ИНФОРМАЦИОННИ ТЕХНОЛОГИИ В ОБРАЗОВАНИЕТО И НАУКАТА

Аксюхин А.А., Вицен А.А., Мекшенева Ж.В.

Федерална държавна образователна институция за висше професионално образование "Орловски държавен институт за изкуства и култура", Орел, Русия

Информационните технологии (ИТ) в образованието в момента са необходимо условие за прехода на обществото към информационна цивилизация. Съвременните технологии и телекомуникации позволяват да се промени естеството на организацията на образователния процес, напълно да се потопи ученикът в информационната и образователна среда, да се подобри качеството на образованието и да се мотивират процесите на възприемане на информация и придобиване на знания. Новите информационни технологии създават среда за компютърно и телекомуникационно подпомагане на организацията и управлението в различни сфери на дейност, включително образование. Интегрирането на информационните технологии в образователните програми се извършва на всички нива: училище, университет и следдипломно образование.

Постоянното подобряване на образователния процес, заедно с развитието и преструктурирането на обществото, със създаването на единна система за непрекъснато образование, е характерна черта на образованието в Русия. Провежданата училищна реформа в страната е насочена към привеждане на съдържанието на образованието в съответствие със съвременното ниво на научно познание, повишаване на ефективността на цялата образователна работа и подготовка на учениците за дейности в прехода към информационно общество. Поради това информационните технологии се превръщат в неразделна част от образователното съдържание, средство за оптимизиране и повишаване на ефективността на образователния процес, а също така допринасят за прилагането на много принципи на обучението за развитие.

Основните области на приложение на ИТ в училищния образователен процес са:

разработване на педагогически софтуер за различни цели;

разработване на образователни уебсайтове;

разработване на методически и дидактически материали;

внедряване на управление на реални обекти (обучаващи ботове);

организиране и провеждане на компютърни експерименти с виртуални модели;

извършване на целенасочено търсене на информация от различни форми в глобални и локални мрежи, нейното събиране, натрупване, съхранение, обработка и предаване;

обработка на резултатите от експеримента;

организиране на интелектуално свободно време за ученици.

Интегрираните уроци с използване на мултимедия в момента са най-широко използвани. Образователните презентации стават неразделна част от обучението, но това е само най-простият пример за използване на ИТ.

Напоследък учителите създават и внедряват собствен педагогически софтуер, който отразява определена предметна област, прилага в една или друга степен технологията за нейното изучаване и осигурява условия за различни видове образователни дейности. Типологията на педагогическия софтуер, използван в обучението, е много разнообразна: образователен; симулатори; диагностични; контролиране; моделиране; игри

В образователния процес на висше учебно заведение изучаването на ИТ включва решаване на проблеми на няколко нива:

Използването на информационните технологии като средство за обучение и познание, което се осъществява в курса „Информатика”;

Информационни технологии в професионалната дейност, което е във фокуса на общата професионална дисциплина „Информационни технологии“, която разглежда тяхната теория, компоненти и методология;

Обучение по приложни информационни технологии, насочено към специалността, предназначена за организиране и управление на специфични професионални дейности, която се изучава в дисциплините на специализациите.

Например дисциплината „Информационни технологии в икономиката“ и синонимът „Информационни технологии в управлението“ са включени в образователната програма за студенти по икономически специалности. Съвременният икономист трябва да може да взема информирани решения на базата на информационни потоци; в допълнение към традиционните икономически знания, студентът трябва да е запознат с процеса на обработка на данни и да има умения за изграждане на информационни системи.

Методическите материали по тези дисциплини са многобройни представени в печатен вид, в електронни версии и са придружени от различни приложения и приложни програми. Доста е трудно да разберете сами такова изобилие от предложен материал. Ако вземем например само факта колко източници се предлагат в интернет: списък с препоръчителна литература, интерактивни ръководства и онлайн учебници, резюмета и т.н. Когато потребител поиска „Дисциплина „Информационни технологии в икономиката“, търсачката Google.ru връща около 400 хиляди връзки.

Само квалифициран учител-специалист може да помогне да се разбере текущата ситуация и да помогне за усвояването на учебния материал: той не само организира самостоятелната работа на студентите (реферати, тестове, тестове и курсова работа), но при условията на времевия регламент за изучаване на дисциплината, той знае как да подбере най-важните аспекти за изучаване. В момента учителите, преследвайки подобни цели, създават оригинални педагогически софтуерни инструменти, реализирани в мултимедийна и хипермедийна форма на CD и DVD дискове, на уебсайтове в Интернет.

Следдипломното обучение също е фокусирано върху прилагането на ИТ: учебните програми на завършилите студенти и кандидати в много научни области включват дисциплини, свързани с изучаването и внедряването на информационните технологии в научните и професионалните дейности. В Орловския държавен институт за изкуства и култура студентите и кандидатите от всички специалности изучават дисциплината „Информационни технологии в науката и образованието“ още през първата година на следдипломното училище. Целта на този курс е студентите да овладеят основните методи и средства за използване на съвременните информационни технологии в изследователската и образователната дейност, да повишат нивото на знания на начинаещ учен в областта на използването на компютърни технологии при провеждане на научен експеримент, организира помощ на завършил студент в неговите научни изследвания, при подготовката на статии, тези, доклади и дисертация.

Повишаването на нивото на компютърна подготовка на студентите, увеличаването на броя и разширяването на разновидностите на собствения педагогически софтуер, използването на новите информационни технологии в науката и образованието като цяло са едно от основните направления за подобряване на средното специално, висшето и следдипломното образование в нашата страна. държава.

Литература

1. Лаврушина Е.Г., Моисеенко Е.В. Преподаване на компютърни науки в университета. http://www.ict.nsc.ru

2. Деденева А.С., Аксюхин А.А. Информационни технологии във висшето професионално образование по хуманитарни науки // Педагогическа информатика. Научно-методическо списание на ВАК. № 5. 2006. с. 8-16.

3. Деденева А.С., Аксюхин А.А. Мултимедийни технологии в условията на формиране на образователна среда на университети по изкуства и култура // Исторически и културни отношения на Русия и Франция: основни етапи: сборник статии / Comp. И.А. Ивашова; гл. изд. Н.С. Мартинов. - Орел: OGIIK, ил., LLC PF "Оперативен печат", 2008. С. 19-25.

Аксюхин А.А., Вицен А.А., Мекшенева Ж.В. Информационни технологии в образованието и науката // III международна научна конференция „Съвременни проблеми на информатизацията в моделирането, програмирането и телекомуникационните системи.“
URL: (дата на достъп: 27.03.2019 г.).

РОЛЯТА НА ИНФОРМАЦИОННИТЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКАТА И ОБРАЗОВАНИЕТО

Развитието на университета по новаторски път е невъзможно без създаване и подобряване на информационната инфраструктура, която се състои преди всичко от информатизация на интелектуалната дейност чрез използване на информационни и телекомуникационни технологии. Съвременните информационни технологии се определят като непрекъснати процеси на обработка, съхранение, предаване и показване на информация, насочени към ефективно използване на информационни ресурси, компютърни средства и предаване на данни при управление на системи от различни класове и цели. Информационните технологии оказват влияние върху всички аспекти на човешката дейност, като значително повишават степента на автоматизация на всички информационни процеси, което е предпоставка за ускоряване на темповете на научно-техническия прогрес. Информационните технологии играят важна роля в осигуряването на информационното взаимодействие между хората, в системите за подготовка и разпространение на информация, в процесите на получаване и натрупване на нови знания. Основата на съвременните информационни технологии е: предаване на информация на всяко разстояние за ограничено време; интерактивен режим на работа; интеграция с други софтуерни продукти; гъвкавост в процеса на промяна на данните и поставяне на задачи; възможност за съхраняване на големи количества информация на компютърни носители. На практика информационните технологии се реализират чрез използването на софтуерни и хардуерни системи, състоящи се от персонални компютри с необходимия набор от периферни устройства, свързани към локални и глобални компютърни мрежи, снабдени с необходимия софтуер, което повишава степента на автоматизация, увеличава ефективността както на учебния процес, така и на научните изследвания. Съвременните информационни технологии са основата, върху която може да се гради работата на един съвременен университет. Освен това самата система на висшето образование е активен участник в развитието на информационните технологии.

Информационните технологии повишават нивото на ефективност на работата в науката и образованието, като опростяват и ускоряват процесите на обработка, предаване, представяне и съхранение на информация; осигуряване на точността и качеството на решаваните задачи; възможността за реализиране на неразрешими преди това проблеми; намаляване на времето за разработка, интензивността на труда и разходите за изследователска работа. Науката и образованието имат много едни и същи задачи. Това се отнася за информационното осигуряване, използването на математически и интелектуално-логически методи за решаване на проблеми, отчитане на резултатите и управление както на учебния процес, така и на научните изследвания.

Ефективността на научните изследвания е до голяма степен свързана с нивото на използване на компютърните технологии. Един от най-ефективните методи за научно изследване, изчислителният експеримент, позволява да се изследва поведението на сложни системи, които са трудни за физическо моделиране. Възможностите на компютърните технологии се използват широко за логическо, функционално и структурно моделиране, като се използва както функционално ориентиран софтуер, така и универсални приложни системи като Excel, QuattroPro, MathCad. На етапа на обработка на резултатите от научните изследвания най-голямо използване се използва от софтуер, който позволява извършване на математически изчисления с помощта на теория на вероятностите, теория на грешките, математическа статистика, анализ на векторни и растерни изображения. Подготовката на научни статии, богати на математически и химически формули, които имат няколко нива, се решава с помощта на специални редактори за научни документи, интегрирани системи за извършване на математически и инженерни изчисления (например системата MathCad). Подготовката на научни текстове, силно наситени с формули, е най-ефективна в системата TEX, където набор от формули се изпълнява с помощта на специален език. Софтуерът за изпълнение на теоретични изследователски задачи включва: библиотеки от програми за числен анализ; специализирани системи за математически изчисления и графична обработка на данни и представяне на резултати (например Statistica); електронни таблици, които ви позволяват да извършвате различни изчисления с данни, представени в таблична форма; инструменти, които включват елементи на изкуствения интелект (системи за автоматизиран превод, например PROMT; системи за подпомагане на вземането на решения и различни експертни системи). В някои случаи е препоръчително да се провеждат теоретични изследвания на технически проблеми с помощта на автоматизирана система за решаване на изобретателски проблеми, която обхваща всички етапи на техническото творчество от анализа на техническите системи до търсенето на опции за решение. Автоматизирането на процедурата за събиране и обработка на научна и техническа информация се осигурява чрез използването на специализирани системи за извличане на информация на библиотеки и изследователски институти, програми за търсене в Интернет, търсения в бази данни (сложността на организирането, която по-специално може да бъде значително намалена с помощта на системи за оптично разпознаване, осигуряващи обработка на сканирани документи и експортирането им в базата данни). Задачите на компютъризацията на научните изследвания се изпълняват най-ефективно в рамките на автоматизирани системи за научни изследвания.

Информатизацията на университетското образование е необходимо условие както за висококачествено обучение на бъдещ специалист в съвременните условия на интензивно развитие на информационните и комуникационни технологии, така и за повишаване на конкурентното ниво на университета на пазара на образователни услуги. В развитието на процеса на информатизация на образованието се очертават тенденции за формиране на система за обучение през целия живот, създаване на единно информационно образователно пространство, активно въвеждане на нови средства и методи на обучение, фокусирани върху използването на данни технологии за обработка на текстова, графична и цифрова информация; мултимедия и „виртуална реалност”; изкуствен интелект и дистанционно обучение. Най-често използваните учебни помагала са онлайн учебни помагала, компютърни системи за обучение в мултимедия, аудио и видео учебни и информационни материали. За учителите информационните технологии в образованието могат да се използват за решаване на проблеми с подготовката на лекционен материал, електронни учебници, създаване на информационна и методическа подкрепа за изучаваните курсове, подготовка на демонстрационни инструменти за подпомагане на класовете и автоматизиране на тестването на знанията на студентите. Автоматизираният контрол на знанията на студентите под формата на тестване дава възможност за организиране на централизиран контрол, прави контрола по-обективен, независим от субективността на учителя, намалява човешките и материалните разходи, може значително да намали времето за разпит и анализ, организира съхранението на материалите и резултатите от тестовете в електронен вид, повишава информационното съдържание и яснотата на резултатите. Използването на компютърни технологии в образованието позволи да се подобри качеството на образованието, да се създадат нови средства за образователно въздействие, средства за ефективно взаимодействие между учител и ученик и да се ускори трансферът на знания. Използването на образователни информационни технологии е ефективен метод за системи за самообразование, продължаващо обучение, както и за системи за повишаване на квалификацията и преквалификация на персонала. Основните предимства на използването на информационни технологии в образованието пред традиционното обучение включват: информационните технологии значително разширяват възможностите на образователната информация (използването на цвят, графика, звук, анимация ви позволява да пресъздадете реалната ситуация на дейността); ви позволяват значително да увеличите мотивацията на учениците да учат; допринасят за най-широкото развитие на способностите на учениците и активиране на тяхната умствена дейност; формиране на рефлексия (ученикът има възможност визуално да представи резултата от своите действия, да определи етапа на решаване на проблема, на който е направена грешката, и да го коригира). Информационните технологии в образователния процес се използват главно при представяне на нов материал (например презентационна програма Power Point); провеждане на виртуална лабораторна работа с помощта на обучителни програми; консолидиране на представения материал (обучение - различни програми за обучение); в системите за контрол и проверка (тестване с оценка, програми за мониторинг); за самостоятелна работа на студентите (обучителни програми, енциклопедии и др.); при провеждане на теле- и видеоконференции. Опитът от общуването със студентите показва, че използването на компютъризирани системи за обучение позволява да се увеличи скоростта на търсене на необходимата информация, нейната видимост, осигурява повишаване на ролята на самостоятелната работа на студентите, качеството на обратната връзка и ефективността на тренировките с поне 30%.

Бързата компютъризация на почти всички области на знанието изисква разглеждане на информационните технологии като най-важен компонент на фундаменталното обучение на специалист, като текущо научно и образователно направление - бързо развиващата се университетска дисциплина „Компютърни технологии в науката и образованието“. В резултат на изучаването на дисциплината студентите придобиват умения и умения за прилагане на практика: средства за телекомуникационен достъп до източници на научна информация; Интернет възможности за организиране на бърз обмен между изследователски групи; методи за математическо моделиране с помощта на софтуерни пакети за обработка на данни. Резултатът от обучението на студентите по този курс като правило е готово електронно ръководство в областта на изследователската или образователната дейност на бъдещия специалист. Благодарение на преподаването на дисциплината „Компютърни технологии в науката и образованието“ университетът получи възможност да обучава висококвалифицирани кадри на единна, системна основа в широк спектър от области на съвременните информационни и комуникационни технологии.

Информационните технологии (ИТ) в образованието в момента са необходимо условие за прехода на обществото към информационна цивилизация. Съвременните технологии и телекомуникации позволяват да се промени естеството на организацията на образователния процес, напълно да се потопи ученикът в информационната и образователна среда, да се подобри качеството на образованието и да се мотивират процесите на възприемане на информация и придобиване на знания. Новите информационни технологии създават среда за компютърно и телекомуникационно подпомагане на организацията и управлението в различни сфери на дейност, включително образование. Интегрирането на информационните технологии в образователните програми се извършва на всички нива: училище, университет и следдипломно образование.

Постоянното подобряване на образователния процес, заедно с развитието и преструктурирането на обществото, със създаването на единна система за непрекъснато образование, е характерна черта на образованието в Русия. Провежданата училищна реформа в страната е насочена към привеждане на съдържанието на образованието в съответствие със съвременното ниво на научно познание, повишаване на ефективността на цялата образователна работа и подготовка на учениците за дейности в прехода към информационно общество. Поради това информационните технологии се превръщат в неразделна част от образователното съдържание, средство за оптимизиране и повишаване на ефективността на образователния процес, а също така допринасят за прилагането на много принципи на обучението за развитие.

Основните области на приложение на ИТ в образователния процес са:

1. разработване на педагогически софтуер за различни цели;

2. разработване на образователни уебсайтове;

3.разработване на методически и дидактически материали;

4. управление на реални обекти (обучаващи ботове);

5. организиране и провеждане на компютърни експерименти с виртуални модели;

6. осъществяване на целенасочено търсене на информация от различни форми в глобални и локални мрежи, нейното събиране, натрупване, съхранение, обработка и предаване;

7.обработка на резултатите от експеримента;

8. организиране на интелектуален отдих на учениците.

Интегрираните уроци с използване на мултимедия в момента са най-широко използвани. Образователните презентации стават неразделна част от обучението, но това е само най-простият пример за използване на ИТ.

Напоследък учителите създават и внедряват собствен педагогически софтуер, който отразява определена предметна област, прилага в една или друга степен технологията за нейното изучаване и осигурява условия за различни видове образователни дейности. Типологията на педагогическия софтуер, използван в обучението, е много разнообразна: образователен; симулатори; диагностични; контролиране; моделиране; игри

В образователния процес на висше учебно заведение изучаването на ИТ включва решаване на проблеми на няколко нива:

§ Използването на информационните технологии като средство за обучение и познание, което се осъществява в курса „Информатика”;

§ Информационните технологии в професионалните дейности, което е във фокуса на общопрофесионалната дисциплина „Информационни технологии“, която разглежда тяхната теория, компоненти и методология;

§ Обучение по приложни информационни технологии, насочено към специалността, предназначена за организиране и управление на конкретни професионални дейности, която се изучава в дисциплините на специализациите.

Например дисциплината „Информационни технологии в професионалните дейности“ е включена в образователната програма за студенти от педагогически специалности. Съвременният начален учител и учител по допълнително образование трябва да могат да вземат информирани решения на базата на информационни потоци, в допълнение към традиционните знания, ученикът трябва да е запознат с процеса на обработка на данни и да има умения за изграждане на информационни системи.

Методическите материали по тези дисциплини са многобройни представени в печатен вид, в електронни версии и са придружени от различни приложения и приложни програми. Доста е трудно да разберете сами такова изобилие от предложен материал. Ако вземем например само факта колко източници се предлагат в интернет: списък с препоръчителна литература, интерактивни ръководства и онлайн учебници, резюмета и т.н. Към заявката на потребителя „Дисциплина „Информатика и професионална дейност“ търсачката Google.ru създава около 400 хиляди връзки.

Само квалифициран учител-специалист може да помогне да се разбере текущата ситуация и да помогне за усвояването на учебния материал: той не само организира самостоятелната работа на студентите (реферати, тестове, тестове и курсова работа), но при условията на времевия регламент за изучаване на дисциплината, той знае как да подбере най-важните аспекти за изучаване. В момента учителите, преследвайки подобни цели, създават оригинални педагогически софтуерни инструменти, реализирани в мултимедийна и хипермедийна форма на CD и DVD дискове, на уебсайтове в Интернет.

Следдипломното обучение също е фокусирано върху прилагането на ИТ: учебните програми на завършилите студенти и кандидати в много научни области включват дисциплини, свързани с изучаването и внедряването на информационните технологии в научните и професионалните дейности. В Кемеровския педагогически колеж студентите от всички специалности изучават дисциплината „Информационни технологии в науката и образованието“ още през първата и втората година. Целта на този курс е студентите да овладеят основните методи и средства за използване на съвременните информационни технологии в изследователската и образователната дейност, да повишат нивото на знания на начинаещ учен в областта на приложението на компютърните технологии при провеждане на научни експерименти, организира помощ на студента в неговите научни изследвания, в подготовката на статии, тези, доклади. Повишаването на нивото на компютърна подготовка на учениците, увеличаването на броя и разширяването на разновидностите на собствения педагогически софтуер, използването на новите информационни технологии в науката и образованието като цяло са една от основните насоки за подобряване на средното специално образование в нашата страна.

БИБЛИОГРАФИЯ

1. Лаврушина, Е.Г., Моисеенко Е.В. Преподаване на компютърни науки в университета. http://www.ict.nsc.ru

2. Деденева, А.С., Аксюхин А.А. Информационни технологии във висшето професионално образование по хуманитарни науки // Педагогическа информатика. Научно-методическо списание на ВАК. № 5. 2016. стр. 8-16.

3. Деденева, А.С., Аксюхин А.А. Мултимедийни технологии в условията на формиране на образователна среда на университети по изкуства и култура // Исторически и културни отношения на Русия и Франция: основни етапи: сборник статии / Comp. И.А. Ивашова; гл. изд. Н.С. Мартинов. - Орел: OGIIK, ил., LLC PF "Оперативен печат", 2017. P. 19-25.

• Общ

  Общ

  Дисциплината "Компютърни технологии в науката и образованието" е предназначена за магистри от направление 020100.68 Химия. След завършване на курса трябва да се развият умения за използване на съвременни методи за търсене и обработка на научна информация с помощта на специализиран софтуер и интернет ресурси, както и използване на компютърни технологии в педагогическия процес.

• Информация и общество

  Информация и общество

• Компютърни мрежи. Класификация и топологии

  Класификация и топология на компютърните мрежи

  Концепцията за компютърна мрежа. Класификация на мрежите по обхват

  Компютърна мрежа(компютърна мрежа, мрежа за данни) - комуникационна система между компютри и/или компютърно оборудване (сървъри, рутери и друго оборудване). За предаване на информация могат да се използват различни физически явления, обикновено различни видове електрически сигнали или електромагнитно излъчване.

  В зависимост от размера на покритата площ мрежите се разделят на следните:

  • Персонална мрежа (PAN)
  • Локална мрежа (LAN, локална мрежа)
  • Столична мрежа (MAN)
  • Глобална мрежа (WAN)

  а) Лична мрежа(англ. Personal Area Network, PAN) е мрежа, изградена „около“ човек. Тези мрежи са предназначени да обединяват всички лични електронни устройства на потребителя (телефони, джобни персонални компютри, смартфони, лаптопи, слушалки и др.). Стандартите за такива мрежи в момента включват Bluetooth (Zigbee, Piconet).

  б) Локална изчислителна мрежа(LAN, локална мрежа, жаргон локална мрежа; англ. Local Area Network, LAN) - компютърна мрежа, която обикновено покрива сравнително малък район или малка група от сгради (къща, офис, компания, институт). Съществуват и локални мрежи, чиито възли са географски разделени на разстояния над 12 500 km (космически станции и орбитални центрове). Въпреки тези разстояния такива мрежи все още се класифицират като локални.

  ° С) Градска компютърна мрежа(Метрополитна мрежа, MAN) (от английски „мрежа на голям град“) - обединява компютри в града, е мрежа, по-малка по размер от WAN, но по-голяма от LAN.

  д) Широкообхватна мрежа, WAN (Wide Area Network, WAN) е компютърна мрежа, покриваща големи области и включваща десетки и стотици хиляди компютри.

  Мрежова топология

  Всички компютри в локалната мрежа са свързани чрез комуникационни линии. Геометричното местоположение на комуникационните линии спрямо мрежовите възли и физическата връзка на възлите към мрежата се нарича физическа топология. В зависимост от топологията се разграничават мрежи: шина, пръстен, звезда, йерархична и произволна структура.

  Има физически и логически топологии. Логическата и физическата мрежова топология са независими една от друга. Физическата топология е геометрията на мрежата, а логическата топология определя посоките на потоците от данни между мрежовите възли и методите за предаване на данни.

  Понастоящем в локалните мрежи се използват следните физически топологии:

  • физически "автобус" (бус);
  • физическа „звезда“ (звезда);
  • физически „пръстен“ (пръстен);
  • физическа "звезда" и логически "пръстен" (Token Ring).

  Шинова топология

  Мрежите с шинна топология използват линеен моноканален (коаксиален кабел) за предаване на данни, в краищата на който са инсталирани крайни резистори (терминатори). Всеки компютър е свързан към коаксиален кабел с помощта на T-конектор (T - конектор). Данните от предавателния мрежов възел се предават по шината в двете посоки, отразявайки се от крайните терминали. Терминаторите предотвратяват отразяването на сигналите, т.е. се използват за анулиране на сигнали, които достигат до краищата на връзка за данни. Така информацията пристига до всички възли, но се получава само от възела, за който е предназначена. В топологията на логическата шина средата за предаване на данни се споделя и едновременно от всички компютри в мрежата, а сигналите от компютрите се разпространяват едновременно във всички посоки по протежение на средата за предаване. Тъй като предаването на сигнали в топологията, физическата шина се излъчва, т.е. сигналите се разпространяват едновременно във всички посоки, тогава логическата топология на тази локална мрежа е логическа шина.

  

  Фигура 1 – Мрежова топология от тип шина

  Тази топология се използва в локални мрежи с Ethernet архитектура (класове 10Base-5 и 10Base-2 съответно за дебел и тънък коаксиален кабел).

  Предимства на мрежите с шинна топология:

  • повредата на един от възлите не засяга работата на мрежата като цяло;
  • мрежата е лесна за настройка и конфигуриране;
  • Мрежата е устойчива на повреди на отделни възли.

  Недостатъци на мрежите с шинна топология:

  • прекъсването на кабела може да повлияе на работата на цялата мрежа;
  • ограничена дължина на кабела и брой работни станции;
  • трудни за идентифициране дефекти на връзката

  Звездна топология

  В мрежа, изградена с топология звезда, всяка работна станция е свързана чрез кабел (усукана двойка) към хъб или хъб. Хъбът осигурява паралелна връзка между компютрите и по този начин всички компютри, свързани в мрежата, могат да комуникират помежду си.

  

  Фигура 2 – Топология на звездна мрежа

  Данните от мрежовата предавателна станция се предават през хъба по всички комуникационни линии до всички компютри. Информацията пристига на всички работни станции, но се получава само от тези станции, за които е предназначена. Тъй като предаването на сигнала във физическата звездна топология се излъчва, т.е. Тъй като сигналите от компютъра се разпространяват едновременно във всички посоки, логическата топология на тази локална мрежа е логическа шина.

  Тази топология се използва в локални мрежи с 10Base-T Ethernet архитектура.

  Предимства на мрежите със звездна топология:

  • лесно свързване на нов компютър;
  • има възможност за централизирано управление;
  • Мрежата е устойчива на повреди на отделни компютри и на прекъсвания във връзката на отделни компютри.

  Недостатъци на мрежите със звездна топология:

  • повредата на хъба засяга работата на цялата мрежа;
  • висока консумация на кабел;

  Топология на пръстена

  В мрежа с пръстеновидна топология всички възли са свързани чрез комуникационни канали в непрекъснат пръстен (не непременно кръг), през който се предават данни. Изходът на един компютър е свързан към входа на друг компютър. След като са започнали движението от една точка, данните в крайна сметка завършват в началото си. Данните в пръстен винаги се движат в една и съща посока.

  

  Фигура 3 – Топология на пръстеновидната мрежа

  Получаващата работна станция разпознава и получава само адресираното до нея съобщение. Мрежа с топология на физически пръстен използва токен за достъп, който дава на станцията правото да използва пръстена в определен ред. Логическата топология на тази мрежа е логически пръстен.

  Тази мрежа е много лесна за създаване и конфигуриране. Основният недостатък на мрежите с пръстеновидна топология е, че повредата на комуникационната линия на едно място или повредата на компютъра води до неработоспособност на цялата мрежа.

  По правило топологията „пръстен“ не се използва в чист вид поради нейната ненадеждност, поради което на практика се използват различни модификации на топологията на пръстена.

  Топология на Token Ring

  Тази топология се основава на топологията на звездния физически пръстен. В тази топология всички работни станции са свързани към централен хъб (Token Ring) като физическа звездна топология. Централният хъб е интелигентно устройство, което с помощта на джъмпери осигурява серийна връзка между изхода на една станция и входа на друга станция.

  С други думи, с помощта на хъб всяка станция е свързана само с две други станции (предишна и следваща станция). По този начин работните станции са свързани с кабелна верига, през която пакетите данни се предават от една станция на друга и всяка станция препредава тези изпратени пакети. Всяка работна станция има приемо-предавателно устройство за тази цел, което ви позволява да контролирате преминаването на данни в мрежата. Физически такава мрежа е изградена според топологията тип „звезда“.

  Хъбът създава основен (основен) и резервен пръстен. Ако възникне прекъсване в основния пръстен, той може да бъде прескочен с помощта на резервния пръстен, тъй като се използва четирижилен кабел. Повреда на станция или прекъсване на комуникационната линия на работна станция няма да доведе до повреда на мрежата, както при пръстеновидната топология, тъй като хъбът ще изключи повредената станция и ще затвори пръстена за предаване на данни.

  

  Фигура 4 – Мрежова топология на Token Ring

  В Token Ring архитектура токенът се предава от възел на възел по логически пръстен, създаден от централен хъб. Такова предаване на токени се извършва във фиксирана посока (посоката на движение на токена и пакетите с данни е представена на фигурата със сини стрелки). Станция, притежаваща токен, може да изпраща данни на друга станция.

  За да предават данни, работните станции трябва първо да изчакат пристигането на безплатен токен. Токенът съдържа адреса на станцията, която е изпратила токена, както и адреса на станцията, към която е предназначен. След това изпращачът предава токена на следващата станция в мрежата, за да може тя да изпрати своите данни.

  Един от мрежовите възли (обикновено за това се използва файлов сървър) създава токен, който се изпраща към мрежовия пръстен. Този възел действа като активен монитор, който гарантира, че маркерът няма да бъде изгубен или унищожен.

  Предимства на мрежите с топология Token Ring:

  • топологията осигурява равен достъп до всички работни станции;
  • висока надеждност, тъй като мрежата е устойчива на повреди на отделни станции и на прекъсвания във връзката на отделните станции.

  Недостатъци на мрежите с топология Token Ring: висока консумация на кабел и съответно скъпо окабеляване на комуникационни линии.

  Физическа среда за предаване

  Исторически, първите Ethernet мрежи са създадени на коаксиален кабел с диаметър 0,5 инча. Впоследствие бяха дефинирани други спецификации на физическия слой за стандарта Ethernet, позволяващи използването на различни среди за предаване на данни като обща шина. Методът за достъп CSMA/CD и всички времеви параметри на Ethernet остават същите за всяка спецификация на физическа медия.

  Физическите спецификации на Ethernet технологията днес включват следните медии за предаване на данни:

  10Base-5- коаксиален кабел с диаметър 0,5 инча, наречен "дебел" коаксиален. Има характерен импеданс 50 ома. Максималната дължина на сегмента е 500 метра (без повторители).

  10Base-2- коаксиален кабел с диаметър 0,25 инча, наречен "тънък" коаксиален. Има характерен импеданс 50 ома. Максималната дължина на сегмента е 185 метра (без повторители).

  10Base-T- кабел на базата на неекранирана усукана двойка (Unshielded Twisted Pair, UTP). Образува звездна топология с хъб. Разстоянието между главината и крайния възел е не повече от 100 m.

  10Base-F- оптичен кабел. Топологията е подобна на стандарта за усукана двойка. Има няколко варианта на тази спецификация - FOIRL, 10Base-FL, 10Base-FB.

  Числото 10 обозначава битовата скорост на тези стандарти - 10 Mb/s, а думата Base - методът на предаване на една базова честота от 10 MHz (за разлика от стандартите, които използват няколко носещи честоти, които се наричат ​​широколентови).

  Мрежови протоколи и тяхната структура

  Нека започнем с факта, че протоколът е просто установен „език“ за комуникация между програмите. По принцип какво е препращане на данни? Поредица от "битове" - нули или единици - се изпраща по кабела. Но защо този поток достига до целевия компютър и какво ще прави с този поток? Естествено трябва да има някакви правила за генериране на данни и тези правила са описани със стандартни протоколи.

  За протоколите също обикновено се казва, че има слоеве на влагане на мрежови протоколи. Какво означава това? Първо, има така нареченото физическо ниво. Това е само списък с определения за това какъв трябва да бъде мрежовият кабел, дебелината на жилата и т.н. Да кажем, че сега кабелът работи. Тогава пакети с данни могат да се изпращат по него. Но кой компютър ще приеме пакета? Тук се използва така нареченият слой на връзката - заглавката на пакета показва физическия адрес на компютъра - определен номер, твърдо свързан в мрежовата карта (не IP адрес, а MAC адрес).

  

  Фигура 1 – Структура на пакета

  Data Link Layer = Ethernet слой. Както можете да видите, пакетът съдържа параметър Ethertype, който указва типа на пакета. Самите данни зависят от този тип и тяхното съдържание вече е на мрежовия слой. Двата най-често срещани протокола са: ARP, който отговаря за преобразуването на IP адреси в MAC адреси; и най-значимият протокол е IP. Ето структурата на IP пакет (подробности за полето „Данни“ на предишната фигура)

  

  Фигура 2 – Подробности за пакета „Данни“.

  Всички данни, прехвърлени през IP, вече се изпращат до конкретен IP адрес (това не пречи на изпращането на заявки за излъчване до всички компютри в локалната мрежа - просто посочете специален IP адрес, например 192.168.255.255). IP протоколът също има разновидности - в пакета се предава число, указващо вида на протокола, в предписан формат. Например, един тип протокол, подчинен на IP, е ICMP, който се използва от командата ping, за да провери дали компютърът отговаря.

  Но най-често срещаните са следните два типа: TCP - протокол за управление на предаването и UDP - универсален протокол за дейтаграми (между другото, ние вече се издигнахме до транспортното ниво). Разликата между тези протоколи е следната: за TCP протокола се казва, че е „надежден“, т.е. по време на процеса на обмен на данни се извършва постоянна проверка: достигнал ли е пакетът до целта? Но UDP протоколът не предвижда никакъв контрол - те изпратиха дейтаграма и забравиха за нея. Кога е необходимо това? Много просто, например, когато слушате интернет радио. Ако е имало повреда и пакетът не е достигнал до вас навреме, той вече не е необходим - смущенията просто са се промъкнали - и вие слушате по-нататък. Ето структурата на TCP пакет (подробности за полето „данни“ от предишната фигура).

  

  Фигура 3 – Подробности за полето „Данни“.

  Както виждаме, пакетът показва номера на порта, към който е изпратен пакетът. Обикновено номерът на порта определя вида на протокола на ниво приложение - към кое приложение се изпращат тези данни. Нищо обаче не забранява използването на нестандартни портове за вашите услуги - това просто ще бъде по-малко удобно за потребителите. Най-известните протоколи са http (разглеждане на страници в интернет), pop3 (получаване на поща). За да не се повтарям, ще ви насоча към списъка със стандартни портове. Самите данни, получени от приложението, са вградени в TCP пакет (полето „данни“).

  По този начин получихме вид йерархия на влагане на пакети. Ethernet пакетът съдържа IP пакет, TPC или UDP пакет и вътре в него има данни, предназначени за конкретно приложение.

• Информационни технологии в научната дейност

  Плодотворното развитие на педагогическата наука може да се случи само при условие на творческо преосмисляне на натрупания от нея теоретичен и практически опит, т. в процеса на изследователска дейност. Известно е, че изследванията се основават предимно на конкретни факти, които могат да бъдат получени само чрез експерименти. Съвременната тенденция в областта на научните изследвания е да се повиши качеството и количеството на анализа на информацията, получена по време на изследването.

  Бързо развиващият се процес на информатизация на всички сфери на обществото позволява да се издигне организацията и качеството на изследователската работа на ново ниво.

  Можем условно да подчертаем пет етапа на изграждане на изследователска логика.

  Първият етап е натрупването на знания и факти:

  - избор на проблем и тема за изследване,

  Обосновка на неговата актуалност и степен на развитие;

  Запознаване с теорията и историята на проблематиката и изучаване на научните постижения в тази и сродни области;

  Проучване на практическия опит на образователните институции и най-добрите учители;

  Определяне на обекта, предмета, целта и задачите на изследването.

  За да прегледа състоянието на разглеждания проблем, млад учен обикновено отиваше в библиотеката и там претърсваше литературата по интересуващия го въпрос. Често намирането на статии (и още повече на сборници от конференции) по необходимата тема в колекциите на големите библиотеки не е лесна задача, трудоемко е и не винаги дава желания резултат.

  Проучването на наличната литература позволява да се разбере кои аспекти на проблема вече са достатъчно проучени, кои научни дискусии продължават, какво е остаряло и кои въпроси все още не са проучени. На този етап виждаме няколко възможности за използване на информационните технологии:

  1. за търсене на литература:

  а) в електронния каталог на реалната университетска библиотека, както и поръчване на литература чрез вътрешната мрежа на библиотеките;

  б) в Интернет с помощта на браузъри като Internet Explorer, Mozilla Firefox и др., различни търсачки (Yandex.ru, Rambler.ru, Mail.ru, Aport.ru, Google.ru, Metabot.ru, Search.com, Yahoo .com, Lycos.com и др.).

  Днес електронните версии на много руски вестници и списания, посветени на въпросите на възпитанието и образованието, база данни с резюмета, дисертации, курсови и дипломни работи, енциклопедии, електронни обяснителни речници, виртуални учебници по някои предмети на висшето образование за редовно и дистанционно обучение са достъпни чрез интернет от рускоезични форми на обучение, информация за някои важни събития и дейности в областта на педагогическата наука и образование. Интерес представляват електронните библиотеки, като Руската държавна библиотека www.rsl.ru, Електронната библиотека на Института по философия на Руската академия на науките www.philosophy.ru/library, Научната електронна библиотека www.elibrary.ru, както и като системи за търсене на книги в електронни библиотеки www.gpntb .ru, www.sigla.ru. Интернет предоставя и възможност за комуникация и обмен на мнения между изследователи във форуми, като Младежкия научен форум www.mno.ru/forum.

  2. за работа с литературапо време на:

  Съставяне на библиография – съставяне на списък с подбрани за работа източници във връзка с изследвания проблем;

  Резюме - сбито представяне на основното съдържание на работата;

  Водене на бележки - водене на по-подробни записи, основата на които е подчертаване на основните идеи и разпоредби на работата;

  Анотации - кратък запис на общото съдържание на книги или статии;

  Цитатите са дословни записи на изрази, фактически или числени данни, съдържащи се в литературен източник.

  С помощта на текстовия редактор MS Word можете да автоматизирате всички горепосочени операции.

  3. за автоматичен превод на текстизползване на програми за превод (PROMT XT) използване на електронни речници (Abby Lingvo 7.0.)

  4. съхраняване и натрупване на информация.

  Учителят-изследовател може да съхранява и обработва големи количества информация, използвайки CD, DVD, външни магнитни устройства, флаш устройства

  5. да планира изследователския процес.

  Системата за управление на Microsoft Outlook ви позволява да съхранявате и своевременно предоставяте информация за времето на събитие, конференция, среща или бизнес кореспонденция, свързана с изследването.

  6. комуникация с водещи специалисти.

  Препоръчително е да се свържете с водещи експерти в областта на интересите и да научите за техните нови постижения. За да направите това, трябва да се запознаете с техните публикации, да знаете тяхното месторабота и адрес за кореспонденция. Информационни технологии, използвани на този етап: глобалната Интернет, електронна поща, интернет търсачки.

  Вторият етап е етапът на теоретично разбиране на фактите:

  Избор на методология - изходна концепция, поддържащи теоретични идеи, положения;

  Изграждане на изследователска хипотеза;

  Избор на методи за изследване и разработване на методика за изследване.

  Третият етап е експериментална работа:

  Изграждане на изследователска хипотеза - теоретична конструкция, чиято истинност трябва да бъде доказана;

  Организиране и провеждане на констативен опит;

  Организиране и провеждане на уточняващ експеримент;

  Тестване на изследователската хипотеза;

  Организиране и провеждане на формиращ (контролен) експеримент;

  Финална проверка на изследователската хипотеза;

  Формулиране на изследователски заключения.

  На този етап от изследователската работа се използват информационни технологии за записване на информация за предмета и обработка на получената информация.

  Записване на данни от изследванияна експерименталния етап обикновено се извършва под формата на работен дневник на изследователя, протоколи от наблюдения, снимки, филмови и видео документи. Благодарение на развитието на мултимедийните технологии, компютърът днес може да събира и съхранява не само текстова, но също и графична и аудио информацияотносно изследванията. За целта се използват цифрови фото и видео камери, микрофони, както и подходящ софтуер за обработка и възпроизвеждане на графики и звук:

  Универсален плейър (Microsoft Media Player);

  Аудио плейъри (WinAmp, Apollo);

  Видео плейъри (WinDVD, zplayer);

  Програми за преглед на изображения (ACD See, PhotoShop, CorelDraw,);

  Програма за създаване на диаграми, чертежи, графики (Visio) и др.

  За обработка на количествени данни, получени по време на експеримент, често се използват математически методи на изследване, използващи пакети със статистически софтуер.

  Също така е необходимо да се отбележи възможността за използване на редактора на електронни таблици на Microsoft Excel за обработка на данни. Този редактор ви позволява да въвеждате изследователски данни в електронни таблици, да създавате формули, да сортирате, филтрирате, групирате данни и да извършвате бързи изчисления върху таблица с помощта на „Съветника за функции“. Можете също така да извършвате статистически операции с таблични данни, ако към Microsoft Excel е свързан пакет за анализ на данни.

  Редакторът на таблици на Microsoft Excel, използвайки вградения съветник за диаграми, също така позволява да се изграждат различни графики и хистограми въз основа на резултатите от обработката на данни, които впоследствие могат да се използват на други етапи от изследването.

  По този начин, на етапа на събиране и обработка на изследователски данни, компютърът днес може да се счита за незаменим. Той значително улеснява работата на изследователя при записване, сортиране, съхраняване и обработка на големи количества информация, получена чрез експериментиране, наблюдение и други изследователски методи. Това позволява на изследователя да спести време, да избегне грешки в изчисленията и да направи обективни и надеждни заключения от експерименталната част на работата.

  Четвъртият етап е анализ и представяне на резултатите от изследването:

  Обосновка на крайните изводи и практически препоръки;

  Научни доклади, статии, учебни помагала, монографии, книги;

  Презентации по темата на изследването.

  На етапа на регистрация на резултатите от изследването под формата на дисертация, за подготовка на научни доклади, статии, учебни помагала, монографии, книги по темата на изследването, информационните технологии също трябва да се използват активно. В този случай може да се използва горепосоченият текстов редактор MicrosoftСловои редактор на таблици MicrosoftExcel. За обработка на графични изображения и изработка на плакати, програми като PhotoShop.

  Пети етап - популяризиране и внедряване на резултатите от научните изследвания:

  Изказвания на катедри, съвети, семинари, научно-практически конференции, симпозиуми и др.;

  Публикации в медиите

  • публикации в интернет.

  За изказвания на катедри, съвети, семинари, научно-практически конференции, симпозиуми информационните технологии могат да се използват като средство за представяне на графична и текстова информация, илюстрираща доклада. В този случай можете да използвате програма за създаване на презентации и бизнес графики MicrosoftМощностТочка. Използване на програмата MicrosoftИздателвъзможно е да се изготвят и отпечатат листовки и илюстративни материали за участниците в конференцията: брошури, бюлетини, информационни листове и др.

  Освен това днес има възможност публикува статии и монографии в интернетизползване на пакети ОтпредСтраница, СветкавицаMX, МечтаУивърза създаване на уеб страници. Публикуването в Интернет е най-бързият начин за предаване на най-новата информация за напредъка и резултатите от изследванията на заинтересованите страни.

  Обобщавайки, можем да кажем, че организацията и провеждането на нито едно съвременно изследване днес не може без използването на информационни технологии. Очевидно е, че в бъдеще, с разширяването на компютърните възможности за обработка на информация и развитието на изкуствения интелект, както и нов софтуер, компютърът ще се превърне не само в многофункционален изследователски инструмент, но и в активен участник в теоретични и експериментални работа. Може би той ще успее да формализира и опише явления, считани преди това за недостъпни за математическа обработка и анализ; самостоятелно ще изказва хипотези, ще прави прогнози и ще прави предложения в хода на изследването.

• Информационни технологии в образованието

  Образователни информационни технологии- набор от методи и технически средства за събиране, организиране, съхраняване, обработка, предаване и представяне на информация, която разширява познанията на хората и развива техните способности за управление на технически и социални процеси.

  Е.И. Машбитс и Н.Ф. Talyzin разглежда образователната информационна технология като определен набор от обучителни програми от различен тип: от най-простите програми, които осигуряват контрол на знанията, до обучителни системи, базирани на изкуствен интелект.

  В. Ф. Шолохович предлага да се определи ITE от гледна точка на неговото съдържание като клон на дидактиката, който изучава систематично и съзнателно организирания процес на обучение и придобиване на знания, в който се използват средствата за информатизация на образованието.

  Анализът по същество на горните дефиниции показва, че в момента има два ясно изразени подхода за дефиниране на ITO. Първият от тях предлага да се разглежда като дидактически процес, организиран с помощта на набор от фундаментално нови инструменти и методи за обработка на данни (методи на обучение), въведени (вградени) в системи за обучение, представляващи целенасочено създаване, предаване, съхранение и показване на информация продукти (данни, знания, идеи) на най-ниска цена и в съответствие с моделите на познавателната дейност на учениците. Във втория случай става дума за създаване на определена техническа учебна среда, в която ключово място заемат използваните информационни технологии.

  Така в първия случай говорим за информационни технологии в обучението (като процес на обучение), а във втория случай за използването на информационни технологии в обучението (като използване на информационни средства в обучението).

  ITE трябва да се разбира като приложение на ИТ за създаване на нови възможности за трансфер и възприемане на знания, оценка на качеството на обучение и цялостно личностно развитие.

  В научната, методическата и популярната литература често се използва терминът нови информационни технологии (НИТ). Това е доста широко понятие за различни практически приложения. Прилагателното „ново“ в този случай подчертава иновативното, тоест фундаментално различно от предишното направление на техническото развитие. Въвеждането им е новаторски акт в смисъл, че коренно променя съдържанието на различни видове дейности в организациите, образователните институции, ежедневието и др.

  Използвайки съвременни инструменти за обучение и инструментална среда, е възможно да се създадат красиво проектирани софтуерни продукти, които не въвеждат нищо ново в развитието на теорията на обучението. В този случай можем да говорим само за автоматизиране на определени аспекти от учебния процес, прехвърляне на информация от хартиен в компютърен вариант и т.н.

  Можем да говорим за нови информационни технологии за образование само ако:

  • отговаря на основните принципи на педагогическата технология (предварителен дизайн, възпроизводимост, целеполагане, цялостност);
  • решава проблеми, които преди това не са били решени теоретично или практически в дидактиката;

  Средството за подготовка и предаване на информация на обучаемия е компютърът и информационните технологии.

  маса 1

  Информационни технологии, използвани във висшето образование в Русия

  	IT име	английско име	съкращение
  	Електронен учебник	електронен учебник
  	Мултимедийна система	мултимедийна система
  	Експертна система
  	Система за автоматизирано проектиране	компютърно проектиране система
  	Електронен библиотечен каталог	електронна библиотека
  	Банка данни, база данни
  	Локални и разпределени (глобални) изчислителни системи	Локални и широкообхватни мрежи
  	електронна поща
  	Електронно табло за обяви
  	Телеконферентна система
  	Автоматизирана система за управление на научните изследвания	Компютърна изследователска система
  	Автоматизирана система за организационно управление	Информационна система за управление
  	Настолна електронна типография	дест-топ публикуване

  По този начин, казаното по-горе, под информационна технология на обучението в професионалното обучение на специалисти се предлага да се разбира система от общи педагогически, психологически, дидактически, методически процедури за взаимодействие на учители и ученици, като се вземат предвид техническите и човешките ресурси, насочени към при проектирането и прилагането на съдържание, методи, форми и информационни средства за обучение, адекватни на целите на обучението, характеристиките на бъдещите дейности и изискванията за професионално важни качества на специалист.

  ИКТ инструменти:

  Хардуер:

  • компютър- универсално устройство за обработка на информация
  • Принтер- ви позволява да записвате на хартиен носител информация, намерена и създадена от ученици или учител за ученици. За много училищни приложения цветният принтер е необходим или желателен.
  • Проектор- радикално увеличава:
  • ниво на видимост в работата на учителя,
  • възможност учениците да представят работата си пред целия клас.
  • Телекомуникационен блок(за селските училища - предимно сателитни комуникации) - дава достъп до руски и световни информационни ресурси, позволява дистанционно обучение и кореспонденция с други училища.
  • Устройства за въвеждане на текстова информация и манипулиране на екранни обекти -клавиатура и мишка (и различни устройства за подобни цели), както и устройства за ръкописно въвеждане. Подходящите устройства играят специална роля за ученици с двигателни проблеми, например с церебрална парализа.
  • Устройства за запис (въвеждане) на визуална и аудио информация(скенер, фотоапарат, видеокамера, аудио и видео рекордер) - дават възможност за директно включване на информационни изображения на околния свят в образователния процес
  • Устройства за регистриране на данни(сензори с интерфейси) - значително разширява класа от физични, химични, биологични и екологични процеси, включени в образованието, като същевременно намалява времето за обучение, изразходвано за рутинна обработка на данни
  • Компютърно управлявани устройства- предоставят възможност на учениците с различни нива на умения да овладеят принципите и технологиите на автоматичното управление
  • Вътрешнокласни и вътрешноучилищни мрежи- позволяват по-ефективно използване на наличните информационни, технически и времеви (човешки) ресурси, осигуряват общ достъп до глобалната информационна мрежа
  • Аудио Видеосредства осигуряват ефективна комуникационна среда за образователна работа и публични събития.

  Софтуер:

  • Общо предназначение и свързано с хардуера (драйвери и др.) - дават възможност за работа с всички видове информация (виж по-горе).
  • Източници на информация- организирани информационни масиви - енциклопедии на CD, информационни сайтове и интернет търсачки, включително специализирани за образователни приложения.
  • Виртуални конструктори- ви позволяват да създавате визуални и символични модели на математическа и физическа реалност и да провеждате експерименти с тези модели.
  • Уред за упражнения- позволяват упражняване на автоматични умения за работа с информационни обекти - въвеждане на текст, работа с графични обекти на екрана и др., писмена и устна комуникация в езикова среда.
  • Тестови среди- позволяват проектиране и използване на автоматизирани тестове, при които ученикът получава задача изцяло или частично чрез компютър и резултатът от изпълнението на задачата също се оценява изцяло или частично от компютъра.
  • Изчерпателни пакети за обучение(електронни учебници) - комбинации от софтуер от изброените по-горе типове - максимално автоматизиращи образователния процес в традиционните му форми, най-трудоемки за създаване (ако се постигне разумно качество и ниво на полезност), най-ограничаващи независимостта на учителя и студент.
  • Информационна система за управление- осигуряват преминаването на информационни потоци между всички участници в образователния процес - ученици, учители, администрация, родители и общественост.
  • Експертни системи– софтуерна система, която използва знанията на експерт за ефективно решаване на проблеми във всяка предметна област.

Известно е, че науката е сфера на дейност, насочена към получаване на нови знания, която се осъществява чрез научни изследвания (НИ).

Целта на научното изследване е да се изследват определени свойства на даден обект (процес, явление) и на тази основа да се разработи теория или да се получат обобщени заключения, необходими за практиката.

Според предназначението си научните изследвания се разделят на фундаментални, приложни и развойни.

Фундаменталните (FNI) са свързани с изучаването на нови явления и закони на природата, със създаването на нови принципи на изследване (физика, математика, биология, химия и др.).

Приложните изследвания (APR) намират начини за използване на законите на природата и научните знания, получени в FNI, в практически човешки дейности.

Разработката е процес на създаване на ново оборудване, системи, материали и технологии, включително подготовка на документи за прилагане на резултатите от PNI в практиката.

Изпълнението на изследователските цели се извършва въз основа на методи. Методът е начин за постигане на цел, програма за изграждане и прилагане на теория. Научните методи на изследване се разделят на следните групи: емпирични, експериментални и теоретични. Специална група се състои от методи на научно-техническо творчество (НТТ).

Провеждат се емпирични изследвания с цел натрупване на систематична информация за процеса. Използват се следните методи: наблюдение, регистрация, измерване, анкетни карти, тестове, експертен анализ.

Експерименталното ниво на научното изследване е изследването на свойствата на даден обект по определена програма.

Теоретичните изследвания се провеждат с цел разработване на нови методи за решаване на научни и технически проблеми, обобщаване и обяснение на емпирични и експериментални данни, идентифициране на общи модели и тяхното формализиране.

На последните две нива се използват методи за моделиране, методи за анализ и синтез, логически конструкции (предположения, изводи), аналогии и идеализации.

NTT използва както гореспоменатите общи научни методи, така и евристични техники за ефективно решаване на творчески проблеми, които допринасят за най-бързото намиране на решение (инсайт), т.е. различни видове оригинални находки.

Рационалната организация на изследователската работа се изгражда с помощта на принципите на системния подход и може да бъде представена схематично, както следва: събиране и обработка на емпирична научна и техническа информация (резултатите от емпиричните изследвания са обект на теоретичен анализ и експериментална проверка), след това, с помощта на различни методи, резултатите се обработват, моделиране на различни процеси, интерпретация и т.н., завършва процеса на регистриране, представяне и публикуване на резултатите. Тези резултати представляват нова информация, която става достъпна за широк кръг изследователи.

Въз основа на задачите на научните изследвания и реда на тяхното изпълнение можем да определим следните основни направления за рационално използване на информационните технологии в научните изследвания:

1. Събиране, съхраняване, търсене и разпространение на научно-техническа информация (НТИ).

2. Изготвяне на програми за научни изследвания, избор на оборудване и експериментална апаратура.

3. Математически изчисления.

4. Решаване на интелектуални и логически задачи.

5. Моделиране на обекти и процеси.

6. Управление на експериментални инсталации.

7. Регистрация и въвеждане на експериментални данни в компютър.

8. Обработка на едномерни и многомерни (изображения) сигнали.

9. Обобщение и оценка на резултатите от изследването.

10. Регистрация и представяне на резултатите от изследването.

11. Ръководство на научноизследователски работи (НИРД).

Най-ефективно е, когато тези задачи се изпълняват в рамките на автоматизирани системи за научни изследвания (ASRS).

При систематичен подход научното изследване започва със събирането и предварителната обработка на научна информация по темата на изследването. Тази информация може да включва информация за постижения в изследваната област, оригинални идеи, открити ефекти, научни разработки, технически решения и др.

Целта на този етап е да се получат отговори на следните въпроси:

2. Какви са известните решения по изучаваната тема?

3. Какви известни методи и средства се използват за решаване на изследваните проблеми?

4. Какви са недостатъците на известните решения и по какви начини те се опитват да ги преодолеят?

Задълбоченото проучване на информацията по предмета на изследване ви позволява да елиминирате риска от ненужно време, прекарано върху вече решен проблем, да проучите подробно целия набор от въпроси по изследваната тема и да намерите научно и техническо решение, което отговаря високо ниво.

Основен източник на информация са научните документи, които според метода на представяне могат да бъдат текстови, графични, аудиовизуални и машинночетими.

Научните документи се делят на първични и вторични, публикувани и непубликувани.

Първичните документи са книги, брошури, периодични издания (списания, произведения), научни и технически документи (стандарти, ръководства). Тук е важна и патентната документация, което означава публикации, съдържащи информация за открития, изобретения и др.

Вторичните документи съдържат кратка обобщена информация от един или повече първични документи: справочници, реферативни публикации, библиографски указатели и др.

Събирането и обработката на научна информация може да се извърши по следните начини:

Анкетна карта, интервю, експертно проучване и т.н., но основата е

Работа с научно-технически документи, която включва търсене, запознаване, обработка на документи и систематизиране на информация.

Търсенето се извършва в каталози, реферати и библиографски публикации. Автоматизирането на тази процедура се осигурява чрез използването на специализирани системи за търсене на информация (IRS) на библиотеки и изследователски институти (SRI), електронни каталози, търсене в машинночетими бази данни (DB), както и използване на програми за мрежово търсене интернет .

Трябва да се има предвид, че IPS се разделят на:

Документални, позволяващи работа с пълни текстове или адреси на документи;

Фактически, които предоставят необходимата информация от съществуващи документи;

Информационно-логическите (интелигентни) представляват информация, получена в резултат на логическо търсене и целенасочена селекция в автоматизиран режим.

Ако базата данни съдържа пълните текстове на документите, тези инструменти ви позволяват да приложите процедурата за запознаване. Често за тази цел са достатъчни резюмета или анотации на документи.

При разработването и автоматизацията на научна и технологична информация преобладават следните операции:

Оформяне на справки - създаване на картотека;

Извличане на фрагменти от документи с помощта на текстови редактори;

Създаване на хипертекстови документи (структурирани).

Създаване на локални (специфични за проблема) бази данни и бази данни (KB).

По този начин използването на информационни технологии спомага за повишаване на ефективността на научните изследвания на всичките му етапи (те намаляват някои разходи за ресурси, позволяват отдалечен достъп до документи и автоматизират някои операции). В допълнение, информационните технологии гарантират точността на регистрацията на данните и в някои случаи разширяват списъка на самите данни, които могат да бъдат регистрирани. Някои области на научните изследвания изобщо не могат да съществуват без подходящи технологии (например компютърно моделиране).

Свързана информация.