Информационно-образовательный портал СОДРУЖЕСТВА НЕЗАВИСИМЫХ ГОСУДАРСТВ
ИНФОРМАТИЗАЦИЯ ОБРАЗОВАНИЯ
И ДИСТАНЦИОННОЕ ОБУЧЕНИЕ В СНГ
Информационно-образовательный портал СОДРУЖЕСТВА НЕЗАВИСИМЫХ ГОСУДАРСТВ  

Страны
Азербайджанская Республика
Республика Армения
Республика Беларусь
Республика Казахстан
Кыргызская Республика
Республика Молдова
Российская Федерация
Республика Таджикистан
Туркменистан
Республика Узбекистан
Украина

Типы материала
Информационно-коммуникационные технологии
Дополнительные информационные материалы
Нормативно-правовое обеспечение
Организация и методики обучения
Экономика образования
Межгосударственное сотрудничество
Образовательные центры
Методики обучения
Межвузовское сотрудничество
Повышение квалификации
Международные проекты и гранты, конкурсы
Конференции, симпозиумы, семинары и др.
Библиотека
 
Журнал «Вестник РУДН» серия «Информатизация образования»
 
2014, №4
2014, №3
2014, №2
2014, №1
2013, №4
2013, №3
2013, №2
2013, №1
2012, №4
2012, №3
2012, №2
2012, №1
2011, №4
2011, №3
2011, №2
2011, №1
2010, №4
2010, №3
2010, №2
2010, №1
2009, №4
2009, №3
2009, №2
2009, №1
2008, №4
2008, №3
2008, №2
2008, №1
2007, №4
2007, №3
2007, №2-3
2007, №1
2006, №1(3)
2005, №1(2)
2004, №1
Научные и специальные электронные ресурсы
Учебная, научная и специальная литература
Комиссия по дистанционному обучению совета по сотрудничеству в области образования государств-участников СНГ
Новости

Информационные и телекоммуникационные технологии в разработке средств обучения прикладной математике


Аннотация
В статье рассматриваются основные задачи и возможные подходы к созданию средств обучения прикладной математике, приводятся дополнительные аргументы в пользу необходимости информатизации прикладного математического образования.

Текст документа

Происходящие в настоящее время процессы математизации науки, техники и экономики требуют подготовки высококвалифицированных специалистов, в совершенстве владеющих технологией применения компьютерной и телекоммуникационной техники, способных реализовать их огромные и пока еще не исчерпанные возможности. Практическое использование современных компьютеров связано с построением математических моделей и созданием специализированных вычислительных алгоритмов. В связи с указанными факторами современные компьютеры должны быть обеспечены не только программным обеспечением общего и проблемно-ориентированного характера, но и специальными программными средствами, ориентированными на подготовку специалистов в области современных разделов математики.

Вместе с тем, качество и обоснованность педагогического применения отдельных программных средств, используемых в обучении математике в вузах, представляет собой отдельную проблему, не решенную в полном объеме: до сих пор не осуществлены системный анализ и отбор информационных ресурсов телекоммуникационных сетей для использования в обучении прикладной математике, не определены основы и специфика использования информационных и телекоммуникационных технологий в разработке как электронных, так и традиционных средств обучения большинству математических дисциплин, существуют образовательные области прикладной математики, не обеспеченные специализированными электронными изданиями.

Существующая система обучения студентов вузов дисциплинам прикладной математической подготовки и современные процессы информатизации прикладного математического образования порождают ряд существенных проблем, в числе которых:

– низкоэффективная стихийная информатизация системы обучения математическим дисциплинам;

– несоответствие применяемых информационных технологий целям, содержанию, методам, формам и средствам образовательной деятельности;

– методическая непроработанность подходов к преподаванию математических дисциплин, максимально учитывающих положительные аспекты использования информационных технологий в педагогической деятельности;

– недостаточное использование информационных технологий и ресурсов в разработке и эксплуатации электронных и традиционных образовательных изданий в области прикладной математики;

– необеспеченность комплекса математических дисциплин специализированными образовательными электронными изданиями и ресурсами.

Вместе с тем, решение задач информатизации прикладного математического образования является чрезвычайно актуальным. Общеизвестно, что компьютер в состоянии обеспечить частичную разгрузку преподавателей от рутинной умственной работы и создать реальные возможности для творческой деятельности, поскольку при использовании компьютера педагог избавляется от необходимости контролировать каждый шаг студентов. Преподаватель больше внимания сможет уделять индивидуальной и воспитательной работе с обучаемыми, учитывая при этом их способности и имеющийся уровень подготовки как в области математики, так и в области использования современных информационных и телекоммуникационных технологий [1].

Безусловно, в учебном процессе высшего учебного заведения в процессе преподавания дисциплин, относимых к разряду математических, основной акцент должен расставляться на ознакомлении студентов с современными компьютерами и программными средствами, применяемыми в реальной практической математике. Таких средств достаточно много и большинство современны???? вузов, особенно технических и финансово-экономических, предпринимает первые попытки корректировки учебного процесса как по информатике, так и по большинству дисциплин прикладной математической подготовки. Однако наряду с подобными специализированными подходами существуют некоторые «общие» технологии, которые на сегодняшний день уже с успехом применяются во многих других областях человеческой деятельности. В частности, для представления информации, являющейся содержанием предметной области, все более часто используются гипертекстовые технологии, которые, к тому же, прочно укореняются в методических системах обучения вузовской математике и информатике.

Сегодня гипертекстовые системы не являются чем-то необычным. При этом они довольно неплохо подходят к предметам изучения большинства математических дисциплин. Так, например, по принципу гипертекста организованы многие электронные математические справочники, встроенные подсказки в системах автоматизации математических расчетов и математического моделирования и многое другое.

Активные гипертекстовые системы в области прикладной математики предоставляют педагогам и обучаемым более привлекательную среду, дают возможность быть самостоятельным и в то же время активно действовать. Умение работать в гипертекстовой системе повышает интеллектуальный уровень как преподавателя, так и студента вне зависимости от профиля учебного заведения.

Учитывая эти и другие преимущества, можно говорить о целесообразности разработки гипертекстовых курсов практически по всем направлениям прикладной математической подготовки. В качестве примера можно отметить реализуемую в настоящее время технологию информатизации обучения в рамках специального курса «Дополнительные главы теории вероятности и математической статистики», преподаваемого для студентов, обучающихся по специальности «Ценные бумаги» в Финансовой академии при Правительстве РФ. Данный курс отражает особенности использования топологических структур и элементов дискретной математики при организации расчетов в области теории вероятности и математической статистики. При этом сведения по основным разделам специального курса приводятся в определенной последовательности: топологическое пространство, топологическая структура, ориентированные пространства, ориентированные системы, ориентированные множества, понятие о гиперсистемах высших порядков и обоснование того, что учебный процесс математического образования представляет собой пример применения гиперориентированных систем. Наличие подобной системы в изложении содержания курса свидетельствует о возможности его представления в виде гипертекста.

Компьютерные средства обучения прикладной математике создаются и демонстрируются на базе продуктов фирмы Microsoft – Word, FrontPage Express, Internet Explorer, которые являются бесспорными лидерами на рынке средств для разработки гипертекстовых приложений. Программные системы Word и FrontPage Express включают в себя полный набор визуальных средств для быстрой структуризации готового материала, дополнения его мультимедийной информацией – графическими изображениями, фотографиями, схемами, видео- и аудиозаписями. Технологический процесс разработки гипертекста в указанных программах довольно подробно описан в литературе и широко известен.

Следует отметить, что гипертекстовые технологии, примененные в учебном процессе по одной или нескольким математическим дисциплинам, демонстрируют учащимся не только основы оперирования с информацией, значимой с точки зрения проведения математических расчетов или организации математического моделирования, но и основы представления информации в телекоммуникационных сетях. Действительно, поскольку информация в глобальных сетях, таких как Интернет, имеет гипертекстовую информацию, разумно использовать обучение методам ??редставления информации в процессе изучения прикладной математики и в целях ознакомления студентов с Интернетом.

Особую проблему представляет производство традиционных бумажных учебников и учебных пособий в области ознакомления обучаемых с основами автоматизации современных математических расчетов и оперирования с современными компьютерными математическими пакетами. Содержательный материал таких учебников и пособий, зачастую, перестает быть актуальным еще до их попадания в высшие учебные заведения. Одним из возможных выходов из сложившейся ситуации может являться разработка электронных учебников и пособий по целому ряду математических дисциплин и их публикация в мировых телекоммуникационных сетях. Данное утверждение основано, в первую очередь, на возможности оперативного динамического изменения и дополнения содержания сетевых электронных учебников в соответствии с текущими изменениями в области информационно-технологического обеспечения современной прикладной математики. Кроме того, практическая работа студентов с математической информацией и специальными формулами, представленными в электронном виде, сыграет положительную роль в общем ознакомлении будущих специалистов с компьютерными и телекоммуникационными технологиями.

Как уже отмечалось, оперативность в разработке и корректировании электронных учебников по математике частично может быть достигнута на основе использования гипертекстовых и гипермедиа технологий. Однако оперативность необходима и в разработке информационного наполнения, в корректировании структуры и системы навигации учебников и соответствующих им Интернет-сайтов. В работах [1, 2] начато формирование теории, условно названной информационным интегрированием, согласно которой, в содержании конкретных дисциплин прикладной математической подготовки можно выделить иерархическую структуру, отражающую смысловую подчиненность понятий, являющихся основой учебного предмета. Технология построения такой иерархии включает выделение основных понятий и составление системы связей, отражающих смысловые зависимости между понятиями. С некоторыми допущениями систему понятий и систему межпонятийных связей можно определить как тезаурус, представляющий собой граф с произвольным расположением ребер. В качестве основы для разработки электронного учебника может быть взят лишенный циклов граф-тезаурус, который принято называть деревом или иерархией. Отметим, что иерархии более корректно представляют логическую структуру любой математической дисциплины и не имеют существенных недостатков, ухудшающих методические аспекты обучения прикладной математике.

Построение и оперативное изменение электронного учебника по конкретной математической дисциплине происходит в режиме работы с электронной иерархической моделью структуры его содержания и ее последующим обходом, в качестве которого может быть взят любой из математических алгоритмов обхода деревьев. При этом строится или изменяется гипермедиа-документ, по сути своей являющийся Интернет-сайтом, каждая электронная страница которого помимо текста, соответствующего текущему понятию иерархии, содержит гиперссылки на понятия, имеющие в иерархии более высокий уровень обобщенности, равнозначные понятия-«братья» и понятия, являющиеся смысловым дополнением к тексту данной информационной статьи. Использование подобного Интернет-учебника в прикладной математической подготовке студентов сводится, вообще говоря, к методичному обходу всех информационных статей по гиперссылкам, согласно алгоритмам, аналогичным тем, что используются при обходе деревьев.

Автоматизация процессов создания и корректировки компьютерных средств обучения прикладной математике на о??нове подобных технологий позволит заменить привычную работу по написанию текстов на специальных языках изменением иерархических структур и соответствующих им информационных дополнений.

В заключение необходимо подчеркнуть, что описанные выше электронные средства обучения прикладной математике и возможные подходы к их созданию и применению, несмотря на очевидные преимущества по обеспечению многих основных методических требований современного образовательного процесса, должны применяться в совокупности с другими новыми и уже сложившимися технологиями и методами обучения, такими как использование традиционных учебников и пособий по математике, а также очное общение педагогов и обучаемых.

 

 

ПРИМЕЧАНИЯ

 

1. Швецов Ю.Н. Повышение эффективности прикладной математической подготовки в вузах на основе внедрения информационных и телекоммуникационных технологий // XIII Международная конференция «Информационные технологии в образовании (ИТО-2003)»: Сб. тр. участников конференции. Ч. IV. – М.: Просвещение, 2003, с. 84–86.

2. Григорьев С.Г., Гриншкун В.В., Макаров С.И. Методико-технологические основы соз-дания электронных средств обучения. – Самара: Изд-во Самарской государственной экономической академии, 2002. – 110 с.

3. Гриншкун В.В. Теория и практика применения иерархических структур в информа-тизации образования и обучении информатике. – М.: МГПУ, 2004. – 418 с.


Автор оригинала: Швецов Ю.Н.
Источник оригинала: Журнал «Вестник РУДН» серия «Информатизация образования», 2004, №1

Новости
16.06.2017

Российский университет дружбы народов объявляет о проведение первой волны вступительных испытаний среди иностранных граждан для обучения на программах магистратуры на контрактной основе. Первая ...

13.10.2016

26 октября-27 октября 2016 года Российский университет дружбы народов проводит Международную конференцию «Сетевые университеты и международный рынок труда (пространства БРИКС, СНГ, ШОС)».

19.05.2016

The Peoples’ Friendship University of Russia (PFUR) announces the beginning of admission of foreign citizens who graduated from Bachelor and Specialist Degree programs of PFUR and other Russian and ...

19.05.2016

Российский университет дружбы народов (РУДН) объявляет о наборе иностранных граждан -выпускников бакалавриата и специалитета РУДН и других российских и зарубежных ВУЗов на программы магистратуры на ...

11.12.2015

Проект рекомендаций Семинара-совещания научной общественности по проблемам международного научно-технического и образовательного сотрудничества