2535

сти как специалиста на рынке труда, способной не только решать задачи во всех видах своей деятельности, но и отвечать за их решения. Этот процесс внес существенные коррективы в содержание технологии обучения, которые должны соответствовать современным технологическим возможностям. Компьютерные технологии стали неотъемлемой частью образовательного процесса, значительно повышая его качество и эффективность, активируя мотивацию познавательной деятельности в процессе обучения. Вопрос применения информационных технологи в образовании, в том числе и профессиональном, привлекает в последние годы большое внима-

ние в отечественной педагогической науке и находит свое отражение в трудах А.П. Ершова, Б.С. Гершунского, Г.М. Клеймана, Е.И. Машбица, В.М. Монахова, И.В. Роберт, Б. Хантера.

Вдокладе ЮНЕСКО об основных направлениях деятельности в области образования и информатики после Первого Международного конгресса «Информатика и образование» указано, что важна не сама технология, а ее взаимодействие с обучением и ее роль в контексте системы образования в целом.

Современные информационные технологии позволяют наглядно представить материал, а также использовать в процессе обучения различные комбинированные формы представления информации – данные, графическое изображение, стереозвучание, анимация, доступ к различным информационным ресурсам, возможность организации модульного представления информации. При этом следует отметить, что информационные ресурсы России составляют объем более 170 терабайт – это более 1000000 уникальных архивных фондов, 130000 библиотек, около 1000000 баз данных.

С развитием информационных технологий профессиональная деятельность педагога вышла за рамки аудиторной деятельности. Огромное место в их деятельности стал занимать Интернет, который дает большие возможности для самообразования и совершенствования профессиональных качеств не только преподавателя, но и предоставляет доступ к учебной информации, необходимой для самосовершенствования студентов.

Как отмечает Келли М. Фрэнсис «благодаря Интернету различные стороны глобализации (научная, технологическая, экономическая, культурная и образовательная) оказали весьма значительное влияние как на традиционные очные учебные заведения, так и на развитие разнообразных образовательных новшеств, таких как дистанционное обучение и виртуальные университеты. Во всех этих организациях глобализация требует глубоких и радикальных перемен структуры, методики преподавания и исследований, а также подготовка управленческого и преподавательского персонала» [1].

Внастоящее время широкое применение в образовании получили:

41

1.Компьютерные и обучающие программы, к которым относятся: компьютерные учебники; тестовые системы; тренажеры и имитационные программы; различные лабораторные комплексы; экспертные системы.

2.Электронные библиотеки, позволяющие реализовать доступ к мировым информационным ресурсам.

3.Дистанционное обучение, позволяющее организовать обучение на расстоянии.

4.Телекоммуникационные системы, реализующие электронную почту, телеконференции и т.д.

Однако в России наибольший акцент делается на дистанционное обучение. С 2003 года, кода был подписан Закон «О внесении изменений и дополнений в Закон Российской Федерации «Об образовании» и Федеральный закон «О высшем и послевузовском профессиональном образовании», дистанционные технологии стали юридически признанными. Они не заменяет, а дополняет очную и заочную формы обучения. Российская концепция развития дистанционного обучения основывается на:

важности создания единой национальной системы дистанционного обучения;

необходимости стандартизации курсов дистанционного обучения;

сертификации учебных заведений в системе дистанционного обу-

чения.

При этом У. Хассон и Э. Уотермен отмечают, что «любое обсуждение проблем качества дистанционного образования неминуемо затронет подбор, переподготовку и поддержку преподавательского состава, участвующего в технологичной программе обучения. В традиционной академической среде преподаватели тщательно выбираются по очень жестким критериям, которые в основном носят академический характер, с учетом сопутствующих факторов, наличия исследовательских работ и публикаций и пр. Критерии подбора преподавателей для программ дистанционного обучения должны быть в первую очередь академическими» [3].

Дистанционное обучение особенно актуально для жителей отдаленных регионов, а также для людей с малой подвижностью. При этом его эффективность возможна лишь при создании высококачественных муль- тимедиа-продуктов учебного назначения по изучаемым дисциплинам. Однако это требует больших финансовых влияний и не всегда реализуется.

У данного вида обучения существуют свои плюсы и минусы для обучающихся.

К плюсам дистанционного образования можно отнести:

Обучение в индивидуальном темпе.

Обучающийся может выбрать любой из многочисленных курсов обучения, а также самостоятельно планировать время, место и продолжительность занятий.

42

Независимость от географического и временного положения обучающегося и образовательного учреждения.

Эффективная реализация обратной связи между преподавателем и обучаемым является одним из основных требований и оснований успешности процесса обучения.

Использование в образовательном процессе новейших достижений информационных и телекоммуникационных технологий.

Равные возможности получения образования независимо от места проживания, состояния здоровья, элитарности и материальной обеспеченности обучаемого.

Комфортные условия для творческого самовыражения обучаемого. Но существуют и очевидные минусы:

Отсутствие очного общения между обучающимися и преподава-

телем.

Для дистанционного обучения необходима жесткая самодисциплина, а его результат напрямую зависит от самостоятельности и сознательности учащегося.

Необходимость постоянного доступа к источникам информации, нужна хорошая техническая оснащенность.

Недостаток практических занятий.

Отсутствует постоянный контроль над обучающимися.

В дистанционном образовании основа обучения только письменная.

Наиболее известными в России центрамидистанционного образования считаются следующие учреждения: Институт дистанционного образования МЭСИ; Центр дистанционного обучения (Московский государственный индустриальный университет); Русский гуманитарно-технический колледж «Тантал»; Московский государственный социальный университет; Европейская школа корреспондентского обучения (ЕШКО); Отраслевой научноисследовательский учебно-тренажерный центр (ОНУТЦ) ОАО «Газпром»; Московский учебный центр Р. Хаббарда; Институт «Высшие Столыпинские курсы государственного права и управления»; Российский государственный открытый технический университет путей сообщения;Центр дистанционного образования МИЭМ; Электронный университет Центра «Истина» (РУДН); Международный институт экономики и права (МИЭП); Международный институт менеджмента «ЛИНК»; Современный гуманитарный университет (СГУ); Открытый университет технологий, предпринимательства и экологии; Институт новых форм обучения (Мин. образование РФ); Университет дистанционного обучения г.Хаген (Германия).

Таким образом, дистанционное обучениепозволяет получить образование людям не способным по каким-то причинам обучаться непосредственно в ВУЗе. При этом обучение будет эффективным только в том случае, когда сту-

43

дент стремится получить не только диплом, но и знания. На сегодняшнийдень развитие дистанционного обучения набирает обороты и в нашем ВУЗе.

Библиографический список

1.Келли М. Фрэнсис. Политические последствия электронного обучения // Высшее образование в Европе. Том XXVII, №3, 2002.

2.Федорчук С.В. Развитие информационных технологий в современном обществе: основные тенденции и история проблемы // http://io.nios.ru/old/releases.php?num=08&div=03.

3.Хассон У., Уотермен Э. Критерии качества дистанционного образования // Высшее образование в Европе. Том XXVII, №3, 2002.

УДК 378.1:004.09

ЭЛЕКТРОННЫЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ КАК СОСТАВЛЯЮЩАЯ ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ ОБРАЗОВАНИЯ

Е.А. Степанова, канд.биол.наук, доц Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия

На современном этапе одним из способов интенсификации учебного процесса является сопровождение его использованием современных информационных технологий.

Актуальность использования информационных технологий в образовании определяется следующими причинами:

-широкими возможностями информационных технологий по индивидуализации образования;

-обеспечением широкой зоны контактов;

-предоставлением широкого поля для активной самостоятельной деятельности обучающихся;

-возможностью общения через Интернет с любым человеком, независимо от его пространственного расположения и разности временных полюсов;

-высокой наглядностью представления учебного материала, особенно при моделировании явлений в динамике;

-все возрастающими интерактивными возможностями информационных технологий.

В частности следует отметить электронные образовательные ресурсы

ввиде учебно-методических комплексов, охватывающих как методическую, так и технологическую компоненту преподавания дисциплины, что способствует развитию самостоятельной, поисковой, научноисследовательской деятельности студентов, повышению их профессионального интереса. Это обусловлено тем, что качественно разработанные электронные образовательные ресурсы являются катализатором перехода к

44

личностно ориентированному обучению. Их использование в учебном процессе позволяет повысить уровень мотивации обучающихся к освоению дисциплины и создает благоприятные условия для реализации познавательного потенциала личности.

Методическая компонентаэлектронногообразовательногоресурса должна быть ориентированана индивидуализацию процессаобучения и учитыватьсоответствие воздействий преподавателя познавательным, интеллектуальным и другим возможностям студентов;соответствие деятельностипреподавателя и студентоввозможностям современныхинформационныхтехнологийобучения; моделирование деятельностипреподавателя истудентов применительнок требованиям современных условий жизнедеятельностис учетом социальноэкономическихособенностейразвития общества, когда конечная цельпроцесса обучения рассматривается некак передача определенныхзнаний, уменийи навыков, а какформирование устудентовспособов предстоящейпрофессиональнойдеятельности. Посредством внедрения электронныхобразовательныхресурсовпроисходит преодоление рядасущественныхпротиворечий, характерныхдля традиционнойсистемыобучения. Срединаиболеесущественныхи типичныхдля системывысшего образования можно выделитьпротиворечие междуабстрактным характером преподаваемой учебнойинформации иреальным предметом предстоящей профессиональнойдеятельности, а также междуобщепринятой исполнительскойпозициейобучаемогои требуемойинициативной позициейспециалиста [1]. Преодолениеэтихпротиворечийспособствует целевойориентации высшегопрофессиональногообразования на конечныйрезультатобучения и тем самым обуславливаеториентациюнакомпетентностную модель подготовки. Т.е., когдазнание является реальным отражением действительности, процесстрансформацииличности обучающегося в личностьспециалиста, асоответственноиформирование унее соответствующихсоциальных качестви установок, происходитещена этапе обучения в вузе.

При разработке технологической компоненты образовательного ресурса следует учитывать, что он долженбыть направлен на дифференциацию учебного процесса, способствуя индивидуальной образовательной траектории каждого конкретного студента. Т.е. чтобы студенты, неуспевающие полностью усвоить учебный материал на занятиях, смогли его более детально проработать дома, используя электронное пособие. Соответственно это будет способствовать их успешной адаптации в конкретной научной сфере. В отличие от печатных источников, являющихся носителями только теоретического материала, содержание электронного образовательного ресурса могут включать как текстовая и графическая, так и мультимедийная информация на фоне соблюдения общих принципов системности изложения. Это позволяет эффективно реализовывать практическую составляющую учебного процесса, направленную на формирование умений и навыков, необходимыхдля изучения конкретной дисциплины. Визуализация этапов учебной деятельности на осно-

45

ве внедрения в пособие видеороликов, презентаций, звукового сопровождения, предоставляет возможность получения образной информации, которая усваивается и воспроизводится значительно лучше, чем текстовая. Кроме того, это способствует интеграции образования с производством, так как позволяет моделировать производственные ситуации в рамках учебной деятельности студентов. В настоящее время существует множество программ для оформления собственных материалов в электронные ресурсы. Здесь следует отметить систему Microsoft HTML Help, которая позволяет создавать их даже пользователям, не имеющим профессиональных навыков владения ПК. При этом созданное пособие имеет вид стандартной справки для Windows-приложений. Такой учебник имеет расширение *.chmи не требует для использования на ПК установки какого-либо специального программного обеспечения. Немаловажным фактором является бесплатное распространение компанией Microsoft инструментального пакета даннойсистемы– Microsoft HTML Help Workshop.

Таким образом, современные средства и методы информатики предоставляют неограниченные возможности совершенствования образовательного процесса, позволяя реализовывать его в вузе на принципиально новом уровне. Однако следует учитывать, что чем совершеннее электронный образовательный ресурс, тем больше знаний и труда в него вложено. Поэтому сам преподаватель должен в полной мере иметь представление о прогрессивных технических и программных инновациях, дающих возможность предоставлять и обрабатывать учебную информацию различных типов и, соответственно стремиться к повышению собственного уровня информационной компетентности.

Библиографический список

1. Захарова, И.Г. Информационные технологии в образовании / И.Г. Захарова. – М. : Изд.центр «Академия», 2005. – 192 с.

УДК 624.04

КОДИРОВАНИЕ РЕЧИ В СИСТЕМАХ СТАНДАРТА TETRA

А.Т. Тлеубергенов, студент, бакалавр техники и технологий Евразийский национальный университет им. Л.Н.Гумилева (г. Астана)

TETRA (Terrestrial Trunked RAdio) – цифровая радиосистема, отли-

чающаяся высоким качеством передачи речи и более экономичным использованием радиочастот. Абоненты PMR (Professional Mobile Radio) часто работают в условиях высокого уровня окружающего шума. При созда-

46

нии оборудования систем стандартов TETRA эта особенность была принята во внимание. Оно обеспечивает необходимые в таких случаях большую мощность выходного звукового сигнала, его хорошее качество (минимальные искажения, четкость речи).

В стандарте TETRA применяется метод уплотнения каналов на осно-

ве метода TDMA (Time Division Multiple Access). На одной несущей часто-

те в полосе 25 кГц может быть организовано до четырех независимых временных (информационных) каналов, что позволяет вести переговоры по радиоканалу одновременно с передачей данных. Это позволяет упростить радиочастотную часть оборудования базовой станции (требуется только один ретранслятор, фидер, и т.д. на четыре рабочих канала). Система TETRA имеет высокую спектральную эффективность, позволяя в полосе шириной 1 МГц разместить до 160 речевых каналов. В радиоканале используется относительная фазовая модуляция типа π/4 – DQPSK (Differential Quadrature Phase Shift Keying), при которой каждому символу модуля-

ции соответствует передача 2 бит информации, что дает повышенную эффективность использования радиоспектра 6,25 кГц на канал.

Цифровые системы предоставляют пользователю множество возможностей кодирования информации. Шифрование речи реализуется в виде цифровой обработки низкоскоростного потока данных, что позволяет использовать сложные алгоритмы с высокой криптостойкостью, не ухудшающие качество восстановленной речи. В цифровых транкинговых системах не возникают проблемы несоответствия скремблированных радиопереговоров, которые свойственны аналоговым системам.

Кодирование и декодирование – это любое преобразование сообщения в сигнал и, обратно, сигнала в сообщение путем установления взаимной адекватности. Преобразование будет оптимальным, если в результате производительность источника и пропускная способность непрерывного канала окажутся равными, т. е. полностью используются возможности канала. Обычно преобразование разбивают на два этапа: этап модуляциидемодуляции, позволяющий перейти от непрерывного радиоканала к дискретному; этап кодирования–декодирования, где все операции выполняются над последовательностью символов.

Само кодирование–декодирование по своим функциям имеет два этапа: исключение избыточности в принимаемом от источника сигнале (экономное кодирование, направленное на то, чтобы передаваемый сигнал имел максимальное среднее количество информации на символ); внесение избыточности в передаваемый по каналу цифровой сигнал (помехоустойчивое или избыточное кодирование) для повышения достоверности передаваемой информации.

Примером экономного кодирования является передача речевого сигнала по цифровым каналам. С учетом объема алфавита в двоичном канале

47

это потребует скорость передачи 25…50 бит/с. Если исключить избыточность, зависящую от вероятности появления букв и их корреляции в тексте, то скорость передачи снижается до 10 бит/с.

При помехоустойчивом кодировании в поток передаваемых символов вводятся дополнительные символы для исправления появившихся на приемной стороне ошибок. Это требует увеличения скорости передачи по каналу. Как вносятся избыточные символы, определяет тип кода. В частности, в блочном (n-k) – коде группе из k символов источника ставится в соответствие n символов, передаваемых по каналу, где n>k.

Передача речевых каналов в полосе 25 кГц стала возможной из-за применения в стандарте TETRA низкоскоростного кодера речи с алгорит-

мом ACELP (Algebraic Code-Excited Linear Predictive, кодирование с ли-

нейным предсказанием с многоимпульсным кодовым возбуждением на основе алгебраического кода), являющегося наиболее помехоустойчивым из известных алгоритмов помехоустойчивого кодирования. Этот алгоритм кодирования/декодирования базируется на методе, дополненном специальными кодовыми книгами алгебраической структуры. Термин “algebraic” подчеркивает тот факт, что кодовая книга является фиксированной, то есть хранящиеся в ней параметры рассчитываются заранее и в процессе работы не обновляются. Кодек, функционирующий по алгоритму ACELP, использует упорядоченную совокупность выборок белого гауссовского шума с нулевым средним значением и единичной дисперсией, которая используется при синтезе речевого сигнала. Кодек ACELP сжимает сегмент речевого сигнала длительностью 30 мс (16 выборок Х 8 кГц = 128 кбит/с) в соответствии с набором кодовой книги и формирует набор закодированных речевых сигналов, которые передаются со скоростью речевого кодека 4,8 кбит/с (скорость цифрового потока на выходе кодека). До поступления речевого потока на вход модулятора к нему добавляется корректирующий код, после чего производится межблочное перемежение. Для обеспечения требуемой скорости канала TETRA (7,2 кбит/с) и показателей качества речи производительность кодека должна составлять не менее 15 MIPS (Million Instructions Per Second).

Отмеченные свойствакодекагарантируются следующимиегофункциями:

-оценка важности элементов речи SIF (Speech Importance Factor). Эта функция анализирует каждый речевой кадр. В результате анализа кадру присваивается необходимый уровень защиты (низкий, средний высокий);

-установления комфортного уровня шума CNF (Comfort Noise Function). Данная функция генерирует специальный кадр, применяемый для замены некачественных кадров речи, либо кадров, которые служат для передачи управляющих сигналов;

-заимствования кадров FSF (Frame Stealing Function).

48

Для достижения необходимой чистоты речи при передаче сигнала по радиоканалу применяются методы FEC (Forward Error Correction, прямая коррекция ошибок) и циклического избыточного кодирования CRC (Cyclic Redundancy Code). Цифровые данные с выхода речевого кодека подвергаются блочному и сверточному кодированию, перемежению и шифрованию (скремблированию), после чего формируются информационные каналы. В частности, сверточное кодирование служит мощным средством борьбы с одиночными ошибками, хотя и не обеспечивает их обнаружение. Перемежение преобразует групповые ошибки в канале связи в одиночные.

Скремблирование (от англ. scramble, перемешивать) обеспечивает преобразование входной информационной последовательности в выходную путем ее побитного сложения с использованием микросхем «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ». Из 7,2 кбит/с для передачи оцифрованного и сжатого речевого сигнала используется 4,8 кбит/с, а оставшиеся 2,4 кбит/с отводятся для передачи кода коррекции ошибок.

FEC является помехоустойчивым кодированием, которое автоматически исправляет или обнаруживает ошибки за счет введения избыточных символов в передаваемый сигнал, т.е. без применения обратного канала. Чем больше избыточность, тем выше корректирующая способность кода и тем сложнее техническая реализация. Использование FEC – кодов целесообразно в тех случаях, когда обеспечивается выигрыш в отношении сигнал/шум. Типичными представителями FEC служат коды БЧХ, сверточные коды и др. CRC - это метод обнаружения ошибок, основанный на разбиении исходного потока битов на блоки и делении количества битов блока на определенное число.

В реальных условиях ошибки, вызванные помехами, и вероятное прерывание вследствие замирания и затенения не влияют на доступность каналов связи TETRA. Прерывания нейтрализуются с помощью схемы кодирования ошибок TETRA и обрабатываются соответствующими протоколами канала связи.

Библиографический список

1.Климась Г.Г., Полюдов А.В. Accessnet-T – Система стандарта TETRA // Мобильные системы. – 2002, №5, С.54-59.

2.Информационные технологии в радиотехнических системах: Учеб.пособие. – 2-е изд., перераб. и доп. / В.А. Васин, И.Б. Власов, Ю.М. Егоров и др.; Под ред. И.Б. Федорова. – М.: Изд-во МГТУ им.Н.Э. Баумана, 2004, 768 с.

УДК 81

ПРИМЕНЕНИЕ ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОПТИМИЗАЦИИ ПРОЦЕССА ОБУЧЕНИЯ.

49