Computer Using Educators, Inc., Usa центр новых педагогических технологий Московский областной общественный фонд новых технологий в образовании «Байтик» ано «ито» Материалы
| Вид материала | Документы |
- Computer Using Educators, Inc., Usa федерация Интернет Образования Центр новых педагогических, 2693.99kb.
- XVIII международная конференция «применение новых технологий в образовании», 160.82kb.
- XXII международная конференция «применение новых технологий в образовании», 155.52kb.
- Computer Using Educators Inc., Usa материалы, 4875.63kb.
- Computer Using Educators Inc., Usa материалы, 5788.98kb.
- Первая студенческая региональная научно-практическая конференция «Компьютерные технологии, 32.52kb.
- Положение о конкурсе областной конкурс «web-сайт года», 75.11kb.
- Положение о проведении республиканского дистанционного конкурса среди учащихся образовательных, 77.97kb.
- Опыт преподавания Web-дизайна и программирования для Internet школьникам старших классов, 34.09kb.
- «Использование новых информационных технологий в обучении английскому языку в школе», 460.19kb.
Предпосылки формирования интегрированной системы аэрокосмического образования
Кольга В.В.
Сибирский государственный аэрокосмический университет
Высокий уровень профессиональной подготовки специалистов аэрокосмического профиля, обусловлен значительной ответственностью за качество выполняемых ими заказов. В России в силу ряда исторических особенностей именно для аэрокосмического комплекса характерна значительная концен-трация научно-, образовательно- и интеллектуальноемких технологий. В течение десятилетий машиностроительные предприятия страны были задействованы на производство оборонной продукции. Особенно это актуально для аэрокосмической промышленности, в которой в числе немногих в нашей стране до сих пор создается продукция, не имеющая аналогов в мире. Соот-ветствие специалистов, работающих здесь, высокому уровню профессиональных требований наряду с жесткими критериями качества продукции обеспечили стабильные конкурентные позиции данных предприятий на мировом рынке.
Специфика подготовки специалистов аэрокосмического профиля позволяет выделить аэрокосмическое образование как особый феномен в системе инженерного образования (рис.1).
Рис 1 Феномен аэрокосмического образования в системе инженерного образования.
Помимо таких важнейших для инженера знаний и навыков, как расчетно-аналитические, конструкторско-технологические, инженер, занимающийся фундаментальными либо прикладными разработками в области ракетно-космической техники должен также владеть широким спектром современных информационных технологий вследствие необходимости обработки огромных массивов данных. К специфике работы инженера-ракетчика также следует отнести:
- необходимость постоянно обновлять специальные знания, подчас являющиеся предметом ограниченного доступа;
- требования глубокого знания иностранных языков в условиях быстрого распространения и устаревания технической информации;
- необходимость мобильно принимать решения и адекватно реагировать на порой непредсказуемую ситуацию, что требует знания навыков современного оперативного управления в условиях быстро меняющейся внешней и внутренней среды;
- обладание навыком решения нестандартных задач, где результат может быть неизвестен, а последствия ошибки крайне значительны. Умение достигать эффективного результата в условиях неопределенности решения возможно за счет наличия и постоянного применения потенциала технической креативности.
Уникальность учебного профиля накладывает особые требования на педагогическую модель аэрокосмического образования. Приоритетной задачей представляется интеграционная педагогическая концепция, которая должна исходить, во-первых, из потребности в объединении представленных ЗУНовских (знание, умения, навыки) блоков, во-вторых, должна учитывать большую степень дифференциации факторов, определяющих современную мировую педагогическую науку, и, в-третьих, тенденции современного развития данного сегмента профессиональной деятельности.
В настоящее время оказался нарушенным процесс нормального воспроизводства кадров как важнейшего элемента производственной системы. Разрушение кадрового потенциала происходило на протяжении всего последнего десятилетия. Число занятых на предприятиях аэрокосмического комплекса сокращалось ежегодно на 10% и достигло примерно 2 млн. чел. Среди выбывших - наиболее квалифицированные и опытные специалисты. Число докторов и кандидатов наук в аэрокосмическом комплексе сократилось только за первую половину 90-х годов на 10%. Среди работников, вновь принятых на работу на предприятия аэрокосмического комплекса в течение 1991-1997 гг., только 2% имели высшее или среднее техническое образование. В результате, в настоящее время 70% опрошенных руководителей оборонных предприятий отмечают нехватку инженеров высокой квалификации, 73% - квалифицированных рабочих. Лишь 40% работников отвечают требованиям работы в условиях рынка, т.е. качественно и в срок выполнять получаемые задания, проявлять необходимую инициативу, обладать знаниями, соответствующими требованиям современного этапа научно-технического прогресса, и т.п.
Все вышесказанное позволяет сделать вывод о высокой социальной актуальности аэрокосмического образования как одного из составляющих элементов системы инженерного образования; и, кроме того, можно выделить основную предпосылку формирования педагогической модели аэрокосмического образования – это рассогласование между социальным запросом, первоначальными идеями и достигаемым на данный момент результатом. Это означает, что в основу инновационной педагогической модели должны быть заложены идеи и механизмы интеграции самих образовательных уровней (от средней школы до послевузовского образования) с учетом дифференцированных объективных и субъективных факторов, определяющих образовательную модель.
USING OF COMPUTING TECHNOLOGYS IN INVESTIGATION
INVERSE PROBLEMS OF MATHEMATICAL PHYSICS
Kornilov V. (vs_kornilov@mail.ru)
Moscow city pedagogical university (Moscow)
Abstract
In this report showes using mathematical pacets (Mathematica, Maple, Matlab , Mathcad) in investigations to some model inverse problems for differential equations
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ИССЛЕДОВАНИЯХ ОБРАТНЫХ ЗАДАЧ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ
Корнилов В.С. (vs_kornilov@mail.ru)
Московский городской педагогический университет
Познавательная сила причинно-следственных обратных задач явилась весомой причиной стремительного развития, в последние 30 лет, теории и практики исследования прикладных задач (геофизика, сейсмология, инженерные науки, астрофизика, теоретиче-ская физика, медицина и д.р.), конечно же и не без помощи современных ЭВМ. Современные ЭВМ повысили “разрешающую силу” человеческого мозга, совершенствуют сами способы и формы теоретического воспроизведения действительности и способствуют проникновению в тайны природы.
Обратные задачи, как известно, не являются корректными. В обратных задачах, как правило, отсутствует непрерывная зависимость от исходных данных в отличие от прямых задач. Поскольку входной информацией в обратных задачах являются экспериментальные данные, определяемые с некоторой погрешностью, которую не всегда можно оценить, то решение обратной задачи с искаженными входными данными может сильно отличаться от точного решения (нарушаются естественные причинно-следственные связи).
Отмеченная некорректность в одних случаях может быть преодолена весьма просто, в других вообще требует переосмысления понятия самого решения. Однако большая прикладная важность этих задач и появление современных компьютерных технологий, позволяющих получать трехмерные модели с любой необходимой степенью условности и на-глядности, включающие ряд различных математических пакетов (Mathematica, Maple, Matlab , Mathcad), реализующих разнообразные численные методы и производящие аналитические математические преобразования, ставят эти некорректные задачи в ряд актуальных проблем современной математики.
Современные компьютерные технологии обеспечивают высокую степень реалистичности изображения (вписывание объекта в среду, присвоение ему различных материалов, освещение, демонстрация объекта в динамике), что на стадии принятия решений позволяет с большей достоверностью проанализировать свойства исследуемого объекта.
Причинно-следственные обратные задачи, для решения которых применяются математические модели, как правило, очень индивидуальны. При их решении практически невозможно воспользоваться готовым программным пакетом.
Процедура решения таких задач, состоящих в обращении причинно-следственных связей, связана с преодолением серьезных математических трудностей. Успех ее сильно зависит как от качества и количества полученной из эксперимента информации, так и от способа ее обработки. Решение обратных задач проводится, как правило, в рамках некоторой математической модели исследуемого объекта. При этом, исследованию обратной за-дачи предшествует исследование свойств самой прямой задачи.
Все большая часть математических моделей приобретает стройность и достоверность как раз благодаря достижениям теории обратных задач. Так, с ее помощью достигнут весомый прогресс в компьютерной томографии. Стремительное распространение этого метода обусловлено его эффективным применением в медицине, биологии, диагностике плазмы. Внедрение метода компьютерной томографии произвело революцию в медицинской диагностике, электронной микроскопии биологических макромолекул, вирусологии и д.р.
methods of designing of digital devices on base programmed logic matrixes
Korchagin P. (pkor@ksu.ru)
KSU, Kazan
Abstract
Training of students to modern methods of designing of digital devices on base programmed logic matrixes with uses of system of automated designing MAX+PLUS II. Use of educational breadboard model LabKit 800 for realization and testing of digital devices.
Применение системы автоматизированного проектирования MAX+PLUS 11 фирмы Altera и учебного макета LabKit – 8000 на лабораторных занятиях «Узлы ЭВМ»
Корчагин П. А. (pkor@ksu.ru)
Казанский государственный университет
Для большинства отечественных специалистов современный этап развития цифровой техники связан с развитием микропроцессорных технологий. Однако в настоящее время стали широко использоваться программируемые интегральные схемы (ПЛИС), которые представляют собой совокупность некоторого числа функциональных базовых элементов, не имеющих жестких электрических соединений между собой, что позволяет задавать практически произвольную конфигурацию с целью создания той или иной электронной схемы.
Появление СБИС программируемой логики (СБИС ПЛ) сверхвысокой логической емкости, развитие средств автоматизации проектирования и уровень сложности создаваемых в настоящее время цифровых систем предопределяют существенные изменения в методологии проектирования.
Так, широкое применение графического описания проектируемого устройства, базирующееся на ручном и в большинстве случаев неформализованном, а эмпирическом, синтезе управляющих автоматов, остается в прошлом. На смену приходит другая методология, в основе которой лежат два ключевых момента:
- текстовое описание – применение высокоуровневых языковых конструкций (языков описания аппаратуры) для задания алгоритма работы создаваемого устройства.
- автоматический синтез – процедура формального перевода текстового описания в схемное описание на заданном элементном базисе, выполняемая системой автоматизации проектирования.
Поэтому подготовка квалифицированных инженеров-электронщиков, способных использовать эти технологии, является важной задачей.
Для использования в учебном процессе была выбрана система автоматизированного проектирования MAX+PLUS II, которая представляет различные способы ввода проекта, быструю компиляцию и непосредственное программирование микросхем.
Студенты при прохождении лабораторных занятий могут, выполнять задания по проектированию и моделированию различных цифровых устройств (триггеров, счетчиков, регистров, сумматоров, умножителей, таймеров), получить практические навыки использования языка описание устройства AHDL (язык описания аппаратуры фирмы Altera), который особенно хорошо подходит для проектирования сложной комбинационной логики, шин, конечных автоматов.
Для аппаратной реализации полученных устройств удобно использовать лабораторный макет LabKit – 8000. На макете установлена микросхема ПЛИС FPGA типа EPF8282ALC84.
Загрузка конфигурации FPGA осуществляется через кабель типа ByteBlaster или ByteBlasterMV, подключаемый к COM – порту инструментального компьютера. Питание может подаваться от порта USB инструментального компьютера. Аппаратные ресурсы платы содержат: генератор опорной частоты 4 МГц, блок переключателе, блок светодиодов, трехразрядный семисегментный дисплей, звуковой пьезоизлучатель, что позволяет реализовывать и наглядно демонстрировать работу широкого класса цифровых устройств.
Макет компактен и легко подключается к персональному компьютеру, что дает возможность быстро разворачивать лабораторию на базе компьютерного класса.
В результате прохождения обучения студенты получают теоретические и практические знания, необходимые для использования технологии ПЛИС в своей дальнейшей профессиональной деятельности.
THE TELECONFERENCE LESSON “SERGIY RADONEZHSKIY IN RUSSIAN LITERATURE AND MODERN LIFE”
Kotyasheva N.G. (school5yub@yandex.ru)
Gymnasium № 5, Yubileyny, Moscow region
Abstract
A teleconference lesson “Sergiy Radonezhskiy in Russian literature and modern life” was held on November, 2003 via Internet using web-cameras. Thus, the lesson had been taught in parallel for two different grades sharing questions and conclusions. This new educational form of knowledge transfer allowed tight integration between subjects and topics learned through the courses of the Old Russian literature, the Russian literature of XX century, and the foundations of Orthodox culture.
УРОК-ТЕЛЕКОНФЕРЕНЦИЯ «СЕРГИЙ РАДОНЕЖСКИЙ В РУССКОЙ ЛИТЕРАТУРЕ И В СОВРЕМЕННОЙ ЖИЗНИ»
Котяшева Н.Г. (school5yub@yandex.ru)
МОУ «Гимназия № 5», г. Юбилейный, Московская область
Леонид Бородин высказал мнение, что последние десятилетия лишь закрепляли выдвинутые на первый план ложные нравственные ценности, выстраивая русскую историю по фамилиям бунтовщиков: А. Радищев, декабристы, А. Герцен, народовольцы - по войнам, которые велись страной, т.е. разрушительная теория. В действительности же русская история шла по совершенно другой линии - созидательной. И здесь звучат другие имена – вехи: Сергий Радонежский, Серафим Саровский, Оптинские старцы, Иоанн Кронштадский, Иван Крестьянкин.
Данную концепцию мы пытаемся воплотить через систему уроков литературы, ОПК (основ православной культуры).
В гимназии №5 г. Юбилейного был проведен разноуровневый урок - телеконференция по литературе "Сергий Радонежский в русской литературе и современной жизни".
В разных кабинетах информатики работали два класса - 8-ой и 11-ый, учителя литературы Габелева Е.А. и Котяшева Н.Г., преподаватели информатики Климович Л.Н. и Рогозина А.Я.
Для восьмого класса урок был завершением изучения темы по древнерусской литературе. Одиннадцатый класс обращался к произведениям и И. Шмелева, К. Зайцева, Д. Балашова, В. Крупина, В. Распутина.
Цель урока – систематизировать и обобщать знания о Сергии Радонежском; развивать умения вести диалог с незнакомой аудиторией; вырабатывать умение соотносить современные взгляды на жизнь с эталонами православной этики.
Используемые технические средства: компьютеры, локальная сеть, web-камеры, микрофоны, проекторы.
План урока
1. Нравственные вехи истории России (вступительное слово учителя).
2. Русские святые как нравственный эталон.
3. Какими духовными качествами наделены святые.
4. Сергий Радонежский в "Житии…" и в современной литературе.
5. Кто и что для нас Сергий Радонежский.
Урок ведется параллельно в двух кабинетах информатики, периодически (после завершения обсуждения каждой подтемы) участники конференции обмениваются выводами, суждениями, задают друг другу вопросы. Вопросы по православной культуре, которые выходили за рамки компетенции учителей, были заданы православным священникам по Интернету.
После весьма активного обсуждения участники конференции приходят к следующему выводу.
Идеи духовного созидания, провозглашенные Сергием, не погибли в огне усобиц и войн. Эти идеи всегда питали русскую культуру, ведь она мучительно ищет ответ на вопрос: как жить? Эпоха Сергия Радонежского во многом близка нам, и сегодня мы черпаем в ней свои силы.
THE ELECTRONIC SYSTEM ''MATHEMATICA'' IN THE PERSONALIZED EDUCATION
Kochetkova S.V. (kochetkovas@e-mails.ru)
Ryazan State Pedagogical University, Ryazan
Abstract
''Mathematica'' is an information technology of electronic mathematical systems. Nowadays there is a gap among mathematics as a science, high school mathematics and school mathematics. It’s possible to reduce this gap, using the system ''Mathematica'' in education. The success of mastering of the system ''Mathematica'' will serve as means of personification. At the same time the success can be an energy source for the further development and mastering of the system ''Mathematica''. It is a rule of development of a person in the personalized education.
ЭЛЕКТРОННАЯ СИСТЕМА MATHEMATICA В ПЕРСОНАЛИЗИРОВАННОМ ОБРАЗОВАНИИ
Кочеткова С.В. (kochetkovas@e-mails.ru)
ВОУ ГП ''Рязанский государственный педагогический университет
им. С.А. Есенина''
Согласно Государственному образовательному стандарту основного общего образования по информатике и информационным технологиям одной из целей изучения информатики и информационных технологий в основной школе является приобретение компьютерной грамотности и начальной компетентности в использовании информационных и коммуникационных технологий, простейших компьютерных моделей при решении учебных и практических задач в школе и вне её; получение необходимой подготовки для использования методов информатики и средств информационных технологий при изучении учебных дисциплин основной школы и образовательных программ последующего этапа обучения, а также для освоения профессиональной деятельности, востребованной на рынке труда.
К информационным технологиям также относят технологии электронных математических систем: MathCAD, Sample, Derive и, в частности, Mathematica.
Актуальность использования математических пакетов в обучении объясняется следующим. Наука развивается быстрыми темпами. Содержание предметов в школе, в особенности по математике, не отвечает современным достижениям науки математики, в отличие от таких предметов как, например, физика, биология, химия. Сократить разрыв между современными математическими достижениями и школьной математикой возможно, используя в обучении электронные пакеты, в частности Mathematica.
Выделим некоторые темы из содержания школьного математического образования, при изучении которых можно с успехом воспользоваться средствами системы Mathematica: многочлены, алгебраические дроби, степени и корни, числовые равенства, уравнения с одной переменной, с несколькими переменными, неравенства, прямоугольная система координат на плоскости, график уравнения, числовая последовательность, арифметическая, геометрическая прогрессии, числовая функция, графики функций, комплексные числа, тригонометрические функции, показательная и логарифмическая функции, производная, первообразная.
Применение системы Mathematica существенно сокращает время решения сложных математических задач. Поэтому её необходимо изучать в школе, в частности, в классах с углубленным изучением математики, на факультативных занятиях.
Система Mathematica, на наш взгляд, имеет некоторые преимущества перед остальными электронными математическими системами. Прежде всего, она содержит такие встроенные стандартные пакеты как Algebra, DiscreteMath, Graphics, Miscellaneous, NumericalMath, Utilities, Calculus, Geometry, LinearAlgebra, NumberTheory, Statistics. Так, например, стандартный пакет Miscellaneous содержит подразделы, позволяющие получать данные о химических элементах и константах, данные о месторасположении городов, расстоянии между городами, численности населения в них, физические константы, отображать карты различных частей света и многое другое.
Помимо встроенных стандартных пакетов система Mathematica содержит такие приложения как Optica (большой пакет для разработки оптических систем), Technical Trader (пакет для работы в области финансового анализа), Fuzzy Logic, Mechanical Systems, Scientific Astronomer, Structural Mechanics и многие другие. Наличие приложений позволяет ученикам изучать и другие предметы (физика, химия, география, астрономия), но на более высоком уровне.
Изучая, к примеру, отдельные встроенные функции пакета, не обязательно доводить их использование до навыка, можно только оставить на уровне знакомства, что значительно сократит время и позволит учащимся коснуться наиболее актуальных проблем. Успехи в освоении системы Mathematica будут служить средством персонализации. В то же время успехи могут служить источником энергии для дальнейшего освоения и развития системы Mathematica. Это закономерность развития личности в персонализированном образовании.
В настоящее время в рязанском педагогическом университете существует педагогическое общество по решению проблем персонализированного образования. Проводятся эксперименты в разных школах и вузах.
Для преподавания электронных математических систем в школе должна быть соответствующая методическая подготовка студентов педвузов. В педагогических университетах должна быть углублена и развита интеграция математики и информатики. Так, согласно ГОС ВПО (специальность математика, квалификация учитель) в ДПП.Ф.14 ''Информационные технологии в математике'' система Mathematica вместе с другими электронными пакетами изучается для решения задач символьного дифференцирования и интегрирования функций одного и нескольких переменных; для построения графиков функций и поверхностей; для решения задач матричной алгебры; для поиска аналитического решения системы линейных уравнений; для решения нелинейных уравнений; для решения дифференциальных уравнений; для решения задач теории чисел и комбинаторных задач.
Presentation Technologies at School
Kravtsova A.Y. (alkravtsova@mtu-net.ru)
Kirichenko I.B. (bookinfo@mtu-net.ru)
Informatics and Education Journal, Moscow