1

Мелітопольський державний педагогічний університет

Кафедра інформатики та кібернетики

ІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ

В НАУЦІ ТА ОСВІТІ

Навчальний посібник для магістрів спеціальності інформатика

2010

2

Склал: доцент Чураков А.Я.

ЗмістЛекція № 1 Основні поняття інформації та інформаційних технологій .3Лекція 2. Обчислювальні мережі ………………………………………..24Лекція 3. Дистанційна освіта …………………………… ……………... 41Лекція 4. Використання інформаційних та комунікаційних технологій в освіті …………………………..52Лекція 5. Інформаційні технології в науковій діяльності………………57

3

Лекція № 1 Основні поняття інформації та інформаційних технологій План

1.1 Основні визначення, властивості і носії інформації.

1.2 Поняття інформаційних технологій.

1.3 Інформаційні технології, що застосовуються у вищій школі

1.4 Засоби ІКТ в системі освіти.

1.5 Дидактичні проблеми використання можливостей засобів

нових інформаційних технологій.

 1.1 Основні визначення, властивості і носії інформації

Більшість вчених в наші дні відмовляються від спроб дати строге

визначення інформації і вважають, що інформацію слід розглядати

як первинне, невизначене поняття подібно безлічі в математиці.

Деякі автори підручників пропонують наступні визначення

інформації:

Інформація - це знання чи відомості про кого-небудь або про будь-

що.

Інформація - це відомості, які можна збирати, зберігати,

передавати, обробляти, використовувати.

Інформатика - наука про інформацію або - це наука про структуру та

властивості інформації, способи збору, обробки і передачі

інформації або інформатика, вивчає технологію збору, зберігання і

переробки інформації, а комп'ютер основний інструмент у цій

технології.

Термін інформація походить від латинського слова informatio, що

означає відомості, роз'яснення, виклад. В даний час наука

4

намагається знайти загальні властивості і закономірності,

притаманні багатогранному поняттю інформації, але поки це

поняття багато в чому залишається інтуїтивним і отримує різні

смислові наповнення в різних галузях людської діяльності:

1. в побуті інформацією називають будь-які дані, відомості, знання,

які будь-кого цікавлять. Наприклад, повідомлення про які-небудь

події, про чию-небудь діяльністі тощо;

2. у техніці під інформацією розуміють повідомлення, які

передаються у формі знаків чи сигналів (в цьому випадку є джерело

одержувач (приймач) повідомлень, канал зв'язки);

3. у кібернетиці під інформацією розуміють ту частину знань, яка

використовується для орієнтування, активного дії, управління, тобто

з метою збереження, вдосконалення, розвитку системи;

4. в теорії інформації під інформацією розуміють відомості про

об'єкти та явища навколишнього середовища, їхні параметри,

властивості та стан, які зменшують наявну про них ступінь

невизначеності, неповноти знань.

Інформація - це відображення зовнішнього світу за допомогою

знаків або сигналів. Інформаційна цінність повідомлення полягає у

нових відомостях, які в ньому містяться (у зменшенні незнання).

Властивості інформації:

1. повнота - властивість інформації вичерпно (для даного

споживача) характеризувати відображений об'єкт або процес;

2. актуальність-здатність інформації відповідати потребам

споживача в потрібний момент часу;

3. достовірність - властивість інформації не мати прихованих

помилок. Достовірна інформація з часом може стати недостовірною,

якщо застаріє і перестане відображати справжній стан справ;

5

4. доступність - властивість інформації, що характеризує можливість

її отримання даними споживачем;

5. релевантність - здатність інформації відповідати потребам

(запитам) споживача;

6. захищеність - властивість, що характеризує неможливість

несанкціонованого використання або зміни інформації;

7. ергономічність - властивість, що характеризує зручність форми

або обсягу інформації з точки зору даного споживача.

Інформацію слід вважати особливим видом ресурсу, при цьому

мається на увазі тлумачення "ресурсу" як запасу якихось знань

матеріальних предметів або енергетичних, структурних або яких-

небудь інших характеристик предмета. На відміну від ресурсів,

пов'язаних з матеріальними предметами, інформаційні ресурси є

невичерпними і припускають істотно інші методи відтворення і

оновлення, ніж матеріальні ресурси.

З цієї точки зору можна розглянути такі властивості інформації:

1. запам'ятовуваність;

2. передавання;

3. відтворюваність;

4. стертість.

Запам'ятовуваність - одне з найважливіших властивостей.

Запам'ятовувану інформацію будемо називати макроскопічною

(маючи на увазі просторові масштаби запам'ятовуючого осередку і

час запам'ятовування). Саме з макроскопічної інформацією ми

маємо справу в реальній практиці.

Передання інформації за допомогою каналів зв'язку (у тому числі з

перешкодами) добре досліджена в рамках теорії інформації К.

Шеннона. У даному випадку мається на увазі дещо інший аспект -

6

здатність інформації до копіювання, тобто до того, що вона може

бути "запам'ятованою" іншою макроскопічною системою і при

цьому залишиться тотожною самій собі. Очевидно, що кількість

інформації не повинно зростати при копіюванні.

Відтворюваність інформації тісно пов'язана з її передачею і не є її

незалежною базовою властивістю. Якщо передача означає, що не

слід вважати істотними просторові відносини між частинами

системи, між якими передається інформація, то відтворюваність

характеризує вичерпність і невичерпність інформації, тобто що при

копіюванні інформація залишається тотожною самій собі.

Фундаментальна властивість інформації - перетворення. Воно

означає, що інформація може міняти спосіб і форму свого існування.

Копійовання є різновид перетворення інформації, при якому її

кількість не змінюється. У загальному випадку кількість інформації

в процесах перетворення змінюється, але зростати не може.

Властивість стертості інформації також не є незалежним. Воно

пов'язане з таким перетворенням інформації (передачею), при якому

її кількість зменшується і стає рівною нулю.

Даних властивостей інформації недостатньо для формування її

повної характеристики, так як вони ставляться до фізичного рівня

інформаційних процесів.

Завдання: приведіть приклади інформації:

• в неживій природі (наприклад, в геології або археології);

• у біологічних системах (наприклад, з життя тварин і рослин);

• в технічних пристроях (наприклад, телебачення, телеграфні

повідомлення);

• в житті суспільства (наприклад, історичні відомості, реклама,

засоби масової інформації, спілкування людей).

7

Інформація завжди пов'язана з матеріальним носієм.

Носієм інформації може бути:

будь-який матеріальний предмет (папір, камінь і т.д.);

хвилі різної природи: акустична (звук), електромагнітна (світло,

радіохвиля) і т.д.;

речовина в різному стані: концентрація молекул в рідкому розчині,

температура і т.д.

Машинні носії інформації: перфострічки, перфокарти, магнітні

стрічки, і т.д.

Сигнал - спосіб передачі інформації. Це фізичний процес, що має

інформаційне значення. Він може бути безперервним або

дискретним.

Сигнал називається дискретним, якщо він може приймати лише

кінцеве число значень в кінцевому числі моментів часу.

Аналоговий сигнал - сигнал, безперервно змінюється по амплітуді і

в часі.

Сигнали, що несуть текстову, символічну інформацію, дискретні.

Аналогові сигнали використовують в телефонному зв'язку,

радіомовленні, телебаченні.

Говорити про інформацію взагалі, а не стосовно до якогось її

конкретного виду безпредметно. Класифікувати її можна:

• за способами сприйняття (візуальна, тактильна і т.д.);

• за формою подання (текстова, числова, графічна і т. д.);

• з громадського значенню (масова, спеціальна, особиста).

Приклади отримання інформації:

1) динамік комп'ютера видає специфічний звук, добре знайомий

Вам, - отже, надійшло нове повідомлення з ICQ;

8

2) з вертольота пожежної охорони в глибині лісу помічений густий

дим - виявлена нова лісова пожежа;

3) всілякі датчики, розташовані в сейсмологічних нестійких районах,

фіксують зміну обстановки, характерну для наближення землетрусу.

Основні напрямки в інформатиці: кібернетика, програмування,

обчислювальна техніка, штучний інтелект, теоретична інформатика,

інформаційні сістеми.Понятіе інформатики є відносно новим у

лексиконі сучасної людини. Незважаючи на повсюдне вживання,

його зміст залишається не проясненнях до кінця в силу своєї

новизни. Інтуїтивно ясно, що воно пов'язане з інформацією, а також

з її обробкою на комп'ютерах. Це підтверджується існуючої

легендою про походження даного слова: вважається, що воно

складено з двох слів - інформація і автоматика (як засіб

перетворення інформації).

1.2 Поняття інформаційних технологій

    

                                                           Під ІТ розуміють

Процеси: Середовища

   накопичення, технічне

   обробки, програмне

   подання предметне

   використання методичне

інформації за допомогою використання в якій ІТ здійснюється

електронними засобами

9

                                      Основу сучасних ІТ складають

комп'ютерна обробка,

зберігання великих обсягів ,передача інформації ,інформації за даними, інформації на машинних на будь-яку відстань,алгоритмам, носіях;   Інформаційні технології навчання (ІТЗ) - сукупність методів і технічних засобів збору, організації, зберігання, обробки, передачі, та подання інформації, що розширює знання людей і розвивають їхні можливості з управління технічними та соціальними процесами.           Існує два явно виражених підходи до визначення ІТО: У першому випадку мова йде про інформаційні технології навчання (як процеси навчання), а в другому випадку про застосуванні інформаційні технології у навчанні (як використання інформаційних засобів у навчанні). ІТО слід розуміти як додаток ІТ для створення нових можливостей передачі і сприйняття знань, оцінки якості навчання та всебічного розвитку особистості. Нові інформаційні технології (НІТ). Говорити ж про нову інформаційну технологію навчання можна тільки в тому випадку, якщо:

вона задовольняє основним принципам педагогічної технології (попереднє проектування, відтворюваність, цілеутворення, цілісність); вона вирішує завдання, які раніше в дидактиці не були теоретично або практично вирішені; засобом підготовки і передачі інформації навчають виступає комп'ютерна та інформаційна техніка. Резюмуючи сказане, під інформаційною технологією навчання у професійній підготовці фахівців пропонується розуміти систему • загальнопедагогічну, • психологічну, • дидактичну, • методичну процедур взаємодії педагогів і учнів з урахуванням технічних і людських ресурсів, спрямованих на проектування і реалізацію змісту,

10

методів, форм та інформаційних засобів навчання, адекватних цілям освіти.                1.3 Інформаційні технології застосовуються у вищій школі

1 Електронний підручник electronic textbook e-tbook 2 Мультісредовая система multimedia system CD-sys 3 Експертна система experts system ex.sys 4 Система автоматизованого проектування computer aided design system CAD 5 Електронний бібліотечний каталог electronic library e-libr 6 Банк даних, база даних database db 7 Локальні та розподілені (глобальні) обчислювальні системи Local and Wide area networks LAN / WAN 8 Електронна пошта electronic mail e-mail 9 Голосова електронна пошта voice-mail v-mail 10 Електронна дошка оголошень bulletin system BS 11 Система телеконференцій teleconference t-conf 12 Автоматизована система управління науковими дослідженнями Computer research system aided CAR 13 Автоматизована система організаційного управління Management information system MIS 14 Настільна електронна друкарня dest-top publishing dt-publ

1.4 Засоби ІКТ в системі освіти:

Апаратні засоби: Комп'ютер - універсальний пристрій обробки інформації. Принтер - дозволяє фіксувати на папері інформацію знайдену і створену учнями або вчителем для учнів. Для багатьох шкільних застосувань необхідний або бажаний кольоровий принтер. Проектор - радикально підвищує: - рівень наочності в роботі вчителя, - можливість учням представляти результати своєї роботи всьому класу.

Телекомунікаційний блок (для сільських шкіл - перш за все,

11

супутниковий зв'язок) - дає доступ до російських і світових інформаційних ресурсів, дозволяє вести дистанційне навчання, вести листування з іншими школами. Пристрої для введення текстової інформації та маніпулювання екранними об'єктами - клавіатура і миша (і різноманітні пристрої аналогічного призначення), а також пристрої рукописного введення. Особливу роль відповідні пристрої грають для учнів з проблемами рухового характеру, наприклад, з ДЦП. Пристрої для запису (введення) візуальної і звукової інформації (сканер, фотоапарат, відеокамера, аудіо та відео магнітофон) - дають можливість безпосередньо включати в навчальний процес інформаційні образи навколишнього світу. Пристрої реєстрації даних (датчики з інтерфейсами) - істотно розширюють клас фізичних, хімічних, біологічних, екологічних процесів, що включаються в освіту при скороченні навчального часу, що витрачається на рутинну обробку даних. Керовані комп'ютером пристрої - дають можливість учням різних рівнів здібностей освоїти принципи і технології автоматичного управління. Аудіо-відео засоби забезпечують ефективну комунікативну середу для виховної роботи та масових заходів. Програмні засоби: Загального призначення та пов'язані з апаратними (драйвери і т. п.) - дають можливість роботи з усіма видами інформації (див. вище). Джерела інформації - організовані інформаційні масиви - енциклопедії на КД, інформаційні сайти та пошукові системи Інтернету, в тому числі - спеціалізовані для освітніх застосувань. Віртуальні конструктори - дозволяють створювати наочні і символічні моделі математичної та фізичної реальності і проводити експерименти із цими моделями. Тренажери - дозволяють відпрацьовувати автоматичні навички роботи з інформаційними об'єктами - введення тексту, оперування з графічними об'єктами на екрані і пр., письмовій та усній комунікації в мовному середовищі. Тестові середовища - дозволяють конструювати і застосовувати автоматизовані випробування, в яких учень повністю або частково

12

отримує завдання через комп'ютер і результат виконання завдання також повністю або частково оцінюється комп'ютером. Комплексні навчальні пакети (електронні підручники) - поєднання програмних засобів перерахованих вище видів - найбільшою мірою автоматизують навчальний процес в його традиційних формах, найбільш трудомісткі в створенні (при досягненні розумної якості та рівня корисності), найбільш обмежують самостійність вчителя і учня. Інформаційні системи управління - забезпечують проходження інформаційних потоків між всіма учасниками освітнього процесу - учнями, вчителями, адміністрацією, батьками, громадськістю.

Експертні системи - програмна система, що використовує знання спеціаліста-експерта для ефективного вирішення завдань у будь-якій предметній області. Графічні редактори надають користувачу зручні засоби для малювання картинок. Створення картинки виконує ¬ ся за допомогою набору різноманітних інструментів. Редактор Paintbrush, наприклад, пропонує наступні можливості: - малювання ліній і фігур (прямих ліній, довільних ліній, кривих, еліпсів або кіл, прямокутників або квадратів, багатокутників); - розміщення текстів на малюнку; - робота з кольором - заповнення областей кольором, малювання за допомогою пензля і за допомогою розпилювача, зміна палітри, перетворення кольорових малюнків в чорно-білі, кольорових малюнків, зміна кольору намальованих ліній, копіювання кольору об'єкта; - зміна малюнка - його розмірів, масштабу; відображений ¬ ня і поворот малюнка, розтягнення і нахил. Велику роль програми для графічного зображення грають в інтерактивних видавничих системах. Це переважно представлені попередньо настільні видавничі системи підготовки до друку рукописи до випуску в вигляді книги інтерактивної сторінки на WWW і т. п. Термін «інтерактивні видавничі системи» (Desktop Publishing - - DTP) означає процес підготовки макета книги, статті з використанням сучасних комп'ютерних технологій і програмного забезпечення. Вперше він був використаний в Редіна 1980-х рр.. Полем Брайнердом,

13

засновником корпорації «Алдус» (Aldus Corp.), якою було розроблено популярний і нині програмний пакет для верстки - PageMaker. Інтерактивні видавничі системи - це принципово новий метод надання споживачам інформації доступу до інформаційних ресурсів.

1.5 Дидактичні проблеми використання можливостей засобів нових інформаційних технологій

1. Напрямки впровадження засобів нових інформаційних технологій в освіту Під засобами нових інформаційних технологій (ЗНІТ) будемо розуміти програмно-апаратні засоби та пристрої, що функціонують на базі мікропроцесорної, обчислювальної техніки, а також сучасних засобів і систем інформаційного обміну, що забезпечують операції по збору, продукуванню, накопиченню, зберіганню, обробки, передачі інформації. 1.5.1. Прискорення науково-технічного прогресу, засноване на впровадженні у виробництво гнучких автоматизованих систем, мікропроцесорних засобів і пристроїв програмного керування, роботів і обробних центрів, поставило перед сучасною педагогічною наукою важливе завдання - виховати та підготувати підростаюче покоління, яке здатне активно включитися в якісно новий етап розвитку сучасного суспільства, пов'язаний з інформатизацією. Рішення вищеназваного завдання - виконання соціального замовлення суспільства - корінним чином залежить як від технічної оснащеності навчальних закладів електронно - обчислювальною технікою з відповідним периферійним обладнанням, навчальним, демонстраційним обладнанням, так і від готовності учнів до сприйняття постійно зростаючого потоку інформації, в тому числі і навчальної. Повсюдне використання інформаційних ресурсів, що є продуктом інтелектуальної діяльності найбільш кваліфікованої частини працездатного населення суспільства, визначає необхідність підготовки в підростаючому поколінні творчо активного резерву. З цієї причини стає актуальною розробка певних методичних підходів до використання ЗНІТ для реалізації ідей розвиваючого навчання [4], розвитку особистості учня. Зокрема, для розвитку творчого потенціалу

14

індивіда, формування у того, хто навчається вміння здійснювати прогнозування результатів своєї діяльності, розробляти стратегію пошуку шляхів і методів рішення завдань - як навчальних, так і практичних. Не менш важливе завдання забезпечення психолого-педагогічними та методичними розробками, спрямованими на виявлення оптимальних умов використання здійснюється в цілях інтенсифікації навчального процесу, підвищення його ефективності і якості. Актуальність вищезгаданого визначається не тільки соціальним замовленням, а й потребами індивіда до самовизначення й самовираження в умовах сучасного суспільства стану інформатизації.

1.5.2. Особливої уваги заслуговують унікальні можливості ЗНІТ: • негайний зворотній зв'язок між користувачем і ЗНІТ; • комп'ютерна візуалізація навчальної інформації про об'єкти або закономірності процесів, явищ, які реально протікають, так і "віртуальних"; • архівне зберігання досить великих обсягів інформації з можливістю її передачі, а також легкого доступу та звернення користувача до центрального банку даних; • автоматизація процесів обчислювальної інформаційно-пошукової діяльності, а також обробки результатів навчального експерименту з можливістю багаторазового повторення фрагмента або самого експерименту; • автоматизація процесів інформаційно-методичного забезпечення, організаційного управління навчальною діяльністю і контролю за результатами засвоєння. Реалізація перерахованих вище можливостей ЗНІТ дозволяє організувати такі види діяльності як. • реєстрація, збір, накопичення, зберігання, обробку інформації про досліджувані об'єкти, явища, процеси, в тому числі, які реально протікають, і передача досить великих обсягів інформації, представленої в різних формах; • інтерактивний діалог - взаємодія користувача з програмною (програмно-апаратною) системою, що характеризується на відміну від діалогового, що припускає обмін текстовими командами (запитами) і

15

відповідями (запрошеннями), реалізацією більш розвинених засобів ведення діалогу (наприклад, можливість задавати питання в довільній формі, з використанням "ключового" слова, у формі з обмеженим набором символів); при цьому забезпечується можливість вибору варіантів змісту навчального матеріалу, режиму роботи; • управління реальними об'єктами (наприклад, навчальними роботами, що імітують промислові пристрої або механізми); • управління відображенням на екрані моделей різних об'єктів, явищ, процесів, в тому числі і тих що реально протікають; • автоматизований контроль (самоконтроль) результатів навчальної діяльності, корекція за результатами контролю, тренування, тестування.

З огляду на те, що перелічені вище види діяльності засновані на інформаційній взаємодії між навчаним (навчаними), викладачем і засобами нових інформаційних технологій і разом з тим спрямовані на досягнення навчальних цілей, назвемо її інформаційно-навчальної діяльністю.

1.5.3. З огляду на вищевикладене виділимо педагогічні цілі використання СНІТ. Розвиток особистості учня, підготовка індивіда до комфортного життя в умовах інформаційного суспільства: • розвиток мислення, (наприклад, наочно-дієвого, наочно-образного, інтуїтивного, творчого, теоретичного видів мислення); • естетичне виховання (наприклад, за рахунок використання можливостей комп'ютерної графіки, технології Мультимедіа); • розвиток комунікативних здібностей; • формування умінь приймати оптимальне рішення або пропонувати варіанти вирішення в складній ситуації (наприклад, за рахунок використання комп'ютерних ігор, орієнтованих на оптимізацію діяльності з прийняття рішення); • розвиток умінь здійснювати експериментально-дослідницьку діяльність (наприклад, за рахунок реалізації можливостей комп'ютерного моделювання

16

• формування інформаційної культури, умінь здійснювати обробку інформації (наприклад, за рахунок використання інтегрованих-користувальницьких пакетів, різних графічних і музичних редакторів). Реалізація соціального замовлення, обумовленого інформатизацією сучасного суспільства: • підготовка фахівців в галузі інформатики та обчислювальної техніки; • підготовка користувача засобами нових інформаційних технологій. Інтенсифікація всіх рівнів навчально-виховного процесу: • підвищення ефективності та якості процесу навчання за рахунок реалізації можливостей ЗНІТ • забезпечення спонукальних мотивів (стимулів), що обумовлюють активізацію пізнавальної діяльності (наприклад, за рахунок комп'ютерної візуалізації навчальної інформації, використання ігрових ситуацій, можливості управління, вибору режиму навчальної діяльності); • поглиблення міжпредметних зв'язків за рахунок використання сучасних засобів обробки інформації, в тому числі і аудіовізуальної, при вирішенні задач різних предметних областей.

1.5.4. Сформульовані вище педагогічні цілі визначають основні напрямки впровадження СНІД в освіту. Перелічимо їх. Використання ЗНІД в якості засобу навчання, удосконалюють процес викладання, що підвищує його ефективність та якість. При цьому забезпечується: • реалізація можливостей програмно-методичного забезпечення сучасних ПЕОМ з метою повідомлення знань, моделювання навчальних ситуацій. здійснення тренування, контролю за результатами навчання; • використання об'єктно-орієнтованих програмних засобів або систем (наприклад, системи підготовки текстів, електронних таблиць, баз даних) з метою формування культури навчальної діяльності; • реалізація можливостей систем штучного інтелекту в процесі застосування навчальних інтелектуальних систем. •Використання ЗНІТ до якості інструмента пізнання навколишньої дійсності і самопізнання.

17

• Використання ЗНІТ в якості засобу розвитку особистості учня. • Використання ЗНІТ в якості об'єкта вивчення (наприклад, в рамках освоєння курсу інформатики). • Використання ЗНІТ в якості засобу інформаційно-методичного забезпечення і управління навчально-виховним процесом. навчальними закладами, системою навчальних закладів. •Використання ЗНІТ в якості засобу комунікацій (наприклад, на базі асинхронної телекомунікаційного зв'язку) з метою поширення передових педагогічних технологій. •Використання ЗНІТ в якості засобу автоматизації процесів контролю, корекції результатів навчальної діяльності, комп'ютерного педагогічного тестування і психодіагностики. • Використання ЗНІТ в якості засобу автоматизації процесів обробки результатів експерименту (лабораторного, демонстраційного) а управління навчальним обладнанням. • Використання ЗНІТ в якості засобу організації інтелектуального дозвілля, розвиваючих ігор.

1.5.5. Теоретичні основи створення і використання програмних засобів навчального призначення З усього різноманіття педагогічних застосувань ЗНІТ (Розділ 1, н. 1.3.) особливо слід виділити використання програмних засобів (ПЗ) у зв'язку з їх широкою популярністю в практиці вітчизняного і зарубіжного освітнього процесу. Незважаючи на багаторічний досвід використання різноманітних типів ПС у навчальних цілях, їх потенційні можливості залишаються невичерпаними. Причиною цього є як нерозробленість теоретичних основ, що розкривають доцільність створення та застосування ПС з метою навчання, так і відсутність чіткої класифікації або типології, комплексу вимог, що пред'являються до них. Проблеми розробки та використання програмних засобів навчального призначення спираються на ряд теоретичних положень, що представляють: • педагогічну доцільність застосування ПС навчального призначення; • функціональне призначення окремих типів ПС, що використовуються для цілей навчання; • типологію ПС з методичного призначенням;

18

• вимоги до ПС, що використовуються в навчально-виховному процесі. Перейдемо до дефініцій. Програмним засобом навчального призначення будемо називати ПС, в якому відображається деяка предметна область, в тій чи іншій мірі реалізується технологія її вивчення, забезпечуються умови для здійснення різних видів навчальної діяльності. Програмний засіб навчального призначення зазвичай призначається для використання у навчально-виховному процесі, при підготовці, перепідготовці та підвищенні кваліфікації кадрів сфери освіти, з метою розвитку особистості того, хто навчається, інтенсифікації процесу навчання. Використання програмного засобу навчального призначення орієнтоване на: • вирішення певної навчальної проблеми, що вимагає її вивчення і (або) дозволу, - проблемно-орієнтовані ПС; • здійснення певної діяльності з об'єктною середовищем (наприклад, з системою підготовки текстів, інформаційно-пошуковою системою, базою даних) - об'єктно-орієнтовані ПС; • здійснення діяльності у певної предметної середовищі (в ідеалі - з вбудованими елементами технології навчання) - предметно-орієнтовані ПС. За допомогою ПС можна представляти на екрані в різній формі навчальну інформацію; ініціювати процеси засвоєння знань, умінь придбання і (або) навичок навчальної або практичної діяльності; ефективно здійснювати контроль результатів навчання, тренаж, повторення; активізувати пізнавальну діяльність тих, яких навчають; формувати та розвивати певні види мислення. Педагогічна доцільність використання програмно-методичного забезпечення навчально-виховного процесу. При розробці і використанні програмного засобу в навчальних цілях виникає необхідність у створенні навчально-методичних та інструктивних матеріалів, що забезпечують процес його застосування. Отже, виникає необхідність у формуванні так званого програмно-методичного забезпечення (ПМО) навчально-виховного процесу, яке являє собою комплекс, що включає: • програмний засіб навчального призначення (Розділ 1, п. 2.1.) або пакет програмних засобів навчального призначення;

19

• інструкцію для користувача програмним засобом навчального призначення або пакетом програмних засобів навчального призначення;

• опис методики (методичні рекомендації) щодо використання програмного засобу навчального призначення або пакета програмних засобів навчального призначення. При цьому можлива розробка методичних рекомендацій окремо для викладача і для того кого навчають. ПС навчального призначення з супроводжуючою навчально - методичною документацією розглядається в монографії як якісно новий засіб навчання, унікальні можливості якого принципово відрізняють його від всіх відомих раніше педагогіці засобів навчання. Однак саме по собі використання цих унікальних можливостей навряд чи може бути самоціллю в питанні доцільності застосування ПС, оскільки далеко не завжди виправдане педагогічне використання комп'ютерної програми на уроці, заміна нею інших засобів навчання. Педагогічна доцільність використання ПМВ в навчальному процесі грунтується цілями розвитку особистості індивіда і, крім того, грунтується на певному методичному призначення ПС. Останнє визначається методичними цілями, реалізація яких можлива тільки за допомогою ПС або обумовлена необхідністю інтенсифікації процесу навчання, перекладом його на якісно більш високий рівень. Це створює підстави для застосування ПМВ у навчанні, що констатується педагогічним експериментом або обгрунтовується оцінкою якості ПМВ, ПС, наприклад, за спеціальними оцінними листами якості ПС навчального призначення (Розділ 1, п. 3.4.). Перелічимо найбільш значущі, з позиції дидактичних принципів, методичні цілі, які найбільш ефективно реалізуються з використанням ПС • індивідуалізація і диференціація процесу навчання (наприклад, за рахунок можливості поетапного просування до мети по лініях різного ступеня складності); • здійснення контролю зі зворотним зв'язком, з діагностикою помилок (констатація причин помилкових дій учня та пред'явлення на екрані комп'ютера відповідних коментарів) за результатами навчання (навчальної діяльності) та оцінкою результатів навчальної діяльності,

20

• здійснення самоконтролю і самокорекції; • здійснення тренування в процесі засвоєння навчального матеріалу і самопідготовки учнів, • вивільнення навчального часу за рахунок виконання на ЕОМ трудомістких обчислювальних робіт і діяльності, пов'язаної з числовим аналізом; • комп'ютерна візуалізація навчальної інформації: по-перше, що вивчається, (наочне подання на екрані ЕОМ об'єкта, його складових частин або їх моделей, а при необхідності - у всіляких ракурсах, в деталях, з можливістю демонстрації внутрішніх взаємозв'язків складових частин); по-друге , що вивчає процесу (наочне подання на екрані ЕОМ даного процесу або його моделі, в тому числі прихованого в реальному світі, а при необхідності - в розвитку, у часовому і просторовому русі, подання графічної інтерпретації досліджуваної закономірності досліджуваного процесу); • моделювання та імітація вивчаються або досліджуваних об'єктів, процесів або явищ;

• проведення лабораторних робіт (наприклад, з фізики, хімії) в умовах імітації в комп'ютерній програмі реального досвіду чи експерименту;• створення і використання інформаційних баз даних, необхідних у навчальній діяльності, та забезпечення доступу до мережі інформації; • посилення мотивації навчання (наприклад, за рахунок образотворчих засобів програми або вкраплення ігрових ситуацій); • озброєння навчають стратегією засвоєння навчального матеріалу,розвиток певного виду мислення (наприклад, наочно-образного, теоретичного); • формування вміння приймати оптимальне рішення або варіативні рішення в складній ситуації; • формування культури навчальної діяльності. інформаційної культури учня та навчального (наприклад, за рахунок використання системи підготовки текстів, електронних таблиць, баз даних або інтегрованих користувальницьких пакетів). Узагальнюючи вищевикладене, відзначимо, що в основному доцільність застосування Сниться, зокрема ПС, визначається їх використанням у якості засобу візуалізації навчальної інформації,

21

засобу формалізації знань про предметному світі, інструменту вимірювання, відображення і впливу на предметний світ. 1.5.6. Перейдемо до розгляду типології ПС, що використовуються у навчальних цілях, зокрема за функціональним та методичному призначенням. Програмні засоби за функціональним призначенням доцільно підрозділити на нижчеописані типи. Прикладні програми, призначені для організації та підтримки навчального діалогу користувача з комп'ютером. Найчастіше їх називають педагогічні програмні засоби (ППЗ). Функціональне призначення ППЗ - надавати навчальну інформацію і направляти навчання, враховуючи індивідуальні можливості й уподобання, кого навчають. Як правило, ППЗ припускають засвоєння нової інформації при наявності зворотного зв'язку користувача з програмою. Діагностичні, тестові програми, мета яких - констатація причин помилкових дій того, хто навчається, оцінка його знань, умінь, навичок, встановлення рівня його навченості або рівня інтелектуального розвитку. Інструментальні програмні засоби (ІПС), призначені для конструювання програмних засобів (систем) навчального призначення, підготовки або генерування навчально-методичних та організаційних матеріалів, створення графічних або музичних включень, сервісних "надбудов" програми. У контексті даної роботи розглядаються ІПС прикладного призначення, які умовно поділяються на: • інструментальні системи, призначені для розробки автоматизованих засобів або систем контролюючого, що консультує, тренінгового призначення, які дозволяють звести до мінімуму "паперове" пред'явлення навчального матеріалу, замінюючи його "екранним"; • авторські програмні системи, призначені для конструювання програмних засобів (систем) навчального призначення; • системи комп'ютерного моделювання (демонстраційного, імітаційного); • програмні середовища з вбудованими елементами технології навчання, що включають як предметну середу, так і елемент педагогічної технології для її вивчення;

22

• інструментальні програмні засоби, що забезпечують здійснення операцій з систематизації навчальної інформації на основі використання системи обробки даних (наприклад, інформаційно-пошукові системи, навчальні бази даних по різних галузях знань); • експертні системи навчального призначення як засіб представлення знань, призначені для організації діалогу між користувачем і системою, здатною на вимогу користувача представити хід міркування при вирішенні тієї чи іншої навчальної задачі у вигляді, прийнятному для кого навчають. • Предметно-орієнтовані програмні середовища, що дозволяють здійснювати моделювання досліджуваних об'єктів або їх відносин у певній предметній середовищі (при необхідності, не відображає об'єктивну реальність). З їх допомогою зазвичай організовується навчальна діяльність з моделями, що відображають об'єкти, закономірності певної предметної області. • ПС, призначені для формування культури навчальної діяльності, інформаційної культури на основі застосування системи підготовки текстів, електронних таблиць, графічних і музичних редакторів або інтегрованих систем їх комплексного використання. • ПС, призначені для автоматизації процесу обробки результатів навчального експерименту, в тому числі які вимірюють і контролюють програми для датчиків, які дозволяють отримувати, записувати і візуалізувати інформацію про реально протікаючі процеси. • Керуючі ПС, мета яких - керування діями реальних об'єктів (наприклад, діями роботів, що імітують функціонування різних промислових пристроїв або механізмів). • Навчальні середовища програмування, призначені для початкового навчання навичкам програмування та формування основних компонентів алгоритмічного і програміста стилю мислення. Наприклад, інтегрована предметно-орієнтована програмна середа LOGO WRITER; або програмна середовище "Школярка" (ВЦ СВ АН СРСР, м. Новосибірськ); "Е-практикум" (МДУ, м. Москва). • ПС, що забезпечують виконання певних функцій викладача. Ці ПС зазвичай видають команди, що стосуються роботи на комп'ютері, вказівки про припинення роботи, про виконання перевірки, про необхідність модифікації інформації, про отримання додаткових даних,

23

про обговорення ходу роботи. • ПС, призначені для автоматизації процесу інформаційно-методичного забезпечення та ведення діловодства в навчальному закладі, системі навчальних закладів. • Сервісні програмні засоби, що забезпечують комфортність роботи користувача (автоматизація процесу контролю результатів навчання, генерування і розсилання організаційно-методичних матеріалів, завантаження і передача ПС по мережі, керування ходом заняття). • Ігрові ПС, які є засобом, що забезпечує різні види ігрової та навчально-ігрової діяльності.

1.5.7. Типологія програмних засобів з методичного призначення. Методичне призначення кожного типу ПС відображає методичну мету (або цілі) його використання в процесі навчання і ті можливості ПС, реалізація яких інтенсифікує навчальний процес, переводить його на якісно більш високий рівень. Доцільність проведення такої типології ПС викликана низкою обставин, з яких основними є необхідність: • вибору викладачем, методистом потрібного ПС з наявних або запропонованих; • порівняння ПС у рамках одного типу для підбору найкращого; • створення ієрархії ПС за складністю; • орієнтування користувача в безлічі наявних ПС різного методичного призначення. Наведемо типологію ПС з методичного призначенням. Навчальні програмні засоби, методичне призначення яких - повідомлення суми знань, формування вмінь і (або) навичок навчальної та (або) практичної діяльності та забезпечення необхідного рівня засвоєння, встановлюваного зворотним зв'язком, що реалізовується засобами програми. Програмні засоби (системи)-тренажери, призначені для відпрацювання умінь, навичок навчальної діяльності, здійснення самопідготовки. Вони зазвичай використовуються при повторенні або закріпленні раніше пройденого матеріалу. Програми, призначені для контролю (самоконтролю) рівня оволодіння навчальним матеріалом, - контролюючі програмні засоби. Інформаційно-пошукові програмні системи, інформаційно-довідкові програмні засоби, надають можливість вибору і виведення необхідної користувачу інформації. Їх методичне призначення -

24

формування вмінь і навичок з систематизації інформації. Імітаційні програмні засоби (системи), що представляють певний аспект реальності для вивчення його основних структурних або функціональних характеристик за допомогою деякого обмеженого числа параметрів. Моделюючі програмні засоби довільної композиції, надають у розпорядження якого навчають основні елементи і типи функцій для моделювання певної реальності. Вони призначені для створення моделі об'єкта, явища, процесу або ситуації (як реальних, так і "віртуальних") з метою їх вивчення, дослідження. Демонстраційні програмні засоби, що забезпечують наочне подання навчального матеріалу, візуалізацію явищ, які вивчаються, процесів і взаємозв'язків між об'єктами. Навчально-ігрові програмні засоби, призначені для "програвання" навчальних ситуацій (наприклад, з метою формування умінь приймати оптимальне рішення або вироблення оптимальної стратегії дії). Досягав програмні засоби, що використовуються для організації діяльності учнів у позакласній, позашкільній роботі, мають на меті розвиток уваги, реакції, пам'яті і т. д. Реалізація можливостей інструментальних програмних засобів в області розробки програмних засобів навчального призначення.

1.5.8. Вимоги до педагогічних програмних засобів. Аналіз педагогічної практики використання програмних засобів навчального призначення дозволяє зробити висновок, що найбільш суттєвими причинами створення низькоякісних (з педагогічної точки зору) комп'ютерних програм є, по-перше, часткове, а часом і повне ігнорування дидактичних принципів навчання при їх розробці і, по-друге, неправомірне перенесення традиційних форм і методів навчання в нову технологію навчання, що використовує комп'ютер.

Відповісти на питання: 1 Дайте визначення інформації 2 Які існують властивості інформації 3 Які існують носії інформації 4 Дати визначення аналоговий сигнал 5 Дати визначення дискретний сигнал 6 Як можно отримати інформацію7 Поняття інформаційних технологій (ІТ) 8 Основні процеси ІТ, 9 Середовища ІТ

25

10 Основа сучасних ІТ 11 Інформаційні технології, що застосовуються у вищій школі 12 Апаратні засоби ІКТ у системі освіти 13 Програмні засоби ІКТ у системі освіти 14 Дидактичні проблеми використання можливостей засобів нових інформаційних технологій    

Лекція 2. Обчислювальні мережі

2.1 Локальні мережі 2.2 Розподілені мережі 2.3 Інтернет :1 Поява internet 2 Традиційні можливості internet 3 Вузли й клієнти 4 Адреса комп'ютера в інтернет 5 Підключення до internet 6 Ваша безпека 7 Регулювання Windows 95 (98) для зв'язку з провайдером 8 Установка засобів підтримки TCP / IP 9 Установка параметрів з'єднання 10 Установка зв'язку з провайдером і закінчення роботи 11 Перегляд документів в world wide web 12 Поняття гіпертексту   2.1 Локальні мережі

Мережею ЕОМ або обчислювальної мережею (ВС) прийнято називати сукупність взаємодіючих станцій, організованих на базі ЕОМ, званих вузлами мережі (ВМ). Вузли зв'язку взаємодіють між собою за допомогою каналів передачі даних (КПД), що утворюють середу передачі даних (СПД). Кожен УС может здійснювати обробку інформації в автономному режимі і обмінюватися інформаційними повідомленнями з іншими ВМ. Мережеві операції регулюються набором правил та угод (званих мережним протоколом), який визначає: типи раз'ємів і кабелів, види

26

сигналів, формати даних, алгоритми роботи мережевих інтерфейсів, способи контролю та виправлення помилок, взаємодія прикладних процесів та ін.До теперішнього часу розроблено значну кількість різновидів організаційної та архітектурної побудови НД. Їх класифікацію можна здійснити за наступними критеріями: 1) за масштабом - локальні та глобальні; 2) за способом організації - централізовані і децентралізованого; 3) по топології (конфігурації) - зіркоподібні, кільцеві, шинні, змішані.

Локальні ПС (ЛПС) - мережі, вузли яких розташовуються на невеликих відстанях один від одного (в різних приміщеннях одного і того самого будинку, в різних будівлях, розташованих на одномуної і тій же території). У глобальних ПС (ГПС) вузли мережі розміщенні на значних відстанях один від одного (в різних частинах великого міста, у віддалених один від одного населених пункту та в різних регіонах країни і навіть у різних країнах). Централізовані ВС - мережі, в яких передбачено головний вузол, через який здійснюються всі обміни інформацією і який здійснює управління всіма процесами взаємодіюння вузлів. Децентралізовані ВС - мережі з відносно рівноправними вузлами, управління доступом до каналів передачі даних у цих мережах розподілено між вузлами. Різновиди ВР з топології Як зазначалося вище, розрізняють чотири різновиди конфігураціі ПС: зіркоподібну, кільцеву, шинну і комбінованийву (див. рис. 1). Відмінні їх ознаки полягають у наступному. Зіркоподібну конфігурація (рис.1,а). У мережі передбачалоється центральний вузол (ЦУС), через який передаються всі повідомлення. Такі мережі з'явилися раніше за інших, коли на базі великої центральної ЕОМ створювалася розвинена мережа віддалених терміналів користувачів. Недоліки зіркоподібних мереж: 1) повна залежність надійності функціонування мережі від надійності ЦУС, вихід з ладу якого однозначно веде до виходу з ладу всієї мережі; 2) складність ЦУС, на який покладено практично всі мережеві функції. Кільцева конфігурація (рис. 1,б). У кільцевій мережі не виділяється вузол, керуючий передачею повідомлень, їх передача здійснюється в одному напрямку через спеціальні повторювачі, до яких підключаються всі вузли мережі.

27

Переваги кільцевих ПС: 1) відсутність залежності мережі від функціонування окремих її вузлів, причому відключення будь-якого вузла не порушує роботу мережі; 2) легка ідентифікація несправних вузлів і можливість здійснення реконфігурації мережі у випадку збою або несправностей. Недоліки: 1) надійність мережі повністю залежить від надійності кабельної системи, оскільки несправність цієї системи в будь-якому одному місці повністю виводить з ладу всю мережу; 2) ускладнюється вирішення завдань захисту інформації, оскільки повідомлення при передачі проходять через всі вузли мережі.

  Рис. 1. Базові топології ЛПСШинна структура (рис. 1в). Шина - це незамкнута в колицо середовище передачі даних. Всі вузли мережі підключаються до шини. Сигнали в шині від передавального вузла распространяются в обидва боки зі швидкістю, порівнянною з скоростю світла. Так як всі приймаючі вузли отримують і передають повідомлення практично одночасно, то особлива увага повинна звертатися на управління доступом до середовища передачі. Позитивні шинної структури: 1) простота організації, особливо при створенні ЛВС; 2 легкість підключення нових вузлів; Основні недоліки: 1) пасивність середовища передачі, в силу чого необхідно підсилення сигналів, затухаючих в середовищі; 2) ускладнення вирішення завдань захисту інформації; 3) при збільшенні числа УС зростає небезпека насичення середовища

28

передачі, що веде до зниження пропускної здатності. Комбіновані мережі, як це випливає із самої назви, організуются шляхом об'єднання окремих фрагментів мережі з разособистою топологією до загальної мережі. На основі навіть такого побіжного розгляду можливих структур НД неважко зробити висновок, що для тих об'єктів (підприємств, ділнов, інших організацій), в яких регулярно обробляються значні обсяги підлягає захисту інформації, найбільш доцільною буде комбінована структура ЛВС. Наприклад, для обробки конфіденційної інформації може бути створена самостійна підмережа, організована за зіркою схемою, а для обробки загальнодоступній - підмережа, організовуєванна з шинної схемою, причому ЦУС першої підсистеми може бути приєднаний до загальної шині другий підсистеми в якості її повноправного вузла . В даний час для створення фізичного середовища передачі даних переважно використовуються три типи кабелів: вита пара, коаксіал конфі- гураціі НД ьний і оптоволоконний кабель. Вита пара являє собою два ізольованих проводи, спіралеподібно сплетених один з одним. Такі кабелі використовуються давно в телефонного зв'язку. Вони забезпечують надійну передачу даних при порівняно невеликих швидкостях (кілька Мбіт / с) і невеликих відстанях передачі (кілька десятків метрів). Тому їх доцільно використовувати в компактних ЛВС з не дуже великими потоками даних. Існують два різновиди кабелів розглянутого типу: неекрановані і екрановані, причому в екранованих кабелях гасяться побічні електромагнітні випромінювання, тому вони захищені від перехоплення інформації, що передається шляхом неконтактного приєднання. Коаксіальний кабель містить два провідника: один служить для передачі сигналів, другий - для заземлення. Роль заземлення всегда відіграє зовнішній циліндричний провідник. Простір між провідниками заповнено ізоляційним матеріалом. Коаксіальний кабель здатний передавати широкополосні сигнали, тобто одночасно багато сигналів, кожен на своїй годину тоте, що забезпечує високу швидкість передачі даних. Крім того, коаксіальні кабелі відрізняються високою перешкодостійкою . Промисловістю випускаються стандартний (товстий) і дешевий (тонкий) коаксіальний кабелі. Товстий кабель відрізняється підвищеною перешкодостійкістю і малим загасанням передавав ¬ ковому сигналів, однак для його підключення необхідні спеціальні роз'єми - з'єднання. Тонкий кабель поступається товстому по

29

завадостійкості та ступеня затухання сигналу, але він підключається до стандартних роз'ємів - з'єднанням. Крім того, названий ральні різновиди кабелю відрізняються максимальною довжиною між вузлами мережі: товстий - до 2500 м, тонкий - до 925 м. Оптоволоконний кабель дозволяє вирішити всі проблеми створення ефективного середовища передачі даних з високою швидкістю передачі (до 50 Мбіт / с), відсутністю втрат при передуче, практично повної несприйнятністю до перешкод, відсутністю обмежень на відстань передачі та смугу пропускання. Нестатки його полягають у складності установки та діагностики, а також високої вартості. Крім того, в даний час мало досвіду в його застосуванні. Однак, незважаючи на названі недостат ки, оптоволоконний кабель є вельми перспективним для організації середовища передачі даних НД. Робоча станція (workstation) - підключений до мережі комп'ютер, через який користувач отримує доступ до її ресурсів. Часто робочу станцію (користувача мережі або прикладну задачу, виконувану в мережі) називають клієнтів мережі. Сервер - це виділений для обробки запитів від всіх робочих станцій мережі багатокористувацький комп'ютер, що надає цим станціям доступ до загальних системних ресурсів (обчислювальним потужностям, база даних, бібліотекам програм, принтерів, факсів) і розподіляє ці ресурси. З найбільш важливих вимог, що пред'являються до сервера, слід виділити високу продуктивність і надійність роботи. Приклади спеціалізованих серверів: 1. файл-сервер - призначений для роботи з базами даних, має об'ємні дискові запам'ятовуючі пристрої; 2. сервер резервного копіювання - виконує щоденне автоматичне архівування інформації від серверів і робочих станцій; 3. факс-сервер - виділена робоча станція для організації ефективної факсимільного зв'язку; 4. поштовий сервер - виділена робоча станція для організації електронної кореспонденції; 5. сервер друку - призначений для ефективного використання системних принтерів; 6. проксі-сервер-популярний засіб для підключення локальних корпоративних мереж до мережі Якщо в одному приміщенні, будівлі або комплексі довколишніх будівель є кілька комп'ютерів, користувачі яких повинні спільно вирішувати якісь завдання, обмінюватися даними чи використовувати спільні дані, то ці комп'ютери доцільно об'єднати в локальну мережу. Локальна мережа (локальна обчислювальна мережа, ЛОМ) - це група з

30

декількох комп'ютерів, з'єднаних між собою за допомогою кабелів (іноді також телефонних ліній або радіоканалів), які використовуються для передачі інформації між комп'ютерами. Для з'єднання комп'ютерів в локальну мережу необхідно мережеве обладнання і програмне забезпечення.

Локальні мережі дозволяють забезпечити: 1. колективну обробку даних користувачами підключених до мережі комп'ютерів і обмін даними між цими користувачами; 2. спільне використання програм; 3. спільне використання принтерів, модемів та інших пристроїв; Тому практично всі фірми, що мають більше одного комп'ютера, об'єднують їх в локальну мережу. Для об'єднання комп'ютерів в локальну мережу потрібно: 1. вставити в кожен комп'ютер, що підключається до мережі, мережевий контролер (мережевий адаптер або мережева плата), який дозволяє комп'ютеру отримувати інформацію з локальної мережі і передавати дані в мережу; 2. з'єднати комп'ютери кабелем, за якими відбувається передача даних між комп'ютерами, а також іншими підключеними до мережі пристроями (принтерами, сканерами і т.д.). З'єднання кабелів здійснюється через спеціальні пристрої - концентратори (або хаби), комутатори та ін Для забезпечення функціонування локальної мережі часто виділяють спеціальний комп'ютер - сервер, або кілька таких комп'ютерів. На дисках серверів розташовуються спільно використовувані програми, бази даних, дистрибутиви програм. Решта комп'ютери локальної мережі часто називають робочими станціями. У мережах, що складаються більш ніж з 20-25 комп'ютерів, наявність сервера обов'язково - інакше, як правило, продуктивність мережі буде незадовільною. Сервер необхідний і при спільній інтенсивній роботі з будь-якою базою даних. Багато сервери коштують значно дорожче (у 5-10 разів) звичайних комп'ютерів. Не дивно - адже вони не тільки є досить потужними комп'ютерами з великою кількістю оперативної пам'яті, але в них до того ж забезпечуються виняткова надійність, висока продуктивність і дублювання пристроїв і збережених даних. Для забезпечення функціонування локальної мережі необхідне відповідне програмне забезпечення. Операційні системи Windows 95, 98, NT Workstation мають вбудовані можливості з організації локальних мереж без виділеного сервера. Зазвичай такі мережі називають однорангових, оскільки в них всі

31

комп'ютери рівноправні, кожен з них виконує як роль робочого місця користувачів, так і роль сервера по забезпеченню доступу до своїх ресурсів і даних. Але часто однорангова мережа - це не найкращий вихід. Адже користувальницька ОС мало пристосована для виконання функцій сервера мережі, яку їй доводиться виконувати. І якщо на будь-якому комп'ютері користувач грає в DOOM або малює картинку в Paint, а інші користувачі працюють з файлами на цьому ж комп'ютері, то вони будуть сильно заважати один одному - швидкість їх роботи різко знизиться. У локальних мережах з виділеним сервером на сервері використовуються спеціальні операційні системи, що забезпечують надійну і ефективну обробку багатьох запитів від робочих місць користувачів. На робочих станціях такий локальної мережі може використовуватися будь-яка операційна система, наприклад DOS. Windows, і повинен їбать запущений драйвер, що забезпечує доступ до локальної мережі.   2.2 Розподілені мережі

Локальні мережі тому і називаються локальними, що вони об'єднують комп'ютери, що знаходяться в одному місці, тобто є поблизу один від одного. Але багато підприємств (корпорації, банки) мають підрозділи, розташовані в різних кінцях міста або навіть в різних містах і країнах. Для ефективної роботи їм, як правило, потрібно об'єднати свої підрозділи в єдину мережу. Такі мережі звичайно називають розподіленими. Природно, у всіх випадках для створення розподіленої мережі необхідно відповідне обладнання (модеми, маршрутизатори і т.д.).

2.3 Інтернет.   Появи Іnternet У самому найближчому майбутньому Internet в корені змінить економічні та соціальні умови в усьому світі. Ці зміни не можуть не зачепити вас особисто. Internet стане дуже важливою частиною вашого життя. Це позначиться на вашій роботі, відпочинок і спілкуванні з іншими людьми. Internet допомагає проводити дослідження, покращує взаємодію співробітників в офісі, надає можливість працювати вдома, збільшує шанси знайти роботу. Скоро Internet змінить все наше життя, вплине на нашу роботу,

32

відпочинок, на те, як ми робимо покупки, як спілкуємося між собою, як читаємо газети, як дізнаємося погоду на завтра і на багато, багато іншого. Наприкінці 60-х років на замовлення Міністерства оборони США була створена розподілена мережа ArpaNet для зв'язку між собою комп'ютерів міністерства. При розробці мережі ARPAnet ставилося завдання забезпечити зв'язок між собою безлічі віддалених один від одного різнорідних комп'ютерів, причому цей зв'язок не повинна була порушуватися при часткових ушкодженнях мережі (наприклад, при бомбардуванні одного чи кількох вузлів мережі). Розроблені принципи організації таких мереж (рівноправність вузлів, протоколи TCP / IP, алгоритми маршрутизації) виявилися настільки вдалими, що багато інших організацій (особливо університети і урядові установи) стали створювати мережі на таких же принципах. Ці мережі почали об'єднуватися між собою, утворюючи єдину мережу з загальним адресним простором (подібно до того, як усі телефонні станції одного міста підтримують єдину систему телефонних номерів). Ця єдина мережа (чи мережа мереж, сукупність мереж) і стала називатися Internet. В даний час Інтернет - це глобальна, міжконтинентальній мережу, вона об'єднує десятки мільйонів комп'ютерів і локальних мереж, а її послугами користуються від 100 до 250 мільйонів чоловік.   Традиційні можливості Іnternet До середини 90-х років в основному застосовувалися: 1. електронна пошта - з її допомогою можна послати електронний лист (тест або довільний файл) будь-якому користувачеві Internet. Час доставки листів - звичайно не більше кількох годин, а іноді кілька хвилин; 2. телеконференції (USENET) - це обмін думками з допомогою електронних листів з приводу тих чи інших тем. Кожен користувач Internet може підписатися на телеконференції, що його цікавлять (усього їх кілька десятків тисяч і присвячені вони найрізноманітнішим темам - від проблем використання лазерних принтерів до психологічних розладів). При цьому користувач буде отримувати всі листи, що їх посилають у відповідні телеконференції, а може і сам висловлювати свою думку чи відповісти на чиєсь запитання; 3. сервери новин - вони розсилають новини за тим чи іншим темам у вигляді електронних листів. Користувач Internet може підписатися, наприклад, на отримання біржових зведень, політичних пліток і т.д;4. служба FTP - сховища файлів. На них зберігаються тексти

33

документів, програми, тести книг. Кожен користувач Інтернет може одержати доступ до публікацій FTP-серверів або будь-який з зберігаються на ньому файлів у вигляді електронного листа чи архіву; 5. служби пошуку - дозволяє знайти потрібний документ на включених в Інтернет FTP-серверах. Пошук може вестися за ключовими словами та іншими характеристиками документа. Задати запит службі пошуку можна в діалоговому режимі або відіславши їй спеціально оформлене лист;6. електронні дошки оголошень (BBS) - це місце, куди стікається вся підлягає обміну інформація. За допомогою BBS можна опублікувати оголошення для загального ознайомлення, або залишати на дошці інформацію, яку адресат може забрати у зручний для нього час; 7. Internet Relay Chat (IRC) - для підтримки так званого живого діалогу. Нещодавно випущене програмне забезпечення дозволяє проводити реальні відео-і аудіконференціі; 8. служба ICQ (аська, I seek you "Я шукаю тебе") - призначена для обміну короткими текстовими повідомленнями між користувачами, що одночасно знаходяться на зв'язку; 9. Word Wide Web (WWW) - це величезні збори статистичних та інтерактивних документів, пов'язаних між собою. Для перегляду цих документів - Web-сторінок - використовуються Web-броузери. Web-сторінки знаходяться знаходяться на сотнях тисяч Web-серверів, розташованих по всьому світу. Для переходу з однієї Web-сторінки на іншу досить клацнути мишею на одній з гіпертекстових посилань, наявних майже на кожній сторінці.   Вузли та клієнти Кожен комп'ютер, підключений до Internet, називається вузлом. Деякі вузли надають іншим вузлам програми і дані, вони називаються серверами. Інші комп'ютери використовують інформацію, що надається сервером, вони називаються клієнтами. Системи, компоненти яких взаємодіють подібним чином, називаються системами клієнт / сервер. Таку ж термінологію можна застосовувати і до програми, що виконується на комп'ютерах, підключених до Інтернет. Клієнт-програма, або просто, клієнт, - це програма з дружнім користувачеві інтерфейсом, що виконується на вашому комп'ютері і має доступ до Інтернет-ресурсів. Коли клієнт-програмі треба отримати інформацію з Інтернет, вона звертається до програми-сервера. Програма-сервер, або просто сервер, повертає клієнт-програмі відповідь на її запит.  

34

Адреса комп'ютера в інтернет Щоб обмінюватися інформацією з Інтернет, кожен комп'ютер (незалежно від того, яку ОС він використовує, - Windows, Mac або Unix, і незалежно від того, чи становить він собою суперЕОМ або ноутбук) повинен підтримувати протокол TCP / IP. Протокол TCP / IP стандартизує обмін інформацією між системами і визначає, як представити дані у вигляді пакету і як передати кожен пакет на віддалений комп'ютер. Якщо говорити точно, TCP / IP - це два різних протоколу, тісно пов'язаних між собою. IP. Спеціальні комп'ютери, звані маршрутизаторами, використовують Інтернет-протокол для передачі пакетів по мережі. Кожен інформаційний пакет містить IP-адреси комп'ютера-відправника і комп'ютера-одержувача. IP-адреса - це унікальний номер, однозначно ідентифікує комп'ютер в Інтернет. IP-адреса являє собою 4 числа, розділені крапками. Наприклад, IP-адресу вузла - 206.246.150.10. TCP. Transmission Control Protocol (Протокол управління передачею) визначає, яким чином інформація повинна бути розбита на пакети і відправлена по Інтернет. Уявіть собі, що ви вирвали перші три аркуші цієї книги і відправили їх своєму другові. Перший лист ви доручили доставити посильним, який буде добиратися до місця призначення на автобусі, другий відправили по пошті, а третій передали з водієм таксі. Зрозуміло, що ваш друг отримає ці листи в різний час і в неправильній послідовності. Щоб прочитати текст, ваш друг повинен буде перевірити номери сторінок і розмістити їх в правильному порядку. Подібним чином протокол TCP обробляє інформаційні пакети. Ніхто не може гарантувати, що вся інформація прибуде одночасно, але ТСР має в своєму розпорядженні пакети в потрібному порядку, а також перевіряє кожен пакет на наявність помилок при передачі. Доменні імена. Кожен комп'ютер в Інтернет має IP-адресу. Але спробуйте запам'ятати IP-адреси хоча б декількох комп'ютерів. На щастя, робити це не обов'язково. Існує інший, більш зручний для користувача спосіб адресації комп'ютерів в Інтернет - система доменних імен. IP-адресу сайту 206.246.150.10, його доменне ім'я - www.mcp.com. Це набагато простіше запам'ятати. Доменне ім'я складається з двох або більше слів, поділюваних крапками, за принципом: узел.второй уровень.первий уровень. Домени першого рівня чітко визначені. Домени першого рівня, наприклад, сom або uk, вказують тип організації або країну. Домен другого рівня визначає організацію. Для передачі інформації глобальна мережа

35

застосовує домени першого і другого рівнів.

Підключення до internet             Підключитися до Інтернет Ви можете або по виділеній лінії, або по комутованій лінії (через телефонну мережу). Більшість користувачів встановлюють з'єднання з Інтернет-провайдером по телефонному каналу за допомогою модему. Модем перетворює цифрові дані в аналогові сигнали і передає його по телефонній лінії. Цей процес називається модуляцією. Модем на іншому кінці лінії отримує аналоговий сигнал і знову перетворює його в цифрові дані. Цей процес називається демодуляцією. У процесі обміну інформацією можуть брати участь як зовнішні модеми, підключені кабелем до послідовного порту, так і внутрішні модеми, які вставляються в один з роз'ємів комп'ютера. Модеми розрізняються за своїми характеристиками. Більшість модемів пропонованих в даний час користувачам, забезпечують швидкість обміну 33.6 Кбіт / с або 56 Кбіт / с. Використовуються і більш повільні модеми зі швидкістю обміну 28.8 Кбіт / с. Перш ніж купувати модем 56 Кбіт / с, проконсультуйтеся зі своїм провайдером, чи зможе він забезпечити таку швидкість обміну. Слiд також, що обраний Вами модем є «Hayes-сумісним», тобто розуміє набір стандартних інструкцій, що використовуються більшістю комунікаційних програм. Windows 95 (98) може взаємодіяти з Інтернет за допомогою різних засобів. - Ця операційна система спеціально розроблена для роботи в мережі, тому вона безпосередньо підтримує ряд мережних адаптерів і протоколів, зокрема TCP / IP. - Windows 95 (98) містить засоби віддаленого доступу, які дозволяють Вам підключатися до Інтернету по телефонній лінії. - Windows 95 (98) містить утиліти для роботи з Інтернет, наприклад, Web-броузер, клієнт-програми FTP, Telnet і т.д.

Вваша безпека Найкращий спосіб забезпечити Вашу безпеку - не передавати через Інтернет ніякої особистої Інформації. Деякі дані необхідно зберігати в таємниці. Нікому і ніколи не повідомляйте Ваше ім'я користувача та пароль, не спокушайте свого ближнього зробити непорядний вчинок. Нікому не передавайте через Інтернет Ваш домашню адресу і номер телефону. Не передавайте через Інтернет імена Ваших дітей з тієї ж причини, з

36

якої Ви не повідомили б ці відомості стороннім людям по телефону. Нікому не повідомляйте за Інтернет Ваш номер рахунку. Зокрема, ніколи не купуйте що-небудь на підставі рекламного оголошення, виявленого у Вашій поштовій скриньці. Неправильне поводження в Інтернет може представляти небезпеку не лише для Вас особисто, але і для організації, в якій ви працюєте. За законом підприємство несе повну відповідальність за інформацію, розміщену на будь-якому з його комп'ютерів. Особистих записів на службовому комп'ютері бути не повинно. Тому не зберігайте на диску нічого, що на Вашу думку, не повинен бачити менеджер: він має право в будь-який момент перевірити вміст комп'ютера.

Установка параметрів з'єднання Тепер, коли на вашому комп'ютері встановлені засоби Вилучений доступ і TCP / IP, ви повинні встановити параметри з'єднання з сервером вашого провайдера. У папці Мій комп'ютер у вас зараз знаходиться нова папка під назвою Видалений доступ до мережі. Відкрийте папку Мій комп'ютер і двічі клацніть на піктограмі Видалений доступ до мережі. Щоб встановити параметри з'єднання з вашим провайдером, виконайте наступне: 1. Двічі клацніть на піктограмі Нове з'єднання, розташованої в папці Видалений доступ до мережі. 2. Задайте ім'я для створюваного з'єднання в полі Введіть назву з'єднання, наприклад, ім'я комп'ютера, з яким встановлюється зв'язок. Задайте ім'я Server і клацніть на кнопку Далі. 3. На екрані Ви побачите поле для введення; задайте в ньому номер телефону для підключення до сервера, який Вам повідомив провайдер. Клацніть на кнопку Далі. 4. Клацніть на кнопку Готово, і запис про новий з'єднанні буде збережена в папці Видалений доступ до мережі. 5. У папці Видалений доступ до мережі клацніть правою кнопкою миші на піктограмі нового з'єднання та виберіть пункт Властивості. Ви побачите вікно, що відображає параметри нового з'єднання. 6. Клацніть на кнопку Тип сервера 7. Виберіть у списку Тип віддаленого сервера пункт PPP; Windows 98, Windows NT, Internet. Переконайтеся, що з усіх опцій доступних в цьому вікні, включені тільки дві: Програмне стиснення даних і TCP / IP.

8. Клацніть на кнопці Налаштування TCP / IP, і ви побачите діалогове вікно Настройка TCP / IP. 9. Виберіть значення опції Адреси вводяться вручну і вкажіть

37

первинний і вторинний сервери доменних імен (DNS), які раніше Вам повідомив провайдер. Наприклад, 199_1_11_2 - первинний адреса                      199_1_11_15 - вторинний адресу. 10. Після закінчення введення параметрів клацніть на кнопці Ок. Клацніть на кнопці Ок ще раз, щоб зберегти всі зміни.

Настанова зв'язку з провайдером і закінчення роботи

Тепер, коли всі необхідні програмні засоби встановлені, ви можете виконати реальне з'єднання з комп'ютером свого провайдера. Для цього зробіть наступне: 1. Двічі клацніть на піктограмі, відповідної цьому з'єднанню, що знаходиться в папці Видалений доступ до мережі. На екрані з'явиться діалогове вікно Установка зв'язку. 2. Задайте ваше ім'я користувача та пароль у відповідних полях введення. Якщо ви не хочете вводити ці дані при кожному новому з'єднанні, увімкніть опцію Зберегти пароль. 3. Клацніть на кнопку Встановити зв'язок і система почне набір номера вашого провайдера. На екрані з'явиться вікно, що відображає інформацію про хід дзвінка. 4. Якщо під час встановлення параметрів з'єднання ви задали ручний режим реєстрації на сервері, на екрані з'явиться вікно Post-Dial Terminal Screen. У цьому випадку зареєструйтеся на сервер вручну і клацніть на кнопку Продовжити. Коли ви захочете перервати зв'язок з провайдером, клацніть на кнопці Розірвати зв'язок у вікні, що відображає стан з'єднання.

Програми роботи в інтернет Щоб працювати в Інтернет, вам потрібні комп'ютер, модем, Інтернет-провайдер і клієнт-програми. Щоб знайти підходящі Інтернет-програми, вам не доведеться займатися довгими пошуками. Ви можете скористатися програмними продуктами Microsoft або Netscape. Обидві компанії поставляють повний набір необхідних додатків. Щоб подорожувати по Web-простору, обмінюватися повідомленнями з іншими користувачами і брати участь в дискусіях груп новин, вам потрібні Web-броузери, поштова програма і клієнт-програма UseNet. Якщо ви встановили Microsoft Internet Explorer або Netscape Communicator, то всі необхідні компоненти вже знаходяться на вашому жорсткому диску. Крім того, в комплекті з цими продуктами поставляються також кошти, що дозволяють розмовляти з іншими

38

користувачами Інтернет в реальному масштабі часу.

Перегляд документів в world wide web Web-сторінка - це поєднання звичайного тексту і ярликів HTML (Hypertext Markup Language), що використовуються для форматування цього тексту. HTML - це стандарт, певний World Wide Web Consortium. Останній варіант HTML - версія 3.2. URL визначає розташування або адресу кожної Web-сторінки в Internet. URL складається з трьох частин: - Протокол - Доменне ім'я вузла - Шлях. Протокол визначає метод взаємодії клієнт-програми з сервером. Доменне ім'я вузла визначає сервер, на якій постійно знаходиться дана Web-сторінка. Шлях - повний шлях і, можливо, назва файлу Web-документа. Шлях та ім'я файлу можуть бути опущені. Приклад: http://www.host.com/files/are/here.html  протокол доменне ім'я шлях та ім'я Гіпертекст пов'язує між собою різні документи, використовуючи виділені слова і фрази. Гіпертекстові посилання дозволяють вам переміщатися від одного Web-документа до іншого. Натиснувши на засланні, ви переходите до нової Web-сторінці. Посилання у вигляді тексту зазвичай виділяються підкресленням і кольором. Якщо ви помістіть вказівник миші на посилання, він зазвичай змінює свій вигляд і перетворюється в руку з витягнутим вказівним пальцем; клацніть у цьому місці, і ваш броузер відкриє Web-сторінку, на яку вказує дане посилання. У Web-сторінках використовуються не тільки гіпертекстові, але й гіпермедіа-засоби. Крім тексту, гіпермедіа включає зображення і звук. Фрагменти даних цих типів також можуть посилатися один на одного. Наприклад, ви можете зв'язати текст з картинкою, щоб при натисканні на зображенні у вікні броузера відобразився текст, котрий коментує цю картинку. При перегляді деяких Web-документів вікно броузера розділяється на декілька панелей, які називаються також кадрами, або фреймами. У різних фреймах відображаються різні дані. Фрейми спрощують роботу з Web-сторінками, наприклад, в одному фреймі може відображатися зміст, а в іншому - текст документа. Якщо ви клацніть на одному з пунктів змісту, вміст іншого фрейму зміниться, але зміст залишиться на екрані; дивлячись на нього, ви зможете

39

вирішити, який документ викликати наступним. Найпростіший спосіб відкрити Web-сторінку - задати її URL-адресу в полі Адреса броузера і натиснути Enter. Якщо ви клацніть на направленою вниз стрілкою, розташованої праворуч від поля Адреса, ви побачите список адрес, введених раніше. Клацніть на одному з них, відкриється відповідний документ у вікні броузера. Альтернативний спосіб відкрити сторінку - вибрати в головному меню пункт Файл-Відкрити, ввести адресу й натиснути Enter. Може трапитися, що вам знадобиться повторно звернутися до сторінки, яку ви нещодавно відвідали. Клацніть на кнопку Назад на панелі інструментів вашого броузера, тим самим ви відкриєте передостанню сторінку з тих, з якими ви працювали протягом поточної сесії. Продовжуйте клацати по цій кнопці і ви дійдете до самої першої сторінки, відкритої в поточному сеансі. Починаючи з цього моменту кнопка Назад стане недоступна, і ви не зможете скористатися нею знову. Ви можете також просуватися вперед за списком передісторії поточного сеансу; для цього скористайтеся клавішею Вперед. Якщо за допомогою кнопки Вперед ви дійдете до самої останньої сторінки, відкритої в протягом сеансу, броузер відключить кнопку Вперед. Якщо клацаючи на кнопках Вперед і Назад, ви не зможете знайти потрібну вам сторінку, використовуйте список передісторії броузера. В Internet Explorer для виведення списку всіх вузлів, які ви відвідали раніше, виконайте наступне: 1. Клацніть на кнопці Журнал, розташованої на панелі інструментів, і ви побачите список передісторії 2. Клацніть на піктограмі, що позначає один з днів, і під нею відобразиться набір папок, кожна з яких відповідає Web-вузла. 3. Клацніть на одній з папок; папка розкриється і покаже перелік переглянутих вами Web-сторінок, розташованої на цьому вузлі. Щоб відзначити закладкою сторінку, вказану в списку передісторії, клацніть правою кнопкою миші на сторінці, і виберіть пункт Додати до закладок. Кожен раз, коли ви починаєте роботу через Internet Explorer, на екрані з'являється одна і та ж Web-сторінка. Вона називається вихідної сторінкою броузера. Ви можете налаштувати ваш броузер так, щоб це була сторінка, вибрана вами. При роботі з Internet Explorer зробіть наступне: 1. Перейдіть до сторінки, яку ви хочете використовувати в якості вихідної. 2. У меню Вигляд виберіть пункт Властивості оглядача і вкладку

40

Загальні 3. Клацніть на кнопці З поточною. Internet Explorer введе в полі Адреса, розташованому над кнопкою, URL-адресу поточної сторінки 4. Клацніть на кнопці ОК. Коли ви наступного разу запустіть Internet Explorer, першої відобразиться дана сторінка. Якщо в процесі копіювання Web-сторінки ви зрозуміли, що інша частина документа вас не цікавить, вам не обов'язково чекати закінчення передачі. Незалежно від того, з яким броузером ви працюєте, клацніть на кнопці Стоп, розташованої на панелі інструментів. При цьому Web-сторінка буде виглядати не ідеально: адже броузер не закінчив процес завантаження. Щоб заборонити копіювання зображень на ваш броузер необхідно в Internet Explorer вибрати в головному меню пункти: Вид - Опції. Клацніть на вкладці Додатково, відключіть опцію Відображати малюнки.   Поняття гіпертексту Під гіпертекстом розуміють систему інформаційних об'єктів, об'єднаних між собою спрямованими семантичними зв'язками, які утворюють мережу. Кожен об'єкт зв'язується з інформаційною панеллю екрана, на якій користувач може асоціативно вибирати одну з зв'язків. Гіпертекстова технологія передбачає переміщення від одних об'єктів до інших з урахуванням їх смислової, семантичної зв'язаності. Обробці інформації за правилами формального виводу в гіпертекстової технології відповідає запам'ятовування шляхи переміщення по гіпертекстової мережі. Користувач сам визначає підхід до вивчення матеріалу з урахуванням своїх індивідуальних здібностей, знань, рівня кваліфікації та підготовки. Гіпертекст містить не тільки інформацію, але й апарат її ефективного пошуку. Структурно гіпертекст складається з інформаційного матеріалу, тезауруса гіпертексту, списку головних тем та алфавітного словника. Інформаційний матеріал підрозділяється на інформаційні статті, що складаються з заголовка статті і тексту. Заголовок містить тему або найменування описуваного об'єкта. Інформаційна стаття містить традиційні визначення та поняття, повинна займати одну панель і бути легко доступній для огляду, щоб користувач міг зрозуміти, чи варто її уважно читати або перейти до інших, близьким за змістом статей. Текст, що включається в інформаційну статтю, може супроводжуватися поясненнями, прикладами, графіками, документами і відеозображеннями об'єктів реального світу. Ключові слова для зв'язку з іншими інформаційними статтями повинні візуально відрізнятися.

41

Тезаурус гіпертексту - це автоматизований словник, що відображає семантичні відношення між лексичними одиницями інформаційно-пошукової мови і призначений для пошуку слів за їх смисловим змістом. Термін "тезаурус" був введений в XIII столітті флорентійцем Брунетті Лотікі для назви енциклопедії. З латині цей термін перекладається як скарб, запас, багатство. Тезаурус гіпертексту складається з тезаурусних статей. Тезаурусная стаття має заголовок та список заголовків родинних тезаурусних статей, де вказані тип спорідненості й заголовки тезаурусних статей. Заголовок тезаурусной статті збігається із заголовком інформаційної статті і є найменуванням об'єкта, опис якого міститься в інформаційній статті. Формування тезаурусной статті гіпертексту означає індексування тексту. Список головних тим містить заголовки усіх довідкових статей, для яких немає посилань з відносинами род-вид, частина-ціле. Бажано щоб список займав не більше однієї панелі екрана. Алфавітний словник містить перелік найменувань усіх інформаційних статей у алфавітному порядку. Вивчаючи інформацію, представлену у вигляді гіпертексту, користувач може знайомитися з послідовностями блоків даних. Процес вибору послідовностей цих блоків, тобто методику водіння користувача від одного об'єкта до іншого, називають навігацією. При цьому виділяють термінологічну навігацію, послідовне рух за термінами один з одного випливають і тематичну навігацію, за допомогою якої користувач повинен отримати для читання всі статті, необхідні для вивчення потрібної йому теми. Відповісти на питання: 1 Дати визначення локальної мережі 2 Основні класифікація локальних мереж 3 конфігураціі обчислювальних мереж (ВС) 4 Фізична середу НД 5 Призначення сервера 6 Класифікація серверів 7 Локальні мережі дозволяють забезпечити: 8 Визначення розподільної мережі 9 Традиційні можливості internet 10 Вузли й клієнти 11 Адреси комп'ютерів в Інтернет 12 Підключення до internet 13 Установка параметрів з'єднання 14 Поняття гіпертекстів

42

Лекція 3. Дистанційна освіта   План3.1. Типи програм дистанційної освіти .3.2. Характеристика дистанційної освіти. 3.3. Моделі ДО. 3.4. Складові дистанційної освіти. 3.5. Дистанційні технології. 3.6. Процес розробки дистанційних курсів (ДК) .3.7. Елементи дистанційного навчального курсу. 3.8. Структура дистанційного навчального курсу.   Сьогодні виділяють два основних напрямки впливу ІКТ на освітні процеси: 1. впровадження дистанційного навчання, яке базується на нових методах організації процесу навчання, 2. застосування ІКТ для підвищення якості аналізу, проектування при побудові традиційних форм навчання. Словосполучення "дистанційна освіта" (ДО) міцно увійшло у світовій освітній лексикон. Протягом останніх трьох десятиліть ДО стало глобальним явищем освітньої та інформаційної культури, змінивши зовнішність освіти в багатьох країнах світу. Виникла і бурхливо розвивається ціла індустрія освітніх послуг, що об'єднуються загальною назвою "дистанційна освіта", вражаюча величезним числом учнів, кількістю освітніх установ, розмірами і складністю інфраструктури, масштабами інвестицій та грошового обігу. Радикальний прорив в області ДО виробили ПК та Інтернет, а в найближчій перспективі - мобільний Інтернет і бездротові локальні мережі. Через багатогранність і масштабності ДО як явища, широкого розмаїття освітніх послуг і форм організації (або моделей) ДН в великих національних і міжнародних центрах дистанційної освіти - загальноприйнятого, канонічного визначення ДН не існує. Очевидно, що якщо "дистанційне" означає "на відстані", то мова йде про освіту на відстані, тобто про таку форму освітнього процесу, за якої

43

учень (студент) і вчитель (викладач) - принаймні, як правило - перебувають не в одній аудиторії, а на значній відстані один від одного.

"Дистанційне навчання" - це складова "дистанційної освіти", діяльність навчального: педагога і освітнього закладу. Правда, при широкому розумінні "навчання" - як, наприклад, "спільною цілеспрямованої діяльності вчителя та учнів, в ході якої здійснюються розвиток особистості, її освіта і виховання" (3), наведений аргумент втрачає силу, оскільки межі між "навчанням" і " освітою "просто стираються і вони стають синонімами. Завдання дистанційного навчання - учити, не маючи прямого постійного контакту з навчаним. Базові принципи, на основі яких створюються системи дистанційної освіти: 1. доступність навчання. При хронічному недоліку часу вчитися треба все більше. Процес навчання при ДО може починатися коли бажана і закінчуватися коли завгодно; 2. радикально нові форми представлення та організації інформації. Системи мультимедіа, нелінійні форми подання інформації, присутність великої кількості довідкової інформації;3. достовірність сертифікації знань. Широке використання методик оцінки знань, заснованих на тестуванні.   3.1 Типи програм дистанційної освіти Навчальні заклади, що пропонують програми дистанційної освіти можна розділити на три категорії: "Натуральні" дистанційні університети. Наприклад, в США, таких навчальних закладів, які пропонують програми навчання на ступінь бакалавра і магістра не надто багато. Пристойні навчальні заклади мають необхідну акредитацію. У той же час, існують і не акредитовані програми, тому важливо дізнатися - яку акредитацію має конкретна що цікавить вас програма. Провайдери корпоративних тренінгів та / або курсів підвищення кваліфікації. Ці організації проводять тренінги, програми, що ведуть до отримання сертифікату та інші освітні програми, призначені для розвитку будь-яких професійних навичок. Це, як правило, програми, що формуються у відповідність з індивідуальними

44

вимогами клієнтів. Таким чином, даний тип навчальних закладів пропонує сильно відрізняються за якістю програми. Традиційні університети, що пропонують онлайнове навчання. Багато традиційних університетів і коледжів останнім часом стали пропонувати свої програми в онлайновому режимі, розширюючи, таким чином, перелік пропонованих програм навчання. На жаль, дуже мало хто традиційні університети й коледжі пропонують повні і цілісні онлайнові варіанти своїх програм. Характеристика дистанційної освіти Існують три основні характеристики якісної програми дистанційної освіти для дорослих студентів: 1. Структура курсу. Якісна програма дистанційного навчання не просто копіює програму лекцій, надаючи можливість прочитати їх на екрані комп'ютера. Курс повинен бути ретельно організований таким чином, щоб цілеспрямовано залучати студента. При цьому, багато учнів починають відчувати, що вони більше залучені в процес навчання, ніж вони коли-небудь були залучені, навчаючись очно. Структура курсу повинна надавати великі можливості керувати процесом навчання, ніж це було б можливо за денною формою навчання. Курс повинен бути сконцентрований на учащемся, дозволяючи студенту встановлювати зміст курсу згідно з його особистим потребам і завданням. 2. Засоби та способи комунікації. Програма дистанційної освіти може припускати цілий набір способів доставки інформації, включаючи звичайну пошту, телефон і факс, Інтернет, електронну пошту, інтерактивне телебачення, телеконференції, а також аудіо і відео конференції. Способи зв'язку повинні максимально відповідати стилю навчання. Курси навчання можуть бути синхронними або асинхронними. Синхронні курси вимагають одночасної участі викладачів і студентів та їх взаємодії в реальному часі. Засоби доставки інформації в цьому випадку включають інтерактивне телебачення та відеоконференції. Асинхронні способи, на противагу синхронним, відрізняються великою гнучкістю і дають можливість студенту вибирати зручний для нього час роботи над матеріалом курсу. Програми, що використовують асинхронні способи взаємодії припускають використання Інтернету, електронної пошти, відеокасет та звичайної пошти.

45

3. Підтримка та контакт зі студентами. На противагу уявленням багатьох, студенти, що навчаються за гарною програмі дистанційної освіти не повинні відчувати себе ізольованими один від одного. Якісна програма має на увазі безліч способів і прийомів для створення справжньої атмосфери взаємодії. Вибираючи програму дистанційної освіти, запитаєте, яким чином студенти отримують допомогу і підтримку від своїх інструкторів. Повинна існувати онлайнова підтримка чатів та форумів, онлайнові інформаційні дошки, онлайнові магазини та інші засоби консультування та підтримки студентів.

3.2 Основні характеристики дистанційного навчання: 1. Детальне планування діяльності учня (постановка завдань, цілей, розробка навчальних матеріалів). 2. Інтерактивність (між навчаним і викладачем, між навчаним і навчальним матеріалом, групове навчання). 3. Мотивація (організація самостійної пізнавальної діяльності) 4. Модульна структура дистанційного навчання (учень повинен мати можливість чітко усвідомлювати своє просування від модуля до модуля).

3.3 Моделі ДО I модель. Навчання за типом екстернату. Навчання, орієнтоване на шкільні або вузівські екзаменаційні вимоги, призначається для учнів і студентів, які з якихось причин не можуть відвідувати очні закладу. Це фактично заочна форма навчання екстерном. II модель. Університетське навчання. Система навчання студентів, які навчаються не очно, а на відстані, заочно або дистанційно, на основі нових інформаційних технологій, включаючи комп'ютерні телекомунікації. Студентам пропонуються крім друкованих посібників аудіо-та відеокасети, CD-диски розроблені провідними викладачами конкретних університетів. III модель. Навчання, засноване на співпраці декількох навчальних закладів. Співпраця декількох освітніх організацій у підготовці програм декількох освітніх організацій у підготовці програм заочного / дистанційного навчання дозволяє зробити їх більш професійно якісними і менш дорогими.

46

IV модель. Навчання в спеціалізованих освітніх установах. Спеціально створені для цілей заочного та дистанційного навчання освітні заклади орієнтовані на розробку мультимедійних курсів. До їхньої компетенції входить також і оцінка знань і атестація, що навчаються. V модель. Автономні навчальні системи. Навчання в рамках подібних систем ведеться цілком за допомогою телебачення або радіопрограм, CD-ROM-дисків, а також додаткових друкованих посібників. VI модель. Неформальне, інтегроване навчання на основі мультимедійних програм. Це програми самоосвіти. Вони орієнтовані на навчання дорослої аудиторії - тих людей, які не змогли закінчити школу. Подібні проекти можуть бути частиною офіційної освітньої програми, або спеціально орієнтовані на певну освітню мету, або націлені на профілактичні програми здоров'я. Основні цілі моделей дистанційної освіти: 1. Дати можливість навчаним удосконалювати, поповнювати свої знання в різних областях в рамках діючих освітніх програм. 2. Отримати атестат про освіту, ту чи іншу кваліфікаційну ступінь на основі результатів відповідних іспитів (екстернат). 3. Дати якісну освіту за різними напрямками шкільних та вузівських програм. 3.4 Складові дистанційної освіти Будь-яке навчання вимагає певної організаційно-інформаційної підтримки. Складовими дистанційної освіти є: 1. Навчальний центр (навчальний заклад), який здійснює необхідні функції організаційної підтримки, також іменований як провайдер дистанційного навчання; 2. Інформаційні ресурси - навчальні курси, довідкові, методичні та інші матеріали; 3. Засоби забезпечення технології дистанційного навчання (організаційні, технічні, програмні та ін); 4. Викладачі-консультанти, що курирують дистанційні курси, ІМЕ ¬ нуемие тьютором; 5.Ті хто навчаються, як і раніше звані студентами.

47

Для організації і правильного функціонування системи дистанційної освіти необхідно виконувати наступні основні функції: - підтримка навчальних курсів; - доставка навчального матеріалу студентам; - підтримка довідкових матеріалів (бібліотека); - консультації; - контроль знань; - організація спілкування студентів (колективні форми навчання).

3.5 Дистанційні технології Аналізуючи існуючі системи дистанційного навчання, можна прийти до висновку, що для підтримки дистанційного навчання використовуються наступні технології: кейс-технологія, TV-технологія і мережеві технології. Розглянемо їх особливості. При кейс-технології навчально-методичні матеріали комплектуються в спеціальні набір (кейс). Цей набір пересилається учню для самостійного вивчення. Спілкування з викладачами-консультантами здійснюваєтся у створених для цих цілей регіональних навчальних центрах. Вважається, що при достатній мотивації навчаний в змозі самостійно вивчити і освоїти значний обсяг матеріалу з широкого кола дисциплін, якщо таке навчання підкріплене змістовним кейсом. З 40-х років починаються експерименти по використанню відмінних від пошти засобів доставки навчального матеріалу - радіо, магнітофонні льонти, телебачення. Процес навчання доповнюється неперериваної процесом самоосвіти з використанням записаних на ті чи інші носії або трансльованих по радіо і телебаченню лекцій. TV-технологія, як випливає з її назви, заснована на використанні тілевізіонних лекцій. До мережних технологій відноситься інтернет-технологія і технології,що використовує можливості локальних і глобальних обчислювальних мереж. В інтернет-технології "Всесвітня павутина" використовується для забезпечення учнів навчально-методичним матеріалом, а також для інтерактивної взаємодії між викладачем і тими хто навчається. Можливість зв'язку "багатьох-зі з -багатьма" є принциповано відзнакою інтернет-технології від інших технологій дистанційного навчання.

48

У Росії розвиток ринку освітніх послуг у сфері дистанційної освіти стримується відносною нерозвиненістю системи телекоммунікацій. У цих умовах навчальні курси, що передбачають доставку всього обсягу навчально-методичних матеріалів за допомогою каналів Інтернета, від початку приречені на дуже обмежене використання. Крім того, одержання великого обсягу навчально-методичних матеріалів по каналах Інтернету обходиться значно дорожче, ніж при звичайній поштовій розсилці. Для поширення великих обсягів інформації традиційно використовуються компакт-диски. Велика інформаційна ємність компакт-дисків (близько 700 Мбайт) у поєднанні з простотою і дешевизною тиражування робить досить ефективною розсилку навчально-методичних матеріалів на таких носіях за допомогою звичайної пошти. Сьогодні, безперечно, самим сучасним і перспективним засобом техтехнологічгої підтримки дистанційного навчання є інтернет-технології. Проте, кажучи про дистанційну освіту як про ефективну систему, інтернет-технології доцільно розглядати у поєднанні з CD-ROM-технологіями. Змістовна частина курсу (content) може і повинна поставлятися на компакт-дисках, що забезпечує дешевизну і незалежність від каналів зв'язку. А Інтернет доцільно використовувати в ДО для оновлення інформації, тестування і спілкування з учнями. Описаний підхід складає основу Web-CD-технології.

3.6 Процес розробки дистанційних курсів (ДК) Сам процес розробки дистанційного курсу можна розділити на дві складові: розробка навчально-методичного наповнення та дизайн курсу. На першому етапі проводиться структурування текстів, логічна побудова їх частин, проектування структури понятійного апарату та інструментальної частини курсу - контролю, обговорень тощо. Дуже важливо при цьому планування гіпертекстової структури курсу, тобто системи посилань і переходів між поняттями, змістовною та інструментальної компонентами. Після цього проводиться створення та розміщення матеріалів в електронному вигляді, формування системи переходів і посилань, реалізація контролю, комунікаційних заходів і т.д.

Комплект навчально-методичних матеріалів ДК повинен розроблятися

49

відповідно до принципів: 1. Програма дистанційного курсу повинна містити цілі як компоненти навчального процесу з даної дисципліни, формувати мотивації успішного вивчення курсу за допомогою роз'яснення її місця та значення в системі навчання. Перелік тем у ДК доцільно супроводити вказівкою необхідного рівня засвоєння матеріалу. 2. Навчальні матеріали в цифровій формі з використанням гіпертексту повинні задовольняти вимогу простоти орієнтації студентів при переміщенні по посиланнях. У передмові до навчальних матеріалів необхідно пояснити умовні позначення посилань і дати поради щодо раціональних прийомів навігації. 3. ДК повинен передбачати спілкування студентів з викладачем і між собою. 4. ДК не є електронною копією друкованих підручників чи простим комп'ютерним підручником. Інформаційно-комунікаційні технології (не будучи самоціллю) можуть і повинні ефективно використовуватися для досягнення цілей навчального процесу. Процес створення ДК курсу вимагає від викладачів-авторів знань як у предметній області, для якої створюється ДК, так і в області інформаційних технологій, що на практиці частіше за все передбачає співпрацю двох фахівців: викладача-практика, відповідального за зміст курсу (автор курсу), та методиста-консультанта, який володіє інформаційними технологіями (інженер по знаннях). Існуюча в даний час у світовій практиці мережа відкритого заочного та дистанційного навчання базується на шести відомих моделях, що використовують різні традиційні засоби та засоби нових інформаційних технологій: телебачення, відеозапис, друковані посібники, комп'ютерні телекомунікації.

3.7 Елементи дистанційного навчального курсу Складовими дистанційного навчального курсу є: - інформаційні ресурси; - засобу спілкування; - система тестування; - система адміністрування. Інформаційні ресурси. Найважливішим компонентом дистанційного

50

курсу є інформаційні ресурси, тому що в них зосереджена частина - контент (content). Контент включає: 1. навчальний матеріал (конспекти лекцій, демонстраційні матеріали і т. п.); 2. додаткові інформаційні матеріали (коментарі викладача, відповіді на найбільш поширені питання і т. п.); 3. бібліотеку ресурсів (рекомендована література, списки Web-ресурсів по темі курсу і т. п.); 4.предметний і / або тематичний словник (глосарій); 5. програму навчання (академічний календар); і т. д. Засоби спілкування. Засоби спілкування забезпечують процес взаємодії того, хто навчається як з навчальним центром, зокрема з викладачем, так і з іншими учнями. Один з найважливіших питань - організація ефективних засобів загально, не тільки компенсуючих відсутність безпосереднього контакту викладачів і студентів між собою, а й, по можливості, надання нової якості їх спілкуванню. Традиційно тут виділяються електронна пошта e-mail дошки оголошень, віртуальні конференції, відео-та аудіо-трансляції, віртуальні семінари та обговорення. Базові механізми, за рахунок яких можна організувати ефективні засоби спілкування, умовно поділяють на асинхронні і синхронні, які отримали назву offline і online відповідно. Асинхронні кошти не вимагають у сторін, що обмінюються, постійного з'єднання. До таких засобів можна віднести: e-mail і побудовані на основі e-mail автоматичні розсилки (так звані mail-lists), дошки оголошень типу Bulletin Board System (BBS), offline-конференції типу "відлуння" FidoNet і т.п. Необхідно відзначити, що з розвитком телекомунікації роль таких засобів знижується. Однак при традиційно низької якості шаруватих телекомунікацій в Росії їх використання - єдине, що дозволяє зробити систему дистанційного навчання ефективною. Синхронні кошти припускають одночасні узгоджені дії сторін - один говорить, інший слухає в той же самий час. Всі розглянуті online-засоби припускають наявність прямого виходу в Інтернет і базуються так чи інакше на сервісах, що існують у мережі

51

Інтернет. Найбільш ефективними є online-конференції, що дозволяють підтримувати безліч різних форм спілкування в процесі ДО: семінари, обговорення, обмін досвідом, проведення наукових конференцій. До нових і багатообіцяючим засобів належать інтернет-трансляції відео-та аудіоматеріалів та інтернет-телефонія. Система тестування. Система тестування повинна забезпечувати поточний контроль знань, а на завершальній стадії дати об'єктивну оцінку, на підставі якої відбувається видача дипломів, сертифікатів та ін Тут дуже важливим є питання про захист даних і засобах ідентіфікації і аутентифікації якого навчають, що не допускають підміни і спотворення результатів тестування. Система тестування включає: - засоби обробки результатів тестування; - інтерактивні тести; - графік проходження тестів. Система адміністрування. Система адміністрування забезпечує доступ до особової справи, дошці оголошень адміністрації, інтерактивним анкетам і пр.

3.8 Структура дистанційного навчального курсу Домашня сторінка курсу включає: опис курсу; розклад. Матеріали курсу: • гіпертекстовий зміст курсу; • програма курсу; • термінологічний словник (Glossary); • пошук за матеріалами підручника (Search); • зведені матеріали; • друк матеріалів. Засоби взаємодії: • оголошення - доступні всім студентам курсу; • персональна поштова скринька; • чат (Chat) - online-аудиторія; • дошка для малювання (Whiteboard) - графічний редактор Paint типу, вміст вікна якого виявляється доступним іншим учасникам online-аудиторії; • перевірка знань;

52

• завдання; • попереднє тестування - самоперевірка; • тестування знань. Персональні дані студента: • вказівки для студента; • статистика навчальних занять; • персональні сторінки. Відзначимо, що студентові навчальні матеріали надаються як гіпертекстові підручники, як і на CD-ROM для автономного вивчення. Остання обставина дозволяє передавати великі обсяги мультимедійної інформації найбільш дешевим і ефективним способом, не пов'язаним з проблемами пропускної здатності телекомунікаційних каналів. Важливими елементами навчання є система повнотекстового пошуку за матеріалами навчальних курсів, глосарій, конспекти підручників і засобу виведення необхідних розділів на друк. Серед засобів online-спілкування не можна не відзначити "Дошку для малювання" (Whiteboard) - розвинутий інструмент для обміну інформацією з допомогою графічних зображень, створюваних учасниками дистанційного Обу ¬ ня у вікні браузера подібно до того, як це може відбуватися у звичайної дошки при обговоренні того чи іншого питання на семінарі в процесі очного навчання.

Відповісти на питання: 1 Дати визначення дистанційної освіти (ДО) 2 Основні базові принципи ДО 3 Типи навчальних закладів ДО 4 Дати характеристики ДО 5 Основні характеристики дистанційного навчання 6 Які існують моделі ДО 7 Складовими дистанційної освіти 8 Технології ДО 9 Процес розробки дистанційного курсу 10 Комплект навчально-методичних матеріалів 11 Складовими дистанційного навчального курсу є: 12 Структура дистанційного навчального курсу

53

 Лекція 4. Використання інформаційних та комунікаційних технологій в освіті План

4.1 Етапи інформатизації освіти 4.2. Переваги використання ІКТ в освіті перед традиційним навчанням 4.3. Основні напрямки використання ІКТ в навчальному процесі 4.4. Найважливіші завдання інформатизації освіти 4.5. Тенденції розвитку інформатизації освіти

4.1 Етапи інформатизації освіти Ретроспективний аналіз процесу впровадження і використання засобів обчислювальної техніки та комп'ютерних технологій у навчальному процесі дозволив виділити три етапи інформатизації освіти (умовно названі електронізації, комп'ютеризацією та інформатизацією освітнього процесу) [4]. Перший етап інформатизації освіти (електронізації) характеризувався широким впровадженням електронних засобів і обчислювальної техніки в процес підготовки студентів спочатку технічних спеціальностей (кінець 50-х - початок 60-х років), а потім гуманітарних спеціальностей (кінець 60-х - початок 70-х років ) і припускав навчання основам алгоритмізації і програмування, елементам алгебри логіки, математичного моделювання на ЕОМ. Другий етап інформатизації освіти (комп'ютеризація) (з середини 70-х років по 90-ті роки) пов'язаний з появою більш потужних комп'ютерів, програмного забезпечення, що має дружній інтерфейс, і характеризується в першу чергу використанням діалогового взаємодії людини з комп'ютером. Студенти як суб'єкти освітнього процесу вперше отримали можливість, працюючи на комп'ютері, взаємодіяти з моделями - "заступниками" реальних об'єктів і, що найголовніше, керувати

54

об'єктами вивчення. Комп'ютерні освітні технології дозволили на основі моделювання досліджувати різні (хімічні, фізичні, соціальні, педагогічні і т.п.) процеси і явища. Комп'ютерна техніка стала виступати в якості потужного засобу навчання в складі автоматизованих систем різного ступеня інтелектуальності. У сфері освіти все більше стали використовуватися автоматизовані системи навчання, контролю знань і управління навчальним процесом [4, 8]. Третій, сучасний, етап інформатизації освіти характеризується використанням потужних персональних комп'ютерів, бистродей шкалою накопичувачів великої ємності, нових інформаційних і телекомунікаційних технологій, мультимедіа-технологій і віртуальної реальності, а також філософським осмисленням процесу, що відбувається інформатизації та його соціальних наслідків [5, 6, 7, 9, 10, 11].

4.2 Переваги використання ІКТ в освіті перед традиційним навчанням Є.І. Машбіц до набору істотних переваг використання комп'ютера в навчанні перед традиційними заняттями відносить наступне: 1. інформаційні технології значно розширюють можливості пред'явлення навчальної інформації. Застосування кольору, графіки, звуку, усіх сучасних засобів відеотехніки дозволяє відтворювати реальну обстановку діяльності; 2. комп'ютер дозволяє істотно підвищити мотивацію студентів до навчання. Мотивація підвищується за рахунок застосування адекватного заохочення правильних рішень завдань; 3. ІКТ залучають учнів у навчальний процес, сприяючи найбільш широкому розкриттю їх здібностей, активізації розумової діяльності;4. використання ІКТ в навчальному процесі збільшує можливості постановки навчальних завдань і управління процесом їх вирішення; Комп'ютери дозволяють будувати і аналізувати моделі різних предметів, ситуацій, явищ; 5. ІКТ дозволяють якісно змінювати контроль діяльності учнів, забезпечуючи при цьому гнучкість управління навчальним процессом;6. Комп'ютер сприяє формуванню в учнів рефлексії. Навчальна

55

програма дає можливість навчаються наочно уявити результат своїх дій, визначити етап у вирішенні завдання, на якому була зроблена помилка, і виправити її.   4.3 Основні напрямки використання ІКТ в навчальному процесі Спробуємо систематизувати, де і як доцільно використовувати інформаційні технології в навчанні, враховуючи, що сучасні комп'ютери дозволяють інтегрувати в рамках однієї програми тексти, графіку, звук, анімацію, відеокліпи, високоякісні фотозображення, досить великі обсяги повноекранного відео, якість якого не поступається телевізійному: 1) при викладенні нового матеріалу - візуалізація знань (демонстраційно - енциклопедичні програми; програма презентацій Power Point);  2) проведення віртуальних лабораторних робіт з використанням навчальних програм типу "Физикон", "Жива геометрія";  3) закріплення викладеного матеріалу (тренінг - різноманітні навчальні програми, лабораторні роботи); 4) система контролю та перевірки (тестування з оцінюванням, контролюючі програми); 5) самостійна робота учнів (навчальні програми типу "Репетитор", енциклопедії, розвиваючі програми); 6) при можливості відмови від класно-урочної системи: проведення інтегрованих уроків за методом проектів, результатом яких буде створення Web-сторінок, проведення телеконференцій, використання сучасних Інтернет-технологій; 7) тренування конкретних здібностей учня (увага, пам'ять, мислення і т.д.). Під програмованим навчанням розуміється кероване засвоєння навчального матеріалу за допомогою навчального пристрої (ЕОМ, програмований підручник, кінотренажер та ін.) Програмований навчальний матеріал являє собою серію порівняно невеликих порцій навчальної інформації (кадрів, файлів, кроків), що подаються в певній логічній послідовності. Роботи Скіннера, Краудера та інших педагогів-дослідників

56

дали поштовх розвитку трьох різних видів навчальних програм (ОП): лінійних, розгалужені і адаптивних, за допомогою яких і будується процес програмованого навчання в сучасній школі. Лінійна ВП - це навчальна програма, в якій весь навчальний матеріал розбивається на послідовність смислових одиниць ("порцій"), логічно охоплюють весь предмет. Ці "порції" повинні бути достатньо малі, щоб учень робив якомога менше помилок. В кінці кожної "порції" виконуються контрольні завдання, однак порядок вивчення "порцій" не залежить від результатів виконання цих завдань. Розгалужена ВП відрізняється від лінійної тим, що навчається в разі неправильної відповіді при виконанні контрольних завдань може надаватися додаткова інформація, яка дасть йому можливість виконати контрольне завдання. Побудова адаптивної ВП засноване на гіпотезі, що деяка кількість помилок необхідно для успішного навчання, тобто якщо учень все робить без помилок, то ефект навчання буде менше. Кількість допущених помилок використовується наступним чином; а) якщо відсоток помилок падає нижче певного рівня, то ступінь труднощі навчання автоматично підвищується; 6) при зростанні відсотка помилок вище певного рівня ступінь труднощів автоматично знижується.

4.4 Найважливіші завдання інформатизації освіти

Фахівця, рівень сформованості якої визначається, по-перше, знаннями про інформацію, інформаційних процесах, моделях і технологіях, по-друге, вміннями та навичками застосування засобів і методів обробки та аналізу інформації в різних видах діяльності; по-третє, умінням використовувати сучасні інформаційні технології в професійній (освітньої) діяльності; по-четверте, світоглядним баченням навколишнього світу як відкритої інформаційної системи.

4.5 Тенденції розвитку інформатизації освіти В даний час у розвитку процесу інформатизації освіти виявляються наступні тенденції: 1) формування системи безперервної освіти як універсальної форми діяльності, спрямованої на сталий розвиток особистості протягом

57

усього життя; 2) створення єдиного інформаційного освітнього простору; 3) активне впровадження нових засобів і методів навчання, орієнтованих на використання інформаційних технологій; 4) синтез засобів і методів традиційного і комп'ютерного освіти; 5) створення системи випереджаючого освіти. Змінюється також зміст діяльності викладача; викладач перестає бути просто "репродуктором" знань, стає розробником нової технології навчання, що, з одного боку, підвищує його творчу активність, а з іншого - вимагає високого рівня технологічної та методичної підготовленості. З'явився новий напрямок діяльності педагога - розробка інформаційних технологій навчання і програмно-методичних навчальних комплексів. На закінчення слід зазначити, що в інформаційному суспільстві, коли інформація стає вищою цінністю, а інформаційна культура людини - визначальним чинником їх професійної діяльності, змінюються і вимоги до системи освіти, відбувається істотне підвищення статусу освіти.

Відповісти на питання 1 Етапи інформатизації освіти? 2 Переваги використання ІКТ в освіті перед традиційним навчанням ?3 Основні напрямки використання ІКТ в навчальному процесі ?4 Під програмованим навчанням розуміється? 5 Найважливіші завдання інформатизації освіти? 6 Тенденції розвитку інформатизації освіти ?

Лекція 5. Інформаційні технології в науковій діяльності

П'ять етапів Інформаційні технології в науковій діяльності

Глибокі перетворення, що відбуваються в нашому суспільстві, більш гостро висувають на перший план проблеми розвитку педагогіки, як науки, що закладає моральний і інтелектуальний фундамент майбутнього. Плідний розвиток педагогічної науки може відбуватися

58

тільки за умови творчого переосмислення накопиченого нею теоретичного і практичного досвіду, тобто в процесі дослідницької діяльності. Відомо, що педагогічні дослідження спираються, перш за все, на конкретні факти, які можна одержати тільки в ході проведення експериментів, опитувань і спостережень. Сучасній тенденцією у сфері досліджень є підвищення якості і кількості аналізу надходить в ході дослідження інформації. Стрімко розвивається процес інформатизації усіх сфер життя суспільства робить можливим підняти на новий рівень організацію і якість дослідницької роботи в педагогіці. Застосування інформаційних технологій в педагогічних дослідженнях - одна з найбільш слабо освітлених в інформаційному плані тим і вимагає ретельної і глибокої розробки. Згідно підходу Ю.З. Кушнер, можна умовно виділити п'ять етапів конструювання логіки педагогічного дослідження. [12]

Перший етап - накопичення знань і фактів: - вибір проблеми і теми дослідження, - обгрунтування її актуальності, рівня розробленості; - ознайомлення з теорією та історією питання і вивчення наукових досягнень у цій та суміжних галузях; - вивчення практичного досвіду навчальних закладів та кращих педагогів; - визначення об'єкта, предмета, мети і завдань дослідження. Для проведення огляду стану проблеми, що розглядається молодий вчений звичайно йшов у бібліотеку і там проводив пошук літератури по потрібних питання. Найчастіше знайти статті (а тим більше, матеріали конференцій) за належною тематиці у фондах великих бібліотек робота не проста, трудомістка і не завжди дає бажаний результат. Вивчення наявної літератури дає можливість дізнатися, які сторони проблеми вже достатньо вивчені, з яких ведуться наукові дискусії, що застаріло, а які питання ще не досліджені. На даному етапі ми бачимо кілька можливостей використання інформаційних технологій: 1. для пошуку літератури: а) в електронному каталозі реальної бібліотеки ВНЗ, а також замовлення літератури через внутрішню мережу бібліотек;

59

б) в Internet з застосуванням браузерів типу Internet Explorer, Mozilla Firefox і ін, в різних пошукових машин (Yandex.ru, Rambler.ru, Mail.ru, Aport.ru, Google.ru, Metabot.ru, Search.com, Yahoo . com, Lycos.com і т.д.). На сьогоднішній день через Internet з російськомовних ресурсів доступні електронні версії багатьох російських газет і журналів, присвячених питанням виховання і освіти, бази рефератів, дисертацій, курсових і дипломних робіт, енциклопедії, електронні тлумачні словники, віртуальні підручники з деяких предметів вищої школи для денної та дистанційної формою навчання, інформація про деякі важливі події та заходи у сфері педагогічної науки і освіти. Інтерес представляють собою електронні бібліотеки, як наприклад Російська Державна Бібліотека www.rsl.ru, Електронна Бібліотека Інституту Філософії РАН www.philosophy.ru / library, Наукова Електронна Бібліотека www.elibrary.ru, а також системи пошуку книг в електронних бібліотеках www.gpntb . ru, www.sigla.ru. Internet надає також можливість для спілкування та обміну думками серед дослідників на форумах, як, наприклад, на Молодіжному Науковому Форумі www.mno.ru / forum, також www.scientific.ru, педагогічний форум http://eureka.ok.club.org . 2. Для роботи з літературою в ході: • складання бібліографії - складання переліку джерел, відібраних для роботи у зв'язку з досліджуваної проблемою; • реферування - стиснутого викладу основного змісту роботи; • конспектування - ведення більш детальних записів, основу яких складають виділення головних ідей і положень роботи; • анотування - стислу запису загального змісту книг або статей; • цитування - дослівному записі виразів, фактичних або цифрових даних, що містяться в літературному джерелі. За допомогою текстового редактора MS Word можна автоматизувати всі перераховані вище операції. 3. Для автоматичного перекладу текстів за допомогою програм-перекладачів (PROMT XT) з використанням електронних словників (Abby Lingvo 7.0.) 4. Дберігання та накопичення інформації. Педагог-дослідник може зберігати й обробляти великі масиви

60

інформації за допомогою CD-, DVD - дисків, зовнішніх накопичувачів на магнітних дисках, Flash-дисків 5. Для планування процесу дослідження. Система управління Microsoft Outlook дозволяє зберігати і вчасно надавати інформацію про терміни проведення того чи іншого заходу, конференції, зустрічі або ділового листування, що має відношення до дослідження. 6. Спілкування з провідними фахівцями. Бажано списатись з провідними фахівцями в області, що цікавить, дізнатися про їхні нові досягнення. Для цього необхідно ознайомитися з їх публікаціями, знати місце роботи і адреса для листування. Використовувані на даному етапі інформаційні технології: глобальна мережа Інтернет, поштові клієнти (The Bat!), Електронна пошта, пошукові системи Інтернет. Другий етап - стадія теоретичного осмислення фактів: • вибір методології - вихідної концепції, опорних теоретичних ідей, положень; • побудова гіпотези дослідження; • вибір методів дослідження та розробка методики дослідження.

Третій етап - дослідно-експериментальна робота: • побудова гіпотези дослідження - теоретичної конструкції, істинність якої належить довести; • організація та проведення констатуючого експерименту; • організація та проведення уточнюючого експерименту; • перевірка гіпотези дослідження; • організація і проведення формуючого (контрольного) експерименту; • остаточна перевірка гіпотези дослідження; • формулювання висновків дослідження. На цьому етапі дослідження застосовуються: • емпіричні методи: педагогічний експеримент, наглядати; самоспостереження; бесіда; інтерв'ю; • соціологічні методи: анкетування, соціометрія, тестування, експертні оцінки; • математичні методи: реєстрація, ранжування, шкалування,

61

індексування, моделювання, діагностика, прогнозування. На завершальній стадії організується педагогічний консиліум; вивчення, узагальнення та поширення масового і передового педагогічного досвіду. Інформаційні технології застосовуються на даному етапі дослідної роботи для фіксації інформації про предмет і для обробки отриманої інформації. Фіксація даних педагогічного дослідження на його дослідно-експериментальної стадії здійснюється як правило у формі робочого щоденника дослідника, протоколів спостережень, фотографій, кіно-та відеодокументів, фонограм (записів розмов, інтерв'ю і т.д.). Завдяки розвитку мультимедійних технологій комп'ютер може здійснювати сьогодні збір та зберігання не тільки текстової, але і графічної і звукової інформації про дослідження. Для цього застосовуються цифрові фото-і відеокамери, мікрофони, а також відповідні програмні засоби для обробки і відтворення графіки та звуку: - Універсальний програвач (Microsoft Media Player); - Аудіопрогравача (WinAmp, Apollo); - Відеопрогравачі (WinDVD, zplayer); - Програми для перегляду зображень (ACD See, PhotoShop, CorelDraw,);

- Програма для створення схем, креслень, графіків (Visio) та ін Окрім фіксації текстової, звукової і графічної інформації сьогодні можливе застосування комп'ютер в процесі збору емпіричних даних. Найчастіше його використовують при проведенні анкетування та тестування. Сьогодні стала доступною технологія комп'ютерного та Internet-анкетування. Вона дозволяє значно підвищити рівень педагогічних досліджень, охопити більшу кількість респондентів одного або декількох установи освіти в одному або різних районах, а так само знизити трудові витрати по обробці даних. Один з можливих варіантів оформлення анкети або тесту це - формат HTML. Користувач отримує доступ до інформації, закладеної у формі анкети, звичним для нього способом, використовуючи знайомий браузер (наприклад, Internet Explorer). Сама анкета або тест може розміщуватися як в Інтернеті, так і на сервері в шкільному комп'ютерному класі або на окремому

62

комп'ютері. Потім для передачі результатів анкетування або тестування програма робить активізацію поштової програми, встановленої на комп'ютері за замовчуванням. Автоматично формується лист, на електронну адресу особи, зацікавленої в одержанні результатів анкети. Програма автоматично формує текстовий файл, що містить в спеціальному форматі результат заповнення анкети, і у випадку активного підключення до Internet відбувається з'єднання і негайна відправка даних на електронну поштову адресу. Для обробки кількісних даних отриманих в ході анкетування, тестування, ранжування, реєстрації, соціометрії, інтерв'ю, бесіди, спостережень та педагогічного експерименту часто застосовуються математичні методи дослідження з використанням статистичних пакетів прикладних програм (Statistica, Stadia, SPSS, SyStat). Необхідно також відзначити можливість використання для статистичної обробки даних табличного редактора Microsoft Excel. Даний редактор дозволяє заносити дані дослідження в електронні таблиці, створювати формули, сортувати, фільтрувати, групувати дані, проводити швидкі обчислення на аркуші таблиці, використовуючи «Майстер функцій». З табличними даними також можна проводити статистичні операції, якщо до Microsoft Excel підключений пакет аналізу данихТабличний редактор Microsoft Excel за допомогою вбудованого майстра діаграм також дає можливість побудувати на підставі результатів статистичної обробки даних різні графіки і гістограми, які можна згодом використати на інших етапах дослідження. Таким чином, на етапі збору та обробки даних педагогічного дослідження комп'ютер сьогодні можна вважати незамінним. Він значною мірою полегшує роботу дослідника з реєстрації, сортування, зберігання і переробки великих обсягів інформації, отриманих в ході експерименту, спостереження, бесід, інтерв'ю, анкетування та інших методів дослідницької роботи. Це дозволяє дослідникові заощадити час, уникнути помилок при розрахунках та зробити об'єктивні та достовірні висновки з експериментальної частини роботи.

63

Четвертий етап - аналіз та оформлення результатів педагогічного дослідження: • обгрунтування заключних висновків і практичних рекомендацій; • наукову доповідь, статті, навчально-методичні посібники, монографії, книги; • плакати, діафільми, кінофільми, презентації за темою дослідження. На етапі оформлення результатів педагогічного дослідження у вигляді дисертації, для підготовки наукових доповідей, статей, навчально-методичних посібників, монографій, книг, плакатів по темі дослідження також активно мають бути використані інформаційні технології. При цьому можуть використовуватися вже згадувані раніше текстовий редактор Microsoft Word і табличний редактор Microsoft Excel. Для обробки графічних зображень та виготовлення плакатів підійдуть програми типу Microsoft PhotoShop, Corel PHOTO-PAINT, Visio і ін

П'ятий етап - пропаганда та впровадження результатів дослідження: • виступи на кафедрах, радах, семінарах, науково-практичних конференціях, симпозіумах тощо; • публікації в засобах масової інформації педагогічної • публікації в Інтернет. Для виступу на кафедрах, радах, семінарах, науково-практичних конференціях, симпозіумах інформаційні технології можна застосувати як засіб презентації графічної і текстової інформації, що ілюструє доповідь. У цьому випадку можна використовувати програму для створення презентацій і ділової графіки Microsoft Power Point. Безпосередньо демонстрація матеріалу здійснюється за допомогою мультимедійного проектора або великогабаритного РК-або ЕПТ-монітора. За допомогою програми Microsoft Publisher можливо підготувати і надрукувати роздавальний та ілюстративний матеріал для учасників конференції: брошури, бюлетені, інформаційні листки і т.д. Крім того, сьогодні існує можливість публікувати статті та монографії в Internet за допомогою пакетів Front Page, Flash MX, Dream Weaver для створення Web-сторінок. Публікація в Internet є на сьогоднішній день найшвидшим способом донести новітню інформацію про хід і

64

результати педагогічного дослідження зацікавленим особам.

Відповісти на питання: 1 Етапи конструювання логіки педагогічного дослідження 2 Опишить перший етап 3 Пошук літератури 4 Робота з літературою 5 Зберігання та накопичення інформації 6 опишить другий етап 7 Основні методи дослідження 8 Програмні засоби для обробки і відтворення графіки та звуку 9 Опишить четвертий етап 10 Опишить п'ятий етап

Література

1 А. О. Кривошеев та др. Перспективные Internet-технологии информационного обеспечения образовательных услуг

2  Адреси інтернет приведені в тексті