Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Цифровые технологии в образовании (Digital Technologies in Education). Билингвальное учебное пособие
.pdf
71
Технология электронного документооборота как правило имеет три
компонента:
1. Систему управления документами (систему управления потоками до-
кументов) – docflow.
2. Систему массового ввода бумажных документов (систему поточного
сканирования и распознавания документов). Поточное сканирование – массовое сканирование документов, с последующим помещением отсканированных образов в базу данных системы учёта. В настоящее время в системе
образования поточное сканирование применяется после проведения итоговой аттестации в виде ОГЭ и ЕГЭ, когда бланки сканируются для загрузки
в единую информационную систему.
3. Систему автоматизации деловых процессов (потоки управления рабо-
тами) workflow.
Системы электронного документооборота в школе представляют собой
специализированные программные продукты для автоматизации процессов обработки и передачи документов в учебном учреждении. Они предназначены для упрощения работы с документами, сокращения затрат времени на их обработку, повышения эффективности внутренних коммуникаций и обеспечения безопасности хранения информации. В качестве видов
СЭД в образовательной организации выделяют:
– организационно-административные, предназначенные для организации образовательного процесса, а также для бесперебойной работы образовательной организации в целом, начиная от контроля за движением контингента, заканчивая модулями отчетности перед надзорными органами,
управлением системой питания и др. Функциональными возможностями
таких систем являются: электронное подписание документов с использованием электронной цифровой подписи, оперативный и надежный обмен документами (передача документов между сотрудниками школы, руководством, учениками и родителями через защищенные электронные каналы
связи); централизованное хранение и структурирование документов для
удобного доступа и поиска; управление рабочим процессом (распределение рабочих задач, контроль исполнения поручений и задач, согласование
документов); отчетность и аналитика; безопасность данных (защита конфиденциальности и целостности информации, контроль доступа к документам);
– организационно-методические, ориентированные на полную или частичную автоматизацию образовательного процесса, включают такие функциональные возможности как заполнение электронных журналов и днев-
72
ников, автоматизация подачи учебного материала в разных форматах и контроль его освоения, аналитика для педагога и выгрузка необходимых отчетов по прогрессу учащихся для администрации.
Системы электронного документооборота в образовательной организации позволяют решить такие задачи, как: уход от накапливания чрезмерного количества документации, ее дублирования; сокращение времени доступа к информации; минимизация риска попадания данных в чужие руки;
снижение расходов на печать документации; значительные затраты времени на подготовку и согласование бумаг. Хотя, современная практика показывает, что зачастую в образовательных организациях наблюдается не
переход к электронному документообороту, а дублирование традиционной
системы документооборота в печатной форме, что увеличивает нагрузку на
педагогических работников и административный, вспомогательный персонал.
Технология обработки числовой информации
Числовая информация – это наборы (массивы) числовых данных, с которыми приходится работать педагогу как при организации деятельности обучающихся (например, объяснении порядка сбора экспериментальных данных и их первичной обработки в течение лабораторных занятий), так и при
выполнении собственных функциональных обязанностей (составление отчетной документации, включающей расчетные характеристики, отчетность
по научно-исследовательской и инновационной работе).
В качестве средств ИКТ для автоматизации работы с числовой информацией, используются программы-калькуляторы, табличные редакторы (табличные процессоры, или «электронные таблицы»), интегрированные математические пакеты и среды, а также сетевые табличные редакторы. Рассмотрим каждую категорию более подробно.
1. Программы-калькуляторы, позволяют пользователю выполнять арифметические, алгебраические и геометрические расчеты, дают возможность
вычислять сложные выражения и, самое важное, при использовании программы-калькулятора, установленного на ПК, – копировать результат в другие приложения. Одним из самых распространенных примеров программыкалькулятора является приложение «Калькулятор» для ОС Windows. Он работает в нескольких режимах: «обычный», «инженерный», «построение
графиков», «программист». Кроме того, он позволяет вычислять диапазон
по датам и работает как конвертор валют, объемов и длин. В последних версиях ОС Windows можно просмотреть журнал вычислений. В стандартном
(«обычном») режиме можно выполнять простые арифметические опера-
73
ции, возведение в квадрат и извлечение квадратного корня. В «инженерном» режиме добавляется возможность выполнения алгебраических и тригонометрических вычислений. Режим «программист» дает возможность работать с различными системами счисления.
2. Табличные редакторы (табличные процессоры) – более сложное по
сравнению с программами-калькуляторами программное средство работы
с числовой информацией, которое позволяет решать целый комплекс задач:
– производить автоматизированный расчет по заданной формуле
применительно к группе данных;
– наглядно представлять результаты расчетов в виде графиков и
диаграмм;
– выполнять все этапы математического моделирования;
– работать с базами данных и др.
Часто табличные редакторы называются «электронными таблицами»,
однако «электронная таблица» – это объект, создаваемый и в дальнейшем
изменяемый программой «табличный редактор» и если необходимо характеризовать именно программу, то корректнее применять термин «табличный редактор». Файл, который формируется табличным редактором
(внутри него собственно и существует электронная таблица), называется
книгой; по умолчанию при создании книга содержит от одного до трёх листов, имеющих внешний вид таблицы. Однако следует помнить, что это служебная разметка, и при копировании таблицы в другое приложение нужно
предварительно отформатировать границы таблицы, то есть «проявить» эти
границы. Для MS Excel следует выделить диапазон ячеек – на вкладке «Главная» выбрать значок «Границы».
Минимальным структурным элементом электронной таблицы является
ячейка, ячейки в свою очередь объединяются в строки (в табличном процессоре строки нумеруются цифрами) и столбцы (обозначаются буквами33).
Кроме того, объектом для работы в электронной таблице является диапазон
ячеек – множество ячеек, образующих в таблице область прямоугольной
формы. Каждая ячейка имеет собственное имя (иногда используется термин «адрес ячейки»), которое складывается из номера строки и имени
столбца, на пересечении которых она располагается, например A1, C56.
33
В современных табличных редакторах столбцы также могут обозначаться цифрами,
если такой режим непривычен, то можно перейти от цифрового отображения маркеров
столбцов к буквенному - необходимо воспользоваться настройками, которые, например, в табличном редакторе Microsoft Excel вызываются следующим методом: Файл –
Параметры – в появившемся окне слева выбрать Формулы – найти раздел «Работа с формулами» - убрать «галочку» с пункта «Стиль ссылок R1C1»
74
В ячейке могут храниться данные различных типов: числового (целого
или вещественного), текстового, денежного, финансового, даты или времени и др. Изменить формат ячейки можно либо с помощью соответствующей кнопки на панели инструментов, либо посредством выбора с помощью
выбора команды «Формат ячеек» контекстного меню, с помощью которого
так же можно менять форматирование ячеек и их содержимого.
Текущей, или активной, ячейкой называется выделенная в данный момент полужирной рамкой ячейка (ее еще называют табличным курсором),
в выделенную ячейку возможен ввод данных или редактирование содержимого ячейки.
Наиболее распространенными табличными процессорами являются MS
Exel и Calc, табличный процессор, входящий в состав офисного пакета
LibreOffice (преемник табличного процессора OpenOffice Calc).
Формула в табличном процессоре начинается со знака «=» («равно») и
записывается в виде арифметического выражения (в одну строчку). Формула может содержать числа, константы, знаки арифметических операций,
функции, скобки и адреса ячеек. В таких выражениях требуются дополнительные скобки для соблюдения правильной последовательности выполнения действий. Например,
Алгебраическое выражение:
,
Преобразуется в арифметическое выражение:
, где А1 – адрес ячейки, в которой содержится значение переменной х
из исходной формулы.
В верхней части окна над обозначением столбцов находится строка
ввода (строка формул) для того, чтобы видеть вводимые в текущую ячейку
данные. В этой строке можно просмотреть и отредактировать формулу, которая хранится в ячейке, тогда как в самой ячейке при ее выделении можно
увидеть только результат вычисления по формуле.
Адресация ячеек в текстовом процессоре может быть относительной
(например, В2) и меняться при копировании/переносе формул или при заполнении ячеек при помощи функции «автозаполнения»; абсолютной
(например, $В$2) и не меняться при копировании и переносе формул; смешанной (например, $В2 или В$2) и меняться частично.
3. Интегрированные математические пакеты и среды, – программное
обеспечение для обработки числовой информации, применяется, когда
необходимо моделирование, расчет систем уравнений; наглядное представление результатов моделирования и исследований; комплексная обработка и визуализация статистических данных. Значительная часть функций
75
математических пакетов реализуется за счет использования высокоуровневых языков программирования. Пример таких программ: проприетарные
пакеты многофункционального назначения – MatLab (производитель
MathWorks), MathCad (производитель PTC), Maple (производитель
Maplesoft), Mathematica (производитель Wolfram Research); проприетарные
статистические пакеты SPSS – Statistical Package for the Social Sciences (производитель IBM), Statistica (производитель StatSoft); свободно-распространяемые математические пакеты – OpenEpi, Maxima, Scilab (полусвободная
лицензия)
4. Сетевые табличные редакторы – сетевые (не устанавливаемые на ПК)
аналоги табличных процессоров, позволяющие работать с разными видами
информации, производить вычисления, строить графики и диаграммы. Сетевые табличные редакторы, как и другие сетевые сервисы, позволяют работать совместно над одним документом нескольким членам ученического
или педагогического коллектива (что удобно при дистанционном и смешанном формате обучения, при организации проектной деятельности школьников). Интерфейс сетевых табличных редакторов очень схож с меню и панелями инструментов табличных процессоров. Кроме того, удобно то, что
возможна конвертация из облачного редактора, в форматы файлов, характерные для установленных (локальных box-версий) табличных редакторов,
например, в формат MS Excel.
Технология обработки графической информации
Графическая информация – картины, рисунки, фотографии, графики,
схемы, видеоизображение на экране телевизора или компьютера. Когда
речь идет об использовании графической информации с применением
средств компьютерной техники, то речь идет о компьютерной графике.
Компьютерная графика, с одной стороны, - область деятельности, в которой компьютерная техника и специальное программное обеспечение используются в качестве инструмента для создания и редактирования изображений, а также для оцифровки визуальной информации, полученной из реального мира, с целью дальнейшей её обработки и хранения. С другой стороны, компьютерная графика - это разные виды графических объектов, созданных или обработанных с помощью компьютеров.
В общепринятом понимании понятие «компьютерная графика» тождественно понятию «графическая информация в цифровом виде».
Компьютерная графика применяется для наглядного представления результатов измерений и наблюдений, при разработке дизайнов интерьеров
и ландшафтов, при создании спецэффектов в киноиндустрии, в тренажёрах
и компьютерных играх, для творческого самовыражения человека.
76
В зависимости от минимального структурного элемента, из которого
формируется изображение, выделяются следующие виды компьютерной
графики: растровая, векторная, фрактальная, трехмерная. Вид компьютерной графики определяет и принцип формирования изображения, и принцип хранения этой информации.
Растровая графика (raster graphics): изображение, формируемое в виде
растра – совокупности точек (пикселей), образующих строки и столбцы. Ras-
ter graphics is a type of digital image that uses tiny rectangular pixels, or picture
elements, arranged in a grid formation to represent an image.
Для создания и обработки растровых изображений используются растровые графические редакторы: Paint (входит в состав ОС Windows), Adobe
Photoshop, GIMP (свободно-распространяемый редактор), Fotor и др.
Одной из главных проблем растровых файлов является масштабирование: при существенном увеличении изображения появляется зернистость,
ступенчатость, картинка может превратиться в набор неряшливых квадратов (увеличенных пикселей), или же при уменьшении пиксели наслаиваются на друг друга и изображение также теряет в своем качестве. Однако,
из-за своей детальности, растровая графика применяется для ретуширования и реставрирования фотографий; фотомонтажа; написания картин.
Способы получения цифровых графических объектов (растровых изображений):
1. Копирование готовых изображений с цифровой фотокамеры (при
этом цифровая камера может иметь собственный формат хранения файлов
в высоком качестве и для последующей обработки необходимо конвертировать файл).
2. Ввод графических изображений с помощью сканера (оцифровка).
3. Создание новых изображений с помощью программного обеспече-
ния – растровых графических редакторов.
4. Поиск в сети и копирование растровых изображений из сетевых хра-
нилищ.
Векторная графика (vector graphics): графические объекты, представля-
ющие собой совокупность графических примитивов (точек, линий, прямоугольников, окружностей и т.д.) и описывающих их математических формул. Простейшими объектами являются точка, линия, отрезок прямой. Все
они задаются своими формулами, при создании такого изображения в редакторе пользователь выбирает инструмент (графический примитив – «Линия», «Кривая», «Многоугольник»), рисует объект, редактор «считывает»
точки начала и окончания рисования, и выстраивает математическую фор-
77
мулу представления фигуры (уравнение), которая и будет храниться в памяти (в файле) и затем, при открытии файла, совокупность сохраненных
формул будет воспроизводиться в виде фигуры. Поэтому векторная графика
чаще применяется для рисования изображений с четкими контурами, не
обладающими большим спектром оттенков цветов. So, vector graphics are
digital images created from a series of geometrically defined points, lines, and
shapes. Vector graphics are computer-generated images created using geometric shapes placed within a Cartesian plane.
Для создания и обработки векторных изображений используются как отдельные программы – векторные графические редакторы: CorelDRAW,
Adobe Illustrator, Macromedia FreeHand, Inkscape (свободно-распространяемый редактор); так и дополнительные модули в других программах –
например, в текстовом редакторе или в редакторе презентаций можно
нарисовать схему в виде фигур – при рисовании задействуется векторный
модуль.
Векторная графика применяется для создания многофункциональных
изображений простой структуры, которые будут часто подвергаться масштабированию (представлению в разных размерах), например, вывесок,
этикеток, логотипов, эмблем и других символьных изображений; для построения чертежей, диаграмм, графиков, схем.
Фрактальная графика (fractal graphics): как и векторная является вычис-
ляемой, но отличается от неё тем, что никакие стандартные объекты для
рисования в памяти ПК не хранятся, изображение строится по уравнению.
Основным элементом фрактальной графики является фрактал - объект, отдельные элементы которого наследуют свойства родительских структур.
Фрактальными свойствами обладают многие объекты живой и неживой
природы (обычная снежинка, многократно увеличенная, оказывается фрактальным объектом), фрактальные алгоритмы лежат в основе роста кристаллов и растений. Пример простейшего фрактала в графике - треугольник, который может быть размножен, перемещен по определенной траектории,
масштабирован – и в результате получится новое изображение (примеры:
треугольник Серпинского или снежинка Коха). То есть, fractals is a complex
picture created using iteration and a single formula.
Средствами создания фрактальной графики являются как устанавливаемые программы для генерации фракталов, например, FractalNow, Ultra
Fractal, так и онлайн генераторы фракталов. Онлайн генераторы фракталов:
http://nadin.miem.edu.ru/1111/index.html, http://usefuljs.net/fractals/. Так
же существуют программы для генерации трехмерных фрактальных изображений, например, Mandelbulb 3D.
78
Трёхмерная графика (3D computer graphics), или 3D-графика (3D – от
англ. 3 dimensions – «три измерения»). Создание изображений или видео
путём моделирования объёмных объектов в трёхмерном пространстве. 3D
objects are created on an X-Y-Z scale (width, height, depth) and as 3D entities,
they can be rotated and viewed from all angles as well as be scaled larger or
smaller. They also allow lighting to be applied automatically in the rendering
stage.
Графическое изображение трёхмерных объектов отличается тем, что
включает построение геометрической проекции трёхмерной модели сцены
на плоскость (например, экран компьютера) с помощью специализированных программ. Для создания и обработки трехмерных изображений используются 3D редакторы: Autodesk 3Ds Max, Autodesk Maya, 3D Canvas,
Blender (свободно-распространяемый редактор), в последних версиях ОС
Windows для создания трехмерных изображений был добавлен редактор
Paint 3D.
Способы построения 3D изображений
1) полигональный (векторно-полигональный): основные элементы – полилинии, полигоны, полигональные поверхности; применяется универсально во всех областях, где нужно только внешнее восприятие объемной
фигуры;
2) воксельный (функционально-воксельный): основные элементы – объемные (кубические) элементы, или воксели (voxels – volume elements), которые выстраиваются в виде трехмерного массива; применяется в сферах
деятельности, где нужен не только внешний вид, но и внутреннее состояние
объекта; для создания используются воксельные редакторы, например,
MagicaVoxel, Magica CSG. Дополнительная информация о создании в редакторе MagicaVoxel https://www.megavoxels.com/magicavoxel-tutorials/.
Дополнительная информация о средствах создания комплексных гра-
фических объектов.
Для создания графических изображений комплексного характера для
моделирования объектов и процессов применяются системы автоматизированного проектирования (САПР). САПР или CAD – Computer-Aided Design
– инструментальная среда, представляющая собой организационно-техническую систему, предназначенную для автоматизации процесса проектирования, состоящую из персонала и комплекса технических, программных и
других средств автоматизации его деятельности. Примеры: проприетарные
САПР AutoCAD (компания Autodesk), ArchiCAD (компания Graphisoft), КОМПАС 3D (российская компания Аскон), свободно распространяемая САПР
79
FreeCAD. Несмотря распространенную точку зрения о том, что САПР приме-
няются для решения инженерных, технических и фундаментальных задач,
существуют специализированные направления развития САПР. Например,
САПР применяются в медицине – эти направления связаны с 2D- и 3D- моделированием объектов и процессов для визуализации состояния органов.
Некоторые из медицинских САПР поддерживают выгрузку через 3D принтер, то есть модели, созданные в САПР, могут быть напечатаны с использованием 3D-печати при создании протезов, моделей органов и других медицинских устройств.
Технологии обработки мультимедийной информации
Основным воплощением технологии обработки мультимедийной информации является компьютерная презентация – совокупность электронных страниц (слайдов), содержащих мультимедийные объекты. Однако
следует отметить, что презентация может рассматриваться и как объект
(продукт), и как мероприятие, включающее в себя определённые действия
для наглядной демонстрации объекта или процесса в виде словесного доклада, сопровождающегося демонстрацией визуальных материалов, представленных как мультимедийная презентация, серия изображений, видео
фрагментов. Поскольку при использовании презентаций в образовательном процессе чаще всего речь идет о демонстрации слайдов мультимедийной презентации педагогом или обучающимися в сопровождении устного
выступления, то при рассмотрении этапов создания презентации как продукта в данном пособии будет рассмотрена деятельность, необходимая и
для разработки слайдов, и для грамотного их сочетания с выступлением при
проведении презентации как мероприятия.
Презентация как продукт по своему назначению делится на следующие
виды: бизнес-презентации; образовательные презентации (включая, и результаты выполнения учебных проектов обучающихся); научные.
Презентации в обучении разделяются на несколько категорий:
1. Опорный конспект – создается для краткого изложения основных
мыслей докладчика, включает основные тезисы доклада, поясняющие иллюстрации, сложные термины, записи длинных чисел, которые сложно и
произнести, и воспринять. Строится как линейная последовательность слайдов, демонстрирующихся друг за другом (прямой ход).
2. Интерактивный конспект – представляет основные мысли докладчика, но демонстрируется исходя из предварительной беседы с целевой
аудиторией, и порядок предъявления слайдов зависит от результатов такого диалогового общения. Поэтому включает слайд с содержанием, управляющие кнопки, гиперссылки и другие элементы гибкой навигации. Также
80
интерактивный конспект может дополняться в течение обсуждения, поэтому в такой презентации могут быть пропущены некоторые части материала, структурные элементы схемы (например, ее нужно будет дорисовать в
течение занятия), оставлены пустующие части слайдов для внесения информации после обсуждения.
3. Пособие для самостоятельной работы – максимально подробное изложение темы, поскольку данная презентация воспринимается обучаемым
самостоятельно. Может включать дополнительные слайды со словарем, перечнем дополнительной литературы.
4. Электронный плакат/Интерактивный плакат – презентация, состоящая из графических элементов – схем разного вида. Если схемы предъявляются докладчиком самостоятельно и по его логике, никак не изменяются,
то такая презентация является обычным электронным плакатом, если в презентации есть интерактивные элементы, логика ее демонстрации определяется обучающимися, то презентация есть интерактивный плакат.
Интерактивный плакат в образовательном процессе может быть рас-
смотрен с разных точек зрения:
– с точки зрения технологии реализации, – способ визуализации инфор-
мации на основе одного изображения, к которому в виде меток («горячих
точек») прикрепляются ссылки на веб-ресурсы (сайты, видеохостинги) и
«интернет-документы» (конкретные версии документов, размещенные в
сети интернет, конкретные видематериалы), мультимедийные объекты в
виде видео-, аудио-файлов, презентаций, игр, опросов и т.д.34;
– с точки зрения дидактики, – укрупнённая дидактическая единица, ди-
дактический многомерный инструмент, где обеспечивается многоуровневая работа с определённым объёмом информации на всех этапах: изучение
нового материала, закрепление, систематизация и обобщение, контроль за
качеством усвоения полученных знаний35;
– с точки зрения методики, – современное многофункциональное сред-
ство обучения, цель которого обеспечить диалоговое взаимодействие обучающегося с учебным материалом за счет использования различных интерактивных элементов в виде ссылок, кнопок перехода, областей текстового
или цифрового ввода и т. д.
34
Источник части определения: https://sites.google.com/view/mastergenial/этап-1
35
Источник части определения - Лузан, Е. Ю. Актуальность применения интерактивных
плакатов для реализации ФГОС / Е. Ю. Лузан, Т. М. Зуева, В. А. Перелыгин. // Школьная
педагогика. 2015. № 2 (2). С. 27-30. URL: https://moluch.ru/th/2/archive/8/131/ (дата обращения: 25.11.2023)
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]