Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

"Оренбургский государственный университет"

Факультет информационных технологий

Кафедра информатики

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

Методическая поддержка курса

"Информационные технологии и защита информации"

ОГУ 050202.65.3014.062 ОО

Дипломник С.И. Парасовченко

Руководитель

канд. техн. наук, доцент О.Г. Габдуллина

Оренбург 2014

Аннотация

Работа посвящена методической поддержке курса "Информационные технологии и защита информации". Одной из основных задач дипломной работы является разработка электронного учебного пособия. Продукт содержит базовую информацию о каждом из рассматриваемых вопросов. Так же был проведен анализ научно-педагогической литературы по вопросам электронного учебного пособия.

Представлена практическая реализация электронного учебного пособия "Информационные технологии и защита информации". Проведена проработка содержания рабочей программы; разработаны практические занятия с применением разработанного электронного учебного пособия.

Объем дипломной работы содержит 52 страницы, в том числе 17 рисунков, 1 таблицу и 43 используемых источников.

The summary

Work is devoted to methodical support of the course "Information Technologies and Information Security". One of the main objectives of the thesis is development of the electronic manual. The product contains a basic information about each of cases in point. As the analysis of scientific and pedagogical literature concerning the electronic manual was carried out.

Practical implementation of the electronic manual "Information Technologies and Information Security" is presented. Study of the contents of the working program is carried out; practical training with application of the developed electronic manual is developed.

The volume of the thesis contains 52 pages, including 17 drawings, 1 table and 43 used sources.

Содержание

• Введение
• 1. Рассмотрение учебного процесса в ВУЗе
• 1.1 Анализ научно-педагогической литературы по вопросам ЭУП
• 1.2 Информационно-технологические процессы в образовании
• 1.2.1 Компьютеризация образования
• 1.2.2 Программные средства учебного назначения
• 1.2.3 Обучающие программы
• 1.2.4 Эргономическая оценка программного продукта
• 1.2.5 Электронные учебники
• 1.2.6 Контроль знаний
• 1.3 Поддержка курса "Информационные технологии и защита информации"
• 2. Практическая реализация электронного учебного пособия
• 2.1 Структура электронного учебного пособия "Информационные технологии и защита информации"
• 2.2 Реализация проекта
• 2.2.1 Выбор инструментальных средств
• 2.2.2 Разработка электронного учебного пособия
• 2.3 Демонстрация созданного электронного учебного пособия "Информационные технологии и защита информации"
• Заключение
• Список использованных источников
• Введение
• Сегодняшний этап формирования сообщества характеризуется мощным воздействием в него компьютерных технологий. Обязательной и значимой частью в образовании является компьютеризация. РФ вступает в формирование новой образовательной системы, нацеленного на вступление в использующийся информационно образовательное пространство. Компьютерные технологические процессы призваны сделать современное образование легким, и обязательной частью является увеличение результативности.
• Таким образом, важным фактором, определяющее вектор развития мирового сообщества в двадцать первом веке, является стремительное развитие информационных и коммуникационных технологий (ИКТ).
• Проблема широкого применения компьютерных технологий в сфере образования в последнее десятилетие вызывает повышенный интерес в отечественной педагогической науке. Большой вклад в решение проблемы компьютерной технологии обучения внесли российские и зарубежные ученые: Агапова О.И., Громов Г.Р., Шолохович В.Ф., Гриценко В.И., Кривошеев О.А., Клейман Г., Пейперт С., Сендов Б., Хантер Б. и др.
• В образовательном учреждении единое информационное пространство создается для того, чтобы учащийся за годы обучения в высшей школе мог получать передовые знания, навыки их активного применения, научился диалектически мыслить, адаптироваться к быстро меняющемуся миру. В профессиональном учебном заведении студент продолжает расширять свои знания, получает профессиональную направленность для работы по избранной специальности, навыки участия в научно-технической деятельности.
• Актуальность: использование информационных технологий в образовании диктуется стремительным развитием информационного общества, мультимедиа, электронных информационных ресурсов позволяющие применять информационные технологии в качестве средства обучения.
• Курс "Информационные технологии и защита информации" рассматривается на примере дисциплины "Информационные технологии в управлении качеством и защита информации" преподаваемой студентам по направлению "Управление качеством".
• Объект исследования: учебный процесс в ВУЗе с использованием компьютерного средства обучения (КСО).
• Предмет исследования: методические аспекты преподавания курса "Информационные технологии и защита информации".
• Цель: разработка методической поддержки курса "Информационные технологии и защита информации".
• Для достижения цели необходимо решить задачи:

а) провести анализ содержания дисциплины "Информационные технологии в управлении качеством и защита информации" и квалификационные характеристики выпускника по направлению подготовки управление качеством;

б) на основе проведённого анализа осуществить отбор содержания дисциплины по разделам информационных технологий;

в) разработать ЭУП "Информационные технологии и защита информации" отвечающие эргономическим и психолого-педагогическим требованиям;

г) разработать методические рекомендации по применению ЭУП "Информационные технологии и защита информации".

Теоретической и методологической базой исследования являются научно-методические труды и анализ практического опыта следующих ученых и педагогов: Безбогов А.А., Карабутов Н.Н., Макарова Н.В., Могилев А.В., Свиреденко С.С., Шамкин В.Н. и другие исследователи.

Практическая значимость заключается в создании электронного учебного пособия "Информационные технологии и защита информации".

Цели и задачи определили структуру дипломной работы.

Краткое содержание работы: В соответствии с целью, задачами, работа состоит из введения, 2 глав, заключения, библиографического списка литературы.

Во введении указывается актуальность выбранной темы, объект и предмет исследования, цель работы, задачи, необходимые для выполнения поставленной цели.

Первая глава посвящена рассмотрению учебного процесса в ВУЗЕ.

Во второй главе "Практическая реализация электронного учебного пособия" разработана структура программы "Информационные технологии и защита информации", демонстрация программного продукта.

В заключении подводятся итоги выполнения поставленных задач.

Общий объем работы представлен на 52 страницах, содержит 17 рисунков, 1 таблицу и 43 использованных источников.

1. Рассмотрение учебного процесса в ВУЗе

Главным производственным процессом, выпускающим продукцию - студентов является учебный процесс в вузе. В современных условиях, век информационных технологий, одной из основных инфраструктурных компонентов учебного процесса, влияющих на качество знаний студентов, является информационная инфраструктура (аппаратное и программное обеспечение, информационные ресурсы) учебного процесса. Если учебные занятия проводятся в компьютерных классах, то качественное бесперебойное функционирование компьютеров существенно определяет качество получаемых знаний, умений и навыков студентами. В связи с этим обеспечение информационной безопасности непрерывного функционирования компьютерных и информационных ресурсов компьютерных классов является весьма важной для качества учебного процесса.

Влияния информационной безопасности на учебный процесс в вузе возможно на двух уровнях, а именно:

1) Уровень выполнения учебного процесса. На таком уровне необходимо производить мониторинг информационной безопасности учебного процесса. Также необходимо раскрывать ситуации нарушения информационной безопасности учебного процесса, измерять воздействие нарушения информационной безопасности учебного процесса на выходной продукт, а именно, на знания студентов. По итогам влияния нарушения информационной безопасности учебного процесса на знания студентов необходимо оперативно реагировать, принимать конкретные меры по их устранению. Качество учебного процесса зависит от оперативности исправления нарушений информационной безопасности. Поэтому необходимо выбрать период мониторинга и оперативного реагирования на нарушения нормативного, требуемого состояния учебного процесса. Для учебного процесса вуза наиболее подходящей с точки зрения максимальной эффективности учебного процесса является период: академический час. Однако, возможно рассмотрение и других периодов мониторинга и реагирования: полдня, один день и т.д. Выбор периода мониторинга и реагирования на нарушения информационной безопасности учебного процесса зависит также от планируемых затрат на систему мониторинга и реагирования на нарушения информационной безопасности учебного процесса: чем оперативное реагирование, тем больше требуется затрат на создание и сопровождение системы мониторинга и реагирования на нарушения информационной безопасности учебного процесса.

2) Уровень оценки риска безопасности в целом информационной инфраструктуры учебного процесса вуза, когда оценивается ситуация отдельных групп компонентов информационной инфраструктуры учебного процесса вуза, его влияние на выходной продукт организации. И соответственно, рекомендуется вкладывание средств в направление информационной инфраструктуры учебного процесса вуза. Такая оценка может проводиться один раз в год, и связана с составлением бюджета расходов по совершенствованию безопасности информационной инфраструктуры учебного процесса вуза [22].

1.1 Анализ научно-педагогической литературы по вопросам ЭУП

Развитие компьютерной техники и информационных технологий привело к появлению понятия "информационное общество", то есть общества, построенного на основе сбора, передачи, хранения и использования различной информации, способов ее обработки, доставки и получения. Вопросами информатизации образовательного процесса на различных этапах развития занимались многие ученые, психологии, философы и педагоги, такие как Абдеев Ф.Р., Аванесов В.С., Гершунский Б.С., Тихомиров А.Н., Талызина Н.Ф., Роберт. И.В., Ракитов А.И. и многие другие.

Изучая и анализируя состояние применения прикладных программных средств (ППС) в процессе обучения, следует заметить, что на сегодняшний день сформирован определённый набор компьютерных программ, эффективно используемых в процессе обучения. Данный анализ имеет цель оценить состояние использования информационных технологий в образовании.

В последние годы процессы, происходящие в сфере науки, техники и производства приводят к тому, что система образования переходит на качественно совершено новый этап интенсификации и оптимизации процесса обучения. В первую очередь, в результате обоснованного теоретически и подтверждённого на практике использования информационных технологий (ИТ) в учебном процессе.

Понятия, как "педагогические технологии обучения", "технология обучения" даже "компьютерные и информационные технологии" часто упоминаются в современной педагогической литературе. Они включают в себя:

­ интеллектуальную переработку технически значимых качеств и способностей;

­ совокупность знаний о методах осуществления рассматриваемых процессов;

­ организованное и целенаправленное педагогическое воздействие на учебный процесс;

­ средства гарантированного достижения цели обучения;

­ описание процесса получения планируемых результатов обучения;

­ проект конкретной педагогической системы, реализуемой на практике;

­ минимум педагогических экспромтов в практическом преподавании.

Формулировка определения "информационные технологические процессы обучения", сформулировано Роберт И.В., представляется согласно нашему взгляду, более массивным из существующих терминологий [36].

Понятие Роберт И.В. "информационная методика обучения" представляет совокупностью методико-координационных операций, сориентированных в оптимизацию тренировочного хода обучения с поддержкой персонального компьютера. Они базируются в непрерывности использования данных средств на протяжении этапа обучения, однотипность и унификация технологического, программного, координационного и учебно-методичного обеспеченья. Они представлены значимыми составляющими научного учреждения преподавательского процесса [36].

Вспомним формулировку термина "информационная технология". В его едином значении, что в первый раз ввёл Глушков В.М.: "Информационные технологические процессы это процессы, связанные с переработкой информации". Это формулировка термина заявляет о том, что все же информативные технологические процессы в образовании применялись постоянно. Таким образом, основа в обучении является процедура передачи знания студентам, и все возможные методики либо преподавательские технологические процессы.

Апатова Н.В. рассматривает данный термин последующим способом: "Информационная методика является комплексом средств и способов, с поддержкой исполняемых процедур обработки информации". Подобным способом, информативная методика представляется механической технологией, в таком случае принимается поддержка электронных вычислительных машин, обработки, передачи, распространения данных, формирования и использования вычислительных и программных средств информатики [6].

Определенная заинтересованность предполагает формулировки Вострокнутова И.Е. в его труде "Теория и технология оценки качества программных средств образовательного назначения": "Образовательная методика имеет метод осуществления тренировочных проектов, предлагающий собою концепцию конфигураций, способов и средств изучения. В образовательных информационных технологиях отличают составляющие:

­ техническая;

­ программно-техническая;

­ "организационно-методическая" [12].

Повышение качества обучения при осуществлении учебной деятельности на занятиях с использованием средств информационных технологий обеспечивают следующие возможности этих средств:

­ обеспечение обратной связи между обучаемым и средством обучения, функционирующим на базе информационных технологий;

­ обработка больших объемов информации за малый промежуток времени;

­ архивное хранение больших объемов информации, их передача и обработка;

­ автоматизация действий справочно-методичного обеспеченья, координационного управления тренировочной работы и контролирования над итогами овладения тренировочного материала.

Перечисленные способности информативных технологий дают возможность осуществить подобные типы учебной деятельности, равно как:

­ регистрация, подготовка, сохранение, переработка, предоставление данных об исследуемых процессах;

­ информационная связь студента с программной концепцией, что характеризуется перспективой подбора порядка учебной деятельности;

­ управление предметами с применением определенного языка программирования;

­ управление отражением в экране модификаций исследуемых предметов, действий;

­ автоматизированная самодисциплина итогов учебной деятельности, а кроме того корректировка итогов;

­ тестирование, а кроме того компьютерная диагностика [12].

На сегодняшний день существует огромный выбор учебников и учебных пособий для студентов. Существенный вклад в создание учебников и учебных пособий внесли такие авторы, как Сенокосов А.И., Ландо С.К., Гейн А.Г., Лебедев Г.В. и многие другие.

Характерной чертой информативных технологий представляется вероятность тиражирования их компонентов с целью последующего распространения в учебные заведения. Огромным превосходством применения информативных технологий является интеграция образования внутри вуза, а кроме того вероятность исполнения постоянной взаимосвязи с созданием и наукой в целях обеспеченья передовой подготовки профессионалов и формирование обстоятельств с целью обмена опытом [17].

Информационные технологические процессы учитывают:

­ применение умственных обучающих конструкций;

­ совершенствование компьютерной техники;

­ использование средств телекоммуникаций.

Согласно научными работниками Дуайера Д. и Александрова Г.Н., интеллектуальные обучающие системы это:

а) системы искусственного разума, формирующиеся в течении действий человеческого постижения, реализующие способности сбережения и использования познаний о итогах изучения любого студента с целью подбора персональных влияний и управления процессом изучения с целью развития сложных познаний и умений;

б) экспертно-обучающие системы, создающие модель обучаемого, находящие навыки обучаемых в базе познаний специалистов в предметной области, сопутствующие разрешение проблем в степени репетитора;

в) базы знаний учебного предназначения, которые содержат образец определенной настоящей сферы, сведения о создаваемых умениях обучаемого и методах применения данных умений;

г) базы информации, требуемые с целью сохранения разной данных (текстовой, графической, справочной).

Совершенствованная компьютерная техника дает возможность реализовать наиболее удачное применение интеллектуальных обучающих систем. В настоящее время существует множество моделей электронных вычислительных машин различного назначения. ПК, выстроенные на основе процессора Pentium II и выше, дают возможность осуществлять в учебном процессе технологические процессы мультимедиа.

Мультимедиа представляет нынешней компьютерной технологии, возможность соединить в компьютерной концепции надпись, шум, изображение, графическое представление и анимацию. Таким образом мультимедиа это многокомпонентная информативная сфера, образующая 3 категории:

­ аудиоряд;

­ текстовая информация;

­ видеоряд.

Вследствие этого влияние аудио и зрительной информации мгновенно подвергается нескольким органам чувств, что в соответствии с изучением специалистов по психологии, существенно увеличивает заучивание исследуемого материала.

Системы мультимедиа предоставляют вероятность пользователям компьютерных обучающих программ изменять информацию согласно различным характеристикам, руководить трудом разных приборов, лабораторных стендов и т.д. Подобная концепция гарантирует информационные способности пользователя, развития коммуникации между обучаемым и преподавателем и реализации более широкого спектра обучающих воздействий.

Работа Осина А.В. приурочена к доскональному разбору главных частей мультимедиа, доводятся сведения о носителях данных, аппаратных и программных средствах, какие необходимы с целью исследования и отображения мультимедиа-товаров. Автор повествует в своих трудах, сделанных в рамках межвузовской учено-промышленной проекта "Мультимедиа технологии". В труде предоставляется формулировка мультимедиа равно как многокомпонентной информационной среды [30].

У Тараскина Ю.М. обрисован образец технологических процессов исследования тренировочных мультимедиа-товаров на основе сравнительно недорогих технических решений. Источником видеоинформации является бытовой видеомагнитофон и разработанная в Московском энергетическом институте (МЭИ) инструментальная авторская система "Дельфин-3".

Необходимо заметить, что Государственный комитет по высшему образованию уделял в своё время большое внимание внедрению современных информационных технологий в вузы. Решением коллегии Госкомвуза от 10.07.98 "О концепции и основных направлениях информатизации высшей школы" разработка средств мультимедиа была отнесена к приоритетным направлениям развития новых информационных технологий.

Средства мультимедиа, снабжённые не только текстовой, но и графической или визуальной информацией образуют системы гипермедиа.

Автор многочисленных работ по проблемам взаимодействия Нильсен Я. "человек-компьютер" в монографии "HyperText & HyperMedia" дает описание этапов развития гипертекста: "Гипертекст был задуман в 1945 году, родился в 60-х годах, медленно развивался в 70-х, получил известность в 80-х и резко стал расти после 1985 года, достигнув пика популярности в 1989 году".

Вопросами гипертекста посвящены публикации и академические работы ряда отечественных ученых. Научные работники, такие как Левин М.Ш., Новосельцев С., Поликахин А.В. и Савин А.Ю., Субботин М.М. разглядывающие суть гипертекста, обозначают возможности последующего формирования. Ключевые мысли гипертекстового метода учреждения данных объясняет Смолянинов А.В. Существенным в данном изыскании представляется в случае, если задачи использования гипертекстовых конструкций в учебном процессе с точки зрения их дидактических возможностей, а кроме того оцениваются трудности концепции гипертекстовых строений с многочисленной интерпретацией информации.

Суммируя ключевые утверждения отмеченных источников согласно вопросам гипертекста, можно сделать заключение, о том, что текст представляется многообещающим курсом в использовании информативных технологий линии обучении. Он обладает новейшими, согласно сопоставлению рассмотренными способностями. Использование гипертекстов дает возможность направить и пользоваться в учебном процессе нравоучительные ресурсы разного нрава, подняв их в согласовании с вхождением исследуемого объекта и законами психического влияния и восприятия. Текст, представляется мощным орудием индивидуализации и дифференциации изучения. Методы и темпы исследования материала имеют все шансы предпочтения и выполнения самими обучающимися, в согласовании с существующими степенями знания, сформировавшимися приемами работы и психологическими особенностями личности.

Широкое введение конструкций гипертекста повергло к выходу в свет электронных учебных пособий, специализированных, с целью независимого обучения. Сегодня более разнесена последующая типология электронных пособий согласно их предназначению:

- энциклопедические;

- информационные;

- обучающие;

- экзаменующие.

Российская деятельность демонстрирует, что электронные учебные пособия применяются чаще всего именно в тех учебных заведениях, в которых они создавались, так как учебные программы даже однопрофильных вузов порой значительно отличаются. Вплоть до этих времен, к раскаянию, электронные пособия, зачастую формируются экспертами в сферах программирования без роли высококлассных преподавателей и формируют компьютерную версию пособия согласно избранной проблеме. Вследствие этого возникновение лучших электронных учебных пособий, направленных на подготовку обширного диапазон обучаемых, может быть только лишь с помощью общих усилий учителей разработчиков программного обеспечения и специалистов по психологии. Кроме того формирование подобных многоцелевых программных ресурсов, позволило учителям лично создавать высококачественные учебные пособия.

В работе таких авторов как Веселова А.В., Гришечкина Д.М., Тихонова А.И. рассматривается пример инструментальной системы для подготовки и использования электронно-справочных изданий большого объема с гипертекстовой организацией материала. В работе авторов представлена совместная оценка системы HyperRef, что представляет собой гипертекстовую среду. Система HyperRef предназначена для работы с электронными пособиями немалого размера и включающая в себя качества полнотекстовых систем управления базами данных. Более увлекательным в данных работах является то, что эта концепция направлена, прежде всего, на вузовского пользователя, в том числе использующего в качестве инструмента слабые персональные компьютеры [10].

Краткая хроника гипертекстовой технологии прослеживается в труде Агеева В.Н., где также доводятся сведения о большущем числе иностранных инструментальных гипертекстовых систем.

Согласно взгляду некоторых нынешних ученых, существуют проблемы. Гипертекстовый метод подачи материала, зачастую применяются в построении систем поддержки различных прикладных программ. Однако основы учреждения этих систем и методы встраивания новых систем, поддержки завершенного программного продукта при его русификации или адаптации для учебного процесса пока так и не решены. Попытки решения этой проблемы рассматриваются Кировым Д.А., Петкелем А.А., Тихоновым П.Б.

Главной проблемой является недостаток классификаций, связанные с применением гипертекстовых систем и систем гипермедиа. Первая, сравнительно успешная попытка классификации гипертекстовых систем и систем гипермедиа, была предпринята Конклином, он порекомендовал разбить гипертекстовые системы по принципу их применения:

­ Системы, имеющие сверхбольшие объемы хранимой информации и сравнительно простой пользовательский интерфейс. Которые используются в основном для просмотра информации.

­ Системы поддержки решений, позволяющие множеству людей участвовать в обсуждении процесса проектирования.

­ Просмотровые гипертекстовые системы, используемые в целях обучения, при работе со справочными материалами.

­ Универсальные гипертекстовые системы.

Халаж Ф. и Рада Р., так же пытались расширить классификационные признаки, но следует заметить, что до конца проблема классификации не решена и однозначно определили, что из существующих в настоящее время гипертекстовых систем пока невозможно.

Строгий интерес в изучениях минувших лет уделяется терминологии информационной среды, представляющей значимым элементом образовательной среды и способность её применения в образовательной области. Под информационной сферой авторы перечисленные ранее осознают "совокупность программно-аппаратных средств, информационных сетей связи, организационно-методических элементов системы высшей школы, а также прикладной информации о предметной области, понимаемой и применяемой различными пользователями, возможно, с различными целями и в различных смыслах". Ученый Шрейдер Ю.А. порекомендовал представить информационную среду, в которой информационная среда рассматривается не только лишь как проводник информации, но и как интенсивное начало, воздействующее на её участников. Получение необходимых данных, сведений, гипотез, теорий является особенностью информационной среды.

Сергеева Л.В. сообщает о том, чтобы хорошо пользоваться достоинствами информационных технологий, необходимо обладать соответствующей степенью информационной культуры. Информационная среда представляется значимым обстоятельством развития культуры работы с информацией. И в окончательном результате, информационная среда содействует увеличению степени обученности не только по информационным дисциплинам. Согласно взгляду Сергеевой Л.В., не передача "суммы знаний" обучаемым в ходе обучения, а обучение способом приобретения знаний - это те умения, которые создает информационная среда.

Интегрированная информационная среда, согласно взгляду Пак Н.А. предлагает собою "взаимодействие, соединенные в единичные компоненты системы образования между собой с целью приобретения нового качества, недостижимого при наличии отдельных компонентов, за счёт учреждений их в систему". При этом информационная образовательная среда обуславливается, в первоначальную очередность, ее ресурсами. Средства общей региональной образовательной сети создаются в серверах.

Ресурсы телекоммуникаций, включают в себя компьютерные сети, телевизионную, телефонную, спутниковую связь с целью размена всевозможной информацией между пользователем и основным информационным банком данных или среди пользователей.

Задачи формирования информационно-вычислительных сетей институтов и их соединения на основе систем телекоммуникаций и информационного накопления сетей обсуждается в работах Берегового В.И., Городилова В.В., Зыбарева Ю.М., Серебрянского В.В. и др.

Учитывая применение различных сетевых услуг, в частности с использованием технологий удаленного доступа, а кроме того разрешение проблем информатизации различных ньюансов деятельности институтов с использованием компьютерных сетей [9].

Авторы объединяют развитие вузовских информационных сетей с формированием в вузах последующих течений в учебной, научной, управленческих работ:

- систем компьютерной поддержки учебных курсов, современных технологий обучения на основе сетевых и мультимедиа технологий;

- компьютерных сетевых технологий при построении внутри вузовских информационных систем и баз данных для поддержки административно-организационной и методической деятельности;

- инструментально-программных систем, таких как системные программные средства, интегрированные среды разработчиков и т.д., для поддержки научно-исследовательских работ;

- средств предоставления широкого круга информационных услуг.

1.2 Информационно-технологические процессы в образовании

Информативная технология подразумевает процедуру, применяющая комплекс средств и способов сбора, обрабатывания и передачи основной информации с целью извлечения данных о свойстве предмета, процесса либо информативного продукта.

На сегодняшний момент начинается появление новой перспективной предметной области "Информационные технологии в образовании". "Информационные технологии" в образовании относятся к проблематике открытого образования, дистанционного обучения, информационных образовательных сред. Эта перспективная предметная область тесно связана, с педагогическими и психологическими проблемами, с такими как:

­ достигнутые результаты в телекоммуникационных технологиях и сетях;

­ компьютерная система обработки, визуализация информации и взаимодействие с человеком;

­ искусственный интеллект;

­ автоматизированные системы моделирования сложных процессов;

­ автоматизированные системы принятия решений, структурного синтеза и многие другие [34].

Заметим, что вопросы, составляющие предмет информационных технологий в образовании, очень широк, и попытаться изложить все аспекты проблемы в одном пособии была бы обречена на провал [11].

В настоящее время все информационные технологии, так или иначе, связаны с применением персонального компьютера, поэтому в последние годы термин "информационные технологии" часто выступает синонимом термина "компьютерные технологии". Однако, термин "информационные технологии" намного шире и включает в себя "компьютерные технологии" в качестве составляющей. Термин "Современные информационные технологии" образовывается из информационных технологий, созданных на применение современных компьютерных и сетевых средств [2].

Под средствами современных информационных и коммуникационных технологий Роберт И.В. понимает программные, программно-аппаратные и технические средства. Роберт И.В. таким образом внедряет массу устройств, работающих в основе микропроцессорной, вычислительной техники. Сегодняшние ресурсы и системы транслирования информации, информационного размена, обеспечивающие операции согласно сбору информации, кроме того накоплению, сбережению, обработке и передачи информации в том числе и вероятность доступа к информационным ресурсам компьютерных сетей. К средствам нынешних информационных и коммуникационных технологий принадлежат:

­ электронные вычислительные машины;

­ персональные электронные вычислительные машины;

­ комплекты терминального оборудования для электронных вычислительных машин всех классов;

­ локальные вычислительные сети;

­ устройства ввода-вывода информации;

­ средства ввода и манипулирования текстовой и графической информацией;

­ средства архивного хранения больших объемов информации и другое периферийное оборудование современных электронных вычислительных машин;

­ устройства для преобразования данных из графической или звуковой формы представления данных в цифровую информацию и обратно;

­ средства и устройства манипулирования аудиовизуальной информацией;

­ системы искусственного интеллекта;

­ системы машинной графики, программные комплексы;

­ современные средства связи, обеспечивающие информационное взаимодействие пользователей, как на локальном уровне, так и глобальном.

Согласно взгляду профессионалов, образованием с целью осуществления нынешних информационных технологий необходимо [2-4]:

­ создать технологические условия, аппаратные и программные средства, телекоммуникационные системы, обеспечивающие нормальное функционирование сферы производства;

­ обеспечить индустриально-технологическую базу для производства в рамках международного разделения труда национальных конкурентоспособных информационных технологий и ресурсов;

­ обеспечить первоочередное развитие опережающего производства информации и знаний;

­ подготовить квалифицированные кадры;

­ реализовать комплексное внедрение информационных технологий в сферу производства, управления, образования, науки, культуры, транспорта, энергетики и другие.

Интернациональные образовательные учреждения хотят сделать новые направленности работы с целью формирования обстоятельств перехода в сегодняшние информационные технологии. Вследствие этого министерство образования РФ предоставляет последующие дороги вхождения нашей системы образования в знаменитую информационно-образовательную сферу:

­ совершенствование базовой подготовки студентов в учебных заведениях по современным информационным технологиям;

­ переподготовка преподавателей в области современных информационных технологий;

­ информатизация процесса обучения и воспитания;

­ оснащение системы образования техническими средствами информатизации;

­ создание нынешней государственной информационной среды и интегрирование в ее органы образования;

­ создание на базе современных информационных технологий единой системы дистанционного образования в России;

­ участие России в международных программах, связанных с внедрением современных информационных технологий в образование [21].

1.2.1 Компьютеризация образования

В минувшие десять лет компьютеризация образования принадлежит к числу крупномасштабных инноваций, пришедших в отечественное обучение. В этот период положено указывать некоторое количество главных течений введения компьютерной техники в образовании:

­ использование компьютерной техники в качестве средства обучения, улучшающего процедуру обучения, увеличивающего его результативность;

­ использование компьютерных технологий в средстве обучения;

­ рассмотрение персонального компьютера и других средств информационных технологий в качестве изучения;

­ использование средств новых информационных технологий в качестве творческого развития;

­ использование компьютерной техники в качестве контроля, тестирования и психодиагностики;

­ организация коммуникаций на базе применения информационных технологий с целью передачи и приобретения педагогического навыка;

­ использование средств нынешних информационных технологий с целью организации интеллектуального досуга;

­ интенсификация и усовершенствование управления учебным заведением и учебным процессом в базе применения современных информационных технологий [19].

Организационно-педагогические и методические потребности образования, обладая в вузе современными вычислительными технологиями, в значительной степени адекватны и содержат ряд возможностей:

­ вычислительные;

­ трансдьюсерные;

­ комбинаторные;

­ графические;

­ моделирующие.

Приведенные способности персонального компьютера имеют все шансы содействовать раскрытию, формированию у студента возможностей, развитие умений и стремление обучаться, формированию обстоятельств с целью овладения в абсолютном размере познаний и умений.

Главное обучающее управление передается в "руки" персонального компьютера. На стадиях изучения, преподаватель обретает вероятность наблюдать и закреплять массу различных качеств у студента:

­ осознание цели поиска;

­ активное воспроизведение ранее изученных знаний;

­ интерес к пополнению недостающих знаний из готовых источников;

­ самостоятельный поиск.

Это дает возможность преподавателю планировать собственную работу по управлению и постепенному формированию креативного взаимоотношения студентов к учебе.

Подача идеалов с целью контроля учебных действий, обеспечение разбора факторов погрешностей дают возможность со временем учить студентов самоконтролю.

Информационные технологии в области образования дает возможность преподавателю на должном уровне изменить содержимое, методы и организационные формы обучения. Целью этих технологий в образовании предоставляется повышение умственных перспектив студентов в информационном обществе, а также индивидуализация, гуманизация, интенсификация процесса обучения и увеличение свойства изучения в абсолютно всех ступеньках образовательной системы.

Роберт И.В. оценивает способности персонального компьютера с точки зрения целевого подхода в обучении, подчеркивая последующие преподавательские миссии исследования технологии компьютерного обучения и применения компьютерных средств [36]:

1) развитие личности обучаемого, подготовление индивидуума к удобной жизни в обстоятельствах информационного сообщества:

­ развитие мышления;

­ эстетическое воспитание;

­ развитие коммуникативных способностей;

­ формирование умений принимать правильное решение или предлагать варианты решения в сложной ситуации;

­ развитие умений реализовывать экспериментальную работу;

­ формирование информационной культуры, умений реализовывать обработку данных;

2) интенсификация степеней учебно-воспитательного процесса:

­ повышение производительности и свойств обучения из-за расчета осуществлении перспектив компьютерных средств обучения;

­ обеспечение побудительных стимулов, обусловливающих активизацию познавательной деятельности обучающихся;

­ углубление межпредметных взаимосвязей из-за расчета применения современных средств обработки данных.

Важно дополнить рассмотренные выше цели разработки технологии компьютерного обучения и использования компьютерных средств еще одной значимой для педагогического процесса:

3) совершенствование информационно-методического обеспечения педагогической деятельности:

­ значительное расширение информационно-методической поддержки педагогов и обучающихся;

­ расширение возможностей общения и сотрудничества на основе компьютерных средств коммуникации;

­ предоставление возможностей непрерывного повышения квалификации и переподготовки независимо от возраста;

­ создание единой информационно-образовательной среды на основе активного использования компьютерных сетей различного уровня.

Компьютерные технологии позволяют реализовать индивидуальные запросы обучающегося в обучении и контроля знаний, так как обеспечивают развитие личности. Поэтому разработка и внедрение компьютерных технологий обучения может значительно повлиять на образовательный процесс в компьютерных средах обучения. Как показывает статистика внедрения новой технологии обучения, в организации занятий на основе рационального сочетания индивидуальных, групповых и коллективных форм обучения; видоизменение характера общения между преподавателями и обучающимися, использование личностно-деятельностной модели и личностно-ориентированного подхода в обучении является положительным результатом при внедрении компьютерных технологий в обучения [22].

Многие педагоги с большей радостью включают информационные технологии в свою методическую систему, так как информационные технологии влияют на процесс образования. Однако процесс информатизации высшего образования не может произойти сразу, согласно какой-либо реформе, процесс информатизации является постепенным и непрерывным. В концепции информатизации образования охарактеризованы тремя периодами этого процесса.

Первый период:

­ начало массового внедрения средств новых информационных технологий и в первую очередь компьютеров;

­ проводится исследовательская работа по педагогическому освоению средств компьютерной техники и происходит поиск путей ее применения для интенсификации процесса обучения;

­ общество шагает по путям постижения сути и необходимости процессов информатизации;

Второй период:

­ активное освоение и фрагментарное внедрение средств НИТ в традиционные учебные дисциплины;

­ освоение педагогами новейшими методами и организационных форм работы с использованием современной компьютерной техники;

­ активная разработка и освоение педагогами учебно-методическое обеспечение;

­ постановка проблемы пересмотра содержания, традиционных форм и методов учебно-воспитательной работы;

Третий период:

­ повсеместное применение средств нынешних информационных технологий в обучении;

­ перестройка нахождения всех ступенек постоянного образования на базе информатизации;

­ смена методической основы обучения и овладение любым педагогом обширного диапазона способов и организационных форм изучения, поддерживаемых надлежащими средствами нынешних информационных технологий.

Фактическое осуществление компьютерных технологий и трансформация на следующие рубежи информатизации сопряжена с отбором нахождения отдельных предметов с целью формирования компьютерных проектов. Программное обеспечение обязано отображать активные учебные планы и быть сопряженным во времени с учебным планом университета. Таким образом, одной из основных научно-методических трудностей в этом случае становится формирование методологии проектирования нынешних учебных технологий согласно к вузовскому образованию.

Компьютерные учебные программы сообщили о себе, как о средстве обучения, в начале 70-х годов в период выхода персональных компьютеров, однако вплоть до этих времен они не обладают общепринятого и "узаконенного" названия. Зачастую попадаются такие формулировки, как:

­ программно-методический комплекс;

­ обучающая программа;

­ программные средства учебного назначения;

­ контролирующая обучающая программа.

Более обширным из них является понятие "программное средство учебного назначения".

1.2.2 Программные средства учебного назначения

Главный ученый секретарь Президиума РАО Роберт Ирэна Веньяминовна применительно к традиционному учебному процессу выделила следующие методические назначения для использования программных средств учебного назначения [36]:

­ индивидуализировать процесс обучения;

­ реализовывать контроль с диагностикой ошибок и с обратной связью;

­ выполнять самоконтроль;

­ за счет выполнения компьютером трудоемких рутинных вычислительных работ освобождается учебное время;

­ визуализировать учебную информацию;

­ моделировать и имитировать изучаемые процессы или явления;

­ заниматься лабораторными работами в условиях имитации на компьютере реального опыта или эксперимента;

­ создавать умение принимать оптимальное решение в разнообразных ситуациях;

­ формировать определенный вид мышления;

­ повысить мотивацию обучения студентов;

­ создавать культуру познавательной деятельности.

Перечень программных средств учебного назначения на современном периоде включает в себя:

­ электронные учебники;

­ электронные лекции, контролирующие компьютерные программы;

­ справочники и базы данных учебного назначения;

­ сборники задач и генераторы примеров;

­ предметно-ориентированные среды;

­ учебно-методические комплексы;

­ программно-методические комплексы;

­ компьютерные иллюстрации для поддержки различных видов занятий.

Рассмотрим более подробно программные средства учебного назначения, которые наиболее широко используются в системе образования.

1.2.3 Обучающие программы

Обучающая программа является специальным учебным пособием, предназначенным для самостоятельной работы студентов. Эта программа должна способствовать максимальной активизации студентов, индивидуализируя их работу и предоставляя им возможность самим управлять своей познавательной деятельностью. Обучающая программа является лишь малой частью всей системы обучения. Так как она должна быть связана со всем учебным материалом, выполняя свои функции и отвечая вытекающим из этого требованиям.

Программа получила название обучающей, поскольку принцип составления её несет обучающий характер, то есть с пояснениями, правилами, образцами выполнения заданий. Программа имеет несколько принципов программированного обучения [41]:

­ присутствие целей учебной работы и алгоритмов достижения этих целей;

­ разбиение учебной работы на части, связанные с дозами информации, которые обеспечивают реализацию этого шага;

­ окончание каждого шага самопроверкой и возможным корректирующим воздействием;

­ использование автоматического устройства;

­ индивидуализация обучения.

При разработке обучающей программы следует помнить и нужно учитывать психофизиологические закономерности восприятия информации. Очень важно сформировать положительный эмоциональный фактор. Также необходимо вызвать заинтересованность студента к работе и поддерживать его во время выполнения всей обучающей программы - это является необходимым условием успешности обучения. Хорошо построенная обучающая программа позволяет нам:

­ сторониться однообразия заданий, учитывать смену деятельности по ее уровням: узнавание, воспроизведение, применение;

­ предоставлять возможность успешной работы с обучающей программой и сильным, и средним, и слабым студентам;

­ принимать во внимание фактор памяти.

При работе с обучающей программой немало важную роль имеет длительность паузы для выполнения задания. Чтобы не ставить студентов в дискомфортные условия, следует помнить правила. При обучении не следует ограничивать паузу для выполнения работы, а паузы для контроля выполнения задания нужно ограничить, но это возможно лишь только после длительной опытной проверки обучающей программы и умения студентов без труда работать с персональным компьютером [40].

Создание определённых навыков и умений осуществляется по принципу деятельности на основе отобранного материала. Причем необходимо учесть психологические возрастные особенности студентов, способность находить на мыслительные задачи, требующие конструирования ответа, а не просто механического запоминания.

Обучающие программы распространяются, как правило, на компакт дисках или на электронных досках и FTP протоколах. Чаще всего такие обучающие программы применяются для демонстраций в ходе учебных занятий или самостоятельного изучения предмета. Особая разновидность электронных учебных пособий является разнообразность мультимедийных энциклопедий, такие как:

­ "ГИГАНТ";

­ "Большая Энциклопедия Кирилла и Мефодия";

­ "Иллюстрированный энциклопедический словарь'98";

­ "Encarta99";

­ "Большая Российская энциклопедия".

Не являясь чисто учебными материалами, они, тем не менее, могут оказаться весьма полезными в университете в качестве справочных пособий и средств расширения кругозора студента.

Наиболее популярные в образовательных компьютерных программах является аннотация и список, так как они постоянно публикуется в периодической печати. Список оцениваемых образовательных ресурсов представлен также в Интернете.

На сегодняшний день имеется несколько путей создания обучающих программ:

­ прямое программирование на языках высокого уровня;

­ инструментальные системы, которые разрешают изготавливать программные средства учебного назначения преподавателю-предметнику, незнакомому с программированием. Среди употребляемых отечественных инструментальных систем можно отметить АДОНИС, УРОК и системы, разрешающие создавать мультимедиа программные продукты.

­ использование готовых обучающих программ по курсам, дисциплинам, разделам, которые собраны в фондах НИИ Высшего образования, Рос НИИ информационных систем, Института информатизации образования и других организаций;

­ заказ специализированным государственным или коммерческим организациям на изготовление программных средств учебного назначения.

Выбор того или иного пути зависит от материально-технической базы образовательного учреждения, финансовых возможностей, уровня компьютерной подготовки преподавательского состава и его творческих возможностей и желания.

1.2.4 Эргономическая оценка программного продукта

Если разработкой учебного программного обеспечения занимаются профессионалы, то оценкой качества программного продукта занимаются каждые педагоги. Для оценки программного продукта нужно знать, что внимание обучающего эффекта программы влияет на психические и эмоциональные состояния студентов. Для этого необходимо учитывать физиологические особенности восприятия человека на различные эффекты оформления программы.

Восприятие предмета формируется на основе совместной деятельности ряда анализаторов, соединенных в функциональную систему. Существует некая последовательность различения разных признаков сигнала. К примеру, в первую очередь различают положение и яркость сигнала по отношению к фону, после чего его цветовые характеристики и только затем - форма. Восприятие той или иной окраски может возбуждать или успокаивать как студента, так и преподавателя. Так как с помощью зрительных ощущений человек различает в основном 150 основных цветовых оттенков. Ощущение различных цветов может вызвать у людей впечатление тепла или холода, хорошего или плохого настроения.

Холодные цвета успокаивают, пробуждают сонное состояние, это такие цвета как:

­ синий;

­ голубой;

­ зелёный.

Теплые тона наоборот способствуют возбуждению и влияют как раздражители в порядке убывания интенсивности воздействия:

­ оранжевый;

­ красный;

­ желтый.

Нейтральные цвета:

­ серо-голубой;

­ светло-розовый;

­ желто-зеленый;

­ коричневый и другие.

Так же следует помнить, что важно и правильно сочетать цвета знака и цвета фона, так как они в основном влияют на зрительный комфорт, причем отдельные пары цветов могут привести к стрессу (к примеру, зеленые буквы на красном фоне). Преимущественно хорошо воспринимаемые сочетания цветов шрифта и фона:

­ белый на темно-синем;

­ черный на белом;

­ желтый на синем и другие сочетания цветов.

Любой фоновый рисунок повышает утомляемость глаз и уменьшает эффективность восприятия материала. Включение в качестве фонового сопровождения звуков приводит к быстрой утомляемости, рассеивается внимание и снижается производительность обучения студента.

Проводя исследование формы символов, было обнаружено, что наиболее быстро и точно распознаются символы, контур которых имеет резкие перепады. Так, например, треугольник и прямоугольник опознать значительно легче, чем многоугольник или овальные фигуры. Для распознания простейших фигур нужно располагать в следующем порядке:

­ треугольник;

­ ромб;

­ прямоугольник;

­ круг;

­ квадрат.

Восприятие строчных букв легче, чем прописных, а цифры лучше воспринимаются, если они состоят из прямых линий.

На подсознание человека огромное влияние оказывает и мультипликация. Ее воздействие гораздо сильнее, чем действие обычного видео. Яркие, четкие, быстро сменяющиеся картинки легко вкладываются в подсознание. Притом было замечено, чем короче воздействие, тем оно сильнее. Любой анимированный объект понижает восприятие материала, оказывая сильное отвлекающее воздействие и нарушая динамику внимания.

1.2.5 Электронные учебники