 октября 2009 г.)
К числу наиболее перспективных направлений нанотехнологий в
ЮФО
эксперты
отнесли
следующие:
наноэлектроника,
функциональные материалы (прежде всего – для космической
техники) и нанобиотехнологии (рис. 4).
193
Рис. 4. Динамика (2008 г. и 2009 г.) организаций наноиндустрии в
ЮФО по различным направлениям (данные на 20 октября 2009 г.)
Результаты мониторинга показали, что в ЮФО, во многом,
сформирована система образования в области нанотехнологий. В
образовательных
и
научно-исследовательских
учреждениях
продолжается
модернизация
образовательного
и
научноисследовательского процессов. В 7 вузах ЮФО введены новые
специальности (210600 «Нанотехнология», 210601 «Нанотехнология в
электронике»,
210602
«Наноматериалы»),
разработаны
образовательные программы, курсы, учебники.
Проведенный анализ выявил в регионе высокий уровень
оснащения вузов, научных организаций и исследовательских центров
оборудованием. Для внесения в региональную составляющую
Системы подготовлено более 200 единиц данных в соответствующий
реестр. В настоящее время в созданных центрах коллективного
пользования активно ведётся работа по освоению уникальной
техники.
Инновационно-научная деятельность научно-образовательных и
опытно-конструкторских
учреждений
ЮФО
характеризуются
наличием инновационного пояса малых предприятий, заделов в сфере
трансфера технологий.
194
Эксперты отметили недостаточное развитие методической
составляющей инфраструктуры, направленной на обеспечение
единства измерений в сфере наноиндустрии, отсутствие развитой
нормативной базы, недостаточную изученность измерительных
потребностей предприятий нанотехнологической сети, а также
отсутствие сложившейся системы добровольной и обязательной
сертификации продукции наноиндустрии с учетом безопасности ее
использования и применения.
Несмотря на имеющиеся сложности координационного
характера,
удалось
сформировать
систему
информационоаналитического взаимодействия и наладить сбор, обработку и анализ
экспертной и статистической информации. Собранная информация в
полном объеме будет внесена в Систему мониторинга исследований и
разработок в области нанотехнологий и наноматериалов.
195
СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ СОЗДАНИЯ
ИЛЛЮСТРАЦИЙ КРИВЫХ И ПОВЕРХНОСТЕЙ
Кряквин В.Д., Цывенкова О.А.
Южный федеральный университет,
факультет математики, механики и компьютерных наук
E-mail: [email protected], [email protected]
При исследовании различных математических моделей или при
изучении поведения кривых и поверхностей возникает необходимость в
иллюстративном материале. Создано приложение для демонстрации
трехмерных кривых, которое легко настраивается и может быть
использовано для чтения лекций и подготовки материалов к
публикации.
Для использования этого приложения на первом шаге с помощью
вспомогательных средств создается файл xyz.txt, в каждой строке
которого через пробел записаны координаты x, y, z массива точек,
лежащих на кривой. Плавно соединяя эти точки, можно получить
нужную
кривую.
Теперь
нужно
получить
координаты
аксонометрических проекций этих точек на плоскость. Для этого можно
воспользоваться
простой
программой,
текст
которой
на
алгоритмическом языке Pascal и исполняемый файл можно получить на
странице в Интернете по адресу krvd.narod.ru. Эта программа считывает
из файла xyz.txt координаты трехмерной точки (x; y; z) и для каждой из
них вычисляет координаты (X, Y) двумерной проекции. Стандартными
являются и наиболее часто используются три прямоугольные
аксонометрические проекции:
1) изометрическая, у которой оси Ox, Oy, Oz наклонены к
плоскости (X, Y) под одним и тем же углом;
2) диметрическая, у которой оси Oy, Oz наклонены к
плоскости (X, Y) под одним и тем же углом;
3) диметрическая, у которой оси Ox, Oz наклонены к
плоскости (X, Y) под одним и тем же углом.
Обычно ось Oz располагают так, чтобы она проектировалась на ось
OY плоскости. В этом случае координаты проекции точки (x, y, z) при
изометрической проекции вычисляются по формулам:
при диметрической проекции вычисляются по формулам:
196
В последней формуле есть угол между осью Ox и плоскостью
проекции. Обычно
. Результаты расчетов записываются в три
файла Oxyz.txt, Ox.txt, Oy.txt соответственно. Отметим, что в
начертательной геометрии эти формулы не используются, а
заменяются очень приближенными. Осталось построить по
полученным данным уже плоские линии. Для этого удобно
воспользоваться LaTeXом с пакетом tikz. Для этого в преамбуле
стандартного TeX файла нужно его подключить командой
\usepackage{tikz}. Для, например, изометрической проекции с осями
длиной 3 TeX файл имеет вид:
\begin{tikzpicture}
\draw[->] (0,0) -- (-2.121, -1.225) node[anchor=east]
{$x$};\draw[dashed] (0,0) -- (2.121, 1.225);
\draw[->]
(0,0)
-(2.121,
-1.225)
node[anchor=north]{$y$};\draw[dashed]
(0,0)
-(-2.121,
1.225);
\draw[->]
(0,0)
-(0.000,
2.449)
node[anchor=east]
{$z$};\draw[dashed] (0,0) -- (0.000, -2.449);
\draw[thin] plot[smooth] file{Oxyz.txt};
\end{tikzpicture}
197
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИСТЕМ Ы УДАЛЕННОГО
ОБУЧЕНИЯ TUTOR OFFLINE V.3.0
В БОЛЬШОМ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ УЧРЕЖДЕНИИ
Кулаков С.В., Цукерман В.Д.
Южный федеральный университет,
НИИ Нейрокибернетики
E-mail:[email protected], [email protected]
Версия 3.0 системы удаленного обучения Tutor OffLine (TOL), по
сравнению с предыдущими версиями этого продукта, имеет ряд
особенностей, позволяющих использовать ее в образовательном
процессе больших учебных учреждений (с количеством преподавателей
порядка сотен и студентов порядка тысяч).
Система управления общим (CMS) и учебным (LCMS) контентом
TOL v.3.0 позволяет динамически конструировать образовательный
сайт, соответствующий структуре целевого учреждения. Затем
администрация сайта регистрирует персонал, отвечающий за
наполнение учебным контентом и организацию образовательного
процесса – преподавателей и кураторов.
Куратор является ключевой фигурой – организатором учебного
процесса на подмножестве (или подмножествах) древовидной
структуры учреждения. Зоны ответственности разных кураторов могут
быть изолированными (например, для кураторов уровня кафедр) или
вложенными (например, уровень кафедры содержится в уровне
факультета). Таким образом, в плане организации учебного процесса
сколь угодно большое учреждение естественным образом распадается
на ряд обозримых локальных подструктур.
Основные задачи куратора:
 инициализация создания учебных курсов, привязанных к узлам
подведомственной подструктуры;
 проверка содержания курсов и разрешение на их эксплуатацию;
 прием студентов на свою подструктуру, составление для них
индивидуальных учебных планов;
 сопровождение студентов в процессе обучения (анализ
успеваемости, корректировка учебных планов, продвижение
студентов по мере выполнения ими учебных планов).
Преподаватели системы не привязаны к конкретным узлам
системы, а составляют общий ресурс, поскольку курсы одного и того же
преподавателя могут принадлежать разным (и далеким) узлам
структуры. Роль преподавателя сводится, в основном, к следующим
моментам:
198
 разработка, по заданию куратора, учебного курса, состоящего из
последовательности заданий, который студент выполняет по мере их
проверки;
 проверка выполненных заданий с выставлением оценок.
Студенты инициативно регистрируются на узлах системы, после
чего совместно с куратором узла составляют свои учебные планы.
Процедура составления учебного плана такая:
 куратор вручную или по шаблону выбирает обязательные и
дополнительные курсы из числа существующих в системе (не
обязательно только на узле данного куратора), руководствуясь
программой подразделения и ценой курсов;
 студент может поменять дополнительные курсы по своему вкусу.
Куратор может согласиться (или нет) с этим правками.
Затем студент приступает к выполнению своего учебного плана.
(Рис.1.)
Рис.1. Пример учебного плана студента.
Литература:
1. Кулаков С. В., Цукерман В. Д., Кулаков В. С. Реализация курса
дистанционного обучения в манере офф-лайнового общения с
преподавателем.
Материалы
конференции
«Современные
информационные технологии в образовании: Южный федеральный
округ». Ростов-на-Дону, 2007, с. 152 – 153.
2. Кулаков С. В., Цукерман В. Д. Система удаленного обучения
Tutor OffLine v.2.0. Материалы конференции «Современные
информационные технологии в образовании: Южный федеральный
округ». Ростов-на-Дону, 2008, с. 110 – 111.
3. Кулаков С. В., Цукерман В. Д. Система удаленного обучения
Tutor OffLine v.3.0. Материалы конференции «Современные
информационные технологии в образовании: Южный федеральный
округ». Ростов-на-Дону, 2009, с. 175 – 176.
199
ЭФФЕКТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЛИЦЕНЗИЯМИ
MICROSOFT И БЕЗБОЛЕЗНЕННЫЙ
ПЕРЕХОД НА WINDOWS 7
Лазарева С.А., Мерзляков В.А.
Южный федеральный университет,
ЮГИНФО
E-mail: [email protected]
В эпоху массового применения современных информационных
технологий во всех сферах деятельности ЮФУ очень актуальным
становится вопрос эффективного использования существующих
лицензий. Самое востребованное программное обеспечение (ПО), без
которого вообще невозможно функционирование компьютера –
операционная система (ОС). В 2007 году все компьютеры
поставлялись с лицензионным ПО и в качестве ОС была установлена
либо Windows XP Pro либо Windows Vista (по лицензии можно было
на все компьютеры установить Windows Vista Business).
22 октября 2009 года Microsoft объявила о начале продаж ОС
Windows 7, апгрейтная лицензия на которую для учреждений стоит
(без скидок) 134$. Эксперименты с этой ОС показали, что её
надежность и скорость работы значительно лучше, чем у Windows
Vista. Как же университет может перейти на новую ОС?
Самый затратный вариант – купить апгрейтные лицензии по
числу компьютеров. Но есть более рациональный способ. В том же
2007 году для ИТ-факультетов и ИТ-подразделений ЮФУ-центр были
приобретены (или продлены) подписки Microsoft Developer Network
Academic Alliance (MSDN AA, http://msdn.microsoft.com/ruru/academic/default.aspx).
Все
преподаватели
и
студенты
подразделений – подписчиков MSDN AА уже имеют право
установить Windows 7 как на своем рабочем компьютере, так и на
домашнем. А это значит, что они могут вместо Windows Vista,
установленной на компьютере по другой лицензии, обновить ОС до
Windows 7 по подписке MSDN AA. При этом освободившиеся
лицензии
Windows Vista
можно
использовать
для
вновь
приобретаемых компьютеров или для тех, где ранее была только
лицензия Windows XP, что позволило бы сэкономить по самым
скромным прикидкам 1 млн. рублей. Главное, переустановка другого
ПО (Ms Office, математических пакетов, утилит, графических
редакторов и т.д.) на компьютерах не потребуется. Надо только
корректно выполнить все шаги алгоритма перехода, описанные ниже.
200
Операционная система Windows 7 имеет встроенные средства,
позволяющие при ее установке переносить настройки, программы и
данные, если она устанавливается как обновление уже установленной
операционной системы Windows Vista, но во избежание проблем,
такое обновление требует некоторой подготовки и/или постустановочных шагов.
1. Как бы хорошо ни работала программа установки, нет 100%
гарантии, что всё пойдет так, как предполагалось создателями
Windows 7. Выключения электроэнергии, проблемы с аппаратными
средствами компьютера или программные ошибки могут привести к
потере данных. Поэтому до обновления ОС всегда рекомендуется
производить резервное копирование важных данных. Копирование
файлов позволит сохранить только данные, но не настройки
программ. Частично проблему копирования можно решить
использованием migwiz.exe (средство переноса данных Windows), но
следует учитывать, что данная утилита не идеальна - она переносит
данные, но в части настроек переносятся только настройки некоторых
программ, в основном созданных Microsoft. Даже в случае
программного обеспечения Microsoft она имеет серьезные
ограничения - например, она некорректно переносит данные почты
Windows Mail. Поэтому migwiz.exe может использоваться как
дополнительное средство по переносу некоторых настроек и не
отменяет необходимости в резервном копировании файлов и папок.
2. Хотя операционная система Windows 7 фактически является
обновлением ОС Windows Vista (по внутренней нумерации версий
номер Windows 7 - 6.1, а номер версии Windows Vista - 6.0),
улучшения в системе защиты данных и другие изменения во
внутренней работе операционной системы делают некоторые
программы, работающие под управлением операционной системы
Windows Vista, несовместимыми или проблемно работающими в
среде Windows 7. Следует проверить работоспособность программ,
установленных на компьютере, в среде Windows 7. С этой целью
начальное окно установщика Windows 7 имеет ссылку "Проверить
совместимость через Интернет", по которой можно скачать и
установить соответствующую утилиту. Во избежание проблем с
работой
программ
под
Windows 7
следует
выполнить
рекомендованные утилитой действия по устранению потенциальных
проблем. Среди рекомендаций могут быть: установка обновлений
программы, часто с указанием URL, где данное обновление может
быть найдено, рекомендаций установки новой версии программы
перед установкой Windows 7, временная деинсталляция программы на
время установки. В случае серьезных проблем с работой программы
201
под управлением Windows 7 и отсутствия путей решения проблемы
может быть рекомендована полная деинсталляция проблемного ПО.
3. Если сохранение важных данных произведено, и проверка
показывает отсутствие проблем с совместимостью программного
обеспечения, можно производить собственно обновление Windows
Vista до Windows 7. Для обновления установщик Windows 7 требуется
запустить из Windows Vista и следовать подсказкам мастера
установки. Следует отметить, что процесс обновления практически
полностью автоматизирован, может выполняться без участия
человека, но занимает, как правило, от 4-х до 8-ми часов.
4. Windows 7 не включает в себя программу работы с
электронной почтой Windows Mail (ранее называвшуюся Outlook
Express). Поэтому, если для чтения электронной почты
использовалась именно эта программа, то требуется доустановить ее
аналог Windows Live Mail. Это - несколько упрощенная версия
Windows Mail теперь являющаяся частью свободно скачиваемого с
сайта Microsoft пакета программ Windows Live. При первом запуске
Windows Live Mail самостоятельно найдет и конвертирует базу писем
и контактов Windows Mail.
Таким образом, ИТ-подразделения ЮФУ уже сейчас могут
перейти к использованию современной и надежной ОС Windows 7 в
рамках MSDN AA, не потеряв при этом других лицензионных
программ и высвободив для остальных подразделений столько
лицензий Windows Vista Business, на скольких компьютерах будет
произведен описанный переход. Если в процессе перехода будут
возникать какие-то проблемы, обратитесь в службу технической
поддержки ЮГИНФО ЮФУ ([email protected], тел. 2975088).
202
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОСМИЧЕСКИХ СНИМКОВ ДЛЯ
РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ТОЧНОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Лесной А.С.
Южный федеральный университет,
НИИМ и ПМ им. Воровича И.И.
E-mail: [email protected]
Выращивание зерновых культур – одна из отраслей специализации
Ростовской области. Эта отрасль имеет важнейшее значение как для
внешнего, так и для внутреннего рынка: на экспорт идет до 4 млн. т
зерна, а за счет хлебопродуктов удовлетворяется до 40% дневной
потребности человека в пище. Озимая пшеница занимает около 2 млн. га
посевных площадей области, валовой сбор составляет до 6 млн. т
ежегодно. Однако в настоящее время состояние земель в Ростовской
области, находящихся в сфере сельскохозяйственной деятельности,
остается неудовлетворительным. При этом перед производителями
стоит множество задач. К ним относятся контроль над состоянием
посевных площадей, мониторинг урожая, контроль над внесением
оптимального количества удобрений, задачи транспортировки
продукции. В ходе выполнения подобных задач необходимо
оперировать большими объемами различной информации –
пространственной, статистической и др. Связать эту информацию в
единый массив позволяют геоинформационные системы (ГИС), их
разнообразный аналитический инструментарий позволяет найти
решение проблем, а подключение данных дистанционного зондирования
Земли (ДЗЗ) позволяет обеспечить поступление объективной
информации в систему.
Целью работы явилось создание геоинформационной системы
точного земледелия отдельно взятого хозяйства Ростовской области для
решения озвученных задач.
В основе научной концепции точного земледелия лежат
представления о существовании неоднородностей в пределах одного
поля. При этом неоднородности заключаются не только в ландшафтных
особенностях поля, но и в количестве минеральных элементов в
различной точке поля. Для оценки и детектирования этих
неоднородностей используются новейшие технологии, такие как
системы
глобального
позиционирования
(GPS,
ГЛОНАСС),
спутниковые снимки, а так же специальные программы для
агроменеджмента на базе геоинформационных систем (ГИС).
Собранные данные используются для более точной оценки оптимумов
плотности высева, расчета норм внесения удобрений и средств защиты
растений (СЗР), более точного предсказания урожайности и
финансового планирования. Следуя этим идеям, агропроизводители
203
применяют технологии переменного и дифференцированного внесения
удобрений в тех участках поля, которые идентифицированы с помощью
GPS-приемников и где потребность в определенной норме удобрений
выевленна агротехнологом при помощи карт агрохимобследования и
урожайности.
Для ГИС на базе ПО ArcGIS 9 (ESRI, США) был сформирован
следующий набор данных:
1) схема контуров полей, оцифрованная по космическому снимку
Landsat/ETM+;
2) топографические карты Ростовской области 1:100 000, взятые с
открытого Интернет ресурса topmap.narod.ru
3) почвенная карта Ростовской области, составленная в Южном
научном центре РАН, по информации представленной ЮжГипроЗем.
Кроме того, с помощью ПО ИТЦ «СканЭкс» был создан каталог
космоснимков Terra/MODIS, предоставленных Центром космического
мониторинга НИИ Механики и прикладной математики им. И.И.
Воровича.
Разработанная геоинформационная система позволит решать
следующие задачи:
1) выявление отдельных участков поля, требующих внесения
минеральных удобрений,
2) осуществлять контроль над внесением удобрений,
3) осуществлять мониторинг роста культур, выявление участков
деградации в развитии культур,
4) оптимизировать затраты на покупку удобрений
5) оптимизировать расходы на транспортировку собранного
урожая до пунктов приема.
ГИС «Точное земледелие» универсальна в территориальном
отношении, так же возможно её расширение за счет добавления новых
атрибутивных и пространственных данных.
204
ИНТЕРАКТИВНЫЙ ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС
«ОСНОВЫ ВОЛОКОННОЙ ОПТИКИ И ФОТОНИКИ»
Латуш Е.Л., Чеботарев Г.Д., Мазурицкий М.И.
Южный федеральный университет,
физический факультет
E-mail: [email protected]
Интерактивный программный комплекс «Основы волоконной
оптики и фотоники» включает логически взаимосвязанные и
дополняющие друг друга компоненты, которые моделируют наиболее
важные физические явления и работу устройств волоконной оптики и
фотоники и позволяют эффективно решать учебные задачи. Комплекс
предназначен для использования в высших и средних специальных
учебных заведениях.
Основными элементами комплекса являются интерактивные
анимации, выполненные с использованием технологий Java и Flash,
вокруг которых создаются программные модули. Отправной точкой
сценария является узнаваемый объект, от которого учащиеся переходят
к изучению конструкции, внутренней структуры и физических основ
функционирования устройств волоконной оптики и фотоники.
Созданные интерактивные модули имеют многоуровневую структуру.
При изучении сложного устройства обучаемый может остановиться на
общем знакомстве с устройством или может перейти на более высокий
уровень – например, к изучению фундаментальных законов
(электронного строения), технических принципов и деталей устройства.
На основе интерактивных анимаций разработаны виртуальные
эксперименты, использующие средства интерактивности, заложенные в
базовых симуляциях. Каждый виртуальный эксперимент моделирует
либо реальный объект, либо воображаемую, научно обоснованную
модель явления. Учащимся предлагается выполнить виртуальные
эксперименты, используя интерактивные компьютерные программы,
каждая из которых сопровождается руководством для пользователя,
краткой теорией, а так же контекстными комментариями. После
завершения виртуальных экспериментов проводится компьютерное
тестирование обучаемых.
Данный интерактивный комплекс может быть использован в
различных курсах по телекоммуникационным технологиям. Кроме того,
отдельные интерактивные демонстрации и виртуальные эксперименты
могут быть использованы независимо от программного комплекса в
качестве дополнительных материалов в различных курсах.
Интерактивный программный комплекс успешно используется на
кафедре квантовой радиофизики физического факультета ЮФУ при
обучении студентов, специализирующихся по специальностям:
фотоника и оптоинформатика, радиофизика и электроника.
205
ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЕ СОЦИАЛЬНЫЕ СЕТИ КАК
ИНСТРУМЕНТ РЕАЛИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИИ ФОРСАЙТА
Литвинов С.В., Носко В.И.
Южный федеральный университет,
СКНЦ ВШ
E-mail: [email protected], [email protected]
Высокая динамика развития современного мира влечет за собой
необходимость активного анализа возможных путей развития научнообразовательных организаций и разработку практических мер по
приближению выбранных стратегических ориентиров. В качестве
успешного и эффективного инструмента прогнозирования и
планирования развития организаций и отраслей зарекомендовала себя
методология форсайта. Этот подход, получивший активное
распространение в мире, сочетает два компонента: использование
различных методов работы с экспертами для определения
возможностей развития будущего и стимулирование совместной
работы представителей всех заинтересованных сторон для реализации
наиболее привлекательных вариантов развития событий.
Оценкой вариантов будущего занимается многочисленное
экспертное сообщество, поэтому целесообразно реализовать
процедуры коммуникации экспертов с помощью модели
многоагентных систем. Удобной реализацией данной модели в
Интернете
являются
профессиональные
социальные
сети,
следовательно, с их помощью удобно проводить прогнозирование и
планирование с привлечением группы экспертов. Для этого
необходимо
разработать
инструментарий,
реализующий
в
профессиональной социальной сети методологию форсайта,
позволяющую осуществлять опрос многочисленных территориальнораспределенных экспертов без значительных временных и ресурсных
затрат. В настоящий момент исполнительной дирекцией программы
развития ЮФУ ведутся работы по созданию профессиональных
социальных сетей, направленных на формирование инфраструктуры
системы управления научно-образовательным процессом. В
частности, в 2009 году были созданы Сетевое сообщество
пользователей уникальным научным оборудованием и Социальная
сеть казачьих кадетских корпусов Российской Федерации, на базе
которых и разрабатывается форсайт-среда.
Реализацию форсайта предлагается осуществлять на основе
метода Дельфи, основным принципом которого является то, что
независимые территориально распределенные эксперты лучше
оценивает и предсказывает результат, чем структурированный
коллектив. Это достигается за счет отсутствия группового влияния,
206
влекущего за собой приспособление к мнению большинства. Большой
интерес для прогнозов представляют не только наиболее популярные
мнения, но также и единичные, нетривиальные идеи. Они подлежат
внимательному отслеживанию и анализу, после чего выставляются на
дальнейшее обсуждение экспертам. Субъектами исследования
являются три группы: эксперты, индивидуально отвечающие на
вопросы; рабочая группа, анализирующая и сводящая воедино мнения
экспертов; координаторы, организующие работу.
На рисунке 1 представлена диаграмма деятельности,
иллюстрирующая процесс форсайта:
Рисунок 2 - Процесс форсайта в рамках профессиональной
социальной сети
Модуль форсайта в рамках социальной сети позволяет не только
получить новые знания в форме рекомендаций, алгоритмов и
сценариев деятельности. Важным эффектом также является
формирование у разрозненных экспертов единого представления о
текущей ситуации, сложившейся в исследуемой предметной области.
207
МОДЕЛИРОВАНИЕ НАУКОЕМКИХ УСЛУГ В
ИНФОРМАЦИОННОЙ СРЕДЕ ANYLOGIC
Ляшенко Н.А., Олишевский Д.П.
Южный федеральный университет, СКНЦ ВШ,
факультет высоких технологий
E-mail: [email protected]
Актуальной проблемой современной стадии построения
инновационной экономики РФ является внедрение новых технологий.
Приоритетное направление развития должно быть отдано наукоемким
инновациям и высокотехнологичным производствам, предприятиям и
отраслям
в
различных
сферах
экономики.
В
научноисследовательской
сфере
актуальность
данной
проблемы
подтверждается целью Федеральной целевой программы (ФЦП)
"Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития
научно-технологического комплекса России на 2007 - 2012 годы" –
развитие научно-технологического потенциала для реализации
приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в
Российской Федерации. В инновационной инфраструктуре РФ важное
место занимают центры коллективного пользования (ЦКП),
национальная сеть которых создана и поддерживается в рамках ФЦП.
Особенность наукоемких услуг (НУ), оказываемых ЦКП,
заключается в значительной степени неопределенности, как ее
запроса заказчиком, так и предложения исполнителем. Процессы
оказания
НУ
разнообразны
по
форме,
используемому
инструментарию и содержательной последовательности процедур.
Поэтому первоочередная задача связана с анализом современного
инструментария и методологии моделирования, обеспечивающей
повышение эффективности процесса оказания НУ национальной
сетью ЦКП. Методом исследования процессов НУ является
имитационное моделирование (ИМ) – процесс конструирования
модели реальной системы и постановки экспериментов на этой
модели с целью либо понять поведение системы, либо оценить (в
рамках ограничений, накладываемых некоторым критерием или
совокупностью критериев) различные стратегии, обеспечивающие
функционирование данной системы [1].
Практически все присутствующие на рынке инструменты ИМ
разработаны для поддержки одного определённого подхода (см.
табл.1), что не соответствует наблюдаемому разнообразию процессов
оказания НУ. В этом смысле AnyLogic выгодно отличается от
остальных программных продуктов полной поддержкой всех
современных подходов имитационного моделирования.
Пакет программного обеспечения AnyLogic5 – отечественный
профессиональный инструмент имитационного моделирования нового
208
поколения, который существенно упрощает разработку моделей и их
анализ, обеспечивая [2].
Таблица 1
Инструменты имитационного моделирования.
ДискретноАгентное
событийное
Динамические
Подходы ИМ
моделирован
моделировани
системы
ие
е
VenSim™
Arena™
Swarm
Mat Lab™
PowerSim™
Extend™
RePast
LabView™
iThink™
SimProcess™
VisSim™
Программны
AutoMod™
Easy5™
е продукты ModelMaker
™
Promodel™
ИМ
Dynamo™
AnyLogic™
Системная
динамика
Инструмент AnyLogic основан на объектно-ориентированной
концепции. Объектно-ориентированный подход к представлению
сложных систем является лучшим на сегодняшний день методом
управления сложностью информации, эта концепция позволяет
простым и естественным образом организовать и представить
структуру сложной системы.
Графическая среда моделирования AnyLogic поддерживает
проектирование и разработку модели, выполнение компьютерных
экспериментов с моделью, включая различные виды анализа – от
анализа чувствительности до оптимизации параметров модели
относительно некоторого критерия.
Визуальное представление моделируемой системы позволяет
создавать модели с элементами анимации и управления, что упрощает
понимание между аналитиком и заказчиком модели, делая последнего
соучастником процесса постановки эксперимента, без необходимости
углубленного понимания сути зависимостей и процессов,
протекающих в модели системы и переработки самой модели.
Таким образом, в результате проведенного анализа методов и
инструментария моделирования, для реализации ИМ деятельности и
управления научных организаций, оказывающих наукоемкие услуги,
выбор был остановлен на программном инструменте AnyLogic,
обеспечивающем, в частности, возможности использования
различных подходов ИМ для построения наиболее ясной и адекватной
модели.
Литература:
1. Черноруцкий И.Г. Методы принятия решений [Текст] / И.Г.
Черноруцкий. – СПб.: БХВ-Петербург. – 2005. – 416 с.
2. Карпов, Ю.Г. Имитационное моделирование систем.
Ведение в моделирование с AnyLogic 5 [Текст] / Ю.Г. Карпов. –
СПб.: БХВ-Петербург, 2006. – 400 с.
209
МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И ИТИНФРАСТРУКТУРА ДЛЯ ПРЕПОДАВАНИЯ
НИЗКОУРОВНЕГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ
Маевский А.Э., Пеленицын А.М.
Южный федеральный университет,
факультет математики, механики и компьютерных наук
E-mail:[email protected]
В 2009/10 учебном году на факультете математики, механики и
компьютерных наук Южного федерального университета был введён
новый учебный курс «Микропрограммирование» для магистрантов
направления «Информационные технологии» и студентов пятого
курса специальности «Прикладная математика и информатика»
(специализация «Математическая кибернетика»). Было решено
использовать лабораторный практикум по этому курсу для обучения
низкоуровневому программированию на примере языка ассемблера
для архитектуры x86.
Задачи курса. Приводятся доводы в пользу выбора языка
ассемблера для архитектуры x86. Среди прочего это: наличие учебнометодических
материалов
(актуальных
при
обучении
старшекурсников, когда большая часть учебного процесса смещается
в сферу самостоятельной работы), востребованность «устаревшего»
языка ассемблера x86 для прикладных программистов, занимающихся
оптимизацией программ, написанных на высокоуровневых языках,
решение задач системных программистов в самых разных областях: от
реверс-инжиниринга
до
разработки
компиляторов
и
программирования встраиваемых устройств, которые хотя и
поддерживают собственные наборы инструкций, отличные от x86,
следуют общей парадигме низкоуровнего программирования,
отработанной на архитектуре x86.
Важным является согласованность курса с другими предметами в
учебном плане и ведущейся на факультете научной работой. Вопервых, данный курс, предшествует курсу «Методы разработки
оптимизирующих компиляторов» в магистратуре направления
«Информационные технологии», где могут быть использованы
заложенные в нашем курсе знания и навыки; во-вторых, он читается
одновременно с курсом по истории информатики [1]: мы полагаем,
что эволюция архитектуры x86 и её программных интерфейсов
является ярким примером основных тезисов этого курса по истории и
заостряем внимание на соответствующих примерах. Наконец, на
кафедре алгебры и дискретной математики разрабатывается крупный
проект по автоматическому распараллеливанию программ, частью
210
которого является оптимизирующий компилятор — его разработка
затрагивает вопросы низкоуровнего программирования.
Методическое обеспечение. При построении курса решен ряд
методических задач. Выбор между различными диалектами языка
ассемблера влияет на возможности использовании так называемых
макроассемблеров.
Эта
возможность
была
признана
не
соответствующей задачам курса, изложенным выше. Кроме
абстракции базового языка ассемблера, достигаемой развитыми
макросредствами, можно видеть аналогичную тенденцию в
учебниках, изначально снабжающих студентов программными
библиотеками, например, для решения рутинных задач ввода-вывода.
Хотя подобный подход был обоснован ещё Б. Мейером [2], он не был
принят на первом году чтения данного курса, чтобы не создавать
жёсткого ограничения на структуру курса. Тем не менее, эта идея
выглядит достаточно перспективной. Для обучения базовым
синтаксическим элементам языка оказалось удобным использовать, в
частности, задачи из электронного задачника М.Э. Абрамяна [3].
ИТ-инфраструктура. Наиболее приемлемой средой выполнения
заданий по курсу была признана ОС DOS, которая, в отличие от
современных ОС, предоставляет одну из наиболее тонких прослоек
между программистом и аппаратным обеспечением. Для работы в
этой системе использовалась свободная среда виртуализации
VirtualBox, развёрнутая в дисплейных классах факультета, и
свободный дистрибутив FreeDOS. В составе последнего можно найти
достаточный выбор свободных линковщиков и ассемблеров, в том
числе, поддерживающих «синтаксис MASM», наиболее адекватным с
точки зрения имеющейся литературы на русском языке. Самым
приемлемым способом обеспечения связи ОС с «внешним миром»
оказалось сетевое соединение по протоколу SFTP — для этих целей на
сервере факультета был запущен SFTP-сервер. Мы использовали
систему Moodle, развёрнутую по адресу edu.mmcs.sfedu.ru в сети
факультета, а также информационно-образовательный портал по
направлению «Информационные технологии» [4].
Литература.
1. Брагилевский В.Н. Курс истории информатики в магистратуре
по направлению «Информационные технологии» // Труды IV
международной
научно-практической
конференции
«Современные
информационные
технологии
и
ИТобразование». Москва. 2009.
2. Meyer B. The outside-in method of teaching introductory
programming // In Manfred Broy and Alexandre V. Zamulin eds.,
211
Ershov Memorial Conference, LNCS vol. 2890, pp. 66–78.
Springer, 2003.
3. Абрамян М.Э. Programming Taskbook 4 — электронный
задачник по программированию на языках Pascal, C, Visual
Basic // Научно-методическая конференция «Современные
информационные технологии в образовании: Южный
Федеральный округ», Ростов н/Д., 13–14 мая 2004 г. Тезисы
докладов. — Ростов н/Д.: Изд-во «ЦВВР», 2004. — С. 23–26.
4. Брагилевский В.Н.,
Михалкович С.С.,
Пеленицын А.М.
Разработка информационно-образовательного портала по
направлению «Информационные технологии» // Научнометодическая конференция «Современные информационные
технологии в образовании: Южный Федеральный округ», 23–25
октября 2008 г. Тезисы докладов. — Ростов н/Д.: Изд-во
«ЦВВР», 2008. — С.48–49.
212
СЕТЕВЫЕ АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЕ КОМПЛЕКСЫ
КАК ЭЛЕКТРОННО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ
НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ
Мазурицкий М.И., Панасов В.Л., Рубанчик В.Б.,
Таранова М.А.
Южный федеральный университет,
Центр “LACTES”
E-mail:[email protected]
Особенностью современного педагогического процесса является
то, что «центр тяжести» при использовании новых информационных
технологий постепенно переносится на обучающегося, который
активно строит учебный процесс, выбирая свою траекторию в
заданном учебном пространстве, а также в открытой образовательной
среде.
В соответствие с целевыми показателями 2009 г. в Южном
федеральном университете создан сетевой учебно-исследовательский
аппаратно-программный комплекс для модернизации учебно-научной
деятельности по инженерно-физическим специальностям ЮФУ.
Создан центр сетевых интерактивных электронных образовательных
ресурсов для студентов естественнонаучных и инженернотехнических
специальностей
с
использованием
аппаратнопрограммных комплексов с удаленным доступом и интерактивных
мультимедийных
моделирующих
компьютерных
программ,
работающих в сети Интернет. Разработаны новые технологии
индивидуально-ориентированного
образования,
активно
использующие дистанционный доступ через Интернет. Созданы
интерактивные многоуровневые электронные образовательные
ресурсы, которые наряду с теоретическими и методическими
материалами содержат также виртуальные лабораторные работы с
удаленным доступом. Электронные ресурсы, входящие в комплекс
«Современные
методы
исследования
строения
вещества»,
представляют собой полномасштабные интерактивные модули,
имитирующие работу дорогостоящего оборудования, приобретенного
университетом за последние годы. Высоко графический интерфейс,
трехмерное представление наружных и внутренних частей приборов,
управление через Интернет – позволяют на новом уровне проводить
занятия со студентами. Созданные интерактивные моделирующие
программы с высококачественным графическим представлением
изучаемых объектов и явлений наряду с виртуальными
лабораторными работами содержат также мультимедийное
представление теоретического материала. Программное обеспечение,
213
позволяющее
моделировать
функционирование
сложного
современного наукоемкого оборудования, предназначено для
студентов,
магистрантов
и
аспирантов,
выполнения
исследовательских и проектных заданий, лабораторных работ в
режиме удаленного доступа.
Наряду с виртуальными лабораторными работами отработан
механизм и выполнено прямое подключение к наукоемкому
оборудованию в режиме удаленного доступа. В частности, это
использовано для дистанционного управления устройствами,
содержащими источники ионизирующего излучения. В целом, это не
только повышает эффективность использования дорогостоящего
оборудования в учебном процессе, но и создает новые уникальные
возможности для расширения услуг центров коллективного
пользования ЮФУ.
Полученные результаты соответствуют ФЦП «Образование» и
стратегическим задачам развития ЮФУ:
 внедрение
новых
образовательных
принципов
с
использованием информационных и коммуникационных
технологий;
 создание научно-образовательных ресурсов коллективного
пользования;
 индивидуализация студенческой учебной и научной работы;
 активное использование в учебном процессе электронного
оборудования
с
целью
существенного
увеличения
возможностей самостоятельной работы студентов.
214
НЕКОТОРЫЕ РЕШЕНИЯ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ
ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭЛЕКТРОННЫХ УЧЕБНИКОВ
Мазурицкий М.И.1, Рубанчик В.Б.2
Южный федеральный университет,
(1)физический факультет,
(2)факультет высоких технологий
E-mail:[email protected], [email protected]
Четкого представления о том, каким должен быть электронный
учебник, до сих пор нет. Без ответа остаются важнейшие вопросы как
дидактического, так и технологического плана. Большинство учебных
ресурсов, которые относимых к этой категории, — перенос на
электронные носители материалов из обычных учебников, с
небольшими изменениями (анимации, звук) и добавлениями (тесты).
Такие ресурсы имеют право на существование, но ожидаемого нового
качества принципиально дать не могут, так как не учитывают
особенности восприятия в новой среде.
Чтобы повысить скорость и качество усвоения знаний, основной
задачей авторов учебников, в том числе и электронных, всегда должно
быть стремление всеми возможными способами снизить
неэффективную когнитивную нагрузку, которую испытывают
учащиеся при изучении материалов. И в этом смысле компьютерные
технологии формируют среду не только с принципиально новыми
возможностями, но и со своими важными отличиями даже в том, что
их объединяет с обычными учебниками.
Например, известно, что большинство пользователей читают и
воспринимают сложные по содержанию тексты с экрана хуже, чем со
страниц книги. Поэтому объем текста в электронных учебниках
должен быть приблизительно меньше, чем в обычных. Чтобы не
пострадала содержательная сторона, недостаток текста должен быть
компенсирован новыми приемами представления материалов.
С технической точки зрения есть два основных способа
реализации электронных учебников (ЭУ) — в виде обычной
прикладной программы, и в виде веб-приложения. Основным
преимуществом первого способа является возможность работы с
учебником на несетевом компьютере. Веб-приложения гораздо легче
модифицируются и распространяются, но обычно опираются на
поддержку сервера. Несмотря на явную наблюдающуюся тенденцию к
преобладанию систем Интернет-образования, проблема обеспечения
автономной работы ЭУ остается на повестке дня.
В
рамках
совместного
с
Сибирским
федеральными
университетом образовательного проекта по созданию обучающих
215
сетевых программных комплексов в центре Lactes Южного
федерального университета разработана универсальная оболочка для
ЭУ с блочно-модульной структурой учебных курсов. Основные
функциональные возможности этой оболочки реализованы
средствами веб-браузеров, причем, благодаря абстрагированию этих
функций от источников контента, учебные материалы могут
загружаться как с веб-сервера, так и с жесткого диска компьютера
клиента.
Чтобы обеспечить систематическое использование мер,
облегчающих восприятие учебных материалов, при создании
оболочки был решен целый ряд проблем, в которых переплетены
педагогический и технический аспекты.
Примером
этого
является
проблема
рационального
использования экранного пространства. Для ее решения была
разработана система постраничного представления учебных
материалов, позволяющая менять структуру верстки, и при
перелистывании легко переходить от двухстраничного представлению
материалов к одностраничному, и наоборот. Одной из задач этой
системы является исключение необходимости прокрутки, как
вредного фактора, приводящего к рассеиванию внимания.
Для использования смешанного (одно- и двухстраничного)
представления потребовалось
разработать соответствующую
навигационную систему и специальный интуитивно понятный язык
разметки, который используется для смыслового разбиения контента
на страницы. Чтобы обеспечить учащимся большую свободу в
перемещениях по блокам и модулям, был применен тип оглавления,
более похожий на обычное книжное оглавление, чем на принятое для
веб-сайтов, когда верстка предусматривает постоянное присутствие
оглавление на экране.
Одной из задач разработчиков веб-сайтов со страничным
представлением материалов является выбор типа навигационной
линейки, облегчающей просмотр страниц в произвольном порядке. В
данном случае для перемещений учебных материалов внутри одного
блока
учащемуся
предлагается
использовать
новый
тип
навигационной линейки, обеспечивающий быстрый доступ к любой
странице, даже при большом их количестве. Кроме того, реализована
возможность создавать собственные закладки, обеспечивающие
прямой доступ к материалам в рамках каждого модуля.
Важнейшим принципом разрабатываемых в Lactes подходов
является минимизация усилий, необходимых для реализации приемов,
снижающих когнитивную нагрузку. Только в этом случае станет
возможным их широкое тиражирование
Демонстрируется ряд примеров из реальных разработок.
216
ОБНАРУЖЕНИЕ ФАКТОВ ДУБЛИРОВАНИЯ
ИНФОРМАЦИИ В ДОКУМЕНТИРОВАННЫХ
РЕЗУЛЬТАТАХ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ УЧЕБНОЙ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СТУДЕНТОВ
Маликов А.В., Целиковский А.С.
Северо-Кавказский государственный технический
университет
E-mail:[email protected]
В условиях беспрепятственного доступа студентов к огромным
информационным ресурсам (Интернет, электронные библиотеки,
работы других студентов, в том числе параллельных и предыдущих
курсов) существует большое искушение при выполнении домашних
заданий (рефераты, курсовые проекты и т.д.) использовать отдельные
части уже существующих документов. В итоге часто работы
получаются собранными из отдельных «лоскутов». В связи с
развитием языковых утилит (синонимайзеров) задача распознавания
дублирования становится еще сложнее. Цель данной работы - внести
некоторые улучшения в существующие алгоритмы для повышения
полноты результатов обработки.
Предыдущие работы
Поиск полных дубликатов: для каждого документа вычисляется
хэш-функция. Выявление дубликатов производится путем поиска
значения данной функции в имеющейся базе. Обычно используются
MD2, MD5, или SHA алгоритмы хэш-функций.
Проблемы данного подхода очевидны: хэш-функции обычно
очень неустойчивы к незначительным изменениям файлов –
форматирование текста, изменение заголовка, опечатки и т.д.
В связи с этим применяют алгоритмы нечеткого сравнения. В
каждом методе на предварительном этапе из документов удаляются
разметка, стоп-слова и иные термы не подходящие по статистическим
характеристикам.
Векторная модель информационного поиска. В рамках этой
модели каждому терму в документах сопоставляется некоторый
неотрицательный вес. Таким образом, каждый документ может быть
представлен в виде k-мерного вектора. Сравнение производится путем
вычисления косинуса угла между векторами. Если значение будет
выше некоторого порога, документы считаются дубликатами. Данный
метод не учитывает структуры документов и вычисляет лишь
сходство двух документов, не учитывая их длины. Сложность
алгоритма O(n2), где n – количество сравниваемых документов.
Метод шинглов (DSC). Вместо отдельных термов в данном
методе используется хэш-функции их последовательностей
217
определенной длины, называемые шинглами. Получаем множество
шинглов для каждого документа. Из множества хеш-кодов
последовательностей, в соответствии с некоторой схемой случайного
отбора, выбирается подмножество, которое и служит т.н.
«отпечатком» (образом) документа. На основе этих шинглов можно
также использовать векторную модель либо использовать меру
Жакара для определения сходства:
Sim ( A, B) 
A B
A B
Сложность алгоритма O(n 2 ) .
Метод супершинглов(DSС-SS). Подобен простому методу
шинглов но вместо последовательностей термов использует
последовательность шинглов, таким образом, уменьшая количество
сравнений между документами.
Метод лексического типа (I-Match) используют свою базу
лексикона, на основе которой строится образ документа. В образ
входят лишь те термы, которые содержатся в лексиконе. Из образа
строится хэш-код документа. Метод не устойчив к изменениям текста.
Разрабатываемый алгоритм
Рассмотренные методы, как видно, обладают рядом недостатков:
неустойчивы к изменениям документов, не учитывают морфологические
и синонимические вариации термов, составляющих образ документа.
За основу мы взяли метод DSC. Имеется база данных синонимов, в
которой каждому терму соответствует идентификатор корпуса
синонимов. В нашем случае используется инвертированный ее вид.
После предварительной обработки текста при токенизации терм
приводится к начальной форме, отыскивается в базе синонимов и
дальше вместо него используется идентификатор корпуса синонимов.
Шинглирование производится путем отбора последовательностей
идентификаторов. Этот набор внутри каждого шингла сортируется для
нормализации порядка. Далее поступаем по стандартному алгоритму
DSС или DSС-SS, используя вместо хэш-кодов последовательности
термов
хэш-коды
отсортированной
последовательности
идентификаторов. Приведенный алгоритм позволяет повысить полноту
отбора дубликатов путем распознавания замен морфологических
признаков, синонимов и перестановок термов в тексте. Точность,
очевидно, уменьшится, но вероятность обнаружения нескольких
одинаковых шинглов в недублируемом документе все же низка.
Сложность алгоритма не изменится, т.к. дополнительные операции
меньшие по сложности (сортировка и поиск в инвертированной базе
синонимов сводятся к ntlog(Nt), где nt – количество термов в
анализируемом документе, Nt – количество термов в базе данных)
проходят в качестве подготовки к основному алгоритму.
218
МОДЕЛИ ОПЕРАТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ
ИНВЕСТИЦИЯМИ И ИХ ПРОГРАМНАЯ ПОДДЕРЖКА
Малыхин Г.Ю.
Южный федеральный университет,
факультет математики, механики и компьютерных наук
E-mail:[email protected]
Задача состоит в поиске правил управления имеющимися
инвестициями, или портфелем акций. Предварительно, с помощью
«распорядителя кредитов», имеющиеся акции разбиваются на две
группы: «хорошие» (вероятно, будут дорожать), и «плохие»
(вероятно, будут дешеветь). Стоимость акций изменяется во времени.
Сумма инвестиций предполагается постоянной, и увеличение
прибыли может достигаться за счёт продажи части инвестиций и
вложения полученных финансовых ресурсов в другие источники
дохода. Попытки прогнозировать стоимость акций недостаточно
надёжны, поэтому управление заключается в выборе покупки и
продажи акций на каждый момент принятия решений. Цель задачи
состоит в получении максимальной прибыли, возникающей из
разницы стоимости в начале и конце каждого периода.
На момент принятия решений, исходными данными задачи
являются:
 Список акций, разбитых на подмножества M k .
 Количество акций в каждом подмножестве n k .
 Цена акций c k .
Полный финансовый ресурс S состоит из актива A и кэша K :
A   ck nk ; S  A  K .
Задача состоит в выборе m k - новых значений n k так, чтобы
уложиться в ресурс и максимизировать новый актив:
 c k mk  S ;  c k mk  max .
Эта задача представляет собой хорошо известную «задачу о
ранце» и эвристическое решение состоит в следующем:
1. Выбирается максимальное c k ;
2. В этом подмножестве находится максимально возможное по
ресурсу число акций m k ;
3. Если ресурс еще не исчерпан, необходимо перейти к
следующему по максимальности значению c k , и так до исчерпания
ресурса или невозможности на остаток, идущий в кэш, приобрести
хотя бы одну акцию.
219
Для решения задачи можно воспользоваться методом ветвей и
границ. Как ни странно, но вполне рабочим оказался метод решения
данной задачи как нахождение решений диофантова уравнения. При
этом количество решений сокращается отбором по оптимуму, что
позволяет избавится от неоптимальных решений.
Для решения данной задачи также была составлена простая
программа, решающая диофантово уравнение, и выдающая все
возможные наборы значений m k .
Список использованной литературы:
1. С.В. Жак. «Экономика для инженеров». М., «Вузовская книга»,
2004.
2. «Знание», серия ВТ, 1988, №8.
3. Безрукова Л.И, Жак С.В. Задача о ранце и её приложения.
Модели и дискретные структуры, сб. научных трудов. Элиста, 1993.
220
РАНЖИРОВАНИЕ ДОКУМЕНТОВ ПО РЕЛЕВАНТНОСТИ
ЗАПРОСУ ПРИ ПОИСКЕ В ЭЛЕКТРОННОЙ
БИБЛИОТЕКЕ РЕСПУБЛИКИ КАРЕЛИЯ
Марахтанов А.Г., Насадкина О.Ю.
Петрозаводский государственный университет
E-mail: [email protected], [email protected]
В 2004 году Региональным центром новых информационных
технологий Петрозаводского государственного университета была
разработана Электронная библиотека Республики Карелия (ЭБ РК),
которая активно используется и в настоящее время. Данный ресурс
содержит более 1500 полнотекстовых изданий по различным областям
знаний, многие из которых используются в учебном процессе
студентами и сотрудниками ПетрГУ [1].
Каждое издание в ЭБ РК снабжено набором полей – метаданных,
содержащих информацию об авторах данного ресурса, его названии,
годе и месте издания, ключевых словах и т.п. Эти поля формируются
в соответствии со стандартом метаописаний Dublin Core. На
основании метаданных осуществляется поиск ресурсов в библиотеке.
Несмотря на востребованность ЭБ РК в учебной, научной и
практической деятельности, выявлен целый ряд проблем с
организацией поиска и навигации в ней, что понижает эффективность
использования библиотеки в целом [2]. Одной из таких проблем
является отсутствие механизмов ранжирования результатов поиска в
соответствии с релевантностью запросу пользователя.
Если обозначить Q = {q1, .., qm} – запрос пользователя, состоящий
из m различных слов, а D = {d1, .., dn}– множество из n документов,
среди которых осуществляется поиск, то для решения задачи
ранжирования необходимо выбрать и применить функцию rel(Q,d),
где d
D, для каждого документа d коллекции D, а затем
отсортировать документы по убыванию значения данной функции.
Таким образом, для документов, лучше соответствующих запросу,
данная функция должна возвращать большие значения, чем для
документов, менее соответствующих запросу.
Степень соответствия документа запросу зависит от многих
факторов, в частности, от того, где именно в документе (или в полях
метаописания) встречается искомое слово (слова), насколько часто и
т. п.
Одним из подходов в определении степени релевантности
является подсчет коэффициента TF*IDF. Данные подход
предполагает, что для каждого слова запроса вычисляется вес,
221
который пропорционален количеству употребления этого слова в
документе (TF), и обратно пропорционален частоте употребления
слова в других документах коллекции (IDF).
Одной из широко известных функций ранжирования является
функция BM25 [3].
Где fr(qi, d)– частота появления слова qi в документе d, |d|- общее
число слов в документе d,
– средняя длина всех документов
коллекции D, k1 и b – свободные коэффициенты. IDF(qi ) - обратная
частота документа, в самом простом случае вычисляемая так:
где n – общее число документов в
коллекции, n(q) – число документов, содержащих слово q.
Существенным недостатком формулы BM25 является то, что она
не учитывает степень значимости поля, в котором встретилось
совпадение, хотя, если слово из запроса пользователя присутствует в
заголовке документа, это более значимо, чем если оно присутствует
только в тексте. Отмеченный недостаток исправлен в
модифицированной формуле BM25F [4]. В ней итоговая
релевантность определяется как сумма значений, вычисленных по
каждому из полей метаописания, с учетом нормировки по средней
длине поля, а не документа в целом. При этом, для каждого поля
устанавливаются свои значения свободных коэффициентов, по сути
определяя важность одного поля относительно других.
Одним из способов определения оптимальных значений
свободных коэффициентов в формулах BM25 и BM25F является
«прогон» формул по набору запросов и документов, результат
ранжирования по которым заранее известен. Кроме того, для
определения коэффициентов может использоваться экспертный
подход.
Предполагается реализация механизма ранжирования документов
по релевантности запросу при поиске в Электронной библиотеке
Республики Карелия на основе функций BM25 и BM25F.
Разработка и реализация механизмов ранжирования документов
ЭБ РК в соответствии с релевантностью их запросу пользователя,
наряду с другими мерами, направленными на улучшение поисковых и
навигационных механизмов в библиотеке (таких, как полнотекстовый
поиск, поиск по авторам, поиск с учетом морфологии) позволит
повысить эффективность использования данного ресурса в учебной,
научной и практической деятельности.
222
Литература:
[1] Рузанова Н.С., Насадкина О.Ю., Байтимиров Л.З., Гушкалова
А.Г., Марахтанов А.Г. Электронная библиотека Республики Карелия.
Труды XIV Всероссийской научно-методической конференции
Телематика'2007 (18-21.06.2007, г. Санкт-Петербург). 2007. Т. 2.
С. 390-391.
[2] Байтимиров Л. З., Власова А. Г., Марахтанов А. Г., Насадкина
О. Ю., Фотина Е. В. О проблеме информационного поиска в
Электронной библиотеке Республики Карелия. Материалы научнометодической конференции "Университеты в образовательном
пространстве региона: опыт, традиции и инновации" (16-17 февраля
2010 г., Петрозаводск). 2010. С. 71-74.
[3] Stephen E. Robertson, Steve Walker, Susan Jones, Micheline
Hancock-Beaulieu, and Mike Gatford. Okapi at TREC-3. In Proceedings of
the Third Text REtrieval Conference (TREC 1994). Gaithersburg, USA,
November 1994. с. 109-126
[4] Hugo Zaragoza, Nick Craswell, Michael Taylor, Suchi Saria, and
Stephen Robertson. Microsoft Cambridge at TREC-13: Web and HARD
tracks. In Proceedings of TREC-2004, 2004.
http://trec.nist.gov/pubs/trec13/papers/microsoft-cambridge.web.hard.pdf
223
ОБУЧЕНИЕ ИНОСТРАННОМУ ЯЗЫКУ
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНФОРМАЦИОННЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ
Мелконян А.А., Ковальская С.Н.
Южный федеральный университет,
кафедра немецкого.языка
E-mail: [email protected]
В последнее время все чаще говорят о применении новых
информационных технологий, подразумевая не только современные
технические средства, но и новые формы преподавания, и новый
подход к процессу обучения. Использование информационнокоммуникационных технологий при изучении иностранных языков
помогает не только реализовать личностно-ориентированный подход
в обучении и способствует повышению интереса к учебе, но и
позволяет реализовать коммуникативный подход к овладению всеми
аспектами иноязычной культуры: познавательным, учебным,
развивающим и воспитательным, а внутри учебного аспекта – всеми
видами речевой деятельности: чтением, говорением, аудированием,
письмом.
Прорыв в области ИКТ, происходящий в настоящее время,
заставляет пересматривать вопросы организации информационного
обеспечения
преподавательской
и
научно-исследовательской
деятельности.
Можно
выделить
несколько
возможностей
использования информационных технологий при обучении
иностранных языков:
1. для поиска литературы а) в электронном каталоге библиотеки
учебного заведения; б) в Internet с применением браузеров типа
Internet Explorer, Opera, Mozilla Firefox и др., различных поисковых
машин (Yandex.ru, Rambler.ru, Mail.ru, Aport.ru, Google.ru, Metabot.ru,
Search.com, Yahoo.com, Lycos.com и т.д.);
2. для работы с литературой в ходе реферирования,
конспектирования, аннотирования, цитирования и т.д.;
3. для автоматического перевода текстов с помощью программпереводчиков (PROMT XT, Google-Переводчик, Worldlingo, Pragma,
Multitranse), с использованием электронных словарей (Abby Lingvo
7.0., МультиЛекс, Polyglossum, Assistant AD);
4. для хранения и накопления информации (CD-, DVD-диски,
внешние накопители на магнитных дисках, Flash-диски);
5. для планирования процесса исследования (система управления
Microsoft Outlook);
224
6. для общения с ведущими специалистами (Internet, электронная
почта);
7. для обработки и воспроизведения графики и звука
(проигрыватели Microsoft Media Player, WinAmp, Apollo, WinDVD,
zplayer, Movie Maker, Pinnacle Studio, программы для просмотра
изображений ACD See, Adobe PhotoShop, CorelDraw, программы для
создания схем, чертежей и графиков Visio) и др.;
8. для пропаганды и внедрения результатов исследования
(выступления в видеофорумах, телемостах, публикации в СМИ,
Интернет).
Также информационные технологии могут оказать помощь в
создании по результатам исследования учебных и воспитательных
фильмов, мультфильмов, передач на иностранном языке, обучающих
компьютерных программ, игр, интерактивных путешествий,
энциклопедий и т.д.
Одним из средств ИКТ является телекоммуникационный проект,
так как он представляет собой относительно законченный комплекс
деятельности (учебно-познавательной, исследовательской, творческой
или
игровой),
организованной
на
основе
компьютерной
телекоммуникации. В ходе данного вида работы предполагается
полное изучение материала по той или иной теме с использованием
разного рода воздействий.
Исходя из целей обучения иностранному языку, можно
предложить такую типологизацию телекоммуникационных проектов:
1. Языковые телекоммуникационные проекты: обучающие,
направленные на овладение языковым материалом и на формирование
речевых навыков и умений; лингвистические (изучение языковых
особенностей, языковых реалий (неологизмов, фразеологизмов,
поговорок), изучение фольклора), филологические (изучение
этимологии слов, литературные исследования);
2. Культурологические (страноведческие телекоммуникационные
проекты: исторические (изучение истории страны, города),
географические
(изучение
географии
страны,
города),
этнографические (изучение традиций и быта народа, народного
творчества, национальных особенностей культуры разных народов),
политико-экономические
(ознакомление
с
государственным
устройством стран, с общественными организациями; посвященные
законодательству страны; посвященные финансовой и денежной
системам), искусствоведческие, посвященные проблемам искусства,
литературы, архитектуры, культуры страны изучаемого языка;
3. Игровые: социальные (учащиеся исполняют различные
социальные роли), деловые (моделирование профессиональных
ситуаций), драматизированные (изучение литературных произведений
225
в игровых ситуациях, где учащиеся выступают в роли персонажей),
воображаемые путешествия (обучение речевым структурам, клише,
специфическим терминам, диалогам, описаниям, рассуждениям и т.п.).
Все вышеперечисленные проекты (при том условии, что они
ведутся на иностранном языке) представляют для преподавателя
интерес, поскольку они создают условия для реальной языковой среды,
на базе которой формируется потребность общения на иностранном
языке и, как следствие, потребность в изучении иностранного языка.
Работа с проектами – наиболее удачный, оптимальный вариант
изучения иностранного языка. При обучении лексике, фонетике,
грамматике наиболее часто нами используются обучающие фильмы из
видеокурса “Impressionen aus Deutschland”, страноведческих
видеокурсов “Eine Reise durch deutsche Städte und Regionen, zu
Kulturdenkmäler und idyllischen Landschaften” и “Magic Rhein von der
Schweiz bis nach Holland”, электронные учебники (Themen aktuell 1, 2,
Tangram, Assimil, Delfin и др.), схемы, таблицы и различные виды
тестирования (использование программ «Test Designer, Microsoft Power
Point »), демонстрируемые с помощью компьютера и мультимедийного
проектора или интерактивной доски.
Следовательно, использование ИКТ на уроке иностранного языка
возможно при изучении практически любой темы. При правильном
расположении, удачном цветовом оформлении, использовании схем и
таблиц, голосовом сопровождении (произношение примеров на
иностранном языке) материал будет восприниматься легче и быстрее,
так как будет задействована большая часть рецепторов. Меньшими
станут и затраты времени на уроке – исчезнет необходимость
записывания материала на доске.
Использование информационных технологий дает в итоге толчок
развитию новых форм и нового содержания традиционных видов
деятельности учащихся, что ведет к их осуществлению на более
высоком уровне. Ведь образование - это непрерывный и динамичный
процесс, который должен продолжаться и за пределами урока. Поэтому
не последнюю роль здесь играет способность педагога заинтересовать
студента, в том числе, и посредством применения современных
технологий.
Возможности
использования
компьютерных
технологий
безграничны. Компьютеризация при проведении учебных занятий по
иностранному языку является эффективным средством, открывающим
новые возможности в рефлексии учебной деятельности, позволяющим
по-новому организовать учебный процесс, стимулирующим
мотивацию учения, развития творческих сил студентов, позволяющим
выработать у студентов специфические умения, которые не могут быть
сформированы на бескомпьютерных этапах обучения.
226
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРИ ОЦЕНКЕ БЛИЗОСТИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛ ЬНОГО
РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИЧЕСКОЙ ВЕЛИЧИНЫ К
НОРМАЛЬНОМУ
Монастырский Л.М., Игнатова Ю.А., Цветянский А.Л.
Южный федеральный университет,
физический факультет
E-mail: [email protected]
В реальной практической работе приходится иметь дело с
результатами измерений, которые в той или иной степени
отклоняются от нормального распределения. Поэтому при
статическом анализе нового экспериментального материала нередко
возникает
необходимость
оценить
степень
близости
экспериментально наблюдаемого распределения к нормальному.
При современном уровне развития электронно-вычислительной
техники получило широкое распространение использование
электронных тренажёров, имитирующих лабораторный эксперимент.
Для получения квазиэкспериментальных значений измеряемой
величины разработчиками используется генератор случайных чисел,
соответствующих нормальному распределению. В связи с этим
возникает вопрос о близости экспериментального распределения
измеряемой физической величины к нормальному распределению.
Оценка близости экспериментального распределения измеряемой
физической величины к нормальному распределению проводилась
для результатов измерений сопротивлений набора одинаковых по
номиналу резисторов.
В работе использовался набор резисторов (100 штук).
Сопротивление резисторов измерялось с помощью универсального
цифрового вольтметра В7-23. Производство резисторов на заводе –
сложный технологический процесс. В результате величина
сопротивления резисторов может отличаться от номинала, указанного
на каждом экземпляре. Это связано с технологическими
погрешностями при изготовлении резисторов. В данной работе для
измерения сопротивления используется измерительный прибор,
который обеспечивает точность до сотых долей процента
относительной погрешности. Таким образом, погрешностью
измерений, связанной с измерительным прибором, можно пренебречь
по сравнению с отклонениями, полученными в технологическом
процессе изготовления резисторов.
227
Оценка степени близости распределения результатов измерений
сопротивления набора резисторов к нормальному проводилась на
основе χ2-критерия [1].
Обработка результатов определения сопротивлений набора
резисторов для расчета χ2-критерия проводилась с помощью
математического пакета «Статистика».
Кроме того, определение отклонения распределения случайной
величины х от нормального можно оценить с помощью
коэффициентов асимметрии Аs и Еk, которые при строго нормальном
распределении равны нулю. Если величина As>0, распределение
имеет положительную асимметрию (максимум распределения смещен
влево), при As < 0 – отрицательную (максимум распределения смещен
вправо); если Еk>0 – вершина распределения более заостренная по
сравнению с нормальным распределением, а при Еk < 0 – более
пологая.
Полученные значения χ2-критерия, коэффициентов асимметрии и
эксцесса для распределения результатов определения сопротивления
резисторов показали, что отличие экспериментального распределения
результатов измерений сопротивления резисторов от нормального
незначимо.
Литература:
1. Смагунова А.Н. Методы математической статистики в
аналитической химии/А.Н. Смагунова, О.М. Карпукова – Иркутск:
изд-во Иркутского госуниверситета, 2008.
228
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В
ФИЗИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ
Монастырский Л.М., Игнатова Ю.А., Цветянский А.Л.
Южный федеральный университет
E-mail:[email protected]
С первых дней обучения в вузе будущие физики и инженеры
обычно приступают к занятиям в физической лаборатории, основная
задача которых – научить правильно измерять различные физические
величины.
В программу работы лаборатории включаются как простейшие
измерения длины, объема, плотности вещества, так и более сложные
опыты по измерению различных электрических и оптических
величин, молекулярной массы, вязкости и т.п.
Как правило, на занятиях в физической лаборатории элементам
теории ошибок, на основе которой студенты должны после получения
результата измерения оценить его погрешность уделяется очень мало
времени, а полноценный курс математической статистики студенты
слушают только на третьем году обучения. В результате такого
положения студенты, порой очень эрудированные, не всегда умеют
грамотно оценить погрешности результатов измерений.
Неумение правильно статистически обработать результаты
измерений может привести к их неверной интерпретации. Поэтому
очень важно научить студента обрабатывать результаты измерений,
правильно оценивать случайные погрешности и исключать или
учитывать систематические погрешности.
В большинстве случаев статистическая обработка достаточно
громоздка и опирается на математический аппарат, с которым студентыпервокурсники ещё не знакомы. Поэтому авторами для обработки
результатов измерений, полученных в физической лаборатории,
предложено использование математического пакета «Статистика».
Данный математический пакет при несложном интерфейсе
позволяет даже не специалисту в области статистической обработки
измерений, провести грамотную статистическую оценку и правильно
интерпретировать результат.
Для изучения элементов теории ошибок, на основе которой
студенты должны оценить погрешность измерений, авторами
разработаны 3 лабораторные работы, задача которых преподнести
теорию ошибок в простой и доступной для студентов-первокурсников
форме и научить пользоваться математическим пакетом «Статистика».
Данные лабораторные работы внедрены в учебный процесс
физического факультета Южного федерального университета на
кафедре общей физики. Имеющийся опыт, показал, что выполнение
приведенных работ существенно облегчает изучение и понимание
теории ошибок студентами-первокурсниками в рамках лабораторного
практикума по физике.
229
МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ СВОБОДНО –
РАСПРОСТРАНЯЕМОГО МАТЕМАТИЧЕСКОГО ПАКЕТА
SCILAB В ПРОФИЛЬНОЙ ШКОЛЕ
Москвин К.М.
Южный федеральный университет,
Педагогический институт
E-mail: [email protected]
В последнее время очень часто звучит вопрос о компьютерной
математике, которому посвящаются различные семинары и
конференции, однако изучение и приобретение навыков работы хотя
бы в одной из современных математических систем вызывает
трудности у учащихся как технических, так и гуманитарных
направлений. Из-за дороговизны прикладных математических пакетов
не все учебные заведения могут позволить себе купить качественное
программное обеспечение. Однако в последнее время появилось очень
много математических пакетов, которые распространяются свободно
и бесплатно. Одним из таких является Scilab, аналог всемирно
известного Matlab, который среди большого многообразия различных
математических и статистических систем всё чаще стал
использоваться не только инженерами, студентами, но и
школьниками.
С января 2009 г. на сайте компании "Армада" (http://armd.ru)
стали доступны первые официальные дистрибутивы свободного
программного обеспечения, ориентированные на использование в
общеобразовательных школах. Среди программ, которые могут
использоваться в школе и других образовательных учреждениях
существуют такие системы математических вычислений как Maxima и
Scilab.
В настоящее время Scilab – это недостаточно знакомый
программный продукт для российского студента, школьника,
преподавателя. Существует отдельный опыт использования данного
пакета в учебном процессе у украинских коллег (Донецкий
национальный технический университет, Чеснокова О.В., Алексеев Е.
Р., Рудченко Е. А.), которые разработали специальный курс
информатики для студентов общеинженерных специальностей и для
трёх экологических специальностей на базе этой компьютерной
системы.
Следует отметить нехватку методической составляющей
применительно к данному программному продукту на российском
образовательном поле, поэтому разработка элективного курса для
профильной подготовки учащихся по информатике (математике)
«Решение основных задач линейной алгебры помощью средств
230
математического пакета Scilab» и подобных курсов для НПО и СПО
является актуальной.
Одним из основных достоинств данного курса является
совершенствование навыков применения учащимися ИКТ для
решения прикладных задач, формирование умения самостоятельно и
осознанно выбирать из многочисленного количества инструментов
информатики те, которые наиболее эффективно способствуют
решению конкретной проблемы, расширение возможностей учащихся
в отношении дальнейшего профессионального образования.
Примерное
тематическое
планирование
предлагаемого
элективного курса представлено в таблице 1.
Таблица 1
Тематическое планирование
№
Содержание
Т
Введение.
Среда Scilab.
Основные
команды
главного меню
Основы работы
в SciLab:
переменные и
функции
1
3
Матрицы и
массивы в
Scilab
2
4
Решение задач
линейной
алгебры в Scilab
3
1
2
2
Количество часов
П
Контроль
Сам.
раб.
1
2
Всего
часов
2
1
1
6
3
1
1
7
4
1
1
9
Всего часов
24
Основная методическая установка курса — обучение школьников
навыкам самостоятельной работы.
Данный курс был апробирован на базе МОУ Буденовская СОШ
№80 (информационно-технологический профиль) Сальского района
Ростовской области.
231
ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛИТИЧЕСКОЙ НАПРЯЖЕННОСТИ
МЕТОДАМИ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО АНАЛИЗА
ДАННЫХ
Мощенко И.Н., Литвинов С.В.
Южный федеральный университет,
СКНЦ ВШ
E-mail: [email protected]
На конкретном примере (пилотное исследование на 4-х
студенческих группах) показана разработанная методика анализа
групповой политической напряженности с помощью компьютерных
средств интеллектуальной обработки данных. В качестве
количественной меры политической напряженности использовалась
обобщенная вероятность поддержки или отрицания существующего
политического порядка, нормированная от -1 (полное неприятие
политического порядка) до +1 (полное приятие). Эта вероятность
определялась из условия минимизации введенного нами потенциала
политической напряженности, зависящего от усредненных факторов
эмоционального отношения к политическому порядку [Мощенко
И.Н. Психосемантическая феноменологическая модель групповой
политической напряженности. //Инженерный вестник Дона, 2010. №1.
http://www.ivdon.ru/magazine/latest/n1y2010/ (доступ свободный) —
Загл. с экрана. — Яз. рус.].
Исходные данные для расчета факторов определялись на основе
метода семантического дифференциала, путем анкетирования. В
анкету входило 19 первичных биполярных эмоциональных
характеристик политического порядка. Предварительная обработка
результатов анкетирования проводилась с использования пакета
многомерного оперативного анализа данных «IBM Cognos Series 7».
Получены семантические портреты (в пространстве первичных
биполярных характеристик) идеального положительного, идеального
отрицательного и
существующего
политических
порядков,
позволяющие судить о степени группового приятия или неприятия
существующего порядка.
Для
дальнейшего
исследования
использовался
пакет
«STATGRAPHICS Plus for Windows». Были проведены многомерные
факторный и дискриминантный анализы. Получено, что все
первичные характеристики сводятся всего к трем независимым
факторам («сила», «активность» и «оценка», факторы приводятся по
степени значимости), описывающие 86% дисперсии исходных
данных. Рассчитаны вышеуказанные семантические портреты, но уже
232
в пространстве факторов и проведен сравнительный анализ.
Получено, что по фактору «оценка» отношение исследуемой группы к
существующему политическому порядку близко к их отношению к
идеальному
отрицательному
порядку.
Другими
словами,
существующий политический порядок оценивается отрицательно. С
другой стороны, по наиболее значимому фактору «сила», отношение к
существующему порядку, наоборот, близко к отношению к
идеальному порядку. То есть, несмотря на общую отрицательную
оценку,
существующий
порядок
воспринимается
как
удовлетворяющий. Фактор «активность» близок к нулю для всех
трех портретов. Это говорит об общей низкой групповой
политической активности.
По полученным результатам, с использованием методов теории
катастроф, был определен потенциал групповой напряженности и
рассчитана групповая вероятность поддержки или отрицания
существующего политического порядка. Последняя близка к
нулевому значению, что численно подтверждает вывод о низкой
политической активности исследуемой аудитории. Существующий
политический порядок ни поддерживается, ни отрицается.
Найденный потенциал политической напряженности позволил
также определить в пространстве вышеупомянутых факторов области
возможных скачкообразных изменений этой вероятности. Получено,
что настоящая ситуация далека от областей со значительными
отрицательными скачками (т.е. от областей политических волнений).
Политические волнения для исследуемой аудитории могут произойти
только при значительном увеличении политической активности, с
одновременным снижением «силовой» оценки существующего
порядка.
233
РОЛЬ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
В СОВРЕМЕННЫХ МЕЖДУНАРОДНЫХ
ЭКОНОМИЧЕСКИХ ОТНОШЕНИЯХ
Муратова А.В.
Донской государственный технический университет
Современные информационные технологии кардинальным образом
меняют повседневную жизнь миллионов людей, проникая во все сферы и
области деятельности. Не являются исключением и международные
экономические отношения. Эти изменения необходимо обязательно
учитывать в образовательном процессе при подготовке современных
специалистов в области мировой экономики.
Развитие стран мирового сообщества характеризуется постоянным
расширением их взаимных хозяйственных связей. Этот процесс привел к
созданию международной экономики – многогранного и сложного
явления, выражающего высший этап развития общественного
производства и функционирующего как системное образование на
интернациональном уровне. Страны, участвующие в развитии
международной экономики, естественно, играют разную роль в данном
процессе и решают различные задачи. Однако при этом, как правило,
преследуется главная цель – максимально использовать преимущества
совокупного экономического потенциала мирового сообщества.
Развитие мирового рынка с его многочисленными секторами влечет
за собой рост объема валютных, кредитных, финансовых расчетных
операций. Увеличиваются документооборот, количество деловых бумаг платежных и унифицированных коммерческих и финансовых
документов. Между участниками рынка происходят обмен информацией,
передача сведений о курсах валют и ценных бумагах, процентных
ставках, положении на разных рынках, надежности партнеров и др.
Информационные потоки выходят за национальные границы. В итоге
формируется банк данных для рынка информационных услуг в мировом
масштабе. В рамках ООН создана организационная структура для
координации работ межправительственных и других организаций
экономического, коммерческого, финансового, телекоммуникационного
профиля. Постоянные рабочие группы разрабатывают новые и
совершенствуют действующие стандарты по международным валютным,
кредитным, финансовым, расчетным операциям. Временные рабочие
группы периодически обсуждают проблемы ценных бумаг, дорожных
чеков, золота и других драгоценных металлов, банковских операций.
Система обмена информацией предназначена для пользования не только
узким кругом профессионалов, но и всех участников рыночной
экономики.
С развитием современных информационных технологий меняется
сам предмет теории международных экономических отношений.
234
Теоретическое осмысление современных международных экономических
отношений без учета роли новых информационных технологий
становится просто невозможным. Качественные изменения находят
отражение в процессе выработки решений. Сейчас аналитик, работающий
с конкретными внешнеполитическими и экономическими проблемами,
сталкивается с последствиями информационной революции не только
при изучении того или иного явления международной жизни.
Информационные технологии меняют сам труд исследователя.
Осознание природы этих изменений - необходимая предпосылка для
решения практически любой прикладной задачи.
Интернет создал беспрецедентную потребность в постоянном и
быстром обмене информацией во всех секторах деятельности.
Информационные сети, соединенные в Интернет постоянно
обрабатывают частную, деловую и военную информацию. Подобные
качественные изменения в процессах сбора данных, их переработки в
информацию и распространении этой информации и составляют основу
так называемой информационной революции.
Информация сейчас является стратегическим ресурсом, который
должен управляться эффективно для того, чтобы достичь превосходства.
В силу того, что информация играет такую ключевую роль, любое
действие, предпринятое в информационной сфере, может иметь
последствия для физической области (материалы, персонал, финансы) и
для области абстракций (система убеждений).
Технологии информационной эпохи делают национальные
экономики более чувствительными к глобальному развитию, повышают
культурное и политическое сознание части мирового населения и
подпитывают радикальные движения, которые подталкивают мировую
фрагментацию и дестабилизацию.
В настоящее время уже начала возникать новая экономика,
основывающаяся на информационных службах. Эта новая экономика
разрушает иерархию промышленного мира. Крупные корпорации - как
частные, так и государственные - которые и составляют правящую сеть
нашего времени, должны контролировать информацию, чтобы держать
систему в стабильности.
В области международных экономических отношений весьма
заметны изменения, которые новые информационные технологии внесли
в труд аналитиков, занимающихся прикладными проблемами. Прежде
всего, объем информации, доступной им, возрос в десятки, а то и в сотни
раз. Причем речь идет лишь об информации, действительно относящейся
к предмету исследования, игнорирование которой может сделать
результаты анализа некорректными. Хотя сам доступ ко всей этой
информации большей частью возможен, он далеко не всегда бесплатен
(многие данные предоставляются только на коммерческой основе) и
требует затрат на коммуникационное оборудование. Сам анализ
235
подобного объема информации (время на который при большинстве
прикладных исследований ограничено) также требует специального
оборудования, программного обеспечения и труда многих достаточно
квалифицированных специалистов самых разных специальностей (не
всегда напрямую связанных с международными отношениями). В случае
если исследование не являлось заказным, необходимо достаточно
широкое распространение его результатов.
Обобщая вышеизложенное, можно с уверенностью говорить о
возрастающей роли информационных технологий в развитии
международных экономических отношений на современном этапе,
которую необходимо учитывать на всех этапах реализации данного
направления деятельности, уделяя особое внимание подготовке
специалистов.
236
ПОВЫШЕНИЕ КВАЛИФИКАЦИИ РАБОТНИКОВ
ОБРАЗОВАНИЯ ЮЖНОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО ОКРУГА
Муратова Г.В.1, Гончарова В.И.2, Ткачева Л.А.1,
Хлебунова С.Ф.2
(1)Южный федеральный университет, ЮГИНФО
(2) РО ИППК и ПРО
E-mail: [email protected], [email protected],
[email protected]
Повышение квалификации управленческих кадров среднего и
высшего
звена
требует
особого
внимания,
так
как
институциональные, финансово-экономические и другие изменения в
образовании носят интенсивный и инновационный характер и,
соответственно, требуют переосмысления подходов к подготовке
управленческих кадров.
Именно в управленческой среде формируется мотивация к
инновационному мышлению и поведению: инновационные подходы к
обучению в системе повышения квалификации рассматривается как
ресурс инновационного развития государства в целом.
По государственному контракту № 847, заключенному 28 ноября
2008 г., между Федеральным агентством по образованию и Южным
федеральным университетом, ЮФУ должен был разработать и
апробировать
модели
системы
непрерывного
образования
(повышения квалификации) кадров управления образованием в
Южном федеральном округе.
В рамках реализации проекта был разработан учебный план
«Программы повышения квалификации кадров управления
образованием в регионах» (72 часа), который можно условно разбить
на 3 модуля: педагогический, экономический и информационный,
включающий следующие дисциплины:
 Стратегическое управление развитием образования
 Финансирование образования
 Бюджетирование
 Государственная инвестиционная политика и частногосударственное партнерство
 Управление развитием персонала
 Управление качеством образования
 Технологический подход к организации
образовательной деятельности (тестер)
 Информационные технологии
 Современные образовательные технологии
237
 Интернет в образовательной деятельности
Программа носит модульный,
практико-ориентированный
характер, нацелена на деятельностное освоение теоретических основ и
нормативной базы современного управления в образовательных
учреждениях и органах управления образованием.
Отбор содержания и форм обучения учитывают результаты
входной и промежуточной диагностики слушателей, которая
проводилась в начале и по окончанию каждого модуля.
Входная диагностика позволяет изучить ценностные ориентиры,
цели и задачи деятельности руководителей (слушателей курсов),
отношение к инновациям, стратегические управленческие решения,
за счет которых осуществлялись изменения, характер управленческих
решений о внедрении инноваций, определить, какие изменения
достигнуты в управлении, с какими рисками и ограничениями
сталкиваются руководители при внедрении инновационных подходов,
выявить отношение и понимание руководителем тенденций развития
современного
образования
в
контексте
поставленных
государственных задач в новой модели образования 2020 и в рамках
национальной образовательной инициативы «Наша новая школа».
Входная
диагностика
позволила
выявить
уровень
профессиональных компетенций руководителей по обозначенным
вопросам, познакомиться всей группе с инновационными
направлениями развития муниципальных систем образования.
Входная диагностика позволила приблизить содержание и
практическую направленность модуля к реальным потребностям
слушателей курсов и осуществить коррекцию их профессиональных
намерений через осмысление важных понятий: стратегия развития,
миссия образовательного учреждения, личная миссия руководителя,
цели и ценности инновационного
развития, стратегические
проблемы, стратегическое планирование и позиционирование,
организационная концепция управления изменениями, базовая
направленность управленческой деятельности, программы и проекты
как механизмы реализации стратегии и др.
Содержание
педагогического
модуля
было
дополнено
проектированием управленческих программ развития с учетом
введения Федеральных государственных образовательных стандартов
нового поколения и новых форм аттестации обучающихся, расширено
за счет включения такого материала как: программно-целевой подход
в управлении, комплексная система управления проектами как
область менеджмента, комплексные показатели оценки качества,
региональная система оценки качества и др., обогащено
региональными
программами
развития
и
региональным
инновационным опытом Ростовской области.
238
Промежуточное анкетирование (по итогам каждого модуля)
позволило выявить круг проблем, наиболее актуальных для
руководителей.
В ходе курсов использовались различные формы и виды
обучения слушателей: интерактивная лекция, «мозговой штурм»,
круглый стол, организационно-деятельностное проектирование
муниципальной стратегии развития, защита и публичное обсуждение
результатов проектной деятельности.
Для обеспечения модуля были подготовлены раздаточные
материалы: комплексные целевые программы по различным
направлениям развития муниципальной образовательной системы,
комплекс управленческих ситуаций и заданий, позволяющих
определить основные управленческие функции: прогнозирования,
проектирования, моделирования, планирования и т.п., материалы
инновационного управленческого опыта Ростовской области.
Слушатели с большим интересом и вниманием отнеслись к
предложенным темам курсам. Особый интерес вызвала работа с
обучающим программным тренажером, были высказаны пожелания
адаптировать такие инструменты обучения для конкретных категорий
обучаемых – в данном случае, для руководителей сферы среднего
образования.
В связи с непростой экономической ситуацией в нашей стране
переподготовка осуществлялась на выезде – в местах проживания
слушателей в городах Майкопе, Элисте и Владикавказе. Современная
экономическая ситуация делает такую форму обучения менее
затратной для слушателей и позволяет максимально учитывать
интересы и образовательные особенности регионов. Руководители
региональных структур образования поддерживают выездные курсы и
семинары как форму проведения обучения при условии
предварительной диагностической работы и учета интересов по
формированию содержания Учебного плана курсов и подборе
квалифицированного лекторского состава.
Эффективным оказался принцип формирования группы
преподавателей для данных курсов. В каждую группу входили
представители
трех
подразделений:
Южного федерального
университета и ГОУ ДПО «Ростовский областной институт
повышения
квалификации
и
переподготовки
работников
образования». По направлению модулей обучения:
- Институт повышения квалификации работников образования
обеспечивал проведение модулей педагогического направления,
- Институт экономики и внешнеэкономических связей ЮФУ–
модули финансово- экономического направления
239
- Южно-российский региональный центр информатизации ЮФУ
обеспечил проведение информационного модуля, включая занятия с
обучающим тренажером.
Объединение усилий разных подразделений позволило
расширить тематику курсов и учесть инновационный опыт работы с
управленческими кадрами различных учреждений и структур ЮФУ.
По итогам реализации проекта были определены перспективы
дальнейшего взаимодействия как в сфере повышения квалификации
управленческих кадров среднего и высшего звена, так и в сфере
тиражирования инновационной образовательной практики регионов.
240
«ВИРТУАЛЬНЫЙ ГАЗОВЫЙ ПРОМЫСЕЛ»
В СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬЮ
НА ПРОИЗВОДСТВЕ
Мурыгин А.П.1, Прозорова Г.Н.1, Мурыгин С.П.2, Грибов В.С.3
(1)Южный федеральный университет,
геолого-географический факультет
(2)ВНИИ «Градиент»,
(3)ОАО «Донгаздобыча»
E-mail: [email protected], [email protected]
В системе управления безопасностью газодобывающей
промышленности важную роль играют обучающие комплексы и
тренажеры.
Создана компьютерная модель газового промысла – на примере
предприятий
ОАО
«Донгаздобыча».
Описаны
опасные
производственные объекты нефтяной и газовой промышленности. В
ней воспроизведена общая схема размещения оборудования,
привязанная к местности. Выполнена модель средствами GISтехнологии ArcGIS ESRI. Она включила положение и вид газовых
добывающих скважин – их наземную обвязку и подземную часть в
виде конструкции скважин и геологического разреза недр, который
скважины прошли. От общей схемы организован переход к каждому
элементу схемы, который представлен в трехмерном изображении
средствами Autodesk 3ds Max, применяемый для 3D моделирования,
анимации и рендеринга (по аналогии с компьютерными играми, кино,
телевидения и цифровой печати).
Все виды оборудования и коммуникаций детально описаны;
атрибуты описания размещены в базе данных и включают
промышленные марки, материал, изготовителя, год изготовления;
опасные производственные объекты.
Организована динамическая связь пространственной схемы с
базой данных. Отсюда все наземное и подземное оборудование по
команде пользователя может быть визуализировано по любому
атрибуту базы данных:
Реализована процедура виртуального поэтапного строительства
промысла;
средствами
анимации
показана
временная
последовательность создания и монтажа всех составных частей
промысла, начиная с бурения скважин, получения притоков газа из
продуктивных пластов и до установки всех частей эксплуатационного
оборудования и контрольных систем.
241
Созданы анимационные сюжеты, моделирующие физические
(химические) процессы и явления с помощью Adobe Flash –
мультимедийной платформы, используемой для создания векторной
анимации и интерактивных приложений:
в подземных продуктивных пластах;
в добывающих скважинах;
в оборудовании, работающем под давлением;
Созданы анимационные сюжеты техногенных аварий.
Показана уязвимость человека, коллектива работающих,
населения - в результате влияния негативных факторов воздействия
техногенных аварий;
Создана автоматизированная процедура идентификации
опасных производственных объектов с использованием Adobe Flex
Builder. Flex - это родственная Flash технология, основанная на
описании интерфейса приложения (и обработчиков событий, связи
источников данных с объектами и т. п.).
Она включает: термины и определения; нормативную базу для
осуществления идентификации опасных производственных объектов;
виды опасных производственных объектов - сосуды, работающие под
давлением, используемые на производстве (баллоны для хранения и
перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов, цистерны и
бочки для хранения и перевозки сжиженных газов, компрессоры и
газосборники); порядок регистрации опасных производственных
объектов. Каждый производственный объект предъявляется к
опознанию и выдается результат оценки его свойств и класс
опасности. Классификация опасности периодически переоценивается
в зависимости от состояния объекта по результатам диагностики
объектов.
Создан программный блок результатов комплексной диагностики
газового оборудования и трубопроводов. Учтены следующие группы
методов контроля:
- Статистические методы оценки эксплуатационных свойств
элементов антикоррозионной защиты и интенсивности отказов;
- Диагностики
состояния
металла
труб
с
помощью
внутритрубных
инспекционных
приборов,
а
также
металлографических методов оценки;
- Диагностики электрохимической и биологической активности
среды на потенциально опасных участках трассы;
- Контрольной шурфовки и периодических гидравлических
переиспытаний потенциально опасных участков трубопровода.
Результаты диагностики и степень текущей опасности производственных объектов отражаются на компьютерной модели
газового промысла.
242
Наглядно представлена система обеспечения безопасности с
использованием наиболее известных математических моделей
безопасности. Она
включила основные понятия промышленной безопасности;
Российское законодательство в области промышленной безопасности
(Закон "О промышленной безопасности опасных производственных
объектов). На анимационных моделях показаны:
- приемы безопасной работы с оборудованием, работающим под
давлением:
- методы борьбы с образованием взрывчатых смесей (исключение
образования горючих систем, предотвращение инициирования
горения, локализация очага горения);
- методы борьбы с побочными процессами, протекающими в
сосудах, приводящими к ослаблению конструкции (методы борьбы с
коррозией, методы борьбы с накипью);
- средства контроля и защиты режима эксплуатации сосудов под
давлением (давление, температура, уровень жидкости, определение
присутствия газов в воздухе).
Виртуальный
газовый
промысел
как
тематический
компьютерный тренажер, состоит из следующих модулей.
1. Обучение:
1.1. Подземная часть «виртуального газового промысла»:
изучение геологического строения месторождения, геологического
разреза, знакомство с составом газа (конденсата), типом коллектора
залежи, увеличение притока газа и др., в 2-х мерном (карты, разрезы)
и объёмном виде, рационального природопользоваения. Реализация
задач и визуализация геологических объектов выполнена средствами
DV-SeisGeo. Этот пакет является отечественным интегрированным
программным продуктом, который на основе комплексной
интерпретации материалов сейсморазведки 2D/3D, каротажа,
петрофизики обеспечивает:
- построение
оптимальной
трехмерной
структурнопараметрической модели залежи на основе согласованного
седиментационного анализа многопараметрового пространства
геологических характеристик и сейсмических атрибутов;
- детальное
изучение
процессов
осадконакопления,
формирования структур, направления сноса и т.д. на основе
палеотектонического анализа в многомерных пространствах;
- выделение объемных областей модели залежи с заданными
параметрами;
- вычисление подсчетных параметров залежи с учетом ее
структурных и литологических особенностей;
243
- построение адекватных сеточных моделей геологической среды
для решения гидродинамических задач без потери важных
геологических деталей.
1.2. Наземная часть «виртуального газового промысла»:
изучение оборудования его конструкцию, эксплуатацию и
обслуживание, опасных участков газового промысла, технологии
производственных процессов, охраны труда и технике безопасности,
охраны окружающей среды.
Средства разработки: Adobe Flex Builder, CorelDRAW, Adobe
Photoshop.
2. Тренажёр:
- Отслеживание параметров оборудования работающего под
давлением
- Проведение
тренировок
по
отработке
навыков
по
предотвращению и пути устранения осложнений и аварийных
ситуаций на газовом промысле
- Закрепление знаний по технике безопасности, охраны
окружающей среды и рационального природопользования и т.д.
Средства разработки: Microsoft Visual C++, Autodesk 3ds Max,
КОМПАС-3D.
3. Обучающее видео уроки, анимационные сюжеты техногенных
аварий, чрезвычайные ситуации (ЧС) и их моделирование.
Средства разработки: Adobe Flash, Autodesk 3ds Max.
Система управления ресурсами «виртуального газового
промысла» и удобный графический интерфейс – реализован на OGRE
(Object-Oriented Graphics Rendering Engine) — объектноориентированном графическим движке с открытым исходным кодом,
написанный на C++.
244
МЕТОДИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ ВЕБ-КВЕСТОВ В
ОБУЧЕНИИ ИНОСТРАННОМУ ЯЗЫКУ
Панина М.С.
Южный федеральный университет,
Педагогического института
E-mail: [email protected]
В эпоху информационного развития общества ресурсы Интернет,
открывающие доступ к огромному количеству аутентичных
материалов на иностранном языке, все чаще интегрируются в
образовательный процесс. Но в то же время, разумеется, возрастает и
потребность в методических рекомендациях по использованию этих
ресурсов и критериях их оценки.
Рассмотрим, что же такое веб-квест и каков его методический
потенциал. Веб-квест (WebQuest) переводится с английского как
«поиск в Интернете». Б.Додж, один из разработчиков веб-квеста,
определяет его как «задание исследовательского типа, для
выполнения которого учащиеся используют информацию из
Интернет-ресурсов» [1]. В целом, веб-квест можно рассматривать как
проблемную задачу c элементами ролевой игры. В зарубежной
педагогике веб-квесты применяются с 1997 года, а в отечественной
они получили более широкое распространение лишь в 2006-2007 гг.
По сравнению с такими заданиями на основе ресурсов Интернета, как
тематический список ссылок (Hotlist), мультимедийный альбом
(Multimedia Scrapbook), поиск сокровищ (Treasure/Scavenger Hunt) и
коллекция примеров (Subject Sampler), веб-квест является наиболее
сложным. Квесты направлены на развитие критического мышления и
умений сравнивать, анализировать, обобщать и делать выводы. По
результатам веб-квеста студенты могут подготовить устное
выступление, компьютерную презентацию, эссе, веб-страницу и т.д.
Структура веб-квеста следующая: 1) введение - краткое описание
темы веб-квеста; 2) задание - формулировка проблемной задачи и
описание формы представления конечного результата; 3) порядок
работы и необходимые ресурсы - описание последовательности
действий, ролей и ресурсов, необходимых для выполнения задания, а
также вспомогательные материалы (примеры, шаблоны, таблицы,
бланки, инструкции и т.п.); 4) описание критериев и параметров
оценки выполнения веб-квеста, которое представляется в виде бланка
оценки. Критерии оценки зависят от типа учебных задач, которые
решаются в веб-квесте; 5) заключение - краткое описание того, чему
смогут научиться учащиеся, выполнив данный веб-квест. Также часто
245
имеются методические рекомендации для преподавателей, которые
будут использовать веб-квест [2].
Веб-квесты можно создавать самостоятельно, с помощью
шаблонов сайта Filamentality и подобных, или использовать готовые
из коллекций портала веб-квестов университета Сан Диего,
Калифорния (http://webquest.org) и на портале Best WebQuests
(http://www. bestwebquests.com).
Методический потенциал веб-квестов в обучении иностранному
языку состоит в том, что преподаватель может а) подобрать
текстовый, графический, фото-, аудио- и видеоматериал (при
необходимости отражающий различные взгляды) по изучаемым
темам; б) организовать в группах и целом классе обсуждение
насущных культурных и социальных проблем; в) провести
лингвистический анализ устного и письменного дискурса носителей
языка (представителей различных социальный групп, носителей
диалектов и акцентов); г) организовать внеклассную проектную
деятельность учащихся; д) создать благоприятные условия для
учащихся с высоким уровнем иноязычной коммуникативной
компетенции для развития их интеллектуального потенциала [3].
Использование
веб-квестов
требует
от
учащихся
соответствующих знаний и навыков: к примеру, знания некоторых
компьютерных терминов на иностранном языке, навыков изучающего,
ознакомительного, просмотрового и поискового чтения. В связи с
этим
необходимо
предупреждать
возможные
сложности
тренировочными лексико-грамматическими упражнениями на основе
языкового материала используемых в веб-квесте аутентичных
ресурсов.
Итак, преимуществом веб-квеста по сравнению с традиционными
заданиями является погружение учащихся в естественную
информационную языковую среду, что позволяет развить их
информационную и социокультурную компетенции.
Литература:
1. Dodge B. Some Thoughts About WebQuests. [Электронный
ресурс] - Режим доступа:
http://webquest.sdsu.edu/about_webquests.html
2. Веб-квесты [Электронный ресурс] - Режим доступа:
http://www.itlt.edu.nstu.ru/webquest.php
3. Сысоев П.В., Евстигнеев М.Н. Внедрение новых учебных
Интернет-материалов в обучение иностранному языку (на материале
английского языка и страноведения США) [Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.eidos.ru/journal/2008/0201-8.htm
246
ИНТЕРАКТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ
Пекшева А.Г.
Южный федераьный университет,
Педагогический институт
E-mail: [email protected]
Основными задачами педагога являются: обеспечение высокого
качества обучения, создание условий для проявления инициативы
обучаемых, повышение их активности при изучении материала.
Поэтому перед педагогом актуальным является постоянный поиск
технологий, которые будут способствовать реализации указанных
задач.
Под интерактивными технологиями понимают, с одной стороны,
вид информационного обмена обучающихся с окружающей
информационной средой, с другой - модель открытого обсуждения
учебного материала.
Интерактивная технология включает в себя такие компоненты
как:
1. Аппаратное обеспечение, к которому относится интерактивное
оборудование – интерактивные доски, интерактивные панели и
интерактивные проекторы.
2. Программное обеспечение, куда относятся комплект драйверов
(программ, позволяющих сопрягать работу доски и компьютера),
редактор интерактивного устройства, коллекции шаблонов и
рисунков.
3. Знания и умения пользователя организовать работу с помощью
интерактивного оборудования.
Использование интерактивных технологий вместо традиционных
проекционных привело к появлению новой категории учебных
дидактический материалов - мультимедийных инсталляций и новому
виду деятельности в процессе представления этих учебных
материалов.
Мультимедийная инсталляция как объект представляет
многокомпонентный проект, созданный посредством современных
интерактивных и аудиовизуальных средств, который включает в себя
различные виды информации (видео, аудио, текстовую, графическую).
Если рассматривать мультимедийную инсталляцию как процесс,
то под данным термином мы понимаем вид деятельности по
управлению воспроизведением учебного материала, которое включает
демонстрацию аудиовизуальных компонентов на интерактивной доске
247
и устное выступление докладчика. С другой стороны,
мультимедийная инсталляция, может рассматриваться как объект,
который технологически представляет собой сессию документов,
созданных средствами интерактивной доски, объединенных одной
дидактической целью.
Мультимедийная инсталляция отличается от презентации
принципиально иным уровнем интерактивности, достигаемым
благодаря использованию интерактивной доски при создании
учебного материала для занятия и при его демонстрации. Помимо
этого, для создания мультимедийной инсталляции наиболее удобными
является использование программного обеспечения интерактивной
доски, которое включает не только возможности импорта
мультимедийных компонентов и их воспроизведения, но и средства
записи и фотографирования, позволяющие их создавать.
Мультимедийная инсталляция может быть создана на основе заранее
заготовленной презентации, когда преподаватель вносит пометки
(которые могут быть совершенно разными) и дополнения средствами
интерактивной доски (перо, выделение, рисование дополнительных
блоков схем), а затем сохраняет слайды с пометками и, возможно, с
записью своей речи как сессию документов, что позволяет создать
уникальный для каждой группы опорный конспект.
В процессе изучения частных методик обучения информатике в
курсе «ТиМОИ» студенты на лабораторных занятиях готовят и
проводят мультимедийные инсталляции по темам школьного курса
информатики с использованием интерактивных досок Smart и
Webster. Технологическая цепочка включает в себя такие этапы как:
1) проектирование инсталляции, предусматривающее создание
проекта будущей мультимедийной инсталляции и плана
«учительского»
доклада,
основываясь
на
выделении
приоритетных целей, анализе целевой аудитории, учете
технических условий демонстрации.
2) подготовка контента мультимедийной инсталляции, которая
заключается в изготовлении или отборе мультимедийных
компонентов
–
анимационных
моделей,
графических
изображений, видеофрагментов, звуковых файлов посредством, в
соотвествии с проектом инсталляции.
3) создание
мультимедийной
инсталляции
средствами
интерактивной доски (с использованием редакторов Notebook
(доска Smartboard) Webster (доска Webster)), - процесс,
представляющий
собой
объединение
мультимедийных
компонентов, учебного текста и материалов для вовлечения
учащихся в процесс активного восприятия материала, в единое
целое.
248
4) составление «доклада» по теме и соотнесение его с планом
урока и ходом мультимедийной инсталляции.
5) Репетиция.
Необходимыми критериями для оценки созданных студентами
мультимейдиных инсталляций являются:
1. Дизайн, где оцениваются не только дизайнерские решения, но
и соответствие изобразительных приемов теме презентации;
2. Контент, когда анализу подвергается структурированность
учебного материала, его глубина и содержательность.
3. Степень «мультимедийности» - количество и качество
мультимедийных компонентов;
4. Искусство публичного выступления.
249
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОБУЧАЮЩИХ ИНФОРМАЦИОННЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ В ПРЕПОДАВАНИИ ГУМАНИТАРНЫХ
ДИСЦИПЛИН
Песчанная И.В., Песчанная О.В.
Южно-Российский государственный технический
университет (НПИ)
E-mail: [email protected]
Обновление высшей школы в сфере внедрения и использования
информационных технологий предполагает использование в учебном
процессе
эффективных
образовательных
(компьютерных
и
педагогических) ресурсов. Передовой инновационный уровень их
развития позволяет создавать электронные средства обучения,
отвечающие современным требованиям компетентности студента.
Достижения дидактики предлагают обучающему широкий
спектр передовых концепций обучения:
– экспериментальную работу с учебными материалами нового
поколения;
– конструирование учебного материала в логике проблемного
обучения;
– открытый и междисциплинарный характер учебных курсов;
– моделирование учебного материала с учетом индивидуальнопсихологических характеристик обучающегося.
Специфика виртуальных отношений «преподаватель-студент»
заключается в поиске оптимальных информационных ресурсов,
базирующихся на технологии интенсивного обучения. Технология
интенсивного обучения – это педагогическая технология, которая
позволяет получить образование высокого качества при сокращении
времени обучения за счет более активного использования учебнометодических приемов при создании учебного материала [1, с. 3].
Образовательный процесс должен формировать обобщенные,
универсальные знания и умения, прививать навыки логического
мышления, развивать творческие способности студентов. На помощь
преподавателю в реализации на деле такого плана действий приходит
создание и внедрение в учебный процесс электронных обучающих
систем (ЭОС). С помощью них в учебном процессе становится
возможным для студента самостоятельно готовиться не только к
выполнению практических занятий, но и получать необходимый
справочный материал, учиться решать задачи и выполнять расчетные
задания, а также определять свою степень подготовленности к зачету
(экзамену).
250
На практике проверено, что в технических дисциплинах ЭОС
служит базовым средством для развития и совершенствования
навыков профессионального конструирования машин и механизмов,
проектирования
сооружений,
оптимизации
технологических
процессов и т. д. по заданным критериям и оценкам качества.
В гуманитарных же дисциплинах реализация учебнопедагогических методов посредством компьютерных технологий
достигается особенным образом, поскольку здесь требуется
установление и объяснение причинно-следственных связей того или
иного культурно-исторического события.
Во-первых, особенность гуманитарного знания заключена в его
мировоззренческой основе. Получив знания, человек делает
практический вывод, который, в свою очередь, превращает «чистое»
знание в знание – убеждение. Достичь этого возможно через
лаконичное изложение обширного материала и последовательное
смысловое пояснение основных понятий, характеристик исторических
эпох и общественно-культурных периодов.
Во-вторых, отличительная черта гуманитарных дисциплин
заключается в том, что в них отсутствуют аналитические
доказательства, расчеты, схемы процессов, механизмов, которые
дополняют текстовую часть темы или вопроса. Однако, имеет место
изложение больших фрагментов исторического прошлого, понятий
историко-культурного, философского, социологического и др.
характеров. Наличие текстов-цитат предполагает метод усвоения
базовых понятий на примерах повседневных событий человеческой
жизни.
В-третьих, по своему характеру информация гуманитарных
наук более эмоциональна и воспринимается со стороны моральноэтических основ человеческой жизни в целом [2].
Очевидно, что специфика гуманитарных дисциплин находит
свое отражение в построении особенной структуры обучающей
системы. Адаптация особенностей целостного гуманитарного знания
под определенную компьютерную технологию, – в данном случае
технологию интенсивного обучения, - проходит сложный творческий
процесс практической реализации.
В учебно-методическом плане ЭОС гуманитарной дисциплины
призвана стать эффективным обучающим средством, реализующим
изучение
теоретического
(основного)
и
прикладного
(вспомогательного) материала дисциплины. Последний весьма
немаловажен для углубления и закрепления знаний.
При создании такого вида электронного образовательного
ресурса выявляется необходимость выделить из числа тестовых
заданий гуманитарного цикла задания повышенной сложности
251
усвоения - проблемные задания. Форма их по преимуществу носит
характер заданий на логику умозаключения. Поэтому, дидактическое
упорядочивание учебной информации в заданиях ЭОС может быть
представлено следующим образом [2, с. 26]:
Вопрос
· согласен
· не согласен
· частично верно
Правильный ответ на вопрос
Пояснение правильного ответа (ответ на вопрос почему?)
Важно отметить, что перед выбором того или иного варианта
ответа студенту предоставляется возможность предварительно
уточнить конкретные культурно-исторические сведения по вопросу.
Обучающая функция каждого задания электронной работы по
возможности подкреплена наглядно-иллюстративным материалом.
Форма работы с учебным материалом по вышеизложенной
учебно-педагогической
технологии
позволяет
«включить»
познавательную функцию обучающегося. Решение студентом
конкретной учебно-познавательной задачи проходит более успешно:
налицо активизация его мыслительной деятельности.
Таким образом, с помощью электронной обучающей системы
гуманитарного типа достигается результат активного и осмысленного
изучения, как основного, так и прикладного учебного содержания
дисциплины.
Это
в
целом
способствует
пополнению
«информационного багажа» личности в области культурноисторического знания.
Электронный ресурс с концептуальной основой технологии
интенсивного обучения может использоваться в индивидуальной
(самостоятельной) работе студентов, а также в работе со студенческой
аудиторией. Он может специально создаваться для дисциплин
гуманитарного цикла: «История», «Культурология», «Философия»,
«Политология», «Социология» и других. Использование его в
учебном процессе систем ВПО и СПО будет способствовать
повышению эффективности образовательного процесса.
Литература:
1. Сабадашев В. П. Методические указания по разработке
электронного комплекса интенсивного обучения/ Юж.-Рос. гос. техн.
ун-т. - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2004. - 33 с.
2. Песчанная О. В., Сабадашев В. П. Методические указания по
разработке электронных систем самоконтроля знаний для
гуманитарных дисциплин/ Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. – Новочеркасск:
ЮРГТУ, 2007. – 28 с.
252
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ И МОДИФИКАЦИЯ
АЛГОРИТМОВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ
Пилиди В.С., Подрезов Д.Е.
Южный федеральный университет,
факультет математики, механики и компьютерных наук
E-mail: [email protected], [email protected]
В докладе представлены результаты сравнения известных
алгоритмов восстановления изображений, а также дана некоторая
модификация этих алгоритмов.
Одной из задач восстановления изображений является задача
так называемого "digital image inpainting" — заполнения информации
на части изображения, где она была случайно либо преднамеренно
утеряна. Пусть имеется изображение, на котором присутствует
искаженная область. Подразумевается, что изображение является
растровым и представлено в виде матрицы конечных размеров
(двумерного массива), каждый элемент которой содержит одно
(случай монохромного изображения), либо несколько (например,
трехкомпонентные CMY или RGB) целых значений в заданном
диапазоне (как правило, 0..255). Мы будем рассматривать
восстановление монохромных изображений. В случае полихромных
те же алгоритмы обычно применяются к каждой компоненте.
Нами был проведен сравнительный анализ трех подходов к
восстановлению информации на изображении, представленных в
работах [1–3], алгоритма, основанного на уравнении Навье-Стокса, и
двух вариантов вариационного метода.
Вычисления производились на изображениях, искаженных
специально. Обнаружилось, что за одну итерацию алгоритмы дают
различное приближение к исходному изображению. Величина

2
погрешности измерялась как норма в пространстве L ( R )
.
Проведенные нами эксперименты показали, что алгоритм,
построенный с помощью уравнения Навье-Стокса, обладает лучшей
сходимостью в случае изображений с небольшими отверстиями
(мелкими царапинами, помехами в канале передачи), в то время как
вариационные алгоритмы применимы для сравнительно крупных
участков, содержащих плавные переходы цвета и интенсивности
изображения.
Нами была разработана модификация, применимая к каждому
из этих алгоритмов. Ставится задача восстановления изображения I 0
внутри области  , используя информацию о значении изображения
снаружи области. Имея исходное изображение
, предлагается
отыскивать его множества уровня, а именно получить семейство
253
изображений I 0   [ I  ]
,   255..0
. На первом
шаге (   255 )
по исходному изображению строится
промежуточное изображение
, с этим изображением
производятся требуемые операции, после чего в результирующее
изображение записывается информация по формуле
0
255, I 255 ( x, y )  0,
I R , 255 ( x, y ) : 
0.

На втором шаге примем
, строим
, если он
отличается от
, производим восстановление, после чего изменяем
результирующее изображение по формуле
 I R , 254 ( x, y ), I R , 255 ( x, y )  0,

I R , 254 ( x, y) : 254, I 254 ( x, y )  0, I 255 ( x, y )  0,

0,

после этого второй шаг повторяется для   253..0
.
В описанном выше алгоритме можно использовать на
последующих шагах полученную на предыдущих шагах информацию
о восстановленном изображении. Отличие алгоритма от предыдущего
в том, что после выполнения каждого шага мы изменяем исходное
изображение по формуле:
I ( x, y), ( x, y)  ,
I 0 ( x, y) :  R ,
I 0 ( x, y),

то есть записываем в исходное изображение те пиксели
восстановленного изображения
, которые были получены
( I R ,  ( x, y )  0
).
Эксперименты показали, что применение перечисленных
модификаций
позволило
при
восстановлении
изображений
сэкономить от 26% до 31% времени при сохранении точности. Таким
образом, модификация алгоритма экономит время выполнения
приложения, а также ресурсы компьютера. В результате приложение
можно выполнять практически на любой аппаратной конфигурации
компьютера.
Литература:
1. M. Bertalmio, A. L. Bertozzi, and G. Sapiro, Navier-Stokes, fluid
dynamics and image and video inpainting // Conference in Computer
Vision Pattern Recognition, pp. 355–362, 2001,
2. X.-C. Tai, S. Osher, R. Holm, Image Inpainting Using a TV-Stokes
Equation // Image Processing Based on Partial Differential
Equations, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2007.
3. C. Ballester, M. Bertalmio, V. Caselles, G. Sapiro, and J. Verdera, A
Variational model for filling-in. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg,
2001.
254
РАЗРАБОТКА БИБЛИОТЕКИ ОБРАБОТКИ
ИЗОБРАЖЕНИЙ ДЛЯ ПЛАТФОРМЫ .NET
Пилиди В.С., Чернухин Н.А.
Южный федеральный университет,
факультет математики, механики и компьютерных наук
E-mail: [email protected], [email protected]
В докладе описывается библиотека обработки изображений для
платформы .NET. Библиотека создана на языке C#. Ниже перечислены
основные возможности системы.
 Поддержка основных графических форматов: BMP, JPEG,
GIF, PNG.
 Стандартные фильтры (яркость, контраст).
 Статистика изображений (вычисление дисперсии, средней
интенсивности, вычисление гистограммы и т. д).
 Фильтры
для
улучшения
изображений
(гаммапреобразование, выделение битовых плоскостей, выборочная
модификация интенсивности, эквализация гистограммы)
 Матричные вычисления, свертка изображений с матрицами.
 Комплексная арифметика, комплекснозначные матрицы.
 Встроенные сверточные фильтры (гауссовское размытие,
дифференциальные операторы, детекторы геометрических
примитивов и т. д.)
 Алгоритмы масштабирования изображений (ближайший
сосед, билинейная интерполяция)
 Алгоритмы
сегментации
изображений
(k-means,
мультипороговая сегментация).
 Работа с регионами изображений, создание областей
фиксированного вида, арифметические операции над областями).
 Выделение контуров, алгоритмы упрощения контуров.
 Поддержка доступа к виртуальным элементам изображения
(непрерывное продолжение, дополнение нулями).
 Поддержка многопроцессорных машин.
 Поддержка 64-битных систем.
 Возможность использования на портативных устройствах под
управлением ОС Windows Mobile.
 Возможность использования на платформе Mono (в том числе
и на машинах под управлением UNIX-подобных систем).
Библиотека обладает удобным объектно-ориентированным
программным интерфейсом, позволяющим создавать простой и легко
255
читаемый код для обработки изображений с использованием
встроенных функций системы, а также позволяет программисту
разрабатывать собственные алгоритмы и фильтры.
Имеются функции приведения внутренних типов библиотеки к
стандартным типам GDI+, что позволяет осуществлять быструю
разработку приложений на базе технологии Windows Forms.
В силу особенности платформы .NET, библиотека не привязана
к конкретному языку и может быть использована в программе,
написанной на любом языке, поддерживаемом .NET, в том числе C#,
F#, VisualBasic.NET и т. д.
В библиотеке присутствуют алгоритмы, позволяющее
эффективно использовать преимущества 64-битных систем (на
отдельных задачах прирост производительности приближается к
100%). Кроме того, некоторые алгоритмы используют все доступные
процессоры (в отдельных задачах при работе с большими
изображениями прирост производительности почти кратен количеству
процессоров). Для реализации этих возможностей применяются
собственные модули работы с памятью, а также модули для
распараллеливания.
Основное назначение библиотеки – применение в научной
работе студентов и научных сотрудников, занимающихся вопросами
цифровой обработки изображений, машинного зрения, распознавания
образов и связанными задачами.
Библиотека обладает рядом особенностей, отличающих ее от
существующих аналогов (ImageMagick, OpenCV, AForge.NET).
Литература:
1. Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений, М.:
«Техносфера». 2005.
2. ImageMagick, http://www.imagemagick.org
3. AForge.NET :: Computer Vision, Artificial Intelligence, Robotics,
http://www.aforgenet.com/
256
ИНТЕГРАЦИЯ УЧЕБНЫХ ПЛАНОВ
В IT-ИНФРАСТРУКТУРУ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА И
ВИЗУАЛИЗАЦИЯ НА САЙТЕ
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ XML-ТЕХНОЛОГИЙ
Пищик Л.А., Гунько В.Н., Слынько Н.А.
Южный федеральный университет,
Управление информатизации
E-mail: [email protected], [email protected], [email protected]
Создание системы управления учебным процессом в вузе
относится к трудно формализуемым задачам в силу участия большого
количества людей и наличия множества факторов, которые должны
быть учтены в разрабатываемой программной среде. При выборе
информационной системы для ЮФУ учитывался реальный
практический опыт организации учебного процесса в вузе и
возможности программного комплекса Plany (разработчик – ЮжноРоссийский государственный университет экономики и сервиса). В
программном комплексе Plany создаются электронные рабочие
учебные планы студентов, на их основе происходит компиляция
учебной нагрузки кафедр и индивидуальной нагрузки преподавателей.
Пакет включает четыре электронных макета рабочих учебных
планов (РУП), план работы кафедры, индивидуальный план
преподавателя, графики учебного процесса, семестровые графики
групп и рабочую программу дисциплины.
Интегрированный пакет Plany предназначен для создания и
ведения организационной и регламентирующей документации,
связанной с управлением учебным процессом в вузе. Выходной
информацией являются:
1. учебные планы;
2. кафедральная нагрузка;
3. индивидуальная нагрузка преподавателя.
В связи с переходом в автономное учреждение университет
выходит на рынок образовательных услуг с целью привлечения
клиентов (абитуриентов и их родителей, магистрантов и аспирантов,
слушателей курсов и программ, партнеров, спонсоров и т.д.),
конкурируя с другими образовательными учреждениями. Появляется
необходимость предоставления потребителям достоверной и
актуальной информации о деятельности университета и оказываемых
услугах. А так как на современном этапе развития информационных
технологий
наиболее
доступной
является
информация,
представленная в сети Internet на официальном сайте или портале
257
образовательного учреждения, то возникает задача интеграции
данных комплекса ИИК и системы управления учебным процессом
Plany.
В первую очередь необходимо показывать на сайте учебные
планы специальностей и специализаций, магистерских программ и
т.п. Электронные макеты рабочих учебных планов (РУП)
представляют собой книги Excel с макросами (VB), которые являются
только оболочкой, а сами данные хранятся в собственном формате. Но
программа имеет функциональную возможность выгрузки данных в
формате XML (рисунок 1).
Рисунок 1. Учебный план в формате XML
В процессе интеграции данные в формате XML загружаются в
базу данных, где в дальнейшем обрабатываются и визуализируются на
сайте ЮФУ.
XML-файлы РУП хранятся на сервере в директории
EDU_PLANS_XML. По директории строится список хранящихся
файлов. Затем запускается процедура, которая записывает файлы из
директории в таблицу XML_PLANS_ со столбцами XEDP_NAME
(имя файла плана), XEDP_PLAN (файл плана в CLOB) и XEDP_ID
(номер строки) (рисунок 2), одновременно преобразуя их в другой
XML-файл, соответствующий требованиям СУБД Oracle, на которой
основан ИИК. В этой же таблице с отрицательным значением id
находится XSLT. При построении страницы на вход стандартному
преобразователю подается XML и XSLT. И на выходе получаем
страницу с учебным планом (рисунок 3).
Рисунок 2. Таблица XML_PLANS_
258
Рисунок 3. Визуализация РУП на сайте ЮФУ
Таким образом, на основе технологий XML и XSLT выполнена
интеграция программного комплекса Plany и ИИК, благодаря чему
появилась возможность публиковать на сайте актуальную
информацию о рабочих учебных планах специальностей,
специализаций, бакалавриата и магистратуры.
259
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЙТИНГА СТУДЕНТОВ ПО
РЕЗУЛЬТАТАМ КОМПЬЮТЕРНОГО ТЕСТИРОВАНИЯ
Попов А.П., Попова Т.Ю., Манаенкова О.Н.
Южный федеральный университет,
Педагогический институт
E-mail: [email protected]
Важнейшей задачей компьютерного тестирования является
объективная оценка рейтинга студентов. Решение этой задачи тесно
связано с возможностью объективной оценки трудности тестовых
заданий. В теории тестирования долгое время преобладали модели, в
которых трудность задания связывали только с вероятностью его
верного решения. Лишь в последние годы появилась принципиально
новая модель тестирования [1-3], где поиск решения рассматривается,
как однородный во времени случайный процесс, а трудность задания
связывается с характерными особенностями распределения времени
решения задания. Модель прошла тщательную и всестороннюю
проверку, которая подтвердила ее адекватность [4-5]. Созданный на
основе модели комплекс компьютерного тестирования позволяет по
данным тестирования, которые включают не только правильность, но
и время решения каждого задания, определить трудность тестовых
заданий, а затем и рейтинг каждого студента, как суммарную
трудность всех верно решенных заданий. Этот метод оценки рейтинга
кажется вполне естественным, а его объективность подтверждается
всем опытом нашей работы. Тем не менее, остается вопрос: а нельзя
ли действовать проще, и взять за основу рейтинга количество всех
верно решенных заданий? Этот наивный подход пригоден, если все
задания в тесте имеют одинаковую трудность, но возможно область
его применимости шире?
Мы воспользовались результатами сессии тестирования, в
которой участвовали 47 студентов. Каждому из них были выставлены
две оценки, одна из которых выставлялась с учетом лишь общего
числа верно решенных заданий, а вторая с учетом их суммарной
трудности. Для удобства сравнения обе оценки приводились к 100балльной шкале нормировкой на лучший результат в группе.
Сравнение оценок показало наличие тесной линейной связи.
Вид канонического уравнения регрессии:
y  55.0
x  50.0
 0.93
(1)
21.5
18.2
наводит на мысль о полной взаимозаменяемости и эквивалентности
этих оценок, тем более, что коэффициенты линейной зависимости:
y  ax  b
(2)
260
с надежностью не ниже 0.95 попадают в достаточно узкие интервалы
a  1.103  0.064 и b  0.19  3.41 . Однако достаточно взглянуть на рис. 1,
чтобы эти иллюзии исчезли: спектр значений рейтинга, основанного
на подсчете общего числа верно решенных заданий, оказывается
беднее в 5 раз, что и оправдывает отказ от его применения.
100
Îöåíêà ñ ó÷åòîì òðóäíîñòè ÒÇ
Оценка с учетом трудности ТЗ
80
60
40
20
0
0
20
40
60
Оценка без учета трудности ТЗ
80
100
Îöåíêà áåç ó÷åòà òðóäíîñòè ÒÇ
Рис. 1. Линейная регрессия
двух рейтинговых оценок.
Литература:
1. А.П. Попов,
А.А. Богомолов,
Л.А. Попова.
Новая
математическая модель тестирования. Наука и образование, № 3, с.
221-228, 2005.
2. А.П. Попов. Новое направление в теории тестирования.
Известия ЮФУ. Педагогические науки, № 1-2, с. 24-31, 2008.
3. А.П. Попов, Т.Ю. Попова, С.Ю. Акулов. О принципиально
новом направлении в теории тестирования. Электронный журнал
ВГПУ «Грани познания», №4(5), Ноябрь 2009. www.grani.vspu.ru.
4. А.П. Попов, С.Ю. Акулов, Т.Ю.Попова. Адекватность новой
модели тестирования. Проверка гипотезы об аддитивности трудности
тестовых заданий. СИТО 2009, с.25-27, Ростов-на-Дону, 2009.
5. А.П. Попов, Т.Ю. Попова. Адекватность новой модели
тестирования. Проверка гипотезы о распределении времени решения
тестовых заданий. СИТО 2009, с.234-235, Ростов-на-Дону, 2009.
261
СОВРЕМЕННЫЙ КОМПЛЕКС КОМПЬЮТЕРНОГО
ТЕСТИРОВАНИЯ
Попов А.П., Железняк Е.Ю., Зыкова О.И.
Южный федеральный университет,
Педагогический институт
E-mail: [email protected]
В отделе контроля качества образования ПИ ЮФУ на базе
новой модели тестирования [1-3] создан комплекс компьютерного
тестирования, при разработке которого был учтен приобретенный
опыт [4-5]. В состав комплекса входит редактор, Web-приложение,
предназначенное для проведения сессий тестирования в режиме
online, и модуль обработки данных.
Редактор позволяет создавать и модифицировать базы тестовых
заданий. Редактор имеет удобный пользовательский интерфейс с
представлением древовидной структуры базы, и готовыми шаблонами
форм ввода заданий закрытого, открытого типа, на установление
соответствия и упорядочение. Редактирование тестовых заданий
ведется в текстовом процессоре MS Word, с возможностями которого
знакомо большинство пользователей ПК.
Структура Web-приложения и взаимодействие между его
компонентами показаны на Рис. 2. База служебных данных содержит
сведения о контингенте испытуемых (ФИО и номер зачетной книжки),
необходимые для проведения процедуры аутентификации. База
тестовых заданий содержит тексты заданий, предназначенных для
тестирования. Содержащиеся в базе таблицы тестовых заданий для
отдельных дисциплин разбиты на блоки. В пределах каждого блока
задания объединены по тематическому признаку, и должны иметь
равную трудность, что на этапе тестирования позволяет формировать
для всех испытуемых индивидуальные тесты одинаковой трудности.
В базе индивидуальных тестов и данных тестирования хранятся лишь
ссылки на тексты тестовых заданий, включенных в индивидуальный
тест испытуемого. Здесь же хранятся все данные сессии тестирования:
правильность и время выполнения каждого тестового задания.
Модуль аутентификации принимает на вход ФИО и номер
зачетной книжки испытуемого. При совпадении полученных данных с
записью в служебной базе, испытуемому присваивается уникальный
идентификатор, представляющий собой hash-функцию от введенных
испытуемым данных. После прохождения испытуемым процедуры
аутентификации генератор индивидуальных тестов формирует тест и
сохраняет сведения о нем в базе индивидуальных тестов. Модуль
262
приема-передачи и обработки данных предоставляет испытуемому
интерфейс прохождения тестирования и сохраняет все необходимые
сведения о процессе тестирования.
Связь с Web-приложением поддерживается через любой браузер
(Internet Explorer, Mozilla FireFox, Opera, Google Chrome).
Рис. 1. Интерфейс редактора баз тестовых заданий.
Рис. 2. Структура Web-приложения.
263
Модуль обработки данных сессии тестирования позволяет
оценить трудность, вероятность и среднее время решения каждого
тестового задания. Эти характеристики сохраняются в спецификации
базы тестовых заданий, и позволяют объективно оценить полное
время тестирования, сделать обоснованные выводы о необходимости
изменения структуры и содержания БТЗ, смены режима тестирования,
о степени пригодности базы для проведения тестирования.
Литература:
1. А.П. Попов,
А.А. Богомолов,
Л.А. Попова.
Новая
математическая модель тестирования. Наука и образование, 2005,
№ 3, с. 221-228.
2. А.П. Попов. Новое направление в теории тестирования.
Известия ЮФУ. Педагогические науки, № 1-2, с. 24-31, 2008.
3. А.П. Попов, Т.Ю. Попова, С.Ю. Акулов. О принципиально
новом направлении в теории тестирования. Электронный журнал
ВГПУ «Грани познания», №4(5), Ноябрь 2009. www.grani.vspu.ru.
4.
А.А.Богомолов,
А.П.Попов.
Комплекс
программ
компьютерного тестирования Credit. Известия ЮФУ. Педагогические
науки, № 1-2, 2008, с. 168-172.
5. А.П. Попов, А.А. Богомолов, Д.А. Харебин. Проект создания
единой системы компьютерного тестирования. Смешанное и
корпоративное обучение. Сборник трудов II Всероссийского научнометодического симпозиума, Ростов-на-Дону, 2008, с. 140-143.
264
СОВРЕМЕННЫЕ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ
В ГЕОЛОГИЧЕСКИМ ОБРАЗОВАНИИ:
СПЕЦИФИКА, ЗАДАЧИ, СТРУКТУРА
Попов Ю.В.
Южный федеральный университет,
геолого-географический факультет
E-mail:[email protected]
Среди предпосылок, определивших необходимость изменения
системы образования, решающей явилось развитие информационного
пространства. Увеличение объема информации и форм её
представления повлекло за собой и значительные изменения в области
восприятия - идеи о «мозаичности» культуры в ее усвоении
человеком, выдвинутые А.Молем, получили развитие в формировании
представлений о клиповом сознании, связанным с особенностями
восприятия медиа-текстов в ситуации «информационного излишка».
Эти изменения требуют серьёзного пересмотра подходов к созданию
и применению учебно-методических материалов. При создании
последних следует учитывать следующие важные моменты: 1)
значительная часть знаний приобретается не в системе рационального
образования, а через средства массовой коммуникации; 2) изменяется
положение педагога в системе образования: от роли накопителя и
распространителя научной информации – к роли управления
познавательной активностью учащихся и контроля её результатов; 3)
перемещение центра тяжести в сторону функциональных
характеристик личности, частично обесценивающее энциклопедичные
знания.
Ввиду этого широко внедряемые еще несколько лет назад
электронные учебники, сходные по структуре с традиционными
«бумажными», становятся менее актуальными. В качестве главных
требований
к
современному
ресурсу
следует
выделить:
интегрированность в Интернет-пространство и построение с учётом
специфики восприятия медиа-текстов. Исходя из этого, важным
является акцентирование на рационально организованной системе
ссылок на дополнительные учебные ресурсы. Такая система должна
включать прямые гиперссылки на тексты и ссылки на
опубликованные
источники;
гиперссылки-рекомендации
для
ознакомления с ресурсами (например, на torrent-файлы учебных
видеофильмов и пр.) и косвенные ссылки, адресующие к поиску
материала на тематических сайтах, форумах и в электронных
библиотеках. При этом часть содержательной части ресурса должна
265
содержать «пробелы», ориентированные на восполнение учащимся в
процессе изучения материала.
Учитывая электронный характер представления материалов,
необходимо конструирование страниц с учётом специфики их
восприятия (рисунок 1) и ориентированности на минимизацию
текстовой информации.
Рисунок 1 – Станица справочника-определителя минералов,
скомпонованная с учётом хода взгляда по экрану монитора
Перспективным представляется разработка комплекса ресурсов,
объединяющих электронный учебник и Интернет-портал, при этом
последний
интересен не только в отношении оперативности
пополнения и возможности диалоговых режимов, но и как основа
коммуникативного пространства, в котором учащийся является
соавтором (путём применения wiki-технологий).
Структура и характер представления материала определяется
спецификой дисциплин. Для естественных наук, с их важной ролью
визуального опыта и полевых исследований, необходимо включение
специальных визуальных тестов-тренажёров и банков визуальных
данных. Применительно к геологическим ресурсам, ориентированных
на работу со статичными объектами, эффективно использование
систематизированных групп изображений, предназначенные для
выполнения заданий на тренировку визуальных компетенций. При
этом важно, чтобы банки медиафайлов были достаточно обширны,
отражали вариативность и степень выраженности признаков, а
задания предусматривали операции, компенсирующие в некоторой
мере подмену объекта виртуальными образами.
266
Важным для геологических учебных ресурсов является и
обеспечение их взаимосвязи с полевыми практиками по средствам
внедрения технологий проектного обучения. При этом электронные
ресурсы должны обеспечивать образовательную среду в отношении
представления необходимых справочных и методических данных,
банков фактического материала, коммуниации исполнителей и
консультантов. В качестве платформы для таких ресурсов
целесообразно использовать локальные сети (например, «Цифровой
кампус») в совокупности с учебными Интернет-порталами.
267
СТРУКТУРА МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ
УЧЕБНЫХ РЕСУРСОВ ПОЛИГОНОВ ПРАКТИК ЮФУ
Попов Ю.В., Боздунов М.С., Левченко С.В.
Южный федеральный университет,
геолого-географический факультет
E-mail:[email protected]
Необходимым элементом современного образовательного
процесса являются электронная форма представления данных,
интегрированность учебно-методических ресурсов в интерентпространство и формирование адаптированного к целям учебных
задач коммуникативной среды. Особо значимо это приобретает при
внедрении технологий проектного обучения, предусматривающих
значительные объёмы внеаудиторной работы, активную работу с
большими объёмами слабоструктурированной информации и
необходимость обеспечения учащимся консультационной поддержки.
В области естественных наук хорошей основой для проектных
работ служат исследования в рамках полевых учебных практик [1],
что
определило
необходимость
разработки
комплекса
специализированных электронных научно-образовательных ресурсов
полигонов практик [2]. При этом последние, изначально обладающие
комплексностью,
представительностью
и
пополняемостью
материалов, служат перспективной
основой для формирования
образовательного пространства на базе цифровых ресурсов.
На сегодняшний день для полигона ЮФУ «Белая речка»,
расположенного в горной части Республики Адыгея и
функционирующего как межвузовская база учебных практик, создан
комплекс научно-образовательных ресурсов. Его апробация в 20082009 г. привела к необходимости внедрения комплекса
«разноуровневых» ресурсов, включающих: 1) сайт полигона,
содержащий обширную развёрнутую информацию о природных
условиях и обеспеченности учебно-методическими ресурсами; 2)
учебно-методический блок, 3) геоинформационную систему полигона,
4)
тематические
базы
данных.
Сайт
полигона
(www.belayarechka.sfedu.ru), являющийся ресурсом с открытым
доступом, содержит обширную развёрнутую информацию о
природных условиях территории полигона и обеспеченности учебнометодическими ресурсами и цифровыми банками данных. В основе
контента лежат результаты специально проведённых сотрудниками
ЮФУ полевых исследований. Интеграция учебно-методических
материалов в единый электронный ресурс обеспечивается на базе
сообщества «Полигон «Белая речка» в рамках «Цифрового кампуса»
ЮФУ. В его материалах представлены полнотекстовые версии всех
268
учебно-методических пособий, статьи и другие материалы,
отражающие специфику условий территории и методов проводимых
на ней исследований. Создание тематического информационного
пространства для общения и консультаций решается организацией в
рамках сообщества тематических форумов по основным
направлениям исследований, модерируемых специалистами кафедр,
проводящих практики на полигоне. Объединение картографических и
иных пространственно привязанных данных проводится на основе
геоинформационной системы, созданной в среде ArcGis 9.2, и
включающей топографическую основу для площади листа L-37-141,
полученный на основе её анализа комплект тематических карт,
комплект тематических карт и схем, карт фактического материала,
связанных с соответствующими базами данных. Базы данных
включают подробные
описания пространственно-привязанных
объектов и тематические описательные базы (описания животных,
флористические описания высших растений, встречающихся на
территории полигона и пр.) Комплект учебно-методических
материалов дополняется серией тематических электронных учебных
пособий, отражающих специфику природных условий полигона
(«Электронный атлас сосудистых растений полигона «Белая речка»,
«Электронный атлас-определитель по наземным позвоночным
полигона Белая речка» и др.), библиографической базой данных
(включающей более 1000 полнотекстовых работ) и инструкциями по
использованию технических средств (GPS-навигаторы и др.) и
программного обеспечения непосредственно в ходе прохождения
полевых этапов практик. Последний комплекс ориентирован на
использование как на стадии полевых исследований (что этих целей в
пособия включены специальные модули – атласы-определители и пр.),
так и при выполнении проектных заданий.
Литература:
1. Попов Ю.В. Опыт использования электронных научнообразовательных ресурсов как основы для внедрения технологий
проектного обучения на естественнонаучных направлениях
подготовки. // Гибкие образовательные технологии: материалы
докладов участников научно-практической конференции. – Ростов-наДону: ИПО ПИ ЮФУ, 2009. С.87-91.
2. Попов Ю.В., Ермолаева О.Ю., Подгорная Я.Ю., Левченко
С.В., Дюжев С.В., Пустовит О.Е. Геоинформационная система и
электронные ресурсы
учебно-научного полигона ЮФУ «Белая
речка». // Экологические проблемы. Взгляд в будущее. Сборник
трудов V Международной научно-практической конференции. –
Ростов-на-Дону: ЗАО «Росиздат», 2008. С. 386-389.
269
ИНФОРМАЦИОННЫЕ РЕСУРСЫ
И КАЧЕСТВО НЕФТЕГАЗОВОГО ОБРАЗОВАНИЯ
Прозорова Г.Н.
Южный федеральный университет,
геолого-географический факультет
E-mail: [email protected]
Концепция современного нефтегазового образования ЮФУ
включает, наряду с общеобразовательными и тематическими блоками,
разработку и внедрение в образовательный процесс новых
информационных технологий, компьютерных программ. Основные
содержательные блоки концепции представлены на рисунке 1.
Рисунок 1. Блок-схема концепции нефтегазового образования
Образовательная программа обучения геологов нефтегазового
профиля нацелена на формирование образовательного уровня и
профессиональной подготовки студентов; расписана по современным
стандартам; включает фундаментальные и специализированные
дисциплины;
обеспечивается
соответствующими
ресурсами
университета. Она содержит также дисциплины вариативные,
связанные с современными проблемами развития нефтегазовой
отрасли, учитывающие современное состояние и стратегию развития
регионов
топливно-энергетического
комплекса.
Учебные
дисциплины строятся с учетом современных достижений науки и
инновационных технологий. Отсюда важнейшей частью концепции
270
нефтегазового образования являются его внешние связи. Основные
блоки внешних концептуальных связей показаны на рисунке 2. В их
составе Нефтегазовая отрасль и стратегия ее развития; Регион и
стратегия его развития; Наука и технологии. Существенной частью
связей является их прямая и обратная направленность.
Рисунок 2. Блок-схема внешних
нефтегазового образования.
концептуальных
связей
Нефтегазовая отрасль является мощнейшим и постоянным
источником ценной тематической, обучающей и познавательной
информации. В отрасли реализуется приоритет инновационной
стратегии развития ТЭК. Энергосберегающая политика в
промышленности и сельском хозяйстве, уменьшение энергоёмкости
ВВП открывает путь к увеличению доли переработки нефти и, в
конечном итоге, диверсификации промышленности. Повышение
глубины переработки первичного сырья выступает центральным
пунктом в стратегии. Предполагается, что сокращение экспорта сырой
нефти, техническое перевооружение добывающей подотрасли будет
сопровождаться ростом продаж на внешнем рынке нефтепродуктов.
Газ постепенно увеличивает свою долю в энергобалансе мира,
конкурируя с нефтью, как более экологичный вид топлива. Россия,
располагая половиной мировых запасов газа, имеет 43% мирового
экспорта и условия для устойчивого развития газового комплекса. По
прогнозам
аналитиков
еще
длительное
время
основным
энергетическим
источником
будет
углеводородное
сырье.
«Энергетическая стратегия России», разработанная и принятая в 2003
г., предусматривает в обозримые сроки неуклонный рост добычи
нефти и газа для увеличения как их внутреннего потребления, так и
экспорта углеводородов. Так, предполагается, что в 2020 г. добыча
271
нефти достигнет 520 млн.т, газа – 730 млрд.м3. При этом кроме
традиционного европейского направления будет осуществляться
экспорт УВ в страны Азиатско-Тихоокеанского региона. Для
успешного выполнения этой грандиозной программы необходимо
открытие и разработка новых
месторождений, осуществление
которых возможно лишь высокообразованными, обладающими
новейшими технологиями, интеллектуальными специалистами
Вариант инновационной стратегии отраслей ТЭК послужил
основой концепции развития нефтегазового образования.
Информация о состоянии и направлениях развития отрасли в
целом, регионов, нефтегазоносных областей, месторождений и
залежей нефти и газа поступает в связи с выполнением научноисследовательских тем преподавателями кафедры и факультета. В
рамках
региональных
исследований
выполнена
оценка
промышленного потенциала территории, анализ инфраструктуры;
периодически корректируется инновационная стратегия, комплекс
мер стратегического развития корпораций, отдельных конкретных
нововведений, выбор наиболее перспективных научных направлений.
На материалах газовых и газоконденсатных месторождений СевероДонбасского НГР сделаны выводы о молодом возрасте газовых
залежей; о возможном продолжении газонакопления в ловушках,
естественном восполнении ресурсов газа в залежах. Этот
примечательный вывод обоснован показателями нефтегазоносности
многих регионов.
Источником данных являются материалы, предоставляемые
студентам нефтегазового направления на производственных
практиках. Материалы содержат детальную информацию о
разрабатываемых и новых месторождениях и залежах, показателях
продуктивных пластов и природных условиях их образования,
коллекторских свойствах пластов, физико-химических свойствах
нефти и газа; описание новых технологий добычи, разведки и поисков
углеводородов. Эта информация является прекрасной основой для
обработки средствами современных информационных технологий,
выполняемой на лабораторных и практических занятиях, в курсовых
и дипломных проектах, в заданиях самостоятельной работы.
В течение последних лет эффективным проектным заданием,
систематизирующим использование информационных технологий,
является создание и ведение постоянно действующей цифровой
геолого-технологической модели залежи нефти и газа (ПДГТМ). Она
выполняется в соответствии с отраслевым Регламентом. Включает
набор многоплановой исходной информации, размещаемой во
внешних и встроенных базах данных. Моделирование выполняется в
программных комплексах IRAP RMS (ROXAR); DV Geo; DV SeisGeo.
272
Каждый объект подсчета моделировался отдельной сеткой (50х50 м.),
использованы специальные алгоритмы построения сетки B- spline. В
модель загружены графические образы скважин; для каждой
скважины созданы параметры для подсчета запасов нефти (газа): тип
коллектора, пористость, нефтенасыщенность. После построения
геологической основы (структурных карт в изолиниях и
цветокодированном виде) по кровле и подошве продуктивного
горизонта) созданы трёхмерные геологические каркасы для
моделирования ёмкостных свойств продуктивных пластов и расчёта
эффективного нефтенасыщенного объёма залежи для каждого
подсчетного объекта.
Одной из последних компьютерных обучающих разработок
является «Виртуальный газовый промысел» и программа тренинга на
нем. Составлена база данных оборудования, элементов транспортных
систем, технологических узлов промысла вместе с их техническими
характеристиками. Важной частью компьютерной системы промысла
явилась информация о степени техногенной опасности всех объектов.
Все объекты базы данных представлены в виде компьютерных
графических объектов в объемном виде и в проекциях на плоскости.
Реализованы анимационные и видео модели основных процессов на
промысле и в подземных газовых хранилищах, динамика изменения
положения и состояния объектов.
Повышение качества образования обеспечивается высокой
эффективностью систем управления качеством обучения, в отличие
от оценки эффективности процесса образования только по конечным
его результатам. Качество образовательного процесса обеспечивается
использованием современных стандартов серии ISO (ИСО) 9000.
Актуальной процедурой на современном этапе является определение
степени соответствия существующей системы управления качеством
требованиям стандартов ISO серии 9000. Она может стать
эффективным инструментом решения одной из наиболее сложных и, в
то же время, требующей скорейшего решения задачи: объективного
квалиметрического мониторинга обучения. Осваивается методика
оценки латентных переменных уровня подготовленности и
образованности
студентов
нефтегазового
профиля.
Реализация концепции образования высокого качественного уровня
зависит от решения следующих задач:
- внедрения современных достижений науки в учебный процесс;
- профессиональный рост преподавательских кадров;
- подготовка молодых кадров профессорско-преподавательского
состава;
- совершенствование
образовательного
процесса
путем
использования современных информационных технологий и ресурсов;
273
- совершенствование материально-технической базы путем
модернизации имеющегося и приобретения нового оборудования;
расширение и совершенствование контактов с потенциальными
поставщиками абитуриентов (школами, колледжами, предприятиями
профессионального профиля)
- развитие индивидуальных программ обучения, отвечающих
потребностям конкретных производств и исследовательских
учреждений-потребителей выпускников вуза;
- внедрение дополнительного образования, обеспечивающего
выпускнику социальную и профессиональную мобильность,
расширение сферы компетенций в условиях развивающегося
производства;
- развитие творческих способностей студента, готового
принимать нестандартные, но обоснованные решения;
- обеспечение
социально-мировозренческой
среды,
способствующей гражданской ответственности, профессиональному
совершенствованию, здоровому образу жизни.
Для усиления стимулирования, мотивации, повышения качества
обучения и расширения профессионального кругозора недавно
образован НОЦ «Природно-техногенные системы топливноэнергетического комплекса».
Одна из функций НОЦ - ведение дополнительного образования.
Для подготовки студентов в области современного недропользования
введен курс
по направлению: «Современные информационнотехнологические методы управления недропользованием в регионах
ТЭК». Ведение многих разделов курса выполняется ведущими
специалистами Департамента по недропользованию по ЮФО.
Слушатели знакомятся с современным состоянием и сложной
проблематикой процесса лицензирования недропользования на
участках с нефтью и газом; с нормативно- правовой базой
недропользования и содержанием главного закона «О недрах»;
значительная доля занятий отведена анализу информационных
систем, используемых для принятия управляющих решений. Среди
них – информационно-аналитическая программа, в которой
размещена обширная информация по лицензиям, выданным на право
пользования недрами с углеводородным сырьем в РФ. Темой
практических занятий являются подготовка и участие в ведении
аукционов на право пользования недрами; составление текстов
лицензий; участие в работе комиссий по проверке условий
выполнения лицензий; с организацией мониторинга лицензирования.
Курс «Оператор по добыче нефти и газа» введен в программу
дополнительного образования в результате анализа требований
производства, работодателей. Студенты уже на 3-4 курсах,
274
отправляясь на производственные практики, должны обладать
умениями и компетенциями технических работников, операторов по
добыче и исследованию газовых и нефтяных скважин. Им должны
быть известны и освоены требования по технике безопасности в
процессе выполнения работ на скважинах.
Важные практические задачи решает курс «Профессиональная
подготовка лиц на право работы с опасными отходами».
По окончанию курсов слушатели получают удостоверения и
сертификаты государственного образца. При этом важно отметить,
что обучаются не только студенты геологических специальностей
ЮФУ и других вузов, но и представители производственных
организаций.
275
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ХОСТИНГА
В РАМКАХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ КУРСОВ
ПО ВЕБ-ТЕХНОЛОГИЯМ
Пучкин М.В.
Южный федеральный университет,
факультет математики, механики и компьютерных наук
E-mail:[email protected]
Особенности образовательного курса «Веб-технологии»
Рассматривается и обобщается опыт преподавания курсов «Вебтехнологии» на Факультете математики, механики и компьютерных
наук Южного федерального университета. Такие курсы не
ограничиваются студенческими образовательными программами и
стандартами. В настоящий момент обучающие программы
разработаны для следующих категорий обучающихся:
1. Школьники в рамках программы довузовского образования в
Детской компьютерной школе при мехмате ЮФУ;
2. Студенты дневного и вечернего отделений в рамках курсов
«Веб-технологии», «Современные веб-технологии» (углубленный
спецкурс), «Компьютерные сети» (изучение основ www) и др.;
3. Преподаватели и сотрудники Университета в рамках курсов
повышения квалификации по программам «Создание вебсайтов», «Создание электронных учебных комплексов».
Для школьников создание веб-сайтов рассматривается в
существенно упрощенном варианте, основной целью курсов является
изучение базовых технологий WWW (таких как HTML, CSS, FTP и
проч.). Для поддержки таких курсов вполне достаточно какого-либо
веб-сайта, на котором учащиеся размещают свои «микросайты» –
наборы связанных между собой статичных веб-страниц.
Поддержка курсов для студентов и преподавателей требует
гораздо больше ресурсов. Предметом соответствующего курса
являются вопросы создания веб-страниц средствами HTML и
XHTML, использование CSS, программирование с использованием
JavaScript, конфигурирования веб-серверов (чаще всего речь идет об
Apache web server), СУБД (MySQL различных версий), языков
программирования PHP (версии 4.x и 5.x) и Perl, работа с FTP и
электронной почтой. Это довольно большой объем материала, и ввиду
жестких ограничений по времени техническим вопросам создания
веб-сайтов и размещения их в сети Интернет (хостинг) уделяется
очень мало времени.
Существенным недостатком многих учебных курсов является их
явная «обучающая» направленность, выражающаяся в отсутствии
276
четкой связи материалов курсов с реальными отраслевыми задачами,
возникающими в области информационных технологий. Следствием
этого является соответствующее отношение студентов к таким курсам
как к теоретическим и малоприменимым в практической
деятельности. Для курсов по веб-технологиям решением проблемы
видится работа с коммерческими компаниями, предоставляющими
услуги хостинга веб-сайтов.
Программное обеспечение курсов
В настоящий момент в учебных курсах широко используются
возможности по созданию виртуальных веб-серверов, реализуемых и
функционирующих локально (на пользовательских компьютерах):
1. Программные пакеты для реализации виртуальных серверов
(веб-сервер, ftp-сервер, mail-сервер), например, пакет Denwer;
2. Использование ОС семейства Linux (дистрибутивы Ubuntu и
Edubuntu).
Эти подходы позволяют в достаточной мере использовать все
технологии, рассматриваемые в рамках курсов по вебтехнологиям, но не лишены некоторых недостатков:
1. Конфигурирование пакетов наподобие Denwer или XAMPP
обычно не требуется – «коробочная» конфигурация работает в
большинстве случаев, а вопросы конфигурации веб-сервера и
сопутствующих служб выпадают из рассмотрения обучаемыми;
2. Отсутствие возможности выполнять поисковую оптимизацию
(SEO, Search Engines Optimization);
3. Отсутствие возможности выполнять автоматический анализ
сайта на соответствие стандартам (например, CSS-валидацию), и
анализ качества сайтов с использованием различных
автоматических систем;
4. Отсутствие
возможности
использования
множества
инструментов и технологий – ленты новостей, обмен ссылками,
счетчики и проч.
Ввиду указанных причин использование пакетов эмуляции вебсервисов представляется нерациональным, и для качественной
поддержки курсов малоэффективным. Альтернативой является
использование полноценных веб-сервисов, однако средствами
пользователя эта задача практически не решается (при условии
отсутствия материальных затрат). Таким образом, мы приходим к
необходимости пользования услугами хостинга.
Особенности хостинга веб-сайтов
Учитывая специфику образовательных курсов, следует отметить,
277
что требования к студентам о предоставлении личных данных третьим
лицам либо требования выполнения работ, сопряженных с
финансовыми затратами, являются недопустимыми. Исходя из этого,
предлагается рассматривать следующие возможности размещения
веб-сайтов в сети Интернет как средство поддержки учебных курсов:
1. Хостинг на основе вычислительных средств инфраструктуры
ВУЗа.
2. Использование бесплатного хостинга в рамках различных
проектов, например, Narod.ru, uCoz.ru или Google Sites.
3. Использование специальных тарифных планов и партнерских
программ различных хостинг-провайдеров.
4. Сотрудничество с коммерческими компаниями (хостингпровайдерами).
Из представленных вариантов интересным представляется
использование специальных тарифных планов. По сути, это довольно
функциональные услуги хостинга, предоставляемые образовательным
учреждениям. К сожалению, такие тарифные планы зачастую
рассчитаны на образовательные учреждения «в целом», т.е., к
примеру, программы создания веб-сайтов для школ. Примером такой
программы может служить социальный проект предоставления
бесплатного хостинга для школ от компании «Хостинг-Центр» (один
из крупнейших игроков на российском рынке на данный момент). К
сожалению, этот проект рассчитан не на обучение, а на создание
сайтов школ.
Оптимальным вариантом представляется сотрудничество с
коммерческими компаниями, в рамках которого хостинг-провайдеры
модифицируют существующие тарифные планы для образовательных
задач. К сожалению, как показывает опыт, предложения о
сотрудничестве в данной области встречаются с недоверием и
скептицизмом.
Рассматривается пример положительного сотрудничества с
компанией «Хостинг-Центр». В процессе обсуждения было
достигнуто соглашение, в рамках которого мехмату ЮФУ бесплатно
предоставляется хостинг, более того, были предоставлены гораздо
большие ресурсы, чем было запрошено. В частности, была
предоставлена программа реселлинга на cPanel/WHM, позволяющая
самостоятельно создавать клиентские аккаунты для доменов третьего
уровня.
Заключение
Рассмотрены различные подходы к использованию ИТтехнологий в рамках поддержки курсов по созданию веб-сайтов.
Приводятся
аргументы,
обосновывающие
целесообразность
278
сотрудничества
образовательных
учреждений
с
хостингпровайдерами, показывается, что такое сотрудничество является
наименее затратным и выгодным сторонам данного процесса.
Приводится пример положительной практики сотрудничества с
компанией
«Хостинг-Центр»,
специализирующейся
на
предоставлении услуг хостинга.
Литература:
1. Норт Б. Joomla! Практическое руководство. – Пер. с англ. –
СПб: Символ-Плюс, 2008. – 448 с., ил
2. Рекомендации
по
преподаванию
информатики
в
университетах: Пер. с англ. – СПб., 2002. – 372 с.
3. BZ DRUPAL HANDBOOK – Учебник по CMS/CMF Drupal
(для
начинающих
пользователей)
электронное
издание
http://drupal.bz/bz_drupal_handbook/
4. ICF-2000. Схема учебного плана 2000 по информатике для
высших учебных заведений. — Новосибирск: НГУ, 2001.
279
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ И
ЭЛЕМЕНТОВ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА
В ОБРАЗОВАНИИ
Пытель Е.Н.
Южный федеральный университет,
Педагогический институт
E-mail: [email protected]
Одной из главных тенденций развития информационных
технологий в настоящее время является их интеллектуализация, то
есть переход от систем, обеспечивающих оперирование с данными, к
системам, отвечающим за обработку знаний. Активно развивается
такое направление информатики, как инженерия знаний,
разрабатывающая идеологию и методологию построения и
использования экспертных систем, главным достоинством которых
систем является возможность накопления знаний и сохранение их
длительное время.
Экспертные системы относятся к особому классу систем
искусственного интеллекта, включающих знания об определенной
слабо структурированной и трудно формализуемой узкой предметной
области и способных предлагать и объяснять разумные решения. [1]
Современные экспертные системы представляют собой
автоматизированные информационные системы, содержащие базы
данных и базы знаний, способные осуществлять анализ и коррекцию
данных независимо от санкций пользователя, анализировать и
принимать решения как по запросу, так и независимо от запроса
пользователя и выполнять ряд аналитически-классификационных
задач
исследования
и
разработки
программ
(устройств),
использующих знания и процедуры вывода для решения задач,
являющихся трудными для людей-экспертов.
В настоящее время можно выделить несколько направлений
использования систем искусственного интеллекта в сфере
образования:
1.
экспертные обучающие системы (ЭОС);
2.
интеллектуальные обучающие системы (ИОС);
3.
экспертные системы в процессе «интеллектуализации
обработки показателей образовательного процесса».
Экспертные обучающие системы (ЭОС) основываются на базе
основных идей и технологий искусственного интеллекта. Суть работы
таких систем заключается в диагностировании ошибок при изучении
какой-либо дисциплины и предоставлении правильного решения. При
280
этом создается модель обучаемого, которая содержит сведения о его
знания и применении этих знаний к решению проблем.
В таких системах предусмотрена возможность приобретения
новых знаний, обеспечивается ответ на запрос обучаемого и решение
задач из определенной предметной области.
Экспертные обучающие системы (ЭОС) позволяют:
1. облегчить разработку дидактических материалов;
2. расширить возможности диалога с программами учебного
назначения.
3. накапливать информацию о прохождении обучаемым курса,
дисциплины, модуля;
4. использовать сохраненные данные о прохождении обучаемым
учебного материала при построении диалога, моделировании
подсказок и помощи.
Экспертные обучающие системы, как правило, используются:
1. в коротких формах обучения (повышение квалификации,
стажировка, профессиональная переподготовка), нацеленных на
быстрое освоение обучаемыми учебного материала из относительно
узкой предметной области;
2. в дистантных формах обучения через Интернет с помощью
динамической ЭС реального времени;
3. для тиражирования авторских методик ведущих ученых и
педагогов-практиков.
Достоинства экспертных обучающих систем:
 развитый графический интерфейс, позволяющий применять
обучение на основе остенсивных определений (дошкольное и
начальное образование, в коррекционной педагогике).
 специальным образом структурированная база знаний для
эффективного освоения учебного материала.
 высокая скорость обучения благодаря легкой повторяемости
обучающих процедур.
 процедуры, инициирующих умение сводить смысл вновь
вводимых понятий к смыслу ранее усвоенных выражений.
 возможность
построения
в
процессе
обучения
индивидуальной модели обучаемого субъекта, настраивающаяся под
уровень знаний и психологические особенности пользователя.
Система суждений и заключений, выдаваемых экспертной
обучающей системой, как правило, является продуманной и
соответствует уровню знаний и умений пользователя.
Экспертная обучающая система предоставляет пояснение
стратегии и тактики решения задач в процессе диалоговой поддержки
процесса решения. Диалог с обучаемым организуется с помощью
интерфейса программы, использовании различных пиктограмм
281
вопроса, восклицания, запрета. При этом характерные чертами
интеллектуального диалога ЭОС являются:
1) способность понимать предложения на естественном языке,
заданные в свободной форме;
2) способность задавать вопросы, соответствующие ситуации;
3) способность по запросу объяснять свои заключения.
Главным недостатком таких систем является отсутствие
следующих составляющих дидактического цикла процесса обучения:
 организации применения учащимися полученных первичных
знаний;
 обратная связь (контроля действий учащихся).
В настоящее время встает вопрос о специальной подготовке
преподавателей и методистов, владеющих навыками работы с
системами искусственного интеллекта, умеющих разрабатывать
дидактические учебные материалы для таких систем.
Литература.
1. Словарь прикладной Интернетики /Нехаев С.А., Кривошеин
Н.В., Андреев И.Л., Яскевич Я.С. [Электронный ресурс]:
http://yas.yuna.ru/
2. Голенков В.В., Емельянов В.В., Тарасов В.Б. Виртуальные
кафедры и интеллектуальные обучающие системы. НОВОСТИ ИИ.
2001. №4.
282
СПОСОБЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАПРОСОВ В СИД DISGO
Пыхалов А.В.
Южный федеральный университет, ЮГИНФО
E-mail: [email protected]
В данной работе описываются способы выполнения запросов в
системе интеграции данных (СИД) DISGO [1]. Во внутреннем
представлении СИД запросы являются выражениями реляционной
алгебры (РА) и программами расширенного реляционного исчисления
(РИ), соответствующими циклическим частям запроса. Выполнение
запроса включает 1) определение необходимых источников данных
(ИД) и запросов к этим ИД, на которые отображаются отношения РА,
2) извлечение информации из ИД, 3) формирование ответа на запрос с
использованием полученной информации. Список ИД и отображение
отношений на запросы к ИД хранится в словаре СИД.
Важным фактором, влияющим на производительность СИД,
является извлечение минимума необходимой информации из ИД, так
как обычно опрос ИД является самой дорогой операцией в ходе
выполнения запроса. Оптимизация запросов происходит в два этапа.
Первый этап представляет из себя оптимизацию по правилам.
Оптимизация по правилам выполняется за два шага. На первом шаге
оптимизатор проталкивает условия, накладываемые на атрибуты
отношений, как можно выше по дереву операций (ближе к корню). На
втором шаге условия распространяются сверху вниз по дереву
операций (от корня к листьям). Схема из двух этапов необходима,
чтобы протолкнуть условия на атрибуты, по которым происходит
соединение, из одной части запроса JOIN в другую часть. Второй этап
проталкивает условия на атрибуты как можно ближе к отношениям,
чтобы затем было возможно выполнить проверку этих условий в ИД,
тем самым не извлекая из ИД ненужной информации.
Второй этап оптимизации запросов зависит от способа их
выполнения. В СИД DISGO реализовано два способа выполнения
запросов — интерпретация и компиляция. При интерпретации запросов
система непосредственно получает информацию из ИД, проходя по
дереву операций. В СИД с большим числом ИД вероятна ситуация,
когда часть ИД во время исполнения запросов будет недоступна.
Ошибки при работе с ИД могут влиять на обработку запросов. Если для
отношения невозможно опросить один из множества ИД, в которых оно
определено, то ответ на запрос помечается как неполный. Если
невозможно опросить ни один из ИД, в которых определено отношение,
то ответ на запрос помечается как неполный и система генерирует
ошибку. Данная ошибка приводит к прекращению обработки некоторых
операций (например, JOIN), но не влияет на ход выполнения операций
283
UNION. В связи с устойчивостью к ошибкам операнды операции
UNION выполняются параллельно.
При компиляции запросов происходит генерация планов
исполнения запросов. Вначале генерируется план доступа к данным,
представляющий из себя список ИД и операций над отношениями
этих ИД. Подобная структура удобна для анализа возможности
объединения запросов. Различные запросы к одному отношению в
одном ИД могут быть объединены. Объединение запросов
выполняется пошагово. Каждый раз объединяется два запроса.
Целесообразность дальнейшего объединения запросов может быть
определена с использованием статистических данных. В результате
комбинации запросов генерируются операции извлечения данных и
локальные операции обработки данных (которые необходимы для
фильтрации общих данных, полученных в результате извлечения
информации, например, для отсечения ненужных атрибутов).
Операции извлечения и обработки данных и зависимости между ними
определяют план выполнения запроса. Данные операции
объединяются в группы по возможности их параллельного
исполнения (извлечение информации об одном и том же отношении
из различных ИД или различные части операции
UNION).
Полученные группы связываются зависимостями, определяющими
порядок их выполнения (например, операции доступа к данным
необходимо выполнить до операции локальной обработки) и
взаимосвязь операций. Каждая группа операций имеет некоторую
устойчивость к сбоям (например, операция UNION увеличивает
устойчивость группы к сбоям на 1, а отображение отношения на n ИД
увеличивает устойчивость к сбоям на n-1) . При невозможности
выполнения одной операции из группы, количество сбоев
увеличивается. Когда количество сбоев группы операций достигает
максимально возможного числа сбоев, данная группа операций
считается невыполненной (FAILED), количество сбоев зависимой
группы увеличивается на 1, все группы, от которых зависит данная
группа, переводятся в состояние FAILED, если от них не зависят
другие группы, не находящиеся в состоянии FAILED.
Используемая концепция групп операций позволяет гибко
распараллеливать выполнение независимых операций и отслеживать
связи между зависимыми операциями. В паре с композицией запросов
к одним и тем же отношениям одних и тех же ИД это позволяет
ускорить выполнение запросов в СИД.
Литература:
1.
А.В. Пыхалов Обзор системы интеграции данных DISGO
//Материалы
международной
научно-технической
конференции МВУС-2009, Издательство технологического института ЮФУ, Таганрог, 2009, с. 73-76.
284
ПРЕЗЕНТАЦИЯ POWERPOINT КАК СРЕДСТВО
ПОВЫШЕНИЯ МОТИВАЦИИ К ИЗУЧЕНИЮ ХИМИИ
Рыбина И.Н., Гончарова Е.А., Середа А.В.
Южный федеральный университет, кафедра
аналитической химии, МОУ лицей №103 г. Ростова-на-Дону
E-mail: [email protected]
Для нашего времени характерно снижение уровня мотивации
учащихся к изучению химии. В решении проблемы повышения и
поддержания уровня мотивации обучения значительный эффект
может быть достигнут благодаря использованию современных
информационных технологий, в частности, презентаций PowerPoint.
Применение презентаций при изучении химии дает возможность шире
использовать аудиовизуальные средства, что делает содержание
изучаемого материала более наглядным, понятным и, занимательным;
сопровождать учебный материал динамическими рисунками;
демонстрировать редкие и дорогостоящие вещества и реактивы.
Слайдовая раскадровка материала позволяет сэкономить время,
оптимизировать процесс обучения, структурировать материал, а
использование анимации делает его более доступным восприятию и
пониманию учащихся [1-3].
В
процессе
прохождения
педагогической практики в
лицее №103 г. Ростова-на-Дону
студенты
кафедры
аналитической
химии
химического
факультета
Южного
федерального
университета, проводя уроки в
восьмых классах, использовали
программу
PowerPoint
для
создания презентации по теме
“Металлы”.
Презентация знакомит с воззрениями алхимиков на свойства 7
“магических” металлов, с агрегатным состоянием металлов, с
различиями в плотностях металлов, с электронным строением атомов
металлов и строением кристаллической решетки металлов.
Используя презентацию, учащиеся изучают свойства металлов и
их использование, раскрывают значение металла в жизни человека.
Литература:
1. Конев М.Н. Информационные технологии как средство
повышения мотивации обучения. Химия в школе. 2008. №5. С.12-14.
2. Фельдман И.Д. Создание и использование тематических
компьютерных презентаций. Химия в школе. 2005. №7. С.36-37.
3. Нечитайлова Е.В. Информационные технологии на уроках
химии. Химия в школе. 2005. №3. С.13-15.
285
О МЕТОДИКЕ ПРИМЕНЕНИЯ НАДСТРОЙКИ EXCEL
«ПОИСК РЕШЕНИЯ» ПРИ ПРОВЕДЕНИИ
ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ ПО ТЕМАМ МОДУЛЯ
«ВЫПУКЛОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ»
Сантылова Л.И., Гусаков С.В., Землянухина Л.Н.
Южный федеральный университет,
факультет математики, механики и компьютерных наук
E-mail: [email protected]
Современные требования к процессу обучения основываются на
активном использовании ПК. Оптимизационная задача может быть
решена с использованием различных программных продуктов, в том
числе, Maple или Excel. Однако методика обучения предполагает не
столько
получение
окончательного
результата,
сколько
осуществления всей цепочки действий, связанных с реализацией
конкретного метода и приводящих к результату. В курсе «Методы
оптимизации» изучаются достаточно трудоемкие для ручной
реализации методы. Использование при выполнении лабораторных
заданий ПК позволяет решать более широкий круг задач.
Для перевода лабораторных занятий в компьютерные классы
разработаны
методические
указания
с
инструкциями
по
формированию входной информации предлагаемых задач
и
рациональному использованию программного обеспечения для их
решения.
Предложены оригинальные идеи по использованию надстройки
«Поиск решения» в Excel при организации лабораторных занятий по
следующим темам модуля «Выпуклое программирование»: условия
Куна-Таккера и поиск оптимального решения, основная теорема
выпуклого программирования и ее приложение, метод возможных
направлений. Сформулированы вспомогательные оптимизационные
задачи, к решению которых сводятся первые две проблемы. В методе
возможных направлений многократно решаются оптимизационные
задачи, связанные с выбором возможного направления спуска и
длины шага в выбранном направлении. Для этих задач разработаны
структуры электронных таблиц для записи входной информации и
результата. Возникающие при этом оптимизационные задачи
решаются с помощью надстройки «Поиск решения» в Excel.
При разработке вида электронных таблиц исходили из
минимизации времени на их заполнение, использовали стандартные
функции Excel.
Ниже приведен пример таблицы, предназначенной для поиска
оптимального решения с помощью условий Куна-Таккера для задачи
286
выпуклого программирования с двумя переменными и тремя
ограничениями.
Изменение
размерности
решаемой
задачи
потребует
соответствующего изменения размера таблицы.
В разработанных методиках дается подробная информация о
заполнении электронных таблиц, о результате использования
надстройки «Поиск решения». Подходы, основанные на применении
условий Куна-Таккера или основной теоремы выпуклого
программирования, можно использовать как для поиска оптимального
решения, так и для проверки данной точки на оптимальность. На
втором рисунке приведена заполненная электронная таблица с уже
полученным результатом после обращения к надстройке «Поиск
решения» при применении основной теоремы выпуклого
программирования.
Разработанная методика проведения лабораторных занятий
позволяет глубоко разобраться в теории каждого метода и
проиллюстрировать его применение к различным задачам.
Использование ПК делает возможным во время занятий уделить
время построению математических моделей реальных задач, их
решению и постоптимальному анализу.
287
МАГИСТЕРСКАЯ ПРОГРАММА «СИСТЕМНОЕ
МОДЕЛИРОВАНИЕ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ В
СОЦИАЛЬНО-ГУМАНИТАРНОЙ СФЕРЕ»
Свечкарев В.П., Розин М.Д.
Южный федеральный университет,
СКНЦ ВШ
E-mail: [email protected]
Современный этап развития человечества характеризуется
интенсивным внедрением новых информационных технологий во все
сферы
человеческой
деятельности.
Совершенствование
вычислительной и телекоммуникационной техники привело к
дальнейшему развитию методов имитационного моделирования, без
которых невозможно изучение процессов и явлений, а также
построение больших и сложных систем. В настоящем виде
имитационное
моделирование
(ИМ)
является
современной
компьютерной технологией, позволяющей исследовать поведение
сложных систем, строить теории и гипотезы, объясняющие
наблюдаемое поведение, наконец, формировать прогнозы будущего
поведения систем. Особенно интенсивно в рамках ИМ идет интеграция
математических и гуманитарных методов и моделей анализа и
прогноза. Фактически имеет место гуманитарный анализ сложного
процесса, использующий понятия и представления, возникающие в
результате изучения данного процесса с помощью математической
имитации. Формируется столь востребованная современным
обществом технология анализа и прогноза, объединяющая
возможности гуманитарных и математических методов исследования,
позволяющих существенно расширить область реальных явлений,
процессов, систем, поддающихся адекватному прогнозу.
Формирование и развитие указанных технологий предполагает и
подготовку специалистов, обладающих гуманитарным знанием в
соответствующей области и необходимыми навыками моделирования.
Причем, необходима не разовая, не индивидуальная или целевая
переподготовка в рамках дисциплины, а глобальная системная
образовательная деятельность, способная принципиально изменить
ситуацию с практически полным отсутствием в современном
общественном производстве России данных специалистов.
Решение такой задачи под силу ЮФУ, и может, и должно стать
одним из приоритетов развития его гуманитарного научнообразовательного комплекса. Для этого необходимо принципиально
изменить роль и место методологий и технологий ИМ в научной
проблематике и образовательной практике гуманитарного комплекса.
Первой в ряду решаемых задач является формирование и реализация
288
новых
магистерских
образовательных
программ
указанной
направленности.
Неизменным
для
таких
программ
является
их
междисциплинарность, нацеленность на актуализацию знаний уже
полученных студентами в рамках гуманитарных образовательных
направлений и, наконец, развитие востребованных современным
общественным производством технологий анализа и прогноза,
объединяющих возможности гуманитарных и математических методов
исследования. Следует отметить, что ведущие ВУЗы России уже
включились в данный процесс. Так, в МГУ реализуются новейшие
магистерские программы «Философия принятия решений» и
«Историческая информатика», ориентированные в значительной
степени на методологию и информационный инструментарий ИМ.
Магистерская программа «Системное моделирование и
прогнозирование в социально-гуманитарной сфере» предлагается в
развитие указанных программ МГУ, но позволяет реализовать
стратегию междисциплинарной интеграции и организовать обучение
выпускников любых бакалаврских направлений гуманитарного
комплекса. Это и есть глобальная системная образовательная
деятельность по подготовке специалистов, обладающих гуманитарным
знанием в соответствующей области и необходимыми навыками
моделирования. Известные программы уже содержат такие
дисциплины, как «Когнитивные модели принятия решений»,
«Системный подход и методы моделирования в принятии решений»,
«Принципы
принятия
стратегических
решений»,
«Анализ
эффективности управленческих решений» и др. Предлагается
дополнить программу дисциплинами, развивающими компетенции
студентов в области информационного инструментария моделирования
решений, а также принципиально изменить предметную область
поиска решений, ориентируя выпускников на сложные системы, на
принятие решений в сложных ситуациях, на принятие сложных
решений. Отличие программы заключается в углубленном изучении
методов и средств компьютерного моделирования, интеллектуального
анализа данных, анализа сценариев и прогнозов развития процессов
социальных взаимодействий. Такой аспект программы позволит
дополнить перечень сфер деятельности магистра работой системным
аналитиком
в
информационно-аналитических
центрах,
государственных, региональных и бизнес ситуационных центрах,
академических институтах, вузах, электронных СМИ – везде, где
существует спрос на специалистов-гуманитариев с углубленной
подготовкой в области моделирования процессов социальных
взаимодействий на базе современных компьютерных методов и
информационных технологий.
289
ВИРТУАЛЬНАЯ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА ПО
МЕХАНИКЕ МАТЕРИАЛОВ
Сигаева Т.В.
Южный федеральный университет,
факультет математики, механики и компьютерных наук
E-mail: [email protected]
Представляемая работа связана с созданием программного
обеспечения для компьютерного сопровождения лабораторного
практикума по экспериментальным методам сопротивления
материалов и механики сплошных сред на отделении механики
факультета математики, механики и компьютерных наук Южного
федерального университета.
В ходе практикума студентам предоставляется возможность в
реальности применить знания, полученные в ходе обучения на
факультете, и приобрести навыки работы с различным
экспериментальным оборудованием. Прежде чем приступить к работе
с приборами, обучаемому необходимо знать методику, теорию и ход
предстоящего эксперимента. Для повышения качества подготовки к
тем или иным механическим экспериментам с использованием
возможностей Flash и Action Script разработан цикл программ
виртуализации реального эксперимента, предназначенных в помощь
студентам и преподавателям. Эти программы призваны увеличить
скорость передачи информации обучаемому и повысить уровень ее
понимания. Они включают в себя не только подробные теоретические
положения по тематике экспериментов, но также тестовую часть и
визуальный опыт, в ходе которых пользователь может проверить свои
знания, прежде чем приступить к реальному испытанию. Эти
интерактивные программы уже внедрены и активно используются на
факультете.
В качестве примера такой обучающей среды в работе
представлена
программа
компьютерного
сопровождения
лабораторной работы "Испытание материалов на твердость по
Бринеллю". Программа содержит большой учебно-справочный раздел,
из которого обучаемый может получить общую информацию о том,
как оценивается качество конструкционного материала, какими
способами определяются его механические и эксплуатационные
характеристики и выявляются причины потери прочности. Важная
часть раздела связана с классификацией методов испытаний на
твердость, подробно (с использованием табличного и графического
представления информации) описаны наиболее распространенные
схемы (по Бринеллю, по Виккерсу и по Роквеллу). Программа
290
знакомит обучаемого с инденторами, используемыми для определения
твердости, и оборудованием, предлагаемым для самых испытаний.
После ознакомления с данными справочными материалами
пользователь приступает к проверке полученных знаний посредством
теста. Ответив на большую часть вопросов, он может перейти к
визуальному интерактивному эксперименту, который наглядно
демонстрирует поведение пресса Бринелля во время испытания.
Пользователь имеет возможность самостоятельно сделать замеры
лунки, «оставшейся» после проведения виртуального опыта,
рассчитать необходимые характеристики и ввести результаты для
проверки правильности. Таким образом, студент, ознакомленный с
этой программой и прошедший все ее стадии, может уверенно
приступать к работе с реальной установкой.
291
ТЬЮТОРСКОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
ОБУЧАЮЩИХСЯ В СРЕДЕ MOODLE
Соколова О.И.
Южный федеральный университет,
Педагогический институт
E-mail: [email protected]
В
настоящее
время
меняется
принцип
организации
образовательного пространства студента  происходит замена жестко
установленной, единой для всех учебной программы на
индивидуальную образовательную траекторию, что связано с
повышением уровня требований к современному специалисту в связи
с новыми социально-экономическими условиями, предполагающими
развитие рынка труда, внедрение в производство передовой техники и
инновационных технологий. В связи с этим традиционные подходы в
образовании, направленные на усвоение студентами вузов
определенной суммы знаний и умений, теряют свое значение. На
первый план выступают инновационные личностно-ориентированные
методы и технологии обучения и воспитания.
В такой ситуации выбора актуализируются навыки проектной и
исследовательской деятельности учащихся, и становится значимой
позиция тьютора, который призван сопровождать индивидуальную
образовательную программу студента и способствовать развитию
проектной и исследовательской деятельности обучающихся. Мы
будем рассматривать тьютора с точки зрения его способности
поддержать учебную деятельность обучающихся дистанционно, с
помощью информационных сред. При этом «дистанционно»
подразумевается в виде дистанционной поддержки очных курсов,
параллельно с ними.
В качестве инструментальной среды, позволяющей создавать в
режиме реального времени как отдельные курсы на основе системы
управления содержимым сайта, так и образовательные веб-сайты,
будем рассматривать популярную во всем мире e-learning систему,
виртуальную образовательную среду и систему управления
обучением Moodle. Данная среда в ПИ ЮФУ используется в обучении
с 2005 года.
Среда Moodle ориентирована на коллаборативные технологии
обучения – т.е. позволяет осуществлять взаимообмен знаниями и
организовать обучение в процессе совместного решения учебных
задач.
Moodle
предоставляет
широкие
возможности
для
коммуникации, различные способы представления учебного
материала, контроля успеваемости и проверки знаний, что дает
292
обширные возможности для полноценной поддержки процесса
обучения в дистанционной среде. Применение в обучении
виртуальной образовательной среды позволяет значительно увеличить
объем материала, расширив тематику и спектр его представления,
облегчая поиск, интерпретацию, выбор нужного аспекта. При этом
большое значение уделяется структуризации учебного материала. В
связи с этим возрастает роль тьютора, задающего траекторию
обучения. Именно от методической грамотности и продуманности его
действий зависит конечный результат. Также меняется структура
учебного информационного взаимодействия между обучающимися и
обучаемыми  центр тяжести при использовании новых
информационных технологий постепенно переносится на обучаемого,
активно строящего свой учебный процесс по собственной траектории
обучения. При этом преподаватель, освобождаясь от некоторых
дидактических функций, в том числе контролирующих, оставляя за
собой творческие, значительно изменяет свою роль и расширяет
возможности по управлению познавательной деятельностью
обучаемых. Изменяются качественные характеристики обучающей
деятельности, происходит передача компьютеру все новых
дидактических функций (предъявление учебной информации,
демонстрация процессов и явлений); повышаются требования к
компьютерной подготовке педагога. По мнению С.И. Архангельского:
изменяется сам характер преподавательского труда, он становится
«консультационно-творческим
[1].
Но
главные
функции
преподавателя – управление процессами обучения, воспитания,
развития и формирования, остаются.
При этом следует отметить, что роль преподавателя в условиях
использования
информационно-коммуникационных
технологий
остается не только ведущей, но и еще более усложняется 
преподаватель несет существенно большую физическую и
психологическую нагрузку, чем преподаватель в традиционной
системе. Он подбирает учебный материал для диалога, разрабатывает
структуры и алгоритмы взаимодействия учащихся, формирует
критерии управления действиями обучаемых и т.д. Содержание его
труда меняется – работа все в большей степени приобретает характер
наставничества, что требует от него не только постоянного
обновления знаний и профессионального роста, но и широкой
методической компетенции. При этом преподаватель становится
педагогическим
технологом,
организатором
инновационной
деятельности обучаемых, превращается в тьютора-консультанта со
следующими функциями:
– указывает правильные направления обучения и деятельности;
– стимулирует творчество, развивает инициативу обучаемых;
293
– помогает овладевать способностью к синтезу и критическому
осмыслению новшеств;
– выбирает формы и методы работы, адекватные новому
содержанию;
– заменяет функцию контроля диагностическими функциями,
соответственно разрабатывая новую систему оценок;
– формирует мировоззрение, новую систему креативного
мышления,
выстраивая
комплекс
познавательных
задач,
направленных на принципиально новый образовательный продукт –
созидательную личность;
– переходит от информационно-репродуктивного изложения
готовых
знаний
монологическим
путем
к
поисковоисследовательскому, методологическому уровню преподавания и
диалогическому общению.
– разрабатывает качественно новые материалы – руководства по
самообучению и самоуправлению образовательным процессом.
Таким образом, тьюторское сопровождение деятельности
учащихся включает в себя организацию учебной работы с помощью
виртуальной
образовательной
среды
Moodle,
асинхронную
организацию дистанционной поддержки (дистанционного обучения) с
вертикальной и горизонтальной обратной связью, управление
самостоятельной работой студентов, управление проектной и
исследовательской деятельностью студентов и в большей степени
зависит от умения педагога (тьютора) прогнозировать возможные
индивидуальные траектории учащихся.
Литература:
1. Архангельский С.И. Учебный процесс в высшей школе, его
закономерные основы и методы. М.: Высш. шк., 1980.
2. Роберт И.В. Научно-методические проблемы развития
информатизации отечественного образования. ИТО-РОИ-2008.
294
РАЗРАБОТКА МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОГО РАЗДЕЛА
«НАНОРАЗМЕРНАЯ СТРУКТУРА ВЕЩЕСТВА»
АНГЛОЯЗЫЧНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО
ПОРТАЛА ЮФУ
Солдатов А.В.1,2, Кравцова А.Н.1,2, Сафроненко О.И.3
Южный федеральный университет,
(1) НОЦ “ Наноразмерная структура вещества”,
(2) Кафедра физики твердого тела,
(3) Кафедра английского языка естественных
факультетов
E-mail: [email protected]
Участие ЮФУ в международных образовательных программах и
привлечение студентов-магистрантов из зарубежных стран для
обучения в нашем вузе невозможно без активного использования
современных образовательных технологий, включая создание и
использование англоязычного интерактивного образовательного
Интернет-портала. «Наноразмерная структура вещества» является
крайне актуальной междисциплинарной тематикой на стыке сразу
многих естественнонаучных направлений (физика, химия, биология,
материаловедение, геология, информатика и компьютерные науки),
которая в настоящее время является остро востребованной
международным бизнес сообществом. Более того, в ближайшее время
прогнозируется стремительный рост потребности в специалистах по
этому междисциплинарному направлению.
В этой области в Южном федеральном университете имеется
существенный задел в разработке электронных образовательных
ресурсов,
а
также
сформировался
коллектив
высококвалифицированных кадров, способных разрабатывать новые
англоязычные образовательные ресурсы и эффективно использовать
контент портала для проведения занятий по соответствующим
спецкурсам на английском языке. В целом ряде центров
коллективного пользования ЮФУ уже имеется уникальное
современное научное оборудование, которое можно использовать для
организации экспериментальной части образовательного процесса по
направлению «Наноразмерная структура вещества» с использованием
элементов, которые будут размещены в образовательном Интернетпортале на английском языке.
Выполнение проекта предусматривает следующие этапы:
разработка оптимальных наборов образовательных траекторий для
студентов, использующих раздел «Наноразмерная структура
295
вещества» англоязычного портала; разработка англоязычных учебнометодических комплексов по всем дисциплинам данного раздела
портала; разработка элементов образовательного контента на
английском языке; дизайн интерфейса и размещение контента на
сайте разработанного раздела образовательного портала на
английском языке и тестовую эксплуатацию разработанного раздела
образовательного портала на английском языке.
296
ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДВУ ЯЗЫЧНОГО САЙТА
В НАУЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ НОЦ «НАНОРАЗМЕРНАЯ
СТРУКТУРА ВЕЩЕСТВА» ЮЖНОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО
УНИВЕРСИТЕТА
Солдатов М.А., Гуда А.А., Сафроненко О.И., Солдатов А.В.
Южный федеральный университет,
НОЦ «Наноразмерная структура вещества»
E-mail: [email protected]
В последнее время наблюдается изменение структуры научного
процесса. Потрясающие открытия делают именно на стыке наук, а
уникальные исследования проводятся зачастую не отдельными
учёными, а научные группами, работающими в междисциплинарной
коллаборации. Поэтому научному коллективу чрезвычайно важно
сотрудничать как с научными группами в своей стране, так и с
зарубежными коллегами. Посетить всё конференции в своей области и
встретиться с авторами всех заинтересовавших работ не
представляется возможным. Для того чтобы рассказать о себе, своих
научных интересах и достижениях в НОЦ «Наноразмерная структура
вещества» был создан двуязычный сайт, с помощью которого любой
учёный может познакомиться с нашей научной группой.
Основой для сайта служит научная информация: описание
использованных методов, объектов исследования, приведены списки
всех публикаций и грантов. У каждого сотрудника есть персональная
страничка с Curriculum Vitae и списком личных достижений. На сайте
существуют разделы для внутреннего пользования, доступ к которым
имеют только сотрудники лаборатории по паролю.
Одним из важнейших разделов сайта, является его
образовательная часть. Студенты и аспиранты естественных
специальностей найдут современные обучающие материалы на
страницах сайта, посвященных образованию. Настроена фотогалерея,
где каждый сотрудник может размещать свои фотографии с
конференций и научных стажировок. Сайт содержит вики-раздел
являющийся своего рода базой знаний, где можно разобрать и
обсудить нетривиальные задачи и пути их решения, что в дальнейшем
пригодится остальным сотрудникам центра.
Кроме этого, в данной работе представлены подробная
информация о нынешнем состоянии сайта и планы по его развитию
297
КАКИМ ДОЛЖЕН БЫТЬ САЙТ
НАУЧНО-ИННОВАЦИОННОЙ ФИРМЫ,
САЙТ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ,
САЙТ НАУЧНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ/ПРОЕКТА?
Соловьев А.С.
Южный федеральный университет,
физический факультет
E-mail: [email protected]
Основные моменты, которые нужно учитывать при разработке
вашего сайта:
1. Содержание (контент)
Начинать разработку сайта необходимо с его содержания.
Именно информация (а не дизайн или технологии), размещенная на
сайте, имеет ценность для конечного пользователя. Именно
информация (содержание), решает основные задачи сайта образовательные, рекламные, маркетинговые, информационные и
другие.
2. Удобство и практичность использования:
Сайт должен иметь ясную структуру и понятную систему
навигации. Все функциональные элементы (такие как кнопки, меню,
гиперссылки, выпадающие списки и др.) должны вести себя
предсказуемым и привычным для пользователей образом (исходя из
имеющегося у них опыта работы в Интернете и с операционной
системой). Поэтому необходимо отказаться от "изобретений" в их
функционале. Желательно уменьшить количество визуального и
информационного "шума" на странице (избавиться от ненужных
блоков
информации,
баннеров).
Тексты
должны
быть
оптимизированы для просмотрового чтения (например, визуально
выделены ключевые моменты).
3. Учет требований поисковых систем:
Тексты сайта, а также HTML-код и в целом "архитектура" сайта
должны быть составлены и спроектированы с обязательным учетом
требований глобальных поисковых систем. Выполнение этого условия
является ключевым для обеспечения эффективности работы вашего
сайта. Поисковые системы являются наиценнейшим источником
наиболее заинтересованных (целевых) посетителей.
4. Cовместимость:
Информация, размещенная на сайте, должна быть доступна вне
зависимости от того, каким браузером просматривает сайт
пользователь, какие плагины у него установлены, какие функции
включены в настройках. Это не означает, что на сайте не должны
298
использоваться возможности расширяющих плагинов (например,
Flash, JavaScript). Любые технологии могут применяться. Но если они
отключены пользователем, то информация должна подаваться
альтернативным путем (стандартным HTML), пусть не столь ярко или
динамично, но как минимум работоспособно (доступно).
5. Система управления сайтом:
Сайт
должен
быть
оснащен
системой
управления,
обеспечивающей возможность легкого обновления и добавления
информации на сайт доступным для вас образом.
Автор ответит на вопросы по теме доклада по электронной почте:
[email protected]
299
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В
САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЕ МАГИСТРАНТОВ ИНОСТРАЦЕВ НАД ХУДОЖЕСТВЕННЫМ ТЕКСТОМ
Сотникова О.П., Устименко Н.М.
Южный федеральный университет,
кафедра русского языка для иностранных учащихся
E-mail: [email protected]
Одним из аспектов Программы УМК для магистрантов - иностранцев
является работа с художественным текстом. В ней предусматривается
аналитическое чтение магистрантами облигаторных произведений русской
прозы ХХ-ХХ1 в.в. с использованием современных информационных
технологий. Внеаудиторная работа обучаемых с компьютером (поиск,
подбор и обзор литературы по индивидуально заданной проблеме) –
эффективная форма организации учебной деятельности, при которой
акцент делается на стимулирование познавательной активности
обучаемых, на формирование системного мышления и способности
порождать идеи при решении творческих задач.
В настоящее время активно разрабатываются конкретные прикладные
системы, однако методическим вопросам использования информационных
ресурсов в образовательном процессе уделяется значительно меньше
внимания. Усиление роли самостоятельной работы обучаемых, заявленной
в качестве приоритетной в образовании, диктует необходимость
разработок разного рода методического сопровождения: сетевых
контентов, электронных версий традиционных учебников и разработок
новых электронных пособий, тестовых систем, лабораторных комплексов,
в основе которых лежит выход в телекоммуникационные системы.
Нами разрабатывается электронный вариант методических
рекомендаций для самостоятельной работы магистрантов-иностранцев с
художественным текстом, который носит экспериментальный характер, и
состоит из заданий двух типов: репродуктивного и продуктивного.
Первый – репродуктивный тип – включает комплекс заданий,
связанных с работой над первоисточником (электронным вариантом
изучаемого текста). Примерами подобных заданий являются:
1) диагностирующие (тесты на определение уровня понимания
магистрантами-иностранцами сюжетной линии произведения; тесты,
диагностирующие внимательность прочтения художественного текста);
2) задания поискового характера (поиск обучаемым ключевых и
частотных слов в тексте; обработка языковых статистических данных;
поиск синонимов, антонимов, паремий; подбор цитат, связанных с описанием внешности или внутреннего мира персонажей, их поведения и т.д.)
3) итоговые тесты (тесты на раскрытие идейнохудожественного замысла писателя).
300
Второй тип заданий – продуктивный - нацелен на работу с
постоянно изменяющимися и обновляющимися видами информации и
моделирует информационную деятельность. Их содержание связано с
информационными ресурсами Интернета и актуализирует работу с
аудио-, видео-, теле- и графической информацией. Кроме того, эти
задания учитывают национальную психологию, возраст, гендерные
особенности обучаемых, а также их уровень подготовки по русскому
языку и мотивационные факторы.
Иностранцам - магистрантам предлагаются следующие виды заданий:
1) задания-презентации: презентация биографии писателя,
создание на электронном носителе экспозиции литературной выставки с
привлечением фотодокументов и иллюстраций изучаемого произведения, проведение экскурсии по залам виртуального литературного
музея, по литературным местам мастера слова; создание магистрантом
собственных мультимедийных «изданий» изучаемого произведения,
обзор литературы, посвященной творчеству писателя, подготовка
внеаудиторных мероприятий (викторин, литературных вечеров,
посвященных жизни и творчеству писателя, конкурсов чтецов и т.д.);
2) кино- и телезадания, направленные на самостоятельное
знакомство обучаемых с экранизациями произведения режиссерами
разных стран с их последующим обсуждением в аудитории, анализ
телевизионных литературных телепередач с виртуальным участием в
них магистранта;
3) собственно коммуникативные задания, целью которых
является выход в речь – это аргументация магистрантом-иностранцем
своей точки зрения, выявление авторской концепции, подготовка
дискуссии, диспута, «круглого стола» с опорой на ресурсы Интернета;
анализ и оценка критических статей по тому или иному произведению
в российской и зарубежной печати и т.д.
Компьютерные технологии позволяют проводить обсуждение
произведения не только на аудиторных занятиях, но и в Интернете, на
кафедральном форуме, где каждому участнику предоставляется
возможность высказаться как на предложенные темы, так и на
возникающие непосредственно в ходе дискуссии. Форум помогает
участникам коммуникации совершенствовать навыки ведения
дискуссии, а также обучает их спонтанной речи.
Таким образом, благодаря широкому набору компьютерных
заданий в ходе самостоятельной работы иностранцев-магистрантов с
художест-венным текстом повышается качество обучения, реализуется
главная зада-ча любого учебного процесса – максимальное
приближение информации к человеку, вовлечение его в
инновационную поисковую и мыслительную деятельность, развитие
навыков самообучения на неродном языке.
301
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ СЕРВЕР – УЧЕБНОМЕТОДИЧЕСКАЯ ОСНОВА ЕДИНОЙ
ИНФОРМАЦИОННОЙ СРЕДЫ
РОСТОВСКОГО ФИЛИАЛА РОССИЙСКОЙ
ТАМОЖЕННОЙ АКАДЕМИИ
Старикова О.Г.
Ростовский филиал Российской таможенной академии
E-mail: [email protected]
В процессе перехода на уровневые программы подготовки по
федеральным государственным образовательным стандартам третьего
поколения российские вузы получили отсрочку на один год, что
позволяет рационально мобилизовать свои ресурсы и подготовиться к
реализации новых программ на более высоком качественном уровне.
В Ростовском филиале Российской таможенной академии начато
создание единой информационно-образовательной среды (ЕИОС) как
средства организации, управления и методического обеспечения
образовательных программ вуза. Под ЕИОС понимается основанная
на
использовании
компьютерной
техники
программнотелекоммуникационная
среда,
обеспечивающая
информацией
руководство вуза, преподавателей, студентов, их родителей,
работодателей и общественность едиными технологическими
средствами.
Говоря о методической основе как двухуровневой подготовки,
так и существующей сейчас и еще в течение пяти последующих лет
системы одноуровневой подготовки специалистов, нельзя не
отметить, что объем информации, которой владеет наша цивилизация,
удваивается каждые пять лет. Поэтому помимо освоения знаний не
менее важным становится освоение техник, с помощью которых
можно получать, перерабатывать и использовать новую информацию.
Знания при этом осваиваются применительно к тем умениям,
которыми овладевают студенты в рамках инновационных
образовательных программ. Именно поэтому в лучших своих
образцах они ориентированы не столько на передачу знаний, которые
постоянно
устаревают,
сколько
на
овладение
базовыми
компетенциями, позволяющими затем – по мере необходимости –
приобретать знания самостоятельно.
Большую роль для самостоятельной подготовки студентов
призваны сыграть обновленные электронные учебно-методические
комплексы, размещение которых начато на образовательном сервере.
В течение продолжительного времени студентами использовался
учебный сервер, организованный на базе кейс-технологий. Благодаря
302
значительному расширению массива электронных учебных и учебнометодических материалов, учебный сервер реорганизован в
образовательный сервер.
Теперь его функцией стало не только обеспечение студентов
учебно-методическими комплексами дисциплин в электронном
формате, но также помощь в организации учебного процесса
(размещение на сервере рабочих учебных планов специальностей,
расписания, графика учебного процесса и др.). Кроме методических
материалов на сервере
размещаются и научные публикации
профессорско-преподавательского состава.
В настоящее время доступ к образовательному серверу
осуществляется для студентов из компьютерных классов с любого
пользовательского профиля, а также из читального зала.
Преподаватели
и
учебно-вспомогательный
персонал
могут
пользоваться материалами со своих рабочих мест. После завершения
формирования ЕИОС студенты смогут использовать материалами
образовательного сервера через Интернет.
303
304
ИНТЕРАКТИВНОЕ ПРИЛОЖЕНИЕ, МОДЕЛИРУЮЩЕЕ
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ N ТЕЛ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ Т ИПАХ
ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ
Стрюков Д.В., Фомин Г.В.
Южный федеральный университет,
физический факультет
E-mail: [email protected]
Задача движения замкнутой системы N частиц представляет
особый интерес в курсах механики, читаемых для студентов-физиков,
тем, что в случае N>2 эта задача не имеет аналитического решения.
Поэтому задание каждого набора начальных условий приводит к
своему неповторимому решению, которое часто бывает непросто
предсказать.
Для решения задачи используются стандартные численные
методы интегрирования систем дифференциальных уравнений,
оптимизированные алгоритмы которых оказались доступны авторам
доклада.
Приложение снабжает пользователя богатым графическим
интерфейсом, позволяя студенту, изучающему курс, произвольно
конструировать систему, задавать массы частиц, другие параметры,
выбирать начальные условия движения.
Приложение позволяет наблюдать эволюцию системы N частиц с
произвольно заданными начальными условиями. Система может быть
2 и 3-мерной, а наблюдение 3-мерной системы можно вести как в
двумерных проекциях, так и в 3-мерном изображении.
Допускается выбор различных взаимодействий: гравитационное,
кулоновское и взаимодействие Леннарда-Джонса, характерное для
задач молекулярной динамики.
Интерфейс позволяет задавать начальные условия движения
(положения и скорости частиц), а так же массы, заряды частиц как
целенаправленно, так и случайным образом с помощью генератора
случайных чисел. Визуальный конструктор позволяет произвольно
задавать начальные условия движения. Имеется возможность
сохранения в файловой системе и последующей загрузки начальных
условий найденных решений.
Ввод начальных условий возможен как в специальной
«лабораторной» системе отсчета и масштабов, так и в произвольной
системе, которую выбирает сам студент. Расчет ведется в системе
отсчета центра масс с определенным выбором масштабов массы,
длины и времени, определяемыми начальными условиями движения.
305
Однако текущие результаты расчета могут быть представлены как в
системе центра масс, так и в системе пользователя.
Масштаб графического изображения можно менять вручную, или
включить режим автоподстройки.
Допускается
регулировка
скорости
воспроизведения
последовательных состояний движения, а также реверс (обращение во
времени) эволюции системы.
В любой момент эволюция может быть остановлена для анализа
текущего состояния и вновь продолжена.
Пользователь может так же регулировать погрешность
интегрирования и ряд других параметров, касающихся поведения
интерфейса.
Приложение разработано на языке C# в среде MS Visual Studio
2008. Его предполагается использовать в курсе теоретической
механики, в рамках темы интегрирования уравнений движения систем
частиц.
306
НОВАЯ ВЕРСИЯ ПРОГРАММЫ
МОДЕЛИРОВАНИЯ АНТЕННЫХ СИСТЕМ
Супрун Д.А., Федоров С.А.
Южный федеральный университет,
физический факультет
E-mail: [email protected]]
На кафедре радиофизики ЮФУ разработана новая версия
программы компьютерного моделирования антенных систем. Эта
программа применяется на кафедре радиофизики при выполнении
практических заданий, курсовых и выпускных работ студентов. Все
преимущества, имеющиеся в более ранних версиях: произвольная
геометрия проволочных антенн, расчет частотных зависимостей токов
и входных сопротивлений элементов, коэффициентов усиления,
диаграмм направленности, исследование сходимости численного
решения, полностью сохранены. В программу внесены следующие
изменения:
1. Разработаны новые, более удобные для применения
интерфейсы ввода – вывода. В том числе добавлена возможность
отображения трехмерных геометрий антенн, а также распределений
токов и диаграмм направленности с применением цветового
контраста.
2. Внесены изменения в расчетный алгоритм, которые, с одной
стороны, обеспечивают снижение вычислительных затрат при
определении матрицы системы линейных алгебраических уравнений,
и, с другой стороны, обеспечивают ускорение сходимости численного
решения и повышения точности вычислений.
3. Напряду с расчетами характеристик проволочных антенн,
добавлена возможность расчета параметров антенн, состоящих из
металлических проволочных элементов и поверхностей произвольной
формы. Расчет распределений токов на металлических поверхностях
производится с применением модифицированного метода физической
оптики, учитывающего граничные условия на ребрах поверхностей и
изменения токов вблизи границ «свет-тень».
Разработанная программа может быть также рекомендована для
расчета электромагнитных полей антенных систем в ближней и
дальней зонах.
307
ГЕОПОРТАЛ – НОВЫЙ ИНСТРУМЕНТ
ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Сурков Ф.А.
Южный федеральный университет,
НИИМ и ПМ им. Воровича И.И.
E-mail:[email protected]
Понятие «геопротал» отсутствовало в учебниках по
геоинформатике, изданных еще 5 лет тому назад. В настоящее время
развитые страны уже не могут обходиться без своего федерального
портала географических пространственных данных. Чтобы в этом
убедиться, достаточно набрать в поисковике слова «national
geoportal». Начало популярности геопорталов в Интернет связано с
появлением в 2005 г. сервисов Google Maps, а затем и Google Earth,
совершивших революцию в визуализации геопространственных
данных путем создания «мозаик» космических снимков разных
территорий Земли разного уровня разрешения.
За истекшие 5 лет кроме существенного увеличения территорий,
покрытых снимками высокого разрешения (до 0,7м), сервис Google
Earth дополнился огромным количеством дополнительных функций,
важнейшими среди которых являются: добавление (уже давно)
возможности рассмотрения третьей координаты – высоты путем
поворота снимка вокруг горизонтальной оси, и (совсем недавно) –
возможности добавления четвертой координаты – времени, путем
рассмотрения космических снимков одной и той же территории,
сделанных в разные годы последнего десятилетия.
Широкий простор для творчества пользователей сети в рамках
идеологии Web2.0 стал выпуск компанией Google бесплатного
графического редактора Google SketchUp, позволяющего создавать
трехмерные модели зданий, и размещать их в Google Earth с
привязкой к месту и размерам их действительного расположения. Вид
нижнего Манхеттена в Google Earth с включенной кнопкой «3Dздания» в настоящее время уже весьма близок к реальной трехмерной
картине этого района Нью-Йорка.
Неофициальным признанием необходимости работы над
созданием альтернативных Google Earth сервисов явилось открытие
фирмой MicroSoft сервиса Bing Maps, фактически повторяющего
мозаики космических снимков Google Earth, и выпуска графического
редактора для построения трехмерных моделей зданий 3Dvia Shape for
Maps, практически копирующего интерфейс Google SketchUp.
В докладе обсуждаются перспективы создания геопортала
SouthRussia на основе мозаики космических снимков Юга России и
приложения ScanEx Web GeoMixer, созданных российской компанией
ИТЦ СканЭкс и переданных Центру космического мониторинга и
геоинформатики ЮФУ.
308
ЗАДАЧИ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ
В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ОТРАСЛИ
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГИС И
КОСМИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА
Суркова Е.Ф.
Южный федеральный университет,
НИИМ и ПМ им. Воровича И.И.
E-mail:[email protected]
В ЮФУ с декабря 2008 года работает станция приема
космической информации UniScan-24 на базе центра ГИС технологий.
Одной из областей применения ГИС и космического мониторинга
является сельскохозяйственная отрасль.
Сельское хозяйство одна из наиболее перспективных сфер для
использования данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), в
том числе в целях повышения интенсификации растениеводческого
производства. Сельскохозяйственные культуры хорошо проявляются
на космических снимках, ничем не скрыты, одноярусны, хорошо
дешифрируются как по текстуре, так и по спектральным
характеристикам.
Методы ДЗЗ широко используются в агропромышленном
комплексе многих стран мира (США, Канада, страны Евросоюза,
Индия, Япония и др.). К наиболее известным примерам действующих
систем сельскохозяйственного мониторинга можно отнести проект
MARS (The Monitoring of Agriculture with Remote Sensing разработка
Объединенного исследовательского центра Еврокомиссии по
мониторингу сельскохозяйственных земель), который позволяет
определять площади посевов и урожайность сельскохозяйственных
культур, начиная с уровня государств и регионов и заканчивая
отдельными фермами. Результаты расчетов используются для
налогового контроля за производителями продукции, выработки
гибкой системы цен и квот, планирования экспортно-импортных
операций и других мероприятий. Аналогичная система применяется
Министерством
сельского
хозяйства
США.
В России разрабатывается национальная Космическая система
дистанционного зондирования Земли для мониторинга земель
сельскохозяйственного назначения. Работа ведется в рамках
Государственной программы развития сельского хозяйства и
регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и
продовольствия (2008 2012 гг.), в которой на создание системы
государственного информационного обеспечения в сфере сельского
309
хозяйства (куда попадает и использование технологий ДЗЗ) выделено
около 4,5 млрд руб.
Первоочередными задачами, которые необходимо решить с
помощью данных ДЗЗ в аграрном секторе экономики России,
являются инвентаризация сельхозугодий и создание специальных
тематических карт. Сельхозугодья, а также брошенные, засоренные,
зарастающие (в том числе лесной растительностью) земли хорошо
дешифрируются по текстуре изображения. Наличие большого массива
архивных снимков также может оказать существенную помощь.
Например, если сравнить снимки Landsat 1990-х годов с
современными, то несложно выявить земли, пришедшие в негодность
и требующие значительных финансовых вложений для возвращения в
оборот.
В настоящее время для инвентаризации сельскохозяйственных
земель и создания специальных карт наиболее перспективными с
точки зрения соотношения «цена качество» являются данные со
спутника ALOS (Япония). Сенсор PRISM, которым снабжен спутник,
в основном и предназначен для картографирования. Каждый из трех
объективов сенсора (для визирования вперед, вертикально вниз и
назад) обеспечивает пространственное разрешение 2,5 м. Для PRISM
характерна не только высокая разрешающая способность, но и
достаточно широкая полоса съемки до 35 км. Наиболее
показательным параметром, выделяющим съемочную систему среди
других
аналогичных,
является
высочайшая
точность
позиционирования снимков с использованием только орбитальных
данных без выполнения каких бы то ни было наземных изысканий.
Использование RPC (коэффициентов рационального полинома),
поставляемых
вместе
со
снимками,
позволяет
получать
пространственную основу с точностью позиционирования не хуже 10
м, что вполне удовлетворяет задачам сельскохозяйственного
картографирования в масштабах до 1:25 000. Оптическая система
PRISM, основанная на трех зеркалах, не имеет хроматической
аберрации по всему полю обзора и дает четкое изображение, что
важно для дешифрирования и определения границ различных видов
сельхозугодий и земель. Следует отметить, что стоимость цифровых
изображений с КА ALOS существенно ниже, чем с других спутников
с аналогичным разрешением (например, SPOT-5 (Франция) или
Cartosat-1 (Индия)), а себестоимость камеральных работ при
построении ортотрансформированных изображений для создания
картографической продукции составляет незначительную часть общей
стоимости проекта.
Сельскохозяйственное картографирование с использованием
данных ДЗЗ должно обеспечить составление карт трех уровней:
310
административных районов;
отдельных хозяйств;
отдельных угодий (конкретных полей, пастбищ, сенокосов и
т. д.).
Следующая важная и безусловно перспективная область
применения технологии ДЗЗ в аграрной сфере - мониторинг
сельскохозяйственных культур. Типичными задачами здесь являются:
 обеспечение текущего контроля за состоянием посевов
сельскохозяйственных культур;
 раннее прогнозирование урожайности сельскохозяйственных
культур;
 одновременный мониторинг темпов уборки урожая в крупных
регионах;
 определение
емкости
пастбищ
различных
типов,
продуктивности сенокосов и др.
Эти задачи решаются проведением систематических повторных
съемок, которые обеспечивают наблюдение за динамикой развития
сельскохозяйственных культур и прогнозирование урожайности.
Используя при дешифрировании информацию об изменении
спектральной яркости растительности в течение вегетационного
периода и индекс NDVI (Normalized Difference Vegetation Index),
можно по тону изображения полей судить об их агротехническом
состоянии и т. д.
Следует отметить, что текущие результаты мониторинга дают
более объективные и точные сведения, когда совмещаются с
актуальными и достаточно точными картами сельхозугодий. Сами же
задачи мониторинга решаются на этом фоне эффективнее и с
существенно меньшими затратами, так как нет необходимости
использовать натурные данные для определения границ полей и
гораздо легче выделить эталонные участки. Если не брать в расчет
такой аграрный сектор, как «точное земледелие» (о котором будет
сказано ниже), то для комплекса задач сельскохозяйственного
мониторинга
вполне
подходят
данные,
полученные
спектрорадиометром
MODIS
(Moderate
Resolution
Imaging
Spectroradiometer), который установлен на спутниках Terra и Aqua
(оба США). Что особенно привлекательно данные MODIS находятся в
свободном доступе, бесплатно и практически в режиме реального
времени распространяются Геологической службой США через сеть
Интернет. Спектрорадиометр MODIS имеет 36 спектральных
диапазонов с 12-битным радиометрическим разрешением в видимом,
ближнем, среднем и дальнем инфракрасном диапазонах и проводит
регулярную съемку любой территории с пространственным
разрешением 250, 500 м и 1 км. Период обращения спутников и



311
ширина полосы съемки (до 2300 км) обеспечивают глобальное
покрытие Земли данными наблюдений два раза в сутки, что позволяет
получать детальную во временном отношении информацию о
сезонном ходе развития растительного покрова. Наибольший интерес
для мониторинга изменения качества растительного покрова
представляют измерения отраженного излучения в красном (0,62 0,67
мкм) и ближнем инфракрасном (0,84 0,88 мкм) спектральных каналах
MODIS.
312
ОЦЕНКА ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ КОМПЕТЕНЦИЙ ПРИ
ПОДГОТОВКЕ КАДРОВ ДЛЯ РАБОЧИХ ПРОФЕССИЙ В
ОТРАСЛЕВЫХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЯХ
Сухорукова О.Б.1, Литвиненко А.Н.2
(1)Ростовский государственный университет путей
сообщения, (2)Южный федеральный университет
E-mail:[email protected], [email protected]
В современных условиях для обеспечения требуемого уровня
качества транспортного обслуживания возрастает роль подготовки и
приведения уровня квалификации рабочих в соответствие с
изменяющимися техническими, технологическими и экономическими
условиями транспортного производства.
В Ростовском государственном университете путей сообщения
проведены исследование и анализ современного состояния системы
подготовки кадров рабочих профессий ОАО «РЖД», системы
контроля их профессиональных компетенций, а также отечественных
и зарубежных систем и методик контроля и оценки рабочих массовых
профессий на основе современных подходов к оценке степени
развития персонала.
Анализ зарубежной и отечественной специальной литературы
показал, что основным инструментом оценки степени развития
профессиональных компетенций являются различные методики
тестирования, реализованные в информационных системах он-лайн
тестирования.
Предлагаемые в настоящей работе методики оценки развития
профессиональных компетенций, качества подготовки рабочих кадров
и
соответствия
уровня
подготовки
рабочего
персонала
корпоративным требованиям к рабочим профессиям обеспечивают
комплексный подход и основываются на компетентностном подходе к
классификации рабочих профессий и методах тестирования как
основных инструментах оценки.
Комплексный подход включает установление соответствия целей
контроля и оценки с корпоративными квалификационными
требованиями, определенными в требованиях квалификационной
характеристики по данной профессии, в должностных инструкциях и
положениях, рабочих учебных планах и программах, в корпоративных
стандартах знаний и умений по рабочим профессиям ОАО «РЖД» и
других нормативных документах; определение набора компетенций,
которыми должен обладать оцениваемый рабочий; выбор
качественных и релевантных оценочных методик для оценки
313
компетенций, критерии оценки, технологии тестирования, оценку
соответствия корпоративным требованиям, шкалы рейтингирования,
правила принятия решения.
Основным требованием к оценочным заданиям диагностики
профессиональных
компетенций
рабочих
кадров
является
соответствие содержания заданий целям контроля и оценки знаний и
умений, определенным в квалификационных требованиях к
профессии, и целям комплексной диагностики развития тех сторон
личности рабочего, которые проявляются в его профессиональной
деятельности, и их соответствия специальной модели компетенций
профессии или профилю рабочей должности.
Одним из эффективных способов определения качества и
эффективности учебных программ, реализуемых в отраслевых
учебных заведениях, является проведение на постоянной основе онлайнового тестового мониторинга профессиональных компетенций
рабочих кадров, результаты которого позволяют сделать выводы о
необходимости внесения изменений в содержание рабочих программ
и систему их сопровождения, совершенствовать используемые
педагогические и информационные технологии с целью достижения
оптимальных результатов, определенных целями обучения,
сформировать единые подходы к оценке методической и
инновационной работы по подготовке и переподготовке рабочих
кадров.
314
МУЛЬТИМЕДИЙНЫЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПЕРЕПОДГОТОВКИ К АДРОВ
В ОБЛАСТИ НАНОТЕХНОЛОГИЙ
Сучкова С.А., Попузин В.В., Родина И.С.
Южный федеральный университет,
НОЦ «Наноразмерная структура вещества»
E-mail [email protected]
Современное состояние инновационного сектора экономики в
области
новых
материалов
требует
подготовки
высококвалифицированных кадров, имеющих фундаментальные
знания и практические навыки работы в сфере наноразмерного
состояния вещества. Южный федеральный университет начал
подготовку магистров по междисциплинарной специальности
«Нанотехнологии», что требует овладения студентами современными
методами исследования параметров наноразмерного состояние
вещества. Разработка и внедрение новых интерактивных
образовательных технологий, включая мультимедийные Flashанимации по междисциплинарной специальности «Нанотехнологии» в
программы подготовки бакалавров и магистров, несомненно, является
задачей первостепенной важности и позволит перевести на
качественно новый уровень подготовку в этой новой области знаний,
связанной с целым рядом и перечня критических технологий
Российской Федерации.
Описывается разработка мультимедийных анимационных
ресурсов и особенности их внедрения в образовательный процесс к
курсам по междисциплинарной специальности «Нанотехнологии».
Они разработаны в рамках программ магистратуры Южного
федерального университета по направлениям «Нанотехнологии» и
«Физика конденсированного состояния вещества». Они могут быть
использованы для студентов старших курсов и магистратуры
инженерных и естественнонаучных факультетов других ВУЗов ЮФО
и России как для самостоятельного изучения, так и в качестве
лекционных демонстраций непосредственно в аудитории, и в системе
дистанционного образования. Возможно использование в рамках
других общих курсов, например: «Строение вещества», «Основы
нанотехнологии», «Современное материаловедение», «Микро и
наноэлектроника», «Нанохимия» и др. Мультимедийный характер
ресурсов позволяет создавать эффект визуального наблюдения за
процессами и характеристиками наноразмерного состояния
конденсированного вещества. Это позволяет без проведения реальных
дорогостоящих экспериментов наглядно показать природу тех или
иных явлений, происходящих в веществе на наноразмерном уровне.
315
ИНТЕРНЕТ-«СЕРФИНГ» КАК ЭФФЕКТИВНОЕ
СРЕДСТВО РАЗВИТИЯ НАВЫКОВ
РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ЧТЕНИЯ В ОБУЧЕНИИ
ИНОСТРАННОМУ ЯЗЫКУ
Теселкина О.Е.
Южный федеральный университет,
кафедра немецкого языка
E-mail: [email protected]
В программе дисциплины обучения иностранным языкам для
неязыковых специальностей Министерства образования РФ
подчеркивается, что владение иностранным языком является
обязательным
компонентом
профессиональной
подготовки
современного специалиста любого профиля [Примерная программа
дисциплины обучения иностранным языкам (в вузах неязыковых
специальностей); Министерство образования и науки Российской
Федерации;
ГНИИ ИТТ "Информика" (Интернет публикация);
М.2000]. Организация обучения иностранному языку предполагает
также учет потребностей, интересов и личностных особенностей
обучаемого. При этом следует учитывать, что умение работать с
литературой является базовым умением при осуществлении любой
профессиональной (практической и научной) деятельности, а
самостоятельная работа по повышению квалификации или уровня
владения иностранным языком чаще всего связана с чтением.
Учитывая процессы глобальной информатизации всех сфер
общественной жизни в мировом сообществе, изыскиваются пути
повышения результативности общего образования путем вложения
все больших средств в разработку и внедрение новых
информационных технологий. С появлением Интернета возникает
необходимость в генерировании новых методик в обучении
иностранному языку применительно к новым образовательным
условиям. Этому вопросу посвящены многочисленные научные труды
и дидактические разработки [см. Угольков В.В. Компьютерные
технологии как средство обучения иностранным языкам в вузе; М., 2004].
Целью данного доклада является демонстрация примерного
использования немецкоязычных Интернет-ресурсов в обучении
иностранному языку студентов неязыковых специальностей, а именно
развитие навыков различных видов чтения.
Чтение представляет собой рецептивный вид речевой
деятельности, целью которой является получение новой полезной
информации. Интернет предоставляет в широкое пользование
аутентичные неадаптированные тексты на любом языке по любому
316
профилю. Необходимо лишь правильно сформулировать задачу
обучаемому и обеспечить дифференцированный личностный подход и
качественный контроль полученных знаний. Автором доклада
предлагается следующий метод развития навыков просмотрового
(поискового) и ознакомительного чтения.
Перед обучаемыми ставится задача, при помощи любой
поисковой машины [например: www.yahoo.de или www.google.de] в
рамках темы занятия найти новую полезную информацию,
дополняющую и уточняющую факты и утверждения, изложенные в
текстах учебников и дополнительной литературы. Результаты
поисков, выведенные на нескольких страницах в виде заглавий или
кратких сентенций, представляют по мнению автора превосходный
материал для просмотрового чтения, целью которого является
определение того, представляет ли выбранный текст интерес в рамках
поставленной преподавателем задачи или нет. На этот вид
деятельности обычно выделяется 10-15минут, учитывая, что в
некоторых случаях для достижения цели необходимо перейти по
ссылке и освоить текст несколько большего объема.
Следующим этапом является работа с собственно текстом,
отобранным самим обучаемым. Задача в данном случае –
ознакомление с содержанием текста и выяснением, какая информация
является новой и важной, а какую можно опустить. Этот вид речевой
деятельности уже является развитием навыков ознакомительного
чтения, для которого решающим оказывается умение целостного
восприятия материала и умение отвлекаться от деталей и
концентрироваться на главном. На этот вид деятельности выделяется
20минут.
Контроль полученных знаний осуществляется индивидуально и
дифференцированно в зависимости от степени овладения
иностранным языком конкретного студента и от факультета
(естественный/гуманитарный) путем беседы преподавателя с
обучаемым по содержанию освоенного материала на немецком или
русском языке.
Метод
использования
Интернет-ресурсов
имеет
свои
преимущества:
 индивидуальный, личностно-ориентированный подход;
 контролируемая самостоятельная работа обучаемых;
 развитие навыков нескольких видов чтения в рамках одной
задачи;
 актуальность и аутентичность изучаемого материала;
 повышение эффективности процесса обучения иностранным
языкам при использовании информационных технологий.
317
О ФОРМИРОВАНИИ ИНДИВИДУАЛЬНОГО НАБОРА
ИНТЕРНЕТ-РЕСУРСОВ В ХОДЕ МЕТОДИЧЕСКОЙ
ПОДГОТОВКИ СТУДЕНТОВ-ГЕОГРАФОВ
Тимофеева З.М.
Южный Федеральный университет,
геолого-географический факультет
E-mail: [email protected]
Интернет является неотъемлемой частью информационной среды
современного общества. Он располагает огромным массивом ценных
знаний, использование которых в образовательных целях с каждым
годом становится все более актуальным. Однако для поиска
необходимых материалов требуется зачастую немало времени.
Информационные ресурсы Интернета, в том числе географического
содержания, как правило, не систематизированы.
Поэтому в ходе методической подготовки будущего преподавателя
географии важно не только сформировать у него умение работать с
поисковыми системами, но и научить созданию индивидуального
набора Интернет-ресурсов в виде перечня ссылок на ресурсы Сети,
которые могут использоваться при подготовке и проведении уроков.
Как показывает практика обучения студентов методике
преподавания географии, навыки использования Интернет-технологий
наиболее эффективно усваиваются в процессе самостоятельной
учебно-познавательной деятельности. При этом решающим фактором
в формировании у студентов соответствующих знаний и практических
навыков является методическое обеспечение данного процесса.
С учетом разноплановости и динамичности информации,
необходимой современному преподавателю географии, студентам
предлагается ряд методических рекомендаций по самостоятельному
поиску и использованию Интернет-ресурсов в образовательной
деятельности.
Знакомство с информацией по конкретной теме предлагается
начинать со ссылок, предложенных преподавателем в списке
рекомендованной литературы и источников, гиперссылки с которых
можно использовать для поиска более подробной информации и
детализированных сведений.
Для поиска нормативных и программно-методических документов
рекомендуется пользоваться ресурсами официальных сайтов
организаций, которые содержат наиболее достоверную информацию
(например, www.gost.ru, www.iso.org, www.mon.gov.ru и др.).
С обзорами и анализом проблем географического образования
предлагается ознакомиться с помощью образовательных порталов,
таких как www.informika.ru, www.edu.ru, http://window.edu.ru и другие.
318
Поскольку на этих сайтах размещены ресурсы, разработанные в
рамках федеральных проектов, они обычно находятся в свободном
доступе.
Методическую помощь, возможность ознакомления с опытом
передовых учителей студенты могут получить на сайтах издательств
научно-методических
журналов
"География
в
школе"
(www.schoolpress.ru) и "География и экология в школе XXI века"
(geoeco21.ru), методической газеты "География" (geo.1september.ru).
Для информационного обеспечения повседневного учебного
процесса студентам рекомендуются возможности поисковых систем
Google, Yahoo, Rambler, Yandex, Alta Vista, используя при этом не
только ключевые слова из Глоссария, созданного преподавателем, но
и формируя свой набор ключевых слов.
При организации и проведении научно-исследовательской
работы студентов по актуальным проблемам современного
образования весьма полезными являются подписки на тематические
рассылки (например, с сайтов www.informika.ru, www.mail.ru,
www.subscribe.ru и др.). Внимание студентов обращается на то, что
ряд специализированных сайтов содержит информацию в открытом
доступе, но требует регистрации пользователей, поэтому важно не
забывать сохранять пароли.
Для поиска периодически обновляемой географической
информации рекомендуется использовать сетевые базы данных
(www.mail.ru, www.rambler.ru, www.km.ru, www.rbc.ru и др.). Кроме
того, безусловную поддержку студентам в самостоятельной работе
оказывают сетевые энциклопедии, словари и переводчики
(www.wikipedia, www.km.ru, www.promt.ru и др.).
Определенную практическую помощь, содействие в развитии
методического творчества студентов может принести их участие в
тематических форумах и сетевых конференциях по конкретным
темам. При этом студенты предостерегаются от углублений в
сторонние ветви форумов.
С учетом известных фактов нестабильной работы Интернета
студентам предлагается переписывать наиболее важные файлы на
свой рабочий компьютер. В целях сокращения времени на повторные
поиски нужной информации и экономии дискового пространства
компьютеров рекомендуется добавлять ссылки на интересующую
информацию сразу же в "избранное" своего компьютера, но не
торопиться сохранять целые страницы и папки. Это можно будет
сделать позже, когда будет определено, что действительно из
просмотренного необходимо для подготовки конкретных уроков.
319
МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ ИКТ УЧАЩИХСЯ
УЧРЕЖДЕНИЙ НАЧАЛЬНОГО И СРЕДНЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
Толстоноженко Г.А.
Южный Федеральный университет,
Педагогический институт
E-mail: [email protected]
Перед современным образованием стоит важная задача –
воспитание человека с высоким уровнем интеллектуального развития
и самосознания, способного к саморазвитию и самообразованию,
умеющего продуктивно мыслить. Следовательно, ведущая роль в
образовании переходит с общепредметных знаний, умений и навыков
на развитие самостоятельности, самореализацию в учебном процессе.
Проникновение современных информационных технологий в
сферу образования позволяет педагогам качественно изменить
содержание, методы и организационные формы обучения. Целью этих
технологий в образовании является усиление интеллектуальных
возможностей учащихся в современном обществе, повышение
качества обучения на всех ступенях образовательной системы,
создание системы непрерывного образования.
Среднее профессиональное образование имеет целью подготовку
специалистов среднего звена, удовлетворение потребностей личности
в углублении и расширении образования на базе основного общего,
среднего (полного) общего или начального профессионального
образования.
В Ссузе студенты получают определенную профессию, но для
работы им требуется постоянно повышать квалификацию или даже
переквалификацию в чем могут оказывают незаменимую помощь
ИКТ.
Целью использования ИКТ в Сузах является вовлечение
студентов в активное взаимодействие с учебным материалом и
ориентация их на творческое и продуктивное использование данных
технологий в своей учебной, будущей профессиональной
деятельности, а так же в процессе самообразования и повышения
квалификации.
Содержание курса ИКТ в Сузах должно быть направлено на
расширение знаний и умений в области использования гипертекста,
мультимедиа,
коммуникационных
технологий,
а
также
дистанционных и интерактивных технологий.
320
Использование
средств
современных
информационных
технологий позволяет значительно повысить
эффективность и
качество процесса обучения, познавательную деятельность
обучающихся. Способствует углублению межпредметных связей,
увеличению объема и оптимизации поиска нужной информации,
развитию
различных
видов
мышления,
коммуникативных
способностей, умения моделировать задачу или ситуацию. Формирует
информационную культуру, умение осуществлять обработку
информации, принимать оптимальное решение или предлагать
варианты
решения
в
сложной
ситуации,
осуществлять
экспериментально–исследовательскую деятельность. Эстетическое
воспитание обучающихся осуществляется посредством использования
компьютерной графики, технологий мультимедиа. Так же
использование ИКТ в образовательном процессе ссуза позволяет
учащимся подобрать индивидуальный темп обучения. ИКТ готовят
пользователя не только пользователя компьютерными средствами, но
и информационно грамотную личность.
321
РОЛЬ РЕСУРСОВ ИНТЕРНЕТА
В ПРОЦЕССЕ ИЗУЧЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ
ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Тополов В.Ю., Криворучко А.В.
Южный Федеральный университет,
физический факультет
E-mail: [email protected]; [email protected]
XXI век справедливо называют веком новых материалов,
находящих применения в различных областях техники благодаря
комплексу важных физических, химических и механических свойств.
Среди новых материалов особое место занимают функциональные
материалы, свойства которых зависят от внешних воздействий,
микроструктурного, технологического и других факторов. В ЮФУ в
последние годы возрос интерес к изучению функциональных
материалов. Например, на физическом факультете разработан и боле
пяти лет читается курс лекций «Физика функциональных
материалов», на химическом факультете в 2009/10 уч. г. введен курс
лекций «Полупроводниковые и функциональные материалы», а на
факультете высоких технологий в 2010/11 уч. г. планируется введение
курса лекций «Физика сегнето- и пьезоэлектриков» для магистрантов.
Современные функциональные материалы и их свойства
представляют также большой научный интерес и являются объектами
диссертационных исследований аспирантов (см., например, [1]).
Поскольку ни учебники, ни монографии, ни энциклопедии не
могут отразить новейшие достижения в области исследований и
применений современных материалов (в частности, функциональных
материалов), возникает вопрос об эффективном использовании
информационно-образовательных ресурсов Интернета по данной
тематике как в учебном, так и в научно-исследовательском плане.
Анализ информационных ресурсов Интернета показывает, что работа
студентов и аспирантов при изучении и исследовании
функциональных материалов может быть связана с использованием
ресурсов Интернета по следующим направлениям.
1. Образовательное. Это направление поддерживают сайты
Европейского виртуального института мультифункциональных
материалов
KMM-VIN
(http://www.kmm-vin.eu/,
Бельгия),
Университета Эксетера (http://www.exeter.ac.uk/research/excellence/
keythemes/functionalmaterials/, Соединенное Королевство) и др.
Наряду с описанием функциональных материалов, их свойств и
применений большое внимание уделяется методам получения новых
322
материалов. Справочная информация о физических и химических
свойствах материалов приводится в доступной для студентов форме
на сайте http://www.xumuk.ru/ (Россия).
2. Научно-исследовательское. Можно привести примеры сайтов
Европейского виртуального института мультифункциональных
материалов
KMM-VIN
(http://www.kmm-vin.eu/,
Бельгия),
Лаборатории функциональных материалов Федеральной высшей
технической школы Цюриха (http://www.fml.ethz.ch/, Швейцария),
Австрийского института технологии (http://www.advanced-materials.at/,
Австрия), страницу Группы функциональных материалов МГУ им.
М.В. Ломоносова (http://fmg.inorg.chem.msu.ru/ru/index.php, Россия) и
др. Перспективные направления исследований функциональных
материалов опубликованы на странице Издательства Института
физики
(http://www.iop.org/activity/policy/Publications/file_6824.pdf,
Соединенное Королевство).
3. Научно-информационное. а) Поисковая система на сайте
http://www.scirus.com/ позволяет проводить полнотекстовый поиск по
научным статьям из журналов большинства крупных иностранных
издательств (в настоящее время около 17 млн. статей), по
публикациям в крупных архивах статей и препринтов, а также по
научным ресурсам Интернета (более 250 млн. проиндексированных
страниц). Система позволяет проследить за публикациями по
ключевым словам. б) На сайте http://www.scienceresearch.com/search/
размещена поисковая система, осуществляющая полнотекстовый
поиск в журналах крупных научных издательств, таких как «Elsevier»,
«Taylor & Francis», «IOP Publishing» и др. Поиск научных статей и
документов осуществляется и в открытых научных базах данных,
например, в Directory of Open Access Journals, Library of Congress
Online Catalog и др. в) Сайт http://lb.chemie.uni-hamburg.de/
(Университет Гамбурга, ФРГ) обеспечивает доступ к многотомному
справочнику Ландольта-Бернштейна (Издательство «Шпрингер»,
ФРГ), где сосредоточены многочисленные данные по химическим
соединениям, их строению и свойствам. г) Издательство «Шпрингер»
(ФРГ) также предлагает доступ к базе данных справочника
Ландольта-Бернштейна
по
материалам
и
их
свойствам
(http://www.springermaterials.com/navigation/).
Литература:
[1] Криворучко А.В. Эффекты комбинирования физических
свойств и ориентационные эффекты в сегнетоактивных композитах:
Автореф. дисс. ... канд. физ.-мат. наук, 01.04.07. – Воронеж, 2009. – 22
с.: ил.
323
СОЗДАНИЕ ТЕСТОВ В CMS DRUPAL
Трофимчук А.М., Шабас И.Н.
Южный федеральный университет, ЮГИНФО ЮФУ
E-mail:[email protected]; [email protected]
CMS (Content Management System — система управления
содержимым ресурса) Drupal (http://www.drupal.ru) на сегодняшний
день является довольно известным и востребованным web-проектом.
Одним из основных принципов этой системы является
универсальность, позволяющая создать сайт любой сложности: от
статичных новостных сайтов до обширных блог-порталов. Еще одним
преимуществом является тот факт, что Drupal относится к числу
бесплатно распространяемых систем.
Сайт компании Nike, ресурс исследовательского центра Nokia,
официальные сайты Барака Обамы, Майкла Джексона, Pink,
корпоративный сайт NASA, музыкальный портал SONY, сайт
новинок компании Fox, NHL, Apple, Adobe — все эти сайты являются
результатом работы с Drupal. Каждые 2 часа в Сети появляется еще
одна страничка, созданная благодаря уникальной разработке Дриса
Байтаерта — имя которой CMS Drupal.
Drupal – постоянно развивающаяся система, причем
развивающаяся с учетом современных тенденций, требований и
потребностей. Целое сообщество заинтересованных и увлеченных
специалистов являются разработчиками его разнообразных модулей.
Все многообразие разделов сайта, часто включающее и
мультимедийные разделы, реализуется с помощью подключения
отдельных модулей либо дополнительных компонентов.
ЮГИНФО ЮФУ предоставляет возможность создавать сайты на
базе предустановленной CMS Drupal. Многие сайты подразделений
ЮФУ (сайт психологического факультета, сайт управления
бухгалтерского и налогового учета и др.) созданы с помощью этой
системы управления контентом.
Об удобстве и функциональности Drupal уже много сказано, но
хочется еще раз сказать о тех приятных возможностях, которые
предоставляет эта CMS преподавателю.
Создание личных страниц в Drupal для преподавателей с любой
степенью IT-подготовки не вызовет проблем, потому что очень
напоминает работу в MS Worde. Модуль Drupal Quiz
(http://drupal.org/project/quiz) позволяет разместить на страницах сайта
тестирование (экзамен) учащегося, причем создание теста не вызовет
больших сложностей даже у неискушенных в сайтостроительстве.
324
Так, слушатели курсов повышения квалификации, проходивших
на базе ЮГИНФО, разработали разнообразные тесты по
преподаваемым ими дисциплинам. Наиболее удачные тесты созданы
сотрудниками кафедры английского языка, биологического и
психологического факультетов.
По результатам прохождения тестов, тестируемый видит на
итоговой странице окончательный результат, с указанием процента
правильных и не правильных ответов. От того, какие настройки были
сделаны преподавателем, будет зависеть объем итоговой выходной
информации: будут ли комментарии выдаваться на каждый ответ или
нет, можно ли возвращаться к предыдущим ответам, в каком виде
ответы будут приходить к преподавателю по электронной почте,
будут ли эти результаты группироваться по группам, курсам и.т.п.
Сама идеология тестирования не нова. Набор тестов
предлагаемых в модуле Quiz – стандартный:
1. вопросы с ответом типа Истина/Ложь;
2. вопросы с одиночным или множественным выбором из
множественных вариантов;
3. вопросы с открытым кратким ответом;
4. вопросы с открытым развернутым ответом;
5. вопросы на выставление соответствий.
Кроме того существует возможность ограничивать время отведенное
на выполнение заданий и всего теста, а также определять время открытия и
закрытия теста для учащихся (прим.: как в Интернет олимпиадах).
Таким образом, преподаватели могут создавать, тестовые блоки,
выставлять их на страницах Интернета и по e-mail получать результаты
прохождения студентами заданных им тестов. При этом доставка почты
осуществляется за счет стандартных модулей Drupal, а настройка
отправки почты не требует специальных навыков модератора сайта.
Формирование подобных тестов не потребует от преподавателя ни
установки дополнительного платного программного обеспечения, ни
специфических навыков и знаний в области разработки и настройки
систем тестирования, ни многочасового изучения интерфейса для ввода
тестовых заданий. И самое главное – анализируя ответы студентов,
преподаватель легко может модифицировать свои тесты, усложнить их
или упростить, внести коррективы в учебный план дисциплины, чтобы
обратить внимание на те главы и модули, которые вызвали у
тестирующихся наибольшие проблемы.
Наличие модуля оценки знаний в CMS Drupal и возможность
легко и просто делать на основе CMS Drupal образовательный контент
позволяют говорить о создании полноценных электронных учебников
для дистанционного обучения и для самостоятельной работы
студентов, что очень актуально для ЮФУ.
325
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДОСТУПА
К ЭЛЕКТРОННЫМ УЧЕБНЫМ МАТЕРИАЛАМ
В СИСТЕМЕ ДИСТАНЦИННОГО ОБУЧЕНИЯ
IBM LOTUS WORKPLACE COLLABORATIVE LEARNING
Турьев А.А., Богданов Р.В.
Северо-Кавказский государственный технический
университет
E-mail: [email protected], [email protected]
Работа посвящена разработке автоматизированных программных
средств, для управления доступом к электронным учебным
материалам через систему дистанционного обучения (СДО) IBM
Workplace Collaborative Learning.
В учебном процессе Северо-Кавказского государственного
технического университета используется более 3000 электронных
учебных курсов (ЭУК) и курсов лекций (ЭКЛ) по всем
специальностям, формам обучения. Общий объем учебных
материалов составляет около 400 Гб. Формирование ЭУК
осуществляется автоматически из исходных материалов формата
MS Word,
предоставленных
преподавателями,
с
помощью
программного модуля автоматизированной системы управления
высшим учебным заведением (ИАСУ ВУЗ). Структурирование ЭУМ
осуществляется также автоматически на основе программы
дисциплины для соответствующей специальности. Таким образом
достигается высокий уровень персонализации учебного материала.
Сформированные пакеты ЭУМ в стандарте SCORM публикуются в
СДО.
В учебном процессе СевКавГТУ используется СДО IBM
Workplace Collaborative Learning 2.6. В данной версии СДО
использует стандарт SCORM версии 1.2. Основные преимущества
использования SCORM:
 абсолютная переносимость на все СДО, поддерживающие
SCORM;
 в СДО импортируется уже готовый пакет;
 использование в качестве формата ZIP значительно уменьшает
количество передаваемого в СДО трафика;
 стандарт позволяет создавать сложную многоуровневую
структуру;
 стандарт четко описывает навигацию и представление
компонентов курса, что позволяет ориентировать каждый элемент
курса индивидуально.
326
СДО IBM Workplace Collaborative Learning предоставляет
возможность автоматизировать многие процессы управления
системой. Достигается это с помощью предоставления набором вебсервисов (LMS API). Данная технология наиболее часто используется
в современных распределенных приложениях для реализации
разнообразных
технических
бизнес-функций.
Используемым
протоколом является Simple Object Access Protocol (SOAP), ставший
для бизнес-приложений основным интерфейсом к Web-службам в
2008 году. Он обеспечивает наиболее надежную модель обмена
сложными данными.
Использование данной технологии в учебном процессе
университета позволяет решать основные задачи по автоматизации
работы СДО:
1. Регистрация пользователей в СДО.
2. Публикация ЭУМ в СДО.
3. Зачисление пользователей на ЭУМ, в соответствии с учебными
планами выбранных специальностей.
Поставленные задачи решаются с помощью модулей:
 Импортирования пользователей автоматизированной системы
управления высшим учебным заведением (ИАСУ ВУЗ) в СДО.
Используется для добавления информации о пользователях в
каталог Lightweight Directory Access Protocol (LDAP) и
регистрации
пользователей
в
СДО.
Это
позволяет
синхронизировать пользователей в обеих системах, также
обеспечивает их идентичность в обеих системах. Ведутся работы
по реализации единой аутентификации на ИАСУ ВУЗ и СДО.
 Публикации ЭУМ в СДО.
Предоставляет возможность автоматической публикации ЭУМ в
СДО сразу же после того, как пакет ЭУК в стандарте SCORM 1.2
импортирован в систему. Пакет распаковывается и копируется на
контент-сервер.
 Зачислений пользователей на электронные учебные материалы
(ЭУМ) в СДО.
Применяется для зачисления преподавателей и студентов на
ЭУМ в соответствии учебными планами по выбранной
специальности.
Отказ от использования веб-интерфейса СДО в пользу вебсервисов позволил заметно снизить трудозатраты, время разработки
ЭУМ, а также увеличить скорость предоставления ЭУМ в СДО.
327
ПОДГОТОВКА СТУДЕНТОВ К ОЛИМПИАДАМ
ПО ПРОГРАММИРОВАНИЮ
Тухманов А.В.
Южный федеральный университет,
Педагогический институт
E-mail: [email protected]
Как показывает опыт, у активных участников студенческих
олимпиад открываются огромные возможности для построения
блестящей профессиональной карьеры в российской индустрии
разработки программного обеспечения (ПО).
В последнее время появились исследования о том, как
эффективно участвовать в соревнованиях, готовиться к ним,
многочисленные советы и рассказы очевидцев, однако сложно найти
четкую методику подготовки студентов к участию, как в командных
соревнованиях, так и в личном первенстве. Поэтому существует
необходимость в разработке стратегии и тактики подготовки
студентов (особенно педагогических вузов) к участию в олимпиадах
по программированию.
Методика разработки «авторской» стратегии команды состоит в
том, чтобы, во время тренировок попробовать известные стратегии
действия членов команды, обсудить принципы работы каждого и
сформулировать «общекомандные» идеи. Далее, после каждой
тренировки нужно разбирать проявившиеся недостатки, придумывать
методы их устранения. Такой процесс способствует прояснению
стратегии, уточнению деталей, в то время как каждый участник
привыкает делать свою работу, учится эффективному взаимодействию
с другими членами команды.
Одним из важных компонентов подготовки студентов к
олимпиадам по программированию, является создание учебнометодического обеспечения, которое включает ряд учебных пособий,
которые на наш взгляд должны включать:
- «предметные»
учебно-методические
пособия,
которые
ориентированы на студентов и содержат материалы для подготовки по
разделам
математики,
физики,
информатике,
наиболее
востребованные при решении олимпиадных задач. В данных учебных
пособиях так же излагаются некоторые общие принципы решения
задач.
- «тренинговые», в которых есть разделы, предназначенные для
капитанов команд,
где описываются основные стратегии
психологической подготовки участников команд и стратегические
328
направления действий при решении задач, и разделы для участников
команд, содержащие упражнения для психологической тренировки;
- «методические», которое ориентировано на тренеров, где
излагается основные приемы, методы и технологии подготовки
студентов к олимпиадам.
В рамках исследования, проведенного в магистратуре,
разработана методическая система подготовки студентов к
олимпиадам по программированию различного уровня и учебнометодическое обеспечение к ней (рис 1). Разработанная система
учебно-справочных программных комплексов позволит организовать
дистанционную поддержку самостоятельной работы участников
команды в следующих областях: математика, физика, информатика,
алгоритмирование, а также развить умение работать в команде.
На данный момент были решены следующие задачи:
1. Проанализированы методики подготовки к олимпиадам и
накопленный опыт команд различного уровня.
2. Составлена программа обучения
3. Определено содержание обучения
4. Выявлены основные принципы работы со студентами,
учитывая специфику олимпиадного движения.
5. Разработана учебная программа подготовки студентов к
олимпиадам и концептуальная основа курса.
6. Разработаны учебно-методические пособия для подготовки
студентов к участию в олимпиадах
7. Разработана система учебно-справочных комплексов (УСПК)
8. Проведена первичная апробация методической системы.
Рис. 1. Схема подготовки студента к олимпиаде
329
РАЗРАБОТКА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
ДИАГНОСТИРОВАНИЯ СЛОЖНЫХ ТЕ ХНИЧЕСКИХ
ОБЪЕКТОВ
Харахашян С.М., Александров П.В.
Донской государственный технический университет
E-mail: [email protected]
Увеличение сложности современных технических и человекомашинных систем (например, «оператор – комбайн») привело к тому,
что их эксплуатация и техническое обслуживание может
осуществляться только высококвалифицированными специалистами.
Нехватка профессионалов – одна из самых острых проблем
агропромышленного комплекса [1]. Поэтому задача разработки
информационных систем поддержки оператора, способных
компенсировать низкий уровень квалификации, является актуальной.
Наиболее сложной задачей технической эксплуатации машин
является диагностирование, предполагающее сбор, обработку и
анализ информации о техническом состоянии объекта. Эта
информация может быть сформирована как с помощью специальных
технических средств диагностирования, так и естественным образом,
как одно из проявлений существования и функционирования объекта,
то есть без дополнительных материальных и трудовых затрат. Для
описания процесса формирования информации целесообразно
представление зерноуборочного комбайна в виде некоторой системы,
взаимодействующей с внешней средой и оператором по контурам
обмена, включающим «входы» и соответствующие «выходы». Для
основной гидросистемы комбайна Дон-1500 входами являются
управляющие воздействия оператора («команды») [2]. Эти входы
обусловливают выполнение процессов, результатами которых
являются выходы – новые состояния или положения агрегатов и
рабочих органов комбайна. Для выполнения процессов помимо
входов необходимо выполнение определенных условий (например,
работающий двигатель). Все входы, условия и выходы
воспринимаются оператором органолептически и могут принимать
одно из двух значений – ИСТИНА или ЛОЖЬ.
Проектирование информационной системы производилось
посредством языка графического описания UML. В результате
анализа были составлены диаграммы классов (рисунок 1) и
диаграммы взаимодействия, описывающие модель данных.
Представленная схема абстрагирована от механизма хранения данных,
в качестве которого могут выступать реляционная или объектная базы
данных, XML или CSV файлы.
330
Ключевая сущность модели – Процесс. Состояние процесса
описывается экземпляром класса Состояние. Имеется две реализации
состояния: Отказ и Работоспособное состояние. Состояние
определяется наличием управляющего воздействия, наличием отклика
и выполнением условий для данного процесса. Причина отказа
связана с агрегатом (элементом объекта). Экземпляры класса Агрегат
описывают техническое устройство зерноуборочного комбайна.
Рисунок 1 – UML-диаграмма классов
В качестве UML редактора использовалась среда разработки
Netbeans, позволяющая генерировать программный код и производить
реверс-инжиниринг.
При диагностировании машины задача оператора будет
сводиться к ответу на вопросы интеллектуальной информационной
системы с целью установления состояний процессов, в соответствии с
которыми система формирует алгоритм диагностирования – перечень
и последовательность элементарных проверок агрегатов.
Литература
1. Орсик Л.С., Кормаков Л.Ф. Направления решения проблемы
технической оснащенности сельского хозяйства// Техника и
оборудование для села – 2008, №4, С. 7-10.
2. Гидрооборудование модельного ряда продукции ОАО
«Ростсельмаш». Дон-1500Б, Дон-680, СК-5М-1 «Нива». Состав,
техническое
обслуживание
и
диагностика
неисправностей/
Составители: Димитров В.П., Борисова Л.В., Димитров Е.В., Хубиян
К.Л. – БелРусь, Ростов-на-Дону, 2003.
331
ВИРТУАЛЬНЫЙ ЧИТАЛЬНЫЙ ЗАЛ КАК ФОРМА
ПРЕДСТАВЛЕНИЯ УЧЕБНЫХ КОНТЕНТОВ
Хатламаджиян П.А.
Южный федеральный университет, ЮГИНФО
E-mail: [email protected]
В настоящее время во все сферы человеческой деятельности, в
том числе и в сферу образования, вторгается термин «виртуальность».
В сети созданы крупные интегрированные информационные
структуры — виртуальные библиотеки, которые получили новую
категорию пользователей – виртуальных, т.е. тех, кто пользуется
услугами библиотеки, не приходя в нее. Библиотеки создают
виртуальные пространства (на которых успешно функционируют все
библиотечные технологии) для размещения и управления
информационными ресурсами. А это означает, что каждая библиотека
становится
проводником
новой
культуры
виртуального
информационного обмена, виртуального чтения, виртуального
общения и познания. В такой информационной среде требования к
самой информации и способам ее получения и хранения существенно
меняется. Возникает не менее, а в ряде случаев и более важная задача
защиты информации от нелегального использования.
Настоящая работа связана с созданием виртуального читального
зала, литература в котором доступна для чтения, но защищена от
«выноса». В данном проекте представлена реализация схемы
функционирования виртуального читального зала, а также разработка
Web-интерфейса для чтения учебных материалов в таком читальном
зале.
Учебные контенты библиотеки хранятся в виде pdf-файлов.
Пользователю
(читателю)
предоставляется
возможность
исключительно постраничного просмотра выбранного материала. При
этом отображаемая страница, получаемая на основе pdf-файла,
представляет собой jpg-файл, качество которого вполне пригодно для
чтения с экрана, но неудовлетворительно с точки зрения
полиграфической печати (нелегального копирования). Схематично
процесс конвертации страницы изображен на рис. 1. От клиента
сервер получает необходимые данные. На серверной стороне при
помощи утилиты «pdf2img», на основе полученных данных,
выполняется конвертация страницы.
332
Название
книги,
номер
страницы
утилита
pdf2jpg
Конвертированн
ая страница в
формате jpg
Растр
.
изобр
.
Катало
г pdf
файло
в
Рис. 1 Процесс конвертации страницы pdf-файла.
В настоящей работе представлены два разработанных
интерфейса. Интерфейс автора или преподавателя позволяет создавать
оглавление учебных материалов, что обеспечивает удобную
навигацию по учебным пособиям, оформлять в едином стиле
оглавления всех материалов, имеющихся в библиотеке, а также
размещать учебные пособия в соответствии их принадлежности к
соответствующей категории предметной области. С учетом того, что
учебные материалы в библиотеке имеют категориальную
принадлежность, интерфейс читателя содержит структурированный
список всех имеющихся книг, и позволяет пользователю выбрать
искомую книгу, получить доступ к ее оглавлению и просмотреть
любую интересующую часть учебного материала.
Интерфейс пользователя технически реализован на основе двух
фреймов. В первом располагается оглавление, выбранного материала,
пункты которого представляют собой гиперссылки, во втором –
просматриваемая страница, предварительно конвертированная в
формат jpg. Предусмотрена возможность перехода на следующую и
предыдущую страницы выбранного пособия, а также на любую
другую страницу по ее номеру.
Серверное
приложение,
реализующее
постраничную
конвертацию pdf-файла, разработано с использованием PDF to Image
SDK фирмы AdultPDF и среды программирования Turbo Delphi. Для
хранения информации о пользователях и учебных материалах
использован многопоточный сервер БД MySql.
Представленная система пригодна для размещения учебных
материалов (в том числе и защищенных авторскими правами) в
интранет-сети факультетов различного образовательного профиля.
333
ФОРМИРОВАНИЕ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ
КОМПЕТЕНЦИЙ У БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ
ИНФОРМАТИКИ
Чередниченко Т.В., Кузнецова Т.К.
Южный федеральный университет,
Педагогический институт
Многие учителя рассматривают диагностику как второстепенный
элемент в учебном процессе и не уделяют ей должного внимания. Но
это ошибочное мнение. «Диагностическая деятельность педагога –
неотъемлемая составляющая его профессиональной деятельности,
направленной на выявление фактического состояния, специфических
особенностей, происходящих изменений в участниках и в самом
процессе
педагогического
взаимодействия,
а
также
на
прогнозирование перспектив этих изменений» [1].
Диагностические сведения являются исходным материалом для
профессиональной деятельности учителя, на основе их анализа можно
управлять качеством учебного процесса и тем самым повышать
эффективность педагогической деятельности учителя. Диагностика
знаний в организации учебного процесса выполняет одну из самых
важных задач: позволяет осуществить сопоставление имеющихся
знаний ученика с требованиями государственного стандарта.
Поэтому формирование диагностических компетенций у
будущих
учителей
информатики
является
неотъемлемой
составляющей вузовской подготовки. Их грамотное использование
позволит наиболее качественно и глубоко оценивать успешность
учащегося в усвоении учебной программы по информатике, затем,
основываясь на результатах достижений, вносить обоснованные
коррективы в методы ее преподавания.
В силу особенностей, присущих предмету информатики, учитель
при проведении контрольно-оценочной деятельности на уроках
информатики сталкивается c такими проблемами как:
- задачи, решаемые при изучении информатики, относятся и к
другим предметным областям (математика, физика, механика и т. д.),
в силу чего изучение информатики имеет межпредметный характер,
что требует от учителя определенных диагностических навыков для
оценивания знаний именно по информатике;
- особое значение приобретает самостоятельная работа учащихся,
так как достаточно продолжительное время они проводят за ПК без
вмешательства учителя, в связи с этим учащимся необходимо
прививать навыки к самостоятельному анализу выполненной работы,
а учителю объективно оценивать их;
- школьники имеют разную возможность в использовании
компьютера для выполнения домашних заданий во внеурочное время,
334
что необходимо учитывать при организации учебного процесса и для
проверки уровня усвоения материала;
- при недостаточном количестве компьютерной техники
организация совместной деятельности на уроках информатики может
проходить в малых группах(2-3 ученика за компьютером), что
усложняет процесс контроля и выставления отметок за проделанную
работу на уроке каждого ученика;
- следует учитывать условия разного уровня знаний и умений по
информатике школьников, т. к. это особо актуально именно для
предмета информатики по отношению к другим наукам, когда
изучение нового материала для отдельных учащихся уже не в
«новинку», что требует разработки разного уровня заданий и шкалы
оценивания;
- компьютер может «наводить» на правильный результат, давать
справочную информацию, рекомендации по выполнению действий,
что недопустимо при некоторых целях проверки качества усвоения
материала, что требует от учителя достаточно хорошего планирования
проведения урока и качественно подготовленных проверочных
заданий, с учетом спецификации проверяемого учебного материала.
Разработка
методической
системы
формирования
диагностической деятельности будущего учителя информатики
ведется в настоящее время в рамках диссертационного исследования
на кафедре информатики Ростовского педагогического института
Южного федерального университета. Технология обучения студентов
диагностической деятельности включает в себя обучение выделению
объектов диагностики, постановку целей обучения, отбор и
конструирование диагностических заданий, а также корректировку и
прогнозирование полученных результатов. Предполагается, что,
используя полученные в ходе обучения знания, будущий учитель
информатики сможет наиболее эффективно проводить научноисследовательские работы, повышать качество практической
деятельности, а также обучать исследовательской деятельности
учащихся.
Литература.
1. Борытко, Н. М. Диагностическая деятельность педагога:
учебное пособие/ Н. М. Борытко. – М: «Академия», 2006.- 288с.
2. Малеев, В. В. Общая методика преподавания информатики:
учебное пособие/ В. В. Малеев. – Воронеж: ВГПУ, 2005. – 271с.
3. Перевощикова, Е. Н. Формирование диагностической
деятельности у будущих учителей математики: Монография/ Е.
Н.Перевощикова. – Нижний Новгород: Изд.-во НГПУ, 2000. – 371с.
4. Сарбитов, Р. А. Основы научных исследований: учебное
пособие/ Р. А. Сарбитов. – Челябинск: Челяб. гос. ун.-т, 2002. – 138с.
335
СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ДАННЫХ –
ЧЕМ СЧИТАТЬ?
Чикин А.Л., Лазарева С.А.
Южный федеральный университет,
ЮГИНФО
E-mail: [email protected]
В 2008 году по инициативе учебно-методического управления
ЮФУ на базе ЮГИНФО и кафедры высокопроизводительных
вычислений и информационного коммуникационных технологий (ВВ
ИКТ) факультета математики, механики и компьютерных наук были
открыты постоянно действующие курсы повышения квалификации
для преподавателей и сотрудников ЮФУ. Практически во все
программы ДПО, открытые на кафедре ВВ ИКТ, были включены
следующие модули: "Использование MS Excel 2007 для
статистической обработки результатов исследований", "Основы
статистической обработки экспериментальных данных (для
начинающих)", "Статистическая обработка результатов исследований
с помощью пакета STATISTICA 6.1". Проанализировав опыт
проведения занятий по этим модулям для сотрудников различных
подразделений ЮФУ, мы пришли к определенным выводам и
представляем их ниже.
В настоящее время подразделения ЮФУ ещё не решили вопрос о
том, стоит ли приобретать специальные программы статистической
обработки данных, например, STATISTICA или SPSS, для проведения
статистических исследований материалов наблюдений и опытов. Ведь
среди приложений Microsoft Office есть Excel, и можно и с его
помощью выполнять ряд статистических обработок, поскольку в нем
присутствует некоторое множество функции для вычисления
статистик. Преимущество использования Excel заключается в том, что
данное приложение распространено среди пользователей гораздо
шире, чем специальные программы статистической обработки.
Действительно, вычисление основных статистик (среднее,
дисперсия, медиана, доверительные интервалы и пр.) легко проводить
с помощью Excel, однако, более сложный статистический анализ
(сравнение групп, множественная регрессия, дискриминантный и
дисперсионный анализ, непараметрические статистики и др.)
проводить в Excel очень трудно. При этом исследователю необходимо
знать алгоритм выбранного метода статистического исследования и
вычисления тех или иных статистик.
При использовании специальных программ статистической
обработки отпадает необходимость в составлении макросов для
336
описания тех или иных формул вычисления статистик. Здесь
необходимо учитывать только условия, при которых возможно
применение
выбранного
метода
исследования.
Программы
статистической обработки обладают широчайшим набором
графической интерпретации полученных результатов.
Учитывая приведенные выше рассуждения, можно подвести
следующий итог - рекомендацию. Если не требуется проводить
глубокий анализ полученных данных, и эти данные, скорее всего,
нормально распределены, то разумнее использовать Excel. Если же
требуется сложный статистический анализ, или полученные данные
имеют категориальный характер, то без специальной программы по
статистической обработке, пожалуй, не обойтись.
337
НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ
ИНТЕРАКТИВНЫХ ДОСОК В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ
ПРОЦЕССЕ В ВЫСШЕЙ ШКОЛЕ
Чикина Л.Г.1, Шабас И.Н.2
Южный федеральный университет,
(1)факультет математики, механики и компьютерных наук,
(2)ЮГИНФО
E-mail: [email protected], [email protected]
В современном мире все меньше остается сфер деятельности, в
которые не проникли IT-технологии. И если раньше использование
компьютерных технологий в педагогике было возможно только в
процессе подготовки к занятиям, то теперь это стало возможным и
непосредственно в процессе преподавания. Изменяется стиль и
методология преподавания. Использование интерактивных досок в
своей работе преподавателям высшей школы позволяет совмещать
возможности привычной «меловой» доски и мультимедийного
презентационного оборудования. К компьютеру, а значит к самой
доске, можно подключать специфическое по предмету оборудование,
и проводить более наглядное обучение и тестирование знаний по
пройденному материалу. Интерактивная доска реализует один из
важнейших принципов обучения – наглядность. Заготовленный
заранее материал позволяет экономить время и делать преподавание
не только нагляднее, но и интенсивнее, а значит и продуктивнее.
Обучающиеся охотнее выходят к доске, и в процессе изучения и
закрепления материала активнее участвует вся группа, что приводит к
лучшему усвоению предмета.
Появление в арсенале преподавателей ЮФУ интерактивных
досок дает возможность и заставляет менять привычный стиль
преподавания, добавляя к прежним традиционным методикам
различные технологии объяснения нового материала и проверки
усвоенного с использованием интерактивности.
традиционные методики
использование интерактивности
338
В традиционной методике преподаватель вынужден стирать
написанное с доски, чтобы продолжить изложение материала. В
режиме доски можно без подключения компьютера писать на экране
цветными маркерами так же, как на обычной белой доске. Но при
использовании электронной "меловой" доски ластик (электронная
тряпка) можно использовать, только при исправлении записи. Для
дальнейшего изложения добавляется новая чистая страница, а в ходе
занятия можно возвращаться к предыдущим записям (=страницам) и
редактировать их при необходимости. Кроме того, теперь ни
преподаватель, ни студенты не боятся испачкать свою одежду мелом.
При подключении компьютера преподаватель в момент
объяснения нового материала имеет возможность привлечь различные
дополнительные
материалы
из
Интернета,
видеофильмы,
мультимедиа-презентации, разнообразные и имеющиеся в арсенале
специального ПО интерактивных досок заготовки по предмету. Для
акцентирования
важных
моментов
используется
активное
комментирование материала – выделение значимого на слайде
цветным маркером. Все изменения и комментарии, сделанные
преподавателем в процессе объяснения, могут быть сохранены на
жестком диске компьютера для дальнейшего анализа и использования
при дальнейшей подготовке. Обучающийся может у доски
самостоятельно или под руководством преподавателя повторить те
или иные части изложенного.
Использование интерактивных тестов – самое популярное
средство проверки знаний обучающихся с помощью интерактивных
досок, причем ошибки и неточности, допущенные при прохождении
теста, можно будет обсудить со всей группой. Защита созданных
студентами проектов у такой доски позволяет вовлечь в процесс сдачи
проектов всю группу, и позволяет обучающимся получить
неоценимый опыт публичных выступлений.
Конечно, создание, (разработка) новых подходов, методик,
требует временных, интеллектуальных и даже душевных затрат.
Однако, в непрерывно меняющемся мире, неправильно, да и
невозможно оставаться на месте.
339
ОБУЧЕНИЕ И ВОСПИТАНИЕ В ВУЗЕ
В ЭПОХУ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЩЕСТВА
Числова А.С.
Южный федеральный университет,
кафедра английского языка гуманитарных факультетов
E-mail: [email protected]
Развитие информационных технологий привело не только к
увеличению в десятки раз объема потребляемой информации, но и к
ее быстрому старению, постоянному обновлению. Ясно, что
продуктивность профессиональной деятельности зависит не от
обладания какой бы то ни было раз и навсегда заданной информацией,
а от умения ориентироваться в информационных потоках, от
инициативности, умения справляться с проблемами, искать и
использовать недостающие знания. Мало быть хорошим
специалистом, надо еще быть хорошим сотрудником, т.е.
инициативным, умеющим брать на себя ответственность, умеющим
работать в группе на общий результат, самостоятельно учиться,
восполняя недостаток профессиональных знаний, необходимых для
решения конкретной проблемы.
В то же время проблематика компетенций не ограничивается
лишь рамками успешной профессиональной деятельности. Это вопрос
общечеловеческий.
Что такое компетентность?
В Глоссарии терминов Европейского фонда образования (ЕФО,
1997) компетенция определяется как:
1. Способность делать что-либо хорошо или эффективно.
2. Соответствие требованиям, предъявляемым при устройстве на
работу.
3. Способность выполнять особые трудовые функции.
Знания, навыки, способности, мотивы, ценности и убеждения
рассматриваются как возможные составляющие компетентности, но
сами по себе еще не делают человека компетентным.
Что такое «ключевые компетенции»?
Сам термин «ключевые компетенции» указывает на то, что они
являются «ключом», основанием для других, более конкретных и
предметно ориентированных. Предполагается, что ключевые
компетенции носят надпрофессиональный и надпредметный характер
и необходимы в любой области деятельности. В европейском проекте
«Определение и отбор ключевых компетенций» (DeSeCo) ключевые
компетенции определяются как важные «во многих жизненных
340
сферах и служащие залогом жизненного успеха и эффективного
функционирования общества».
На Всемирной конференции по Высшему Образованию,
организованной ЮНЕСКО в июле 2009 в Париже:
 Развитые страны обсуждают не столько технологическую
составляющую, сколько вопросы эффективности применения
той или иной технологической инфраструктуры в образовании с
целью повышения качества образования;
 Вопросы методического обеспечения работы преподавателей,
студентов, сотрудников образовательных учреждений в новых
условиях информационного общества;
 Вопросы адаптации современных образовательных учреждений
к условиям информационного общества и решения этих новых
задач, которые информационное общество ставит
перед
образовательными системами абсолютно всех стран в условиях
глобализации.
Какими же компетенциями должны обладать обучаемые?
Советом Европы определено пять ключевых компетенций,
которыми должны быть оснащены молодые европейцы:
 политические и социальные компетенции;
 компетенции, связанные с жизнью в многокультурном
обществе;
 компетенции, относящиеся к владению устной и письменной
коммуникацией;
 компетенции, связанные с возрастанием информатизации
общества;
 способность учиться на протяжении жизни.
Потенциальные возможности ИКТ для инновационного и
креативного обучения, E-learning – новая технологическая среда
доставки знаний из открытых источников и не в последнюю очередь
знание английского языка (без которого невозможно в полной мере
приобретение вышеперечисленных компетенций) – являются главной
стратегией в повышении качества знаний. Произойдет трансформация
университетского образования: от потребителей контента к сосоздателям обучения, контента; от жестко регламентированного
контента к материалам для обучения везде (в сети); от направляемых
преподавателем к самостоятельно выбираемому пути познания.
341
МОДЕЛИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ АГРАРНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ
И ИХ ИССЛЕДОВАНИЕ С ПОМОЩЬЮ СИСТЕМ ОДУ
Чурикова С.Ю.
Южный федеральный университет,
экономический факультет
E-mail: [email protected]
Центральное звено материально-производственного сектора
составляют агропредприятия, результаты деятельности которых
являются исходными материальными потоками на предприятиях
пищевой и перерабатывающей промышленности и должны
соответствовать динамичному рыночному спросу. Данный факт
определяет необходимость создания методов и моделей процесса
изготовления продукции агропромышленного сектора, позволяющих
оперативно рассчитывать объем прибыли и денежных средств,
вкладываемых в процесс производства, а также имитировать
поведение хозяйствующих субъектов, учитывая изменяющиеся
параметры рынка. На основе таких моделей и методов может быть
построена система поддержки принятия управленческих решений в
АПК, позволяющая рассматривать различные ситуации, с которыми
может столкнуться сельскохозяйственное предприятие в своей
деятельности. Существующие модели и методы имеют разную
степень разработанности и отличаются между собой по степени
охвата моделируемого процесса; структуре модели (включению ряда
дополнительных переменных и ограничений); виду исходной
информации; виду функциональных зависимостей. Некоторые из них
дополняются рядом существенных характеристик, таких как учет
динамики и стохастики производства.
Большинство моделей относятся к эконометрическим и не
учитывают динамику процессов изготовления сельскохозяйственной
продукции.
Экономико-математическое
моделирование
производственной структуры агропредприятий осуществляется в
рамках поэтапного моделирования или системного математического
моделирования (СММ) и включает в себя динамические модели,
однако обладает существенным недостатком, заключающемся в том,
что результаты оптимизационных расчетов по одним моделям служат
«входом» для моделей последующих уровней, поэтому ошибки в
модели на начальном этапе переносятся последовательно от одного
этапа к другому.
На основе проведенного анализа можно сделать вывод о
возможности и перспективности моделирования финансовых
показателей деятельности агропредприятий при помощи систем ОДУ.
По вложениям денежных средств и по затратам времени
деятельность аграрных предприятий можно разделить на два этапа
342
На первом этапе формируются расходы и себестоимость
сельскохозяйственной продукции с учетом денежных вложений во
время отбора семян, пахоты, засевания и выращивания. На втором
этапе осуществляется процесс уборки и хранения урожая.
На рисунке 1 приведена структурная схема системы управления
аграрным предприятием на завершающем этапе его деятельности.
SR1
В
r4
r3
С
SR2
r1
P
r2
Рисунок 1 – Структурная схема системы управления аграрным
предприятием завершающем этапе его деятельности
Приведенная на рисунке 1 система описывается кортежем
def
S2   E, Q Е , R, SR, Z, t  , причем S 2  S1 . Множество элементов системы
состоит из трех упорядоченных подмножеств E  В, P, C, где B -
подразумевает прибыль, формирующуюся из выручки предприятия за
вычетом внутренних и внешних издержек и с учетом государственных
дотаций; P - себестоимость продукции на производственном участке;
C - себестоимость продукции на складе предприятия.
Рассмотренная система является динамической, так как содержат
явную зависимость от времени. Описание поведения системы во
времени позволяет сформулировать уравнения динамики социальноэкономических явлений, объединенных в динамическую модель
работы аграрного предприятия (1) – (2).
1
1
1
1
 dB
 k1 z x1 P  k 2 1     1  k 2 z x 2 C  z y  Z  I 
 dt   n B
n
n
n
 dP
1
1

 k1 P
 Pn

n
n
 dt
dC
1
1
1


 1  z x1 k1 P
 k 2C
 Cn
 dt
n
n
n
(1)
с начальными условиями: B0  B0 ; P0  P0 ; C 0  C0
(2)
Коэффициенты при переменных в уравнениях описывают
свойства элементов системы в процессе их функционирования.
Построенная система ОДУ дает возможность моделирования
основных параметров состояния аграрного предприятия при
варьировании коэффициентов системы в диапазонах их возможного
изменения и позволяет получать прогнозные варианты его развития,
на основе которых менеджмент может выбрать оптимальный.
343
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНТЕРАКТИВНОЙ ДОСКИ В
ПРЕПОДАВАНИИ ИНФОРМАТИКИ В ВУЗАХ
Шабас И.Н., Чикина Л.Г.
Южный федеральный университет,
ЮГИНФО
E-mail: [email protected], [email protected]
Важнейшим
компонентом
современных
информационных
технологий, используемых в образовании, стали электронные
интерактивные доски. Хочется поделиться некоторыми аспектами
использования интерактивной доски в процессе преподавания предметов,
входящих в курс информатики для студентов высших учебных заведений.
Интерактивная доска позволяет преподавателю вести изложение не
только С использованием компьютера, а и прямо НА компьютере, имея в
своем арсенале большой и, что очень важно, «живой» экран компьютера,
в который теперь превратилась обычная доска.
Многие приложения MS Office позволяют использовать в
преподавательском процессе на интерактивных досках режим «Живое
перо». В этом режиме маркер доски на Ленте приложений MS Office 2007
работает, как курсор мыши, а непосредственно в области редактируемого
документа он становится пишущим инструментом и позволяет вносить
необходимые правки маркером от руки прямо на экране доски. Затем на
перемещающейся панели инструментов Aware Tools (см. рис.1)
выбирается команда, вызывающая необходимое действие над
написанным текстом (см. рис.2).
Рис.1. Ввод рукописного текста
(число «17»).
Рис.2. Результат
выполнения команды панели
инструментов Aware Tools
При объяснении нового материала, оказывается очень удобным
использование возможностей панели инструментов «Центр запуска»
программного обеспечения доски Smart Board (см. рис.3).
344
Рис.3. Панель «Центр запуска» ПО Smart Board.
Настраивая удобные преподавателю режимы работы стандартных
инструментов этой панели, можно, например, акцентировать
внимание
обучающихся,
подчеркивая
важное
маркером,
предварительно положив какой-нибудь предмет на лоток маркера,
чтобы погасить индикатор (прикосновение пальца к доске руки
оставляет жировые пятна) (см. рис.4-5).
Рис. 4. Выделение
Рис. 5. Активное
важного цветным маркером для комментирование преподаваемого
акцентирования внимания.
материала.
Кроме того, в распоряжении преподавателя оказывается
множество дополнительных инструментов (Лупа, Шторка, Захват
экрана и др.) этой панели, которые расширяют возможности
преподавателя.
Сложные моменты излагаемого материала теперь преподавателю
объяснять удобнее и нагляднее, а обучающемуся воспринимать –
интереснее и понятнее (см. рис.6-7).
Рис. 6. Cоздание сводных таблиц
Excel (объяснение).
Рис. 7. Cоздание сводных таблиц
Excel (результат).
345
Важным моментом использования в работе преподавателя
интерактивных досок является активное участие студентов в процессе
изучения материала и в процессе закрепления знаний
непосредственно у доски. Так, студент у доски сможет
самостоятельно повторить действия преподавателя (см. рис.8) и
увидеть результат своего труда (см. рис.9). В случае же его ошибки,
остальные студенты группы будут иметь возможность совместно
обсудить эту ошибку и у доски провести правильную
последовательность действий.
Рис. 8. Наглядное объяснения
Рис. 9. Результат применения
работы инструмента
инструмента Фильтр.
Фильтр MS Excel.
Создавая интерактивные тесты на соответствие или выбор из
множественных вариантов правильных ответов, можно проводить как
коллективную, так и индивидуальную проверку полученных
обучающимися знаний.
Таким образом, интерактивные доски дают возможность
заинтересованным педагогам сделать изложение более наглядным,
материал глубже познаваемым, студентов активнее, а свою работу –
более востребованной и соответствующей современным требованиям.
346
ВЕБИНАР ИЛИ СЕМИНАР?
Шалимова Г.В.
Южно-Российский государственный технический
университет (НПИ)
E-mail: [email protected]
До недавнего времени, система высшего образования включала в
себя лекции, семинары, практические и лабораторные занятия,
экзамены, зачеты и прочее. В настоящее время традиционная схема
обучения все больше заменяется инновационной. Возникают новые
формы учебных занятий, ориентированные на использование
информационных технологий. Одной из новых форм учебных
занятий, является вебинар. Судя по названию, можно предположить,
что вебинар это аналог семинара, ориентированный на новую,
компьютерную технологию обучения. Благодаря техническим
средствам, которые позволяют использовать дополнительные приемы
в обучении, вебинар – это не просто семинар, проводимый с
использованием информационных технологий.
Семинар - форма учебных практических занятий, при которой
учащиеся (студенты) обсуждают сообщения, доклады и рефераты,
выполненные ими по результатам учебных исследований под
руководством преподавателя.
Главное методическое отличие вебинара от семинара
заключается в том, что вебинар – это не обязательно обсуждение
докладов или рефератов. Вебинар – это способ проведения занятий,
которые могут абсолютно отличаться друг от друга. Например,
посредством вебинаров можно провести консультацию перед
экзаменом, лекцию или конференцию. Связь студентов с
преподавателем, во время вебинара, происходит через сеть Интернет.
Студенты получают ссылку на сайт, куда заходят в заранее
оговоренное время. В это же время на сайт заходит преподаватель и
начинает вести занятие. У преподавателя установлена веб-камера,
позволяющая студентам увидеть на своих экранах изображение
преподавателя. На сайте вебинара действует чат-технология, которая
позволяет студентам во время занятия задавать преподавателю
возникающие
вопросы.
Преподаватель
может
управлять
изображением, которое отображается на экранах слушателей:
включать (отключать) в нужные моменты видеоизображение, чаттехнологию, тестовый опрос и прочие элементы.
Современных студентов очень сложно заинтересовать в учебе.
Подготавливая реферат или другое задание, первым делом они
используют не библиотеку, а Интернет. Возможно, это дань
современности, а возможно, просто нежелание что-либо делать
самому, когда можно найти уже готовое. Вебинар - это способ
347
совместить учебу и, так полюбившийся студентам, Интернет.
Особенно удобно проводить вебинары при консультировании перед
экзаменом. Студент может, не выходя из дома, получить нужную
консультацию.
Также вебинары необходимы при дистанционном обучении или
повышении квалификации. Если раньше для повышения
квалификации было необходимо ехать в другой город, оформлять
командировку, оплачивать проживание в гостинице и прочие расходы,
то сейчас можно просто оплатить трафик Интернета и пройти
повышение квалификации без отрыва от производства. Приехать в
сам центр переподготовки необходимо только для контрольного
тестирования. Особенно это удобно руководителям учебных
заведений, которые не могут надолго покинуть свое рабочее место.
Итак, исходя из всего вышесказанного, вебинар – это методика
проведения занятий, на базе компьютерной технологии обучения,
включающая в себя несколько форм учебных занятий, такие как веблекция, веб-консультация, веб-конференция.
У вебинаров есть свои достоинства и недостатки. К достоинствам
относятся:
- во время проведения занятия, студенты и преподаватель могут
находиться в любом месте земного шара;
- у студентов появляется мотивация к обучению (что-то новое
всегда интересно);
- лекция преподавателя дополняется мультимедийными
элементами (анимация, фото, видео и пр.);
- после завершения вебинара, на сайте остается его видеозапись,
которую студент может в любой момент повторно посмотреть;
- количество слушателей неограниченно;
- студент может общаться с преподавателем в режиме он-лайн,
задавая ему вопросы и сразу же получая ответы.
К недостаткам вебинаров можно отнести:
- наличие компьютера и подключения к Интернету;
- оплата услуг сайтов, предоставляющих возможность
проведения вебинаров.
Недостатки вебинара в какой-то мере можно считать условными.
Дело в том, что компьютер и подключение к Интернету сейчас есть
практически у каждого школьника, не говоря уже о предприятиях. Что
касается оплаты услуг сайтов, предоставляющих возможность
проведения вебинаров, то в отношении повышения квалификации,
затрачиваемые расходы не являются значительным препятствием, посравнению с затратами на обучение в другом городе.
Очевидно, что в современном информационном обществе,
вебинары займут достойное место в компьютерной технологии
обучения.
348
НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ВНЕДРЕНИЯ
УНИФИЦИРОВАННЫХ СОЦИАЛЬНЫХ КАРТ
Шашков С.С.
Южный федеральный университет,
ЮГИНФО
E-mail: [email protected]
Стремительное проникновение новых технологий во все сферы
жизнедеятельности диктует необходимость применения нового, более
эффективного
подхода
к
взаимоотношениям
участников
экономической активности, основанного на изменении функций и
видов, предоставляемых гражданам и бизнесам государственных
услуг; преобразовании их в электронный вид. Несмотря на мировой
финансовый кризис, который, выступая в роли «лакмусовой бумаги»,
явно показал неудовлетворительное состояние дел в обозначенной
сфере, развитие рынка информационных и коммуникационных
технологий (ИКТ) продолжается достаточно уверенными темпами.
Развитие ИКТ, особенно Интернета, обеспечившее гражданину
потенциальную возможность связи с учреждением, не выходя из дома,
имеет решающее влияние на процесс оказания услуг общественных
институтов.
Как отмечалось в декабре 2009 года на совместном заседании
Госсовета и Совета при президенте по развитию информационного
общества, сегодня официальное количество предоставляемых в
России государственных услуг составляет около полутора тысяч, а
затрачиваемое на их получение время исчисляется месяцами.
Министерство связи и информации для наглядности решило
подсчитать, сколько времени расходуется на стояние в очередях, для
чего был введен термин «человекочасы» (число обратившихся за
услугами людей, умноженное на затраченное время). Получилось, что
на получение госуслуг приходится 25 млн. человекочасов в год.
Только на оформление паспортов россияне тратят более 1 млн.
человекочасов. По задумке властей, к 2015 году абсолютно все
госуслуги должны быть переведены в электронный вид. А чтобы
люди смогли спокойно оплачивать госуслуги (и также получать
социальные выплаты), Д.А. Медведев предложил запустить
национальную платежную систему, на базе которой должна быть
организована выдача социальных карт гражданам страны.[1] Поэтому
задача внедрения таких карт в России на текущий момент является
одной из наиболее актуальных и перспективных.
Основываясь на анализе российской литературы, а также
отечественного опыта внедрения и эксплуатации соцкарт, автор
349
предлагает следующее определение: «Социальная карта представляет
собой многофункциональную персональную пластиковую карту,
которая выдается гражданам, имеющим право на получение мер
социальной поддержки (льгот), а также служит удобным
инструментом, используемым
для банковских
или
иных
дополнительных приложений карты».
Как подчеркивают эксперты В.А. Конявский и Н.Т.
Монастырская, достижение полноценного эффекта от внедрения
социальных карт будет обеспечено в случае, если граждане смогут
использовать свои карты на всей территории страны. Для этого во
всех субъектах Российской Федерации необходимо обеспечить
создание и повсеместное использование унифицированных
социальных карт (УСК), что должно учитывать принципы
совместимости региональных решений и всеобщее единообразие
организационной и технической политики в отношении мероприятий,
реализуемых в рамках рассматриваемого вопроса. При этом под УСК
понимается именная микропроцессорная пластиковая карта, которая
должна выдаваться гражданину Российской Федерации и
использоваться им как удобный и универсальный инструмент для
получения социальных и иных государственных услуг и доступа к
государственным информационным ресурсам на всей территории
России, а также для реализации юридически значимого электронного
взаимодействия гражданина с государством и бизнесом. [2]
Одним из наиболее значимых аспектов при рассмотрении
проблематики внедрения и диффузии технологии УСК выступает
защита данных, без обеспечения которой нарушается российское
законодательство, в частности положения Федерального закона от 27
июля 2006 г. N 149-ФЗ «Об информации, информационных
технологиях и о защите информации» и Федерального закона от 27
июля 2006 г. N 152-ФЗ «О персональных данных», а, кроме того, само
существование унифицированных карт становится бессмысленным,
ввиду
легкопрогнозируемого
многократного
увеличения
киберпреступности в данной сфере.
Учитывая неоднородность ИКТ- среды в России, наличие
регионов, имеющих очень слабую инфокоммуникационную
инфраструктуру, УСК должны допускать взаимодействие с системой
как в режиме прямого соединения (режим on-line), так и в отложенном
режиме (режим off-line). Отсюда вытекают повышенные требования к
функциям информационной безопасности карты, которые должны
быть реализованы с применением алгоритмов электронно-цифровой
подписи (ЭЦП) и технологии открытых ключей (PKI).
Наличие в системе УСК персональных данных, имеющих
конфиденциальный характер, также накладывает повышенные
350
требования по информационной безопасности как к информационной
системе, так и к электронным социальным картам (интеллектуальным
картам).[3] Представляется, что защита упомянутых данных при
использовании УСК должна совершаться, в числе прочего, на основе
использования активной аутентификации картой терминала. В качестве
терминала могут выступать платежные терминалы, инфокиоски,
персональные компьютеры со специальным ридером карт.
Социальная карта может содержать следующий набор
приложений:
Таблица 1
Приложения социальной карты:
Обязательные:
Дополнительные:
- Аутентификация
УСК в системе
- Доступ граждан к
- Аутентификация
 Электронное
государственным
 Социальное
персональных
правительство
информационным ресурсам
идентификаци
идентификационных
(электронное
- Дистанционное
онное
и социальных данных удостоверение
обслуживание граждан
приложение
- Идентификация
личности)
- Электронное голосование
владельца УСК в
системе
- Идентификация и
- Льготный проезд
аутентификация
- Общественный наземный
держателя УСК
автотранспорт
 Приложение
- Юридическая
- Пригородный
 Транспорт
ЭЦП
значимость
железнодорожный
производимых
транспорт
транзакций
- Метрополитен
- Льготные лекарства
- Полис медицинского
страхования
 Здравоохра
- Электронная история
нение
болезни
- Электронные рецепты
- Денежные выплаты
(компенсации, пособия,
дотации, пенсии,
стипендии)
 Банковская
- Начисление заработной
карта
платы
- Оплата услуг (ЖКХ и
проч.)
- Безналичные операции
- Проход в учебное
заведение
 Карта
- Ученический билет
учащегося
- Студенчиский билет
351
- Читательский билет
- Доступ к
мультимедийным
приложениями школ,
ВУЗов, библиотек и др.
 Ведомстве
нная
(корпоративная)
карта
- Проход на предприятие
- Доступ к
информационным сервисам
- Специальные (социально
 Социальный ориентированные) товары
и услуги
дисконт
- Система скидок
* Таблица составлена на основе данных, приведенных в докладе директора ООО
«ПрограмПарк» Н.В. Зырина на форуме «Инфофорум - Евразия» 4 июня 2009 г.
(г. Москва), а также по материалам журнала Cnews [www.cnews.ru].
В некоторых регионах Российской Федерации сегодня уже
получены эффективные решения по внедрению социальных карт.
Наиболее крупным и показательным региональным проектом является
проект «Социальная карта москвича»[4]. В числе лидеров по
использованию соцкарт Астраханская область и Республика
Башкортостан. О внедрении УСК заявлено в ряде других субъектов
России.
Таким образом, внедрение унифицированных социальных карт это уникальный проект, который способен в значительной мере
повысить качество получаемых гражданам госуслуг, за счет
интерактивности на основе использования современных ИКТ.
Литература:
1. Кривякина Е. Россиянам выдадут единые платежные карточки.
– «Комсомольская правда», от 24 декабря 2009.
2. Конявский
В.А.,
Монастырская
Н.Т.
Разработка
интегрированной информационной системы предоставления и учета
социальных услуг населению на основе унифицированной социальной
карты (ИИС «Социальная карта») // Материалы Международной
научно-практической конференции «Развитие инфраструктуры и
услуг электронного документооборота и актуальные проблемы
использования ЭЦП», 23-25 апреля 2008 г. г. Ташкент.
3. Матюхин
Г.В.
Унифицированная
социальная
карта
гражданина
России. [Электронный ресурс]. - Режим доступа:
http://www.sbercard.com/news/publications/detail.php?ID=1332&print=Y
4. На пути к унифицированной социальной карте. CNews.ru:
Обзоры и обозрения. [Электронный ресурс] // Журнал Cnews Издание о высоких технологиях. - 2008. - Режим доступа:
http://rnd.cnews.ru/reviews/free/gov2008/articles/09_02_uni_sozKart.shtml?print
352
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
РАЗВИТИЯ ИКТ-КОМПЕТЕНТНОСТИ
МАГИСТРАНТОВ ФАКУЛЬТЕТА СОЦИАЛЬНО ИСТОРИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ
Швыдкова Н.А.
Южный федеральный университет,
Педагогический институт
E-mail:[email protected]
Современный процесс обучения, субъектами которого станут
выпускники педагогического института, характеризуется интеграцией
образовательных и информационных технологий, применением новых
интерактивных и мультимедийных средств обучения, поэтому
необходимым качеством личности профессионала становится ИКТкомпетентность.
В многоуровневой системе подготовки специалистов по
направлению «Социально-экономическое образование» можно
выделить два уровня изучения ИКТ: при обучении в бакалавриате
целью обучения является формирование базовой ИКТ-компетенции
будущих преподавателей, в то время как в магистратуре меняется
подход к изучению информационных технологий. ИКТ на этом этапе
рассматриваются
в
качестве
основы
методологической
компетентности, которые позволяют разрабатывать стратегию
научного эксперимента и инструментальные средства его
осуществления, используемые как на этапе его проведения
(информационное моделирование), так и на этапе анализа
информации (статистические возможности).
Стандартом предусмотрено изучение информатики на первом
курсе, поэтому временной разрыв в изучении ИКТ оказывает
негативное влияние на непрерывность в становлении ИКТкомпетентности обучаемых. На наш взгляд, необходим переходный
этап, позволяющий адаптировать полученные ранее знания и умения в
области использования ИКТ, к новому виду деятельности, поэтому
обучение по курсу «Информационные и коммуникационные
технологии в науке и образовании» должно включать занятия,
ориентированные на актуализацию применения ИКТ в учебной и
предметной деятельности (на уровне изучения предмета в школе) с
последующим развитием умений применять ИКТ в научноисследовательской и предметной деятельности (изучение предмета на
уровне ССУЗов и ВУЗов).
Научно-исследовательская работа магистрантов представляет
собой процесс, с одной стороны, направленный на формирование
353
научно-исследовательской компетентности (которая входит в состав
профессиональной компетентности магистра), а с другой стороны, она
является
результатом
применения
развивающейся
научноисследовательской компетентности.
Таким образом, основным видом деятельности, к которой должен
быть готов магистр - выпускник педагогического ВУЗа, является
научно-педагогическая деятельность, под которой мы, вслед за
исследователями [1, 2] будем понимать: деятельность магистрантов,
ориентированную на разработку и использование инновационных
образовательных технологий в учебном процессе колледжей и ВУЗов.
В настоящее время ИКТ, как активно развивающаяся комплексная
научно-практическая область, приводит к видоизменению структуры
и содержания не только учебной, но и научно-исследовательской
деятельности, добавляя в них особую инструментальную
составляющую. С другой стороны, сама ИКТ-компетентность, являясь
автономным образованием, претерпевает содержательные изменения
под
влиянием
профессионально
ориентированной
научноисследовательской компетентности. Так, например, на факультете
Социально-исторического образования Педагогического института
ЮФУ существуют два профиля обучения «История» и «Социология»,
которые делают акцент на различном инструментарии научного
исследования, если для исторического образования основу
инструментария составляют средства ИКТ по созданию и работе с
электронными источниками, то в для социологического исследования
важными являются возможности ИКТ при статистической обработке
данных.
Для формирования готовности магистранта к инновационной
научно-исследовательской
деятельности
предлагается
модернизировать концепцию, содержание, а так же учебнометодическое обеспечение курса «ИКТ в науке и образовании»,
который может служить предметной базой для реализации
методической системы обучения ИКТ магистрантов гуманитарных
специальностей педагогического ВУЗа.
На наш взгляд учебно-методическое обеспечение курса «ИКТ в
науке и образовании» должно иметь уровневую структуру и включать
в себя следующие компоненты:
 пропедевтический, содержащий учебный материал и
практические
задания,
ориентированные
на
коррекцию
приобретенных ранее знаний, связанных с ИКТ и формирование
устойчивой мотивации к использованию данных технологий в
научной деятельности;
 инвариантный базовый компонент, ориентированный на
изучение ИКТ, способствующих формированию аналитической
354
компетентности, предполагающей сбор и анализ информации,
необходимой для проведения исследования, а также ИКТ,
способствующих корректному оформлению результатов научноисследовательской деятельности;
 вариативный базовый компонент, предполагающий четкий
выбор из многообразия ИКТ необходимого инструментария для
проведения научно-исследовательской работы по направлению и его
изучению;
 вариативный
профильно-методический
компонент,
включающий задания для апробации сформированной ИКТкомпетентности в рамках педагогической практики. В данный раздел
также включены материалы, которые раскрывают методический
аспект использования ИКТ в обучении предмету на разных этапах
обучения (школа-ССУЗ-ВУЗ) и тренировочные задания, выполнение
которых позволит студентам подготовить цифровые образовательные
ресурсы для их последующего использования на педагогической
практике.
Литература.
1. Сластенин В.А., Подымова Л.С. Педагогика: инновационная
деятельность / В.А. Сластенин, Л.С. Подымова. – М.: ИЧП «ИздатМагистр», 1997. – 224 с.
2. Дворецкий
С.И.
Научно-педагогическая
практика:
методические рекомендации / С.И. Дворецкий, Е.И. Муратова, С.В.
Варыгина. – Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2004, 32 с.
355
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФЛЭШ АНИМАЦИЙ В КУРСЕ
«ХИМИЯ ТВЕРДОГО ТЕЛА» ДЛЯ МАГИСТРОВ
Штехин И.Е., Солдатов А.В.
Южный Федеральный университет,
физический факультет
E-mail: [email protected]
Современный период развития общества характеризуется
сильным влиянием на него компьютерных технологий. В настоящее
время особую актуальность приобретает инновационное образование,
подразумевающее
личностный
подход,
фундаментальность,
творческое начало, профессионализм, компетентность.
Существующие организационные формы обучения (лекция,
практическое занятие и др.) имеют существенные недостатки:
преобладание словесных методов изложения знания; усредненный
общий темп изложения материала; фронтальная форма проведения
практических занятий, которая не учитывает разноуровневую
подготовленность и работоспособность студентов.
Для преодоления существующих недостатков в образовании
необходимы коррективы в содержании технологий обучения, которые
должны
быть
адекватны
современным
техническим
возможностям, и способствовать гармоничному вхождению студентов
в постиндустриальное общество.
Решение данной проблемы лежит в области проектирования
методических
систем
обучения
на
основе
комплексного
использования традиционной и компьютерной технологий. В этой
связи переход на двухуровневую систему образования (бакалаврмагистр) позволяет осуществить подготовку специалиста с особым
набором знаний и навыков. Быстрая подготовка специалистов в узкой,
а часто и пограничной области знаний, невозможна без применения
специальных методических приемов, к которым относится
использование анимации процессов, происходящих в природе и здесь
хорошим
подспорьем
при
создании
интерактивных
специализированных курсов служит программа Macromedia Flash.
Возможности этой программы по созданию анимированного
наглядного контента силами профессионалов и силами обычных
преподавателей и студентов практически равные.
В настоящей работе описывается разработка и перспективы
внедрения в образовательный процесс флэш анимаций в рамках курса
«Химия твердого тела» для магистров. Данный курс является
специализированным для магистров второго года обучения, на его
356
основе базируется понимание дисциплин: нанотехнология, физика
конденсированного состояния вещества, материаловедение и других
близких по содержанию разделов науки. Отдельные части данного
курса могут быть использованы в рамках других общих курсов на
естественнонаучных и инженерных факультетах, например.
«Атомная физика», «Электричество», «Оптика», «Молекулярная
физика», «Теория упругости сплошных сред», а так же любого курса
по специализации, составной частью которого являются темы:
«Строение вещества», «Материаловедение», «Физика металлов»,
«Физика полупроводников и диэлектриков», «Физические основы
наноразмерных процессов».
Основное преимущество Flash заключается в том, что
анимированные ролики наглядно демонстрируют поэтапность
применяемых технологий, а так же процессы на микроуровне,
поясняющие принцип того или иного материала.
Flash предоставляет для создания наглядных учебных пособий
следующие возможности:
уникальное сочетание графического редактора и простого
средства создания озвученной анимации;
создание автоматической анимации движения и формоизменения
без покадровой прорисовки и программирования;
наличие визуального редактора для создания простой анимации в
сочетании
с
мощным
объектно-ориентированным
языком
программирования (ActionScript) для создания сложных проектов.
Важнейшим достижением новых информационных технологий
является возможность создания динамических flash-презентаций
основных физических процессов. В частности, большие сложности у
студентов возникали при усвоении материала по кинетики релаксации
напряжений в неоднородных системах. С помощью анимационной
модели удалось показать процесс высокоэластичной деформации в
аморфных полимерах.
Активное использование флэш анимаций позволяет существенно
поднять уровень восприятия учебного материала, позволяет создавать
эффект визуального наблюдения за процессами, происходящими при
рассмотрении разных явлений, происходящих в твердых телах при
воздействиях на них света, тепла, магнитного и электрического поля,
механического воздействия и т.д. Это позволяет без проведения
реальных дорогостоящих экспериментов наглядно показать природу
тех или иных явлений, происходящих в твердых телах.
Так как специфика курса «Химия твердого тела», подразумевает
большое количество иллюстративного и дидактического материала в
виде рисунков, схем, моделей, то возможность их анимации дает
новое качественное направление по представлению материала курса.
357
Анимации в совокупности с текстовым материалом позволяют
интегрировать отдельные блоки курса «Химия твердого тела» с
другими научными и учебными областями, такими, например, как
биология, материаловедение, микроэлектроника.
В качестве программного обеспечения, использованного для
создания учебника, выбрана среда для презентаций Microsoft
PowerPoint и Macromedia Flash. Для воспроизведения презентации
непосредственно на локальном компьютере не требуется установки
лицензионного программного продукта Microsoft PowerPoint, так как в
комплект диска входит свободно распространяемый проигрыватель
презентаций PowerPoint. Одно из самых больших преимуществ Flash
то, что его можно проигрывать в любых браузерах. В настоящее время
проводится не только создание учебного курса силами
преподавателей кафедры ФТТ, но и сами магистранты принимают
активное участие в написании отдельных частей курса, это позволяет
им получить помимо хороших навыков создания анимированных
презентаций глубже понять природу происходящих процессов.
358
РАЗРАБОТКА И ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
ЭЛЕКТРОННОГО УЧЕБНИКА «РЕНТГЕНОГРАФИЯ»
Шукаев И.Л., Налбандян В.Б.
Южный федеральный университет,
химический факультет
E-mail: [email protected]
Электронный учебник «Рентгенография» адресован студентам
специализаций "Неорганическая химия" и "Химия твёрдого тела",
магистрантам направлений "Химия, физика и механика материалов" и
"Ионика твёрдого тела".
Цели изучения дисциплины: освоение на профессиональном
уровне теории и практики порошковой дифрактометрии (фазового
анализа, определения и уточнения параметров элементарных ячеек,
качественного анализа текстур, определения размера частиц) и
простейших аспектов работы с монокристаллами, приобретение
базовых знаний для быстрого освоения при необходимости смежных
методов рентгеноструктурного и рентгеноспектрального анализа,
нейтронной дифрактометрии, электронографии и соответствующей
аппаратуры, получение навыков самостоятельного осмысления
новейшей информации по этим вопросам. Особое внимание уделено
современному состоянию аппаратуры, методов, программных
продуктов и баз данных, перспективам их развития, практическим
аспектам, затруднениям, ошибкам и путям их преодоления.
Учебник создан на основе модульного структурирования
материала, содержит встроенные программы и примеры
экспериментальных
профильных
файлов
для
электронного
интерактивного практикума, а также инструкции к лабораторному
практикуму. Данный программный продукт написан в единой
гипертекстовой среде на языке HTML, и для его корректной работы
необходим броузер Internet Explorer версии не ниже 4.0. Для
воспроизведения интегрированных видеоанимаций необходимо
установить shockwave-плагин к Internet Explorer. Все необходимые
иллюстрации, таблицы и задания скомпонованы в виде гипертекста.
Учебник содержит веб-ссылки на дополнительные источники
информации, но для его использования подключение к Интернету не
обязательно, т.к. необходимые программы и файлы данных
содержатся в самом учебнике.
Представляются наборы внешних программ для индицирования,
просмотра рентгеновских профилей и уточнения параметров
элементарной ячейки, задания, оформленные в виде таблиц EXCEL.
359
Подготовлены также приложения и глоссарий, анимации и
практические работы в виде виртуального практикума.
Кроме того, представлены два оригинальных программных
продукта – система расчёта, просмотра и редактирования профилей
ProfileShow и система тестирования TestingSystem. К каждой из них
подобраны необходимые материалы.
Программа Profile Show предназначена для генерации, показа,
частичной обработки профилей и технической подготовки графика в
целом (выбора меток на осях, подписей и так далее). Попутно
производятся преобразования профильных форматов.
К системе ProfileShow подготовлены готовые рентгеновские
профили для просмотра, а также обширная библиотека структурных
данных для расчёта профилей.
С другой стороны, на имеющемся профиле отделяется фон,
выделяются пики, рассчитываются параметры ширины и формы,
интегральные
и
пиковые
интенсивности,
производится
индицирование и уточнение параметров. Профили могут смещаться,
масштабироваться, умножаться на число, складываться, вычитаться,
накладываться,
точечно
редактироваться,
достраиваться
и
укорачиваться.
Testing System разработана для курса «Рентгенография», хотя
имеет универсальный характер. Рассчитана на работу с разным
статусом пользователя – гость, преподаватель, эксперт. Возможны
шифрованный формат хранения тестовой информации теста, введение
в тест изображения, мультимедийных файлов, объектов Microsoft
Office. Оценку по итогам выставляет преподаватель. Вероятно,
процентные критерии должны быть разные, в зависимости от того, в
какой раз студент проходит тестирование.
В течение двух лет данный учебник активно используется в
учебной деятельности.
360