Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Информатизация инженерного образования (выпуск 1)

.pdf
Скачиваний:
101
Добавлен:
28.06.2014
Размер:
22.7 Mб
Скачать

Предисловие

Применение информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) в обучении на современном этапе, несомненно, может явиться катализатором в решении важных социальных задач повышения доступности и качества образовательных ресурсов и услуг, реального обеспечения равных возможностей граждан в получении образования независимо от места проживания, социального статуса, уровня доходов.

Все более актуальной становится проблема подготовки кадров для информационного общества, которое приходит на смену индустриального уклада мировой экономики. Особое место в решении этой задачи отводится высшим учебным заведениям, сосредоточившим необходимые материально-технические и кадровые ресурсы. Внимание к проблемам информатизации образовательной деятельности выражается и в том, что в большинстве высших учебных заведений руководство деятельностью в сфере информатизации поручается специально назначаемому проректору.

Информатизация такой многообразной и социально-значимой сферы человеческой деятельности, каковой является система образования, охватывает множество организационных, технических, методических, педагогических, правовых проблем, решаемых в условиях постоянно расширяющегося применения средств коммуникационной и вычислительной техники. В этих условиях не обойтись без планомерной работы по повышению квалификации специалистов и, прежде всего, руководителей учебных заведений, курирующих вопросы информатизации.

Учитывая важность этих задач, Федеральное агентство по образованию запланировало в 2004 г. выполнение ряда проектов, направленных на повышение квалификации различных категорий работников образовательных учреждений в рамках Федеральной целевой программы «Развитие единой образовательной информационной среды (2001—2005 гг.)». Повышение квалификации проректоров вузов, курирующих вопросы информатизации, по результатам открытого конкурса было поручено провести Московскому энергетическому институту (техническому университету) при участии Государственного НИИ информационных образовательных технологий.

Успех выполнения подобного проекта во многом определяется правильным подбором, стилем и уровнем изложения учебно-методических материалов, предоставляемых слушателям курсов повышения квалификации. С одной стороны, следует учитывать все многообразие вопросов информатизации, которые находятся в сфере внимания проректора образовательного учреждения, а с другой — отчетливо понимать необходимые границы его компетенции в решении частных задач, например разработки электронных образовательных ресурсов.

Анализ имеющейся учебной литературы и рынка электронных образовательных ресурсов и услуг, предназначаемых для повышения квалификации и профессиональной переподготовки преподавателей и сотрудников образовательных учреждений, показал, что большинство учебно-методических пособий носят локальный характер, выделяя во всем многообразии проблем информатизации образования только частные задачи. Это оказалось неприемлемым при разработке программы и средств обеспечения для курсов повышения квалификации проректоров вузов, курирующих вопросы информатизации.

10

ПРЕДИСЛОВИЕ

В соответствии с целью и содержанием программы повышения квалификации предлагаемое вниманию читателя пособие направлено на систематическое изложение основных сведений по группам проблем, связанных с использованием информацион- но-коммуникационных технологий в деятельности образовательных учреждений.

К первой группе отнесена характеристика основных направлений и программ информатизации образования, создания и применения автоматизированных систем управления образованием, системы повышения квалификации и переподготовки кадров в области информационных технологий, нормативно-правовых основ и состояния информатизации образования.

Вторую группу составляет изложение современных представлений об основных средствах информатизации образования, к которым отнесены единая образовательная информационная среда учебного заведения, информационное обеспечение электронного обучения, электронные учебно-методические комплексы, а также средства их разработки и применения.

Технологии информатизации образования составляют третью группу проблем, выносимых на обсуждение слушателей курсов повышения квалификации. К этой группе отнесены педагогические и информационные технологии создания электронных учебников, лабораторных практикумов в единой образовательной информационной среде, контроля знаний, применения математических пакетов прикладных программ, публикации электронных образовательных ресурсов в Интернет. Здесь же рассмотрены возможности географических информационных систем и новых технологий создания баз данных, применяемых при информатизации образовательных учреждений.

В подготовке материалов пособия для курсов повышения квалификации принимали участие следующие авторы, порядок упоминания которых соответствует принятой последовательности изложения материалов:

С.И. Маслов (главы 1, 4, 5) В.П. Кулагин (параграф 1.3) В.М. Линьков (параграф 1.3)

Т.И. Гусева (глава 2, параграф 16.2) Ю.М. Кузнецов (глава 2)

А.А. Грушо (глава 2)

Б.Р. Липай (глава 3, параграф 13.5) А.Л. Конин (параграфы 6.1, 6.4) М.Б. Федоров (параграф 6.1)

И.М. Крепков (параграфы 6.2, 6.3) А.В. Беляков (параграф 6.3)

В.Б. Глаголев (параграф 6.5)

А.И. Тихонов (главы 7, 8, 15, параграфы 9.2, 10.4, 12.3, приложение 12.2) А.Н. Савкин (главы 9, 13, параграф 10.4)

А.И. Евсеев (параграфы 10.1—10.5)

А.Н. Седов (параграфы 10.1, 10.4, приложение 10.1) Е.А. Ахромушкин (параграф 10.4)

Т.М. Скворцова (глава 11)

Ю.В. Арбузов (параграфы 12.1, 12.2) А.Ю. Семенов (параграф 12.3)

В.Ф. Очков (глава 14)

11

ПРЕДИСЛОВИЕ

А.Н. Симонов (параграф 16.1) М.С. Заботнев (параграф 16.2) А.А. Сутченков (приложение 12.1).

Авторы выражают искреннюю благодарность рецензентам докт. физ.-мат. наук, проф. В.А. Горбатову и докт. философ. наук, проф. В.И. Солдаткину за конструктивные замечания и предложения, высказанные при прочтении рукописи учебного пособия.

Авторы с признательностью и вниманием примут замечания и предложения читателей, которые просим направлять по адресу: 111250, Москва, ул. Красноказарменная, д. 14. ФПКПС МЭИ.

Тел /факс: (095) 362-8907 E-mail: MaslovSI@mpei.ru Web-сайт: www.pilab.ru/portal/

Авторы

12

 

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

DNS

Domain Name Service — сервис доменных имен — сервис Интернет, осуществляю-

 

щий взаимно-однозначное преобразование доменных имен, например www.mpei.ru

 

и IP-адресов.

FTP

File Transfer Protocol — протокол передачи файлов, используемый для загрузки

 

с серверов больших объемов данных.

HTML

Hypertext Markup Language — гипертекстовой язык разметки — язык, используе-

 

мый для описания структуры и форматирования документов, публикуемых во Все-

 

мирной паутине.

HTTP

Hypertext Transfer Protocol — протокол гипертекстовой передачи данных — основ-

 

ной протокол, используемый во Всемирной паутине.

ICQ

Система интерактивного общения в Internet, позволяющая находить в сети партне-

 

ров по интересам и обмениваться с ними сообщениями в реальном времени.

IMAP

Internet Message Access Protocol — протокол доступа к сообщениям в сети Internet

 

— протокол, используемый для получения сообщений с серверов электронной

 

почты, позволяет просматривать заголовки сообщений и удалять их непосред-

 

ственно на сервере электронной почты, не загружая сообщения на компьютер

 

получателя.

IP-адрес

32-разрядное двоичное число, используемое для адресации сетевых интерфейсов

 

в Интернет, за записи IP-адресов обычно используется точечная запись в виде

 

четырех десятичных чисел от нуля до 255, разделенных точками, например

 

127.0.0.1.

IRC

Internet Relay Chart — глобальная система, посредством которой пользователи

 

могут общаться друг с другом в реальном времени.

POP3

Post Office Protocol v. 3 — протокол почтового отделения, версия 3 — протокол,

 

используемый для получения сообщений с серверов электронной почты.

SMTP

Simple Mail Transfer Protocol — простой протокол передачи почты — протокол,

 

используемый для передачи сообщений от отправителя на сервер электронной

 

почты и между серверами.

SSL

Secure Sockets Layer — протокол, гарантирующий безопасную передачу данных по

 

сети; комбинирует криптографическую систему с открытым ключом и блочное

 

шифрование данных.

URL

Uniform Resource Locator — унифицированный указатель ресурса — стандарт опи-

 

сания адресов ресурсов в Интернет.

VPN

Virtual Public Network — виртуальная частная сеть позволяет создать защищенный

 

канал передачи данных через открытую сеть.

WWW

World Wide Web — Всемирная паутина.

13

 

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

 

 

 

А

АГ

административная группа

АЕ

административная единица

АИС

автоматизированная информационная система

АЛП

автоматизированный лабораторный практикум

АЛП УД

автоматизированный лабораторный практикум удаленного доступа

АРМ

автоматизированное рабочее место

АФ

обобщенный алгоритм функционирования

АЦП

аналого-цифровой преобразователь

 

Б

БД

база данных

БЗ

база знаний

 

В

ВЛП

виртуальные лабораторные практикумы

ВОЛС

волоконно-оптическая линия связи

ВПО

высшее профессиональное образование

ВЦ

вычислительный центр

 

Г

ГИС

географическая информационная система

ГОС

государственный образовательный стандарт

 

Д

ДО

дистанционное обучение

ДОТ

дистанционные образовательные технологии

ДПО

дополнительное профессиональное образование

ДС

дидактическая система

14

 

 

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

 

 

 

Е

ЕГЭ

единый государственный экзамен

ЕОИС

единая образовательная информационная среда

 

З

ЗАО

закрытое акционерное общество

ЗУН

знания, умения, навыки

 

И

ИАИС

интегрированная автоматизированная информационная система

ИВС

информационно-вычислительная сеть

ИВЦ

информационно-вычислительный центр

ИДО

институт дистанционного обучения

ИКГ

интерактивная компьютерная графика

ИКС

интерактивный картографический Интернет-сервис

ИКТ

информационно-коммуникационные технологии

ИРИС ООП интегрированная распределенная информационная система обеспечения образова-

 

тельного процесса

ИС

инструментальная среда (система)

 

информационная система

ИТ

информационные технологии

 

К

КБ

конструкторское бюро

КДИ

компьютерные «деловые игры»

КЗ

компьютерный задачник

КИС

корпоративная информационная система

КЛП

компьютерные лабораторные практикумы

КОП

канал общего пользования

КПУ

комплекс информационных порталов и веб-сайтов университета

КС

компьютерный справочник

КСКЗ

компьютерная система контроля знаний

15

 

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

 

 

КСО

компьютерные средства обучения

КТ

компьютерный тренажер

КУ

компьютерный учебник

 

Л

ЛВС

локальная вычислительная сеть

ЛОС

лист основного содержания

 

М

МЗ

мультимедийное занятие

МК

микроконтроллер

МЭК

Международная электротехническая комиссия

 

Н

НИТ

новые информационные технологии

 

О

ОАО

открытое акционерное общество

ОГВ

орган государственной власти

ОДО

открытое дистанционное образование

ОК

опорный конспект

ОС

операционная система

ОСЭП

общеуниверситетская система электронной почты

ОУ

образовательное учреждение

 

П

ПК

персональный компьютер

ПМ

программный модуль

ПСУН

программные средства учебного назначения

ПФУД

поэтапное формирование умственных действий

ПЭВМ

персональная электронная вычислительная машина

16

 

 

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

 

 

 

Р

РГИОО

Российский государственный институт открытого образования

РЕОИС

Развитие единой образовательной информационной среды

РМЦ

Республиканский мультимедиа центр

РЦ

ресурсный центр

 

С

САДД

система автоматизированного документооборота и делопроизводства

САПР

система автоматизированного проектирования

СИИО

система интенсивного информатизированного обучения

СКЗ

система контроля знаний

СКС

структурированные кабельные системы

СЛС

структурно-логическая схема

СМИ

средства массовой информации

СУБД

система управления базами данных

 

У

УВМ

управляющая вычислительная машина

УД

удаленный доступ

УМК

учебно-методический комплекс

УСО

устройства сопряжения с объектом

УЭ

учебный элемент

УЭИ

учебное электронное издание

 

Ф

ФКТ

функциональные компьютерные тренажеры

 

Ц

ЦАП

цифроаналоговый преобразователь

ЦСКС

центральный сегмент корпоративной сети

17

 

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

 

 

 

Ш

ШИМ

широтно-импульсная модуляция

 

Э

ЭИ

электронное издание

ЭЛОС

электронный лист основного содержания

ЭТМ

электротехническое материаловедение

ЭУМК

электронный учебно-методический комплекс

18

Введение

Новые социально-экономические реалии развития России, которые характеризуются существенным повышением социальной и профессиональной мобильности ее населения, требуют поиска новых адекватных форм организации образования, способных удовлетворить возрастающие потребности граждан в получении или в совершенствовании ранее полученных знаний и умений, поскольку традиционные концепции и формы обучения в новых условиях становятся все менее эффективными.

Острую проблему в современных условиях представляет снижение уровня доступности качественных образовательных услуг и ресурсов, которые могут предоставить далеко не все учебные заведения. Ведущие образовательные учреждения, обладающие квалифицированными преподавателями и другими образовательными ресурсами, в подавляющем большинстве случаев концентрируются в крупных и прежде всего в столичных городах, где стоимость жизни значительно выше средней по стране. Учитывая многократное увеличение стоимости транспортных услуг, следует констатировать, что эти учебные заведения теряют свой общегосударственный или региональный статус. На пути к получению образования для многих граждан реально возникают труднопреодолимые финансовые барьеры.

В то же время нельзя не заметить того факта, что современный мир практически стал информационно единым благодаря повсеместному применению средств информационно-коммуникационных технологий, которые становятся неотъемлемым атрибутом профессиональной деятельности десятков миллионов людей. Еще более широкие масштабы применения компьютеров и коммуникационных сетей в повседневной жизни.

Словосочетание «Информатизация образования», вынесенное в заголовок рассматриваемого учебного пособия, на взгляд человека непосвященного, выглядит парадоксально, поскольку обмен информацией между учителем и учениками лежит в основе обучения, в значительной мере определяя его сущность. Тем не менее, этот термин получил широкое распространение для описания процессов развития современных образовательных систем в тех случаях, когда речь идет о различных аспектах использования компьютеров, компьютерных сетей и соответствующих информационных технологий в обучении и управлении образовательными учреждениями.

Цель информатизации образования нельзя рассматривать в отрыве от целей самого образования, которые изменяются по мере развития и усложнения научных знаний, накопления информации об окружающем нас мире. Если несколько десятилетий назад полученного в молодости образования человеку хватало практически на весь период его профессиональной деятельности, то в настоящее время, например, за срок подготовки специалиста в области техники и технологий может дважды кардинально измениться состав применяемого промышленного или бытового оборудования. Без учета этого и других обстоятельств невозможно определить цели, организовать процесс подготовки специалистов и обеспечить его требуемыми ресурсами.

19