Проблемы распространения передового педагогического опыта по использованию тик в учебно-воспитательном процессе сборник материалов Москва, 2007 Ответственный редактор

Вид материала

Документы

Содержание Необходимо предусмотреть в ЭУ следующие разделы [4] Информационно-технические требования к ЭУ. К разрабатываемым учебным материалам необходимо предъявить такие требования как [2] Разрабатываемое программное обеспечение должно обеспечивать [4] При разработке ЭУ необходимо учитывать следующие подходы Анализ и развитие информационной инфраструктуры факультета информатики гоу впо «магнитогорский государственный университет»

Подобный материал:

• Положение о выявлении, изучении, обобщении и распространении передового и инновационного, 252.31kb.
• Предисловие, 1539.23kb.
• Методические рекомендации по изучению и обобщению передового педагогического опыта, 298.07kb.
• Министерство образования саратовской области приказ, 390.54kb.
• Положение о выявлении, изучении, обобщении, продвижении и распространении передового, 106.06kb.
• Сборник статей казань 2007 Редакционная коллегия: Кандидат философских наук, доцент, 7060.46kb.
• Научные основы выявления, изучения, обобщения, распространения, внедрения передового, 124.19kb.
• Рының жұмыс тәжірибесінде оқыту технологиялары мен жаңашыл мұғалімдердің тәжірибесін, 2441.93kb.
• Педагогический совет, 120.56kb.
• Системный подход к проблеме обобщения передового инновационного педагогического опыта, 541.88kb.

Необходимо предусмотреть в ЭУ следующие разделы [4]:

• теоретическая часть, в основе которой гипертекст с внедренными в него рисунками, таблицами, аудио- и видеосюжетами и т.п. Дополнением к гипертексту являются наглядные компьютерные модели, иллюстрирующие в динамике изучаемые объекты или процессы, с возможностью варьирования тех или иных параметров с целью изучения их влияния на объект или процесс;
  
• практическая часть, где представлены пошаговые решения типичных задач и упражнений по данному учебному курсу с выдачей минимальных пояснений и ссылками на соответствующие разделы теоретического курса. В качестве аналога традиционных лабораторных работ предлагаются наглядные компьютерные модели (лабораторный практикум может быть выделен в самостоятельный программный продукт);
  
• контрольная часть - набор тестов, включающий как вопросы по теоретической части, так и решение задач и упражнений (возможно введение подсказок при неправильном ответе с предложением снова попытаться решить задачу);
  
• справочная часть, которая может включать в себя: предметный указатель (система поиска); таблицы основных констант, размерностей, физико-химических свойств и т.п.; сводки основных формул; другую необходимую информацию в графической, табличной или любой другой форме;
  
• система помощи, содержащая описание правил работы с компьютерным учебником и методические рекомендации.
  

Информационно-технические требования к ЭУ. К разрабатываемым учебным материалам необходимо предъявить такие требования как [2]:

• адаптация к уровню подготовки обучаемого и набору изучаемых тем;
  
• использование различных типов мультимедиа-данных для представления учебного материала;
  
• обеспечение удобной системы поиска;
  
• наличие развитой системы контроля знаний в виде интерактивного тестирования.
  

Разрабатываемое программное обеспечение должно обеспечивать [4]:

• применимость на различных платформах;
  
• обучение в режиме «on-line»;
  
• простоту использования в сочетании с мощными функциями· интерактивную помощь в обучении;
  
• оперативность переключения с одного изучаемого раздела на другой;
  
• поддержку индивидуальной и коллективной форм обучения;
  
• удобный просмотр иерархии изучаемых объектов;
  
• возможность выбора произвольной (помимо рекомендуемой) последовательности изучаемых разделов.
  

При разработке ЭУ необходимо учитывать следующие подходы:

1. подход заказчиков создания электронного учебника;
   
2. подход технических разработчиков электронного учебника;
   
3. подход непосредственных пользователей электронного учебника.
   

Традиционный подход «идём вместе, но каждый сам по себе» существует до сих пор. Заказчики ограничиваются только лишь распоряжением «создать электронный учебник». Программисты, учитывая «подробные» рекомендации заказчиков, создают. И великолепный продукт падает на головы пользователей, которые пытаются найти применение тому, что получили.

Основным ориентиром при создании электронных учебников должен быть конечный пользователь. И в зависимости от того, является ли он преподавателем или учащимся, учебник должен быть по-разному построен. Отличаться они должны так же как, например, методические рекомендации к учебнику и сам учебник. Основная роль заказчика не просто распорядиться, а свести все требования к электронному учебнику, который должен входить, как весомый элемент в методику преподавания какого-либо предмета. Подход к созданию электронного учебника в первую очередь зависит от возраста обучаемых (младший, средний, старший школьный возраст, студент профессионального училища, техникума или вуза, аспирант и т.д.); во-вторых, от того, для какой из форм преподавания (контроль, освоение нового материала, самостоятельное закрепление усвоенного, повторение, тренаж в закреплении с элементом проблемного изучения и т.д.) предназначен программный продукт. В зависимости от этого электронный учебник должен быть по-разному реализован. К сожалению, большинство программных продуктов, называемых электронными учебниками, являются лишь электронной версией книги, в лучшем случае учебника или методического пособия. На наш взгляд, электронная книга может стать электронным учебником, если она удовлетворяет требованиям, предъявляемым к учебникам и является неотъемлемой частью методики преподавания соответствующего предмета.

На основе вышесказанного необходимо заключить, что наиболее эффективными станут разработки электронных учебников, если «три подхода» будут объединены. Заказчик должен в первую очередь обратиться к конечному пользователю и предъявить список требований разработчику. Программисты должны реализовать продукт в той среде программирования, которая оптимально позволяет выдержать требования заказчика. После реализации начальной версии, продукт должен пройти тестовое использование, а уже затем выставляться на рынок вместе с методическими рекомендациями по применению электронного учебника в системе образования.

Таким образом, для создания электронных учебников необходимо учитывать ряд положений:

• привлечение большого количества разных специалистов (психологов, педагогов, дизайнеров, физиологов и т.д.) позволит создать ЭУ, который наиболее оптимально подходит для определенной категории обучаемых;
  
• учет психофизиологических, дидактических и технических требований, предъявляемых к ЭУ, позволит разработать эффективное средство для обучения различных категорий слушателей.
  

Литература

1. Зайнутдинова Л.Х. Создание и применение электронных учебников. Астрахань: Изд. ЦНТЭП, 1999.
   
2. Засыпкина Е.В., Найденова О.В. Электронные учебники как способ организации дистанционного образования // Сборник статей III Международной научно-методической конференции «Современные проблемы преподавания математики и информатики», 15-18 мая 2006 года. – Волгоград: Перемена, 2006. – 564с.
   
3. Зимина О.В., Кириллова А.И. Рекомендации по созданию электронного учебника. – Электронный ресурс [miaxxi.ru/Meth_Papers/AO_recom_t.php]
   
4. Лаптева С.В. Требования к проектированию мультимедийных обучающих систем // Сборник тезисов Международной конференции «Проблемы математического образования и культуры», 22-24 октября 2003 года. – Тольятти: ТГУ, 2003. – 240с.
   
5. Суслов В.А. Электронный учебник: Необходимость концептуального проектирования формы и содержания // Сборник материалов Международной научной конференции «Информатизация обучения математике и информатике: педагогические аспекты», 25-28 октября 2006 года. – Минск: БГУ, 2006. – 499с.
   

Коршунов Э.Н.

АНАЛИЗ И РАЗВИТИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ ФАКУЛЬТЕТА ИНФОРМАТИКИ ГОУ ВПО «МАГНИТОГОРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

В настоящее время, для успешного функционирования любого предприятия, в том числе высшего учебного заведения, важным условием является возможность обеспечения доступа, хранения и качественной обработки информации, при этом необходим приемлемый уровень безопасности данных процессов. Определяющую роль здесь играет грамотное использование новых информационных технологий.

Специфика учебного заведения, а также определенного подразделения вносят свои коррективы в процесс организации и управления информационной инфраструктурой. В данном случае берутся во внимание факультеты, связанные с информационными технологиями, в частности факультет информатики Магнитогорского государственного университета.

Как известно, затраты на создание системы, гораздо ниже, чем затраты на ее сопровождение.

Сопровождение сложных систем, одно из обязательных условий, при которых функционирование такой системы, будет не только не убыточным, но и экономически оправданным. А рассматривая информационную инфраструктуру (ИТ-инфраструктуру) как систему, совокупность информационных каналов и хранилищ, информационных технологий, правовой и финансово-экономической базы деятельности информационного сообщества, а также других методов и средств, обеспечивающих информационную деятельность, мы можем сделать вывод о её динамическом характере и необходимости оптимизации при достижении определенных показателей.

В рамках исследования была поставлена следующая цель: совершенствование информационной инфраструктуры факультета информатики ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный университет» для снижения трудозатрат на её сопровождение.

Данная проблематика актуальна, ввиду того, что доля использования информационных технологий (ИТ) в бизнес-процессах предприятий, на сегодняшний день, достаточно велика. Эффективное управление ИТ — важнейший фактор для успеха каждой организации. Многие осознают потенциальные выгоды, связанные с использованием высоких технологий, однако только успешные организации способны адекватно оценивать и управлять рисками, связанными с их внедрением. В настоящее время, система управления ИТ признается ключевой частью всей системы управления предприятием.

Для достижения поставленной цели, было необходимо решить следующие задачи:

1. рассмотреть подходы по определению уровня зрелости информационной инфраструктуры предприятия и сформировать понятие «управление парком компьютерной техники»;
   
2. провести анализ бизнес – процессов факультета информатики Магнитогорского государственного университета в рамках управления информационной инфраструктурой и определить, согласно выбранному подходу, его уровень зрелости;
   
3. провести анализ инструментария и составить технико–экономическое обоснование предлагаемого решения;
   
4. сформулировать практические рекомендации по развитию информационной инфраструктуры факультета информатики Магнитогорского государственного университета.
   

В рамках данной работы, для получения более подробного преставления об исследуемой проблеме, работа велась по трем направлениям, которые отразились в трех видах анализа:

• теоретический анализ;
  
• практический анализ;
  
• экспериментальный анализ.
  

На этапе теоретического анализа рассмотрены, наиболее распространенные в настоящее время модели оценки уровня зрелости информационной инфраструктуры, это такие модели как:

• Архитектурный подход, предлагаемый советом руководителей информационных служб (Chief Information Officers, CIO), [Practical Guide to Federal Enterprise Architecture, Version 1.0, Chief Information Officers Council (February 2001)].
  
• COBIT (Control Objectives for Information and related Technology -задачи управления для информационных и смежных технологий) международный стандарт, определяющий набор универсальных задач управления ИТ.
  
• Модель оптимизации инфраструктуры (Infrastructure Optimization Model), разработана компанией Microsoft.
  

Использование моделей оценки и оптимизации ИТ-инфраструктуры не только новомодное введение, но и необходимое условие для успешного функционирования предприятия любой сферы деятельности, в котором ИТ тесно взаимосвязаны с основными бизнес-процессами.

В качестве базовой, была выбрана модель оптимизации ИТ-инфраструктуры – IOM.

Критерием выбора данной модели в качестве эталонной, для оценки ИТ-инфраструктуры факультета Информатики обусловлено тем, что создателям, удалось логично и достаточно лаконично изложить теоретический аспект рассматриваемого вопроса, а так же составить методики оптимизации применимые на практике без каких либо коренных изменений, подкрепленные статистическими исследованиями и примерами реализации.

Немаловажным является и тот факт, что ядром ИТ-инфраструктуры факультета, является доменная система и служба каталогов Active Directory, функционирующая на платформе Windows Server.

Анализ ИТ-инфраструктуры факультета на предмет соответствия, уровню зрелости выбранной нами модели показал, что на данном этапе своего развития, она достигла промежуточного положения межу стандартизованным(2) и рационализированным(3) уровнями зрелости.

Закрепление и переход ИТ-инфраструктуры на последующие уровни зрелости, должно сопровождаться внедрением новых методов работы, позволяющих повысить уровень услуг ИТ отдела, и снизить общие затраты на ИТ.

На теоретическом этапе, нашей работы сформировано понятие системы управления парком компьютерной техники.

Система управления парком компьютерной техники факультета информатики, позволяет перейти от сложных разнородных систем управления к единой системе, снижая тем самым трудовые и временные затраты сотрудников как ИТ отдела, так и конечных пользователей.

Под системой управления УПКТ будем понимать комплексное решение, охватывающее:

• инвентаризацию аппаратных, программных ресурсов;
  
• автоматизированную установку программного обеспечения;
  
• удаленное управление рабочими станциями и серверами.
  

В настоящее время, на многих предприятиях РФ, внедрены системы учета компьютерной техники. Которые в значительно степени автоматизируют учет, помогают отслеживать перемещение техники внутри предприятия.

При всех своих достоинствах данные системы ограничены в рамках своих функциональных возможностей, то есть учетных функций. И в конечном итоге мы получаем только односторонне отражение парка КТ в виде инвентарной информации, что не позволяет решать проблемы, возникающие в процессе функционирования парка. Системы учета, автоматизируя один из бизнес – процессов предприятия, практически ни как не сказываются на работе ИТ - отдела, а так же на качестве услуг, предоставляемыми им.

Таким образом, прохождение теоретического этапа помогло нам сформировать достаточную теоретическую базу для проведения практического анализа.

В рамках практической работы, был проведен анализ ИТ-инфраструктура факультета информатики, с трех точек зрения:

• Аппаратно – программная часть
  
• Информационная безопасность
  
• Организационно-административная составляющая
  

Проведенный анализ, показал, что все они взаимосвязаны между собой и могут быть отражены в выбранном нами инструментарии.

В качестве инструментария, для выполнения работы, было выбрано программное обеспечение от компании Computer Associates. Это связано в первую очередь с тем, что факультет информатики, с 2001 года сотрудничает с ней.Так же стоит отметить, что решения СА постепенно становятся стандартом де-факто, в промышленном секторе производства.

Пакет решений Unicenter Desktop and Server Management позволяет осуществлять упреждающее, автоматизированное управление жизненным циклом персональных компьютеров и серверов и предоставляет пользователям возможность определять методы проведения обновлений и внесения изменений.

В заключение практического этапа, была рассмотрено технико – экономическое обоснование данного решения. Проведен анализ затрат на внедрение системы управления парком компьютерной техники, рассчитан срок окупаемости за счет сокращения трудозатрат ИТ персонала факультета.

Логично предположить, что теоретические и практические исследования, не подтвержденные эмпирическими данными, имеют меньшую научную ценность. По этому, проведение экспериментального этапа – неотъемлемая часть нашей работы, так как использование его результатов, может повлиять на темпы развития факультета Информатики в целом.

Проведение эксперимента, в ходе которого был построен испытательный стенд, позволило сделать вывод, о том, что внедрение системы управления парком компьютерной техники на факультете информатики позволит поддержать достигнутый уровень и в дальнейшем его повысить.

По мнению аналитиков, в типичном случае более 70% ИТ-бюджета расходуется на поддержку инфраструктуры - серверов, операционных систем, накопители и сети. К этой сумме нужно еще добавить затраты на модернизацию и управление настольными компьютерами и мобильными устройствами.

По итогам проделанной работы, мы может констатировать тот факт, что факультет информатики, согласно выбранной модели оцени уровня зрелости IOM, занимает промежуточное положение между стандартизованным и рационализованным уровнями зрелости.

Внедрение системы управления парком компьютерной техники («Система управления парком компьютерной техники факультета информатики МаГУ» зарегистрирована в Отраслевом фонде алгоритмов и программ, №8268 от 07.05.2007), на базе Unicenter DSM r11.1 позволит достичь показателей, регламентированных моделью IOM, и таким образом способствовать к скорейшему переходу на рационализованный уровень зрелости.

Так же в результате исследования были решены поставленные задачи.

В заключении стоит заметить, что предлагаемое решение не является единственным универсальным средством для перехода на более высокие уровни развития, в силу того, что развитие ИТ не стоит на месте и каждый день появляются новые идеи и веяния, но на данном этапе, система УПКТ позволит на протяжении нескольких лет, поддерживать достигнутый уровень зрелости и сделать хороший задел для достижения новых высот.


Пелевина А.И.

РАЗРАБОТКА информационнОЙ системЫ для автоматизации процесса составления расписания занятий в компьютерных кабинетах

Разработка сетки занятий во всех без исключения образовательных учреждениях является ключевой составляющей организации учебно-воспитательной работы, определяющей работу ученического и учительского коллектива, администрации и всего учреждения в целом.

Вот уже на протяжении нескольких десятилетий людям так или иначе связанным с образовательным процессом не дает покоя вопрос применения ЭВМ при составлении расписания занятий в учебном заведении.

Можно с уверенностью сказать, что сегодня задача автоматизации процесса составления расписания учебных занятий школ, колледжей и вузов приобрела ещё большую актуальность.

Рассматриваемая задача всегда является многокритериальной, что придает ей особую сложность. Кроме этого она является и задачей оптимального управления.

Современные методы оптимизации далеко не всегда справляются с решением реальных задач без помощи человека. То же можно сказать и об автоматизированных системах, где в контур управления помимо машины включен человек, на которого возлагается часть немаловажных функций.

Поэтому при работе с автоматизированной системой завершающей стадией составления расписания, как правило, является обсуждение и принятие окончательного решения человеком или группой людей.

В наши дни появилась ещё одна проблема по составлению расписания, связанная с развитием информационных технологий и оснащением образовательных учреждений компьютерными классами. Количество компьютерных классов ограничено, при этом они отличаются между собой уровнем оснащения (старые/новые) и установленным программным обеспечением (ПО). В связи с этим возникает потребность в получении такого расписания для компьютерных классов, которое учитывало бы эти и некоторые другие критерии, а так же при необходимости давало возможность что-то изменить.

Таким образом, в данной работе решается не глобальная задача составления расписания в целом, а задача автоматизации процесса составления расписания для занятий в компьютерных классах, на основе имеющегося общего расписания занятий.

Рассмотрим задачу на примере университета «Дубна». Процесс составления расписания можно описать следующим образом.

Первоначально расписание занятий студентов составляется в учебной части, затем передается определенному человеку — составителю расписания занятий в компьютерных классах. Его задачей является распределение пар по компьютерным классам и составления, таким образом, более полного (конечного) варианта расписания.

Для проведения практических занятий в университете имеется фиксированное число учебных кабинетов, оснащенных компьютерами, часть из которых имеет более слабое оснащение, а часть – более сильное. В это понятие входят такие основные показатели, как: мощность процессора, количество оперативной памяти и объем жесткого диска.  Кроме того, компьютерные классы отличаются набором установленного ПО. Вся необходимая информация о каждом кабинете поступает составителю расписания от системных администраторов учебной сети университета. Помимо этого есть некоторые пожелания преподавателей о выборе класса для проведения своих семинаров. Для наилучшего результата составителю расписания необходимо стараться учитывать все эти факторы при выполнении своей работы.

Процесс распределения пар по компьютерным классам составитель расписания выполняет вручную с использованием приложения Microsoft Office Excel для работы с электронными таблицами, затем переносит полученные данные в сетку занятий для отображения на сайте университета. Несложно представить, насколько это трудоемкий и долгий процесс.

В результате исследования деятельности составителя расписания были выявлены узкие места рассматриваемого процесса:

1. Все данные, поступающие к составителю расписания, представляют собой большой массив информации, который требует своевременной обработки. Ручная обработка требует больших трудозатрат и занимает продолжительное время;
   
2. В связи с тем, что задача является многокритериальной, а основной базой хранения и обработки данных является человеческая память, то полученный результат обычно не отвечает всем запрашиваемым критериям и, кроме того, может содержать ошибки.
   
3. Расписание составляется с использованием приложения Microsoft Office Excel, а согласно требованию расписание должно отображаться на сайте УЦКО (Учебного центра компьютерного образования). Это неудобство приводит к выполнению двойной работы, то есть после получения готового варианта расписания данные из Excel вручную переносятся на Web-сайт.
   

Одним из способов решения этих проблем является создание системы, которая позволила бы автоматизировать процесс составления расписания. После автоматизации процесса составления расписания система возьмет на себя такие важные функции, как хранение внесенных данных, их обработка и вывод результата на сайт. Теперь работнику будет достаточно внести необходимые данные в систему и получить в ответ готовое расписание (Рис.1).




Рис.1 Модель взаимодействия участников системы после внедрения программы

Все данные в информационной системе хранятся в базе данных, структура которой спроектирована с помощью Web-приложения phpMyAdmin и состоит из 10 таблиц. В роли сервера БД используется MySQL, а ядро системы и интерфейсная часть написаны на языке PHP.

Расстановка занятий начинается с учета пожеланий преподавателей. Затем продолжается в последовательности, сформированной на этапе планирования.

Планирование представляет собой ввод расписания, полученного от учебной части, где есть все данные, кроме номера класса. Все введенные данные сортируются и отображаются в таблице планирования в порядке приоритетности по количеству классов. Под приоритетом надо понимать число, равное количеству классов, в которых может проводиться соответствующий предмет.

Проводя расстановку пар в такой последовательности, мы уменьшаем вероятность того, что на каком-то шаге текущую пару некуда будет поставить, то есть останутся только те кабинеты, где нет необходимого ПО. Ведь чем меньше кабинетов для проведения пары, тем больше возможность возникновения сложностей, а значит, такие пары лучше расставить в первую очередь.

Так же было решено, что выбор класса для проведения пары из списка возможных идет в последовательности от менее мощного к более мощному.

Такое решение обусловлено тем, что по окончанию составления расписания останутся более мощные кабинеты, а это значит, что в случае возникновения накладок или каких-то изменений в расписании будет гораздо проще его откорректировать. Ведь более мощные классы лучше оснащены и более укомплектованы различным ПО.

Занесение данных и составление плана, а также отображение и редактирование расписания осуществляется через Web-интерфейс. Вид сетки расписания работы компьютерных классов доступен всем желающим на сайте университета (Рис.2).





Рис.2 Вид сетки расписания на сайте университета


В результате проделанной работы была разработана и реализована информационная система для автоматизации процесса составления расписания занятий в компьютерных кабинетах университета «Дубна» в соответствии с общим учебным расписанием.

Система была протестирована на различных выборках исходных данных. Система имеет Web-интерфейс и позволяет простым способом оперировать данными, сокращая при этом более чем в 2 раза трудоемкость работы и примерно в 5 раз временные затраты работника.

Заложенные в данной системе методы и алгоритмы позволяют получить оптимальное решение, учитывая все критерии и особенности учебного процесса рассматриваемого ВУЗа. Было выявлено, что вероятность случаев возникновения ошибок на этапе составления расписания уменьшилась почти на 70%.

На данный момент разработанная система «Расписание» соответствует всем поставленным требованиям, позволяет заполнять и редактировать базу данных, реализует алгоритм составления расписания и осуществляет отображение результата.

Требуются доработки в интерфейсе системы для более наглядного вида и полное заполнение базы данных.

Реализованная система была запущена в эксплуатацию в университете «Дубна» в 2007-2008 учебном году.