Лекция Введение в курс «Компьютерные технологии в науке и образовании»

Скачать 2.16 Mb.

Название	Лекция Введение в курс «Компьютерные технологии в науке и образовании»
страница	2/42
Тип	Лекция

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Лекция

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 42

1.2. Наука как объект компьютеризации

Известно, что наука – это сфера деятельности, направленная на получение новых знаний, которая реализуется с помощью научных исследований.

Целью научных исследований является изучение определенных свойств объекта (процесса, явления) и на этой основе разработка теории или получение необходимых для практики обобщенных выводов.

По целевому назначению научные исследования делят на фундаментальные, прикладные и научные разработки.

Фундаментальные научные исследования связаны с изучением новых явлений и законов природы, с созданием новых принципов исследований (физика, математика, биология, химия и т. д.).

Прикладные исследования – это нахождение способов использования законов природы и научных знаний, полученных в фундаментальных исследованиях, в практической деятельности человека.

Разработки – это процесс создания новой техники, систем, материалов и технологий, включающий подготовку документов для внедрения в практику результатов прикладных научных исследований.
Реализация целей научных исследований выполняется на основе методов. Метод – это способ достижения цели, программа построения и применения теории.

Методы научных исследований делят на следующие группы: эмпирические, экспериментальные и теоретические. Особую группу составляют методы научно- технического творчества.

Эмпирические исследования выполняются с целью накопления систематической информации о процессе. При этом используются методы: наблюдение, регистрация, измерение, анкетный опрос, тесты, экспертный анализ.

Экспериментальный уровень научных исследований – это изучение свойств объекта по определенной программе.

Теоретические исследования проводятся с целью разработки новых методов решения научно-технических задач, обобщения и объяснения эмпирических и экспериментальных данных, выявления общих закономерностей и их формализации.
На двух последних уровнях используются методы моделирования, методы анализа и синтеза, логические построения (предположения, умозаключения), аналогии, идеализации.

В научно-техническом творчестве используются как названные общенаучные методы, так и эвристические приемы эффективного решения творческих задач, способствующие наиболее быстрому нахождению решения (озарению), т.е. разного рода оригинальные находки.

Исходя из задач научных исследований и порядка их реализации можно определить следующие основные направления рационального применения компьютерных технологий в научных исследованиях:

Сбор, хранение, поиск и выдача научно-технической информации.
Подготовка программ научных исследований, подбор оборудования и экспериментальных устройств.
Математические расчеты.
Решение интеллектуально-логических задач.
Моделирование объектов и процессов.
Управление экспериментальными установками.
Регистрация и ввод в ЭВМ экспериментальных данных.
Обработка одномерных и многомерных (изображения) сигналов.
Обобщение и оценка результатов научных исследований.
Оформление и представление итогов научных исследований.
Управление научно-исследовательскими работами.

1.3. Информационные технологии в образовании

Применение информационных и коммуникационных технологий в высшем образовании традиционно сводится к двум основным направлениям. Первое состоит в использовании возможностей этих технологий для увеличения доступности образования, что осуществляется путем включения в систему образования тех лиц, для которых иной способ может быть вообще недоступен. Необходимо сказать, что такая дистанционная форма обучения встречает множество возражений. Ее противники справедливо отмечают, что будущие студенты будут лишены всего того, что требуется для получения подлинно качественного образования: работа в лабораториях, доступ к научным библиотекам, общение с преподавателями и другими студентами на семинарах и в неофициальной обстановке.

Второе направление предполагает использование информационных технологий для изменения того, чему учить и как учить, т. е. содержания и способов обучения в рамках традиционной очной формы. Но здесь возникает весьма щепетильная проблема, связанная с тем, что внедрение передовых технологий часто создает дополнительные преимущества наиболее успевающим, активным и способным студентам, не влияя на уровень подготовки основной массы. Подобная ситуация может быть связана, например, с тем, что используемые технологии не адаптированы для системы образования и работа с ними требует специальной подготовки. Иными словами, может оказаться так, что внедрение информационных технологий в обучение на практике способствует росту или доступности образования, или его качества, – но для избранных. В то время как потребность общества состоит, естественно, в получении и доступного, и качественного образования.

Действительно, между доступностью образования и его качеством существуют вполне объяснимые противоречия. Ключевые образовательные ресурсы всегда присутствуют в строго ограниченном количестве и имеют совершенно определенный денежный эквивалент: места в аудитории, книги в научной библиотеке, лабораторное оборудование, квалифицированные преподаватели. Что предпочтительнее – концентрировать или распылять эти ресурсы, улучшать качество или расширять доступность? Или, быть может, так поднять цену образования, чтобы стало возможным обеспечение всеми необходимыми ресурсами каждого из многочисленных студентов? На первый взгляд видны только такие пути развития образования.

Тем не менее одновременное улучшение качества и расширение доступности образования возможно – история знает, по крайней мере, две таких, по своему существу, революции. Однако проблема состоит в том, что, как и в любых революциях, если что-то становится более доступным для многих, кто-то этого же лишается. То же с качеством и доступностью – улучшение в одном направлении подчас приводит к ухудшению в другом.

Две предыдущие революции одновременно расширили возможности образования как системы, добавив новые средства и изменив ее структуру. Был осуществлен переход:

• от устного диалога времен Сократа – к образовательным формам, которые включили чтение и письмо;

• от независимых ученых времен раннего Средневековья, обучающих независимых студентов тогда, когда им заблагорассудится, – к новой образовательной структуре, в которой организованные ученые и студенты работают вместе в пределах университета, колледжа, а учителя и студенти объединены в стенах школы.

Представим себе наставника, обучающего маленькую группу своих студентов только с помощью устных объяснений и обсуждений. И вот теперь те же педагог и обучаемые (школьники, студенты) смогли положиться также на чтение и письмо. Безусловно, это значительно расширило доступность образования. Слова и мысли преподавателя, ученого, мыслителя доходили уже не только до маленькой группы студентов, которым посчастливилось присутствовать в нужное время в нужном месте. Сотни студентов, а в конечном счете сотни миллионов студентов смогли изучать Платона спустя тысячелетия после его смерти. Чтение, письмо и, безусловно, добавившийся позднее печатный станок заложили основу для значительного увеличения масштабов образования даже при увеличении расстояния между студентом и педагогом. Можно сказать, что дистанционное обучение появилось на свет в тот момент, когда учитель дал студенту рукопись и сказал: «Иди и читай».

Благодаря этому «расстоянию» каждый умеющий читать студент мог теперь изучить большее число предметов. В пределах каждой предметной области студенти получили возможность познакомиться с большим количеством суждений, версий, фактов. За знания студента уже не нес ответственности только его непосредственный преподаватель. Как это ни парадоксально, но такой рост расстояния между обучаемым и преподавателем помог улучшению их диалога. Ведь не всякий студент или студент готов сразу включиться в равноправное общение с преподавателем, а читатели могут не торопиться интерпретировать вопрос преподавателя или автора книги, а думать над составлением ответа в приемлемом для них темпе. И подготовка к семинару с предшествующим чтением и записями только обогащает устный обмен мнениями.

Однако эти достоинства повлияли на стоимость образования. И хотя значительное количество студентов получило доступ к размышлениям ученых, только чтение не гарантировало понимания и, соответственно, получения знания. Ведь узнать, понял ли читатель автора, невозможно без диалога между ними. Те, кто был неграмотен, также теряли всякий доступ к образованию как учителю для многих, не имея возможности стать студентом, получающим знания из рукописей и книг. Но достижения, связанные с ростом доступности и качества образования и, соответственно, новым уровнем культуры, несопоставимы с отмеченными отрицательными моментами.

Почти через два тысячелетия после первой вторая революция собрала воедино научные ресурсы, преподавателей и студентов. Лекционные залы и библиотеки – суть тех механизмов, которые дали новый толчок к росту доступности и качества образования, поскольку интеллектуальные ресурсы были не просто собраны, но и организованы в специальные, способствующие их развитию и сохранению, структуры, в рамках которых научные исследования и обучение тесно переплелись. Получение образования оказалось теперь жестко связанным не только с местом, но и временем его получения, и это соединение в сочетании с коллективным творчеством оказали фундаментальное воздействие на наши представления об организации взаимосвязи исследовательской работы и обучения. Высшее образование стало представлять государственную ценность, появилось понятие университетского города. Конечно, такие преобразования имели свою цену. Наряду с принципиальным увеличением доступа для кого-то образование становилось невозможным, например, потому, что концентрация научных сил в университетских городах способствовала разрушению научных школ на местах. Возникли проблемы преподавания, связанные с распространением лекционной формы работы в больших аудиториях: пассивность студентов, потеря контакта со слушателями у лекторов.

Если то, что происходит в плане информатизации образования, можно назвать «третьей революцией», то здесь отчетливо просматриваются параллели с первыми двумя. Признаки этого третьего круга совершенствования доступности и качества образования легко заметить:

1) новые формы представления информации. Непосредственная, живая, или записанная предварительно мультимедийная информация, включающая не только текст, но и графические изображения, анимацию, звук и видеофрагменты, передается с помощью сети Internet или других телекоммуникационных средств, записывается на компакт-диски;

2) новые библиотеки. Возрастает объем и достижимость интеллектуальных ресурсов. Internet в сочетании с электронными каталогами библиотек обеспечивают доступ к гигантским собраниям информации, которая открыта вне зависимости от расстояния и времени. Конечно, такие библиотеки не предоставляют полного доступа к хранящейся в них информации;

3) новые формы учебных занятий. Если первая революция изменила семинар, добавив к устной форме необходимость чтения и ведения записей, а вторая революция обогатила учебный процесс благодаря лучшей его организации, то в настоящее время появилась совершенно новая возможность асинхронной, но в то же время совместной работы студентов и преподавателей в режиме виртуальных семинаров и лабораторий. Для ряда студентов такие формы работы более благоприятны, нежели традиционные, поскольку позволяют им лучше раскрыть свои возможности, работая по удобному для них графику и не сталкиваясь с лишними замечаниями;

4) новые структуры образования. Чтение и письмо способствовало появлению потребности в переписчиках рукописей, библиотекарях, а позднее – в печатниках и издателях. Появление университетской структуры образования потребовало как административных усилий по поддержанию их деятельности, так и дополнительных штатов, обеспечивающих функционирование научных лабораторий. Сегодня для придания образованию новых возможностей существующие структуры должны быть дополнены системами телекоммуникаций и иметь специалистов, обладающих необходимой компетентностью для внедрения информационных и коммуникационных технологий в образовательный процесс.

Говоря об образовательной среде как о совокупности тех ресурсов, учебных материалов, оборудования, технологий, которыми располагают педагоги и обучаемые, необходимо отметить, что каждая из рассмотренных революций коренным образом расширяла и изменяла текущее состояние этой среды. На каждом из этапов соответствующие технологии оказывали помощь как педагогам, так и обучаемым, способствовали появлению и развитию новых форм и методов обучения, научных направлений и специальностей, меняли отношения системы образования и общества.

Применение этих технологий помогало и унифицировать, и разнообразить учебные ресурсы. Столь похожее влияние оказали совершенно несхожие технологии, определявшие особенности каждой из трех революций. Бумага, перо и печатный станок – в первой; классные комнаты, лекционные аудитории, лаборатории и библиотеки – во второй; микропроцессоры и телекоммуникации – в третьей.

Однако сами по себе технологии, будь то бумага, аудитория или компьютер, не несут никаких перемен. Последствия их применения определяются тем, каким образом и с какой целью мы их используем. Именно поэтому в поисках оптимальных путей внедрения информационных и коммуникационных технологий в образование стоит обратиться к тому огромному опыту, который накоплен на протяжении столетий использования и совершенствования ключевых технологий двух первых революций, с целью повышения качества и расширения доступности образования в современных условиях.
Литература.

1. Изюмов А. А. Компьютерные технологии в науке и образовании : учебное пособие / А. А. Изюмов, В. П. Коцубинский. – Томск: Эль Контент, 2012. – 150 с.

2. Захарова И. Г. Информационные технологии в образовании: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб, заведений. – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 192 с.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 42

	Учебно-методический комплекс дисциплины «Компьютерные технологии в науке и образовании»		Учебно-методический комплекс по дисциплине компьютерные технологии в образовании и науке
	Курс лекций Ставрополь, 2015 содержание стр. Введение лекция Введение... Лекция 5: Приборы и приспособления для обнаружения и регистрации ионизирующих излучений		Конспект лекций по дисциплине «Информационные системы и технологии в науке и образовании» Введение. Содержание дисциплины и порядок ее изучения. Фактографический поиск. Математические модели фактографического поиска. Информационная...
	Отчет по лабораторной работе №1 по дисциплине: «Компьютерные технологии в науке и производстве» Целью лабораторной работы является изучение основ языка гипертекстовой разметки html		Секция: «Информационные системы и технологии в науке, технике и образовании» проектно Для любого человека актуально обеспечение безопасности помещения, являющегося его собственностью
	Учебно-методический комплекс дисциплины «компьютерные технологии в науке и технике» Учебно-методический комплекс составлен на основании требований федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального...		Российской Федерации Тольяттинский государственный университет Кафедра... Курс лекций дисциплины «Компьютерные технологии и сапр» для студентов специальностей 120500, 120507, 120700 очной
	Компьютерные информационные технологии курс лекций Именно этим определяется актуальность и необходимость освоения основ компьютерных информационных технологий. Знание компьютерных...		Компьютерные информационные технологии курс лекций Именно этим определяется актуальность и необходимость освоения основ компьютерных информационных технологий. Знание компьютерных...
	Отчет по практике «Информационные компьютерные системы и технологии... «Информационные компьютерные системы и технологии в ресторанно-гостиничном бизнесе»		Лекция I и проблема языка и сознания лекция II 31 слово и его семантическое... Монография представляет собой изложение курса лекций, про* читанных автором на факультете психологии Московского государственного...
	Лекция I и проблема языка и сознания лекция II 31 слово и его семантическое... Монография представляет собой изложение курса лекций, про* читанных автором на факультете психологии Московского государственного...		Содержание Введение Лекция Базы данных и файловые системы Файловые системы 1 Структуры файлов Лекция Ранние подходы к организации бд. Системы, основанные на инвертированных списках, иерархические и сетевые субд. Примеры. Сильные...
	Лекция 1 Введение в cals-технологии Концепция cals сначала Computer... Целью cals-технологий является повышение эффективности производства посредством применения компьютерных информационных технологий...		Лекция 1 Введение в cals-технологии Концепция cals сначала Computer... Целью cals-технологий является повышение эффективности производства посредством применения компьютерных информационных технологий...

Лекция Введение в курс «Компьютерные технологии в науке и образовании»

1.2. Наука как объект компьютеризации

1.3. Информационные технологии в образовании

Похожие: