Русский   English

Реферат по темі випускної роботи

Зміст

Введення

Демонстраційно-навчальна система - подача інформації студенту за рахунок практичних завдань з різнорідними даними (графіка, текст, звук, відео). Зазвичай це комплексна ціла програма з реалізацією демонстрації всіх моментів, що упускаються при вивченні теорії, а на практиці наочно піднесені.

Вивчаючи теорію, студент може втратити будь-які деталі і, при виконанні практичних завдань можлива ймовірність допущення помилок. При навчанні, коли теорія підкріплюється практикою, а так само виділяються деталі, на які необхідно звертати увагу, якість знань поліпшується.

1. Актуальність теми

На даний момент існує досить багато різноманітних демонстраційно-навчальних систем. Кожна з них розроблена для своєї сфери діяльності і має на увазі якісне вивчення студентом презентованого матеріалу. Так як єдиного стандарту немає, то і кожна з цих систем різниться структурою навчання студента. Для студента нашої спрямованості необхідно розуміти архітектуру комп'ютера, а значить і алгоритми множення, які мають свої відмінності.

2. Мета і завдання дослідження, плановані результати

Метою даного дипломного проекту є створення web-сайту з додатком, наочно демонструє покрокові дії при виконанні операції множення в апаратної частини комп'ютера. Надалі цей web-сайт разом з даними додатком може бути використаний для навчання студентів по всьому інтернету.

3. Вимоги до демонстраційно-навчальних систем

З розвитком комп'ютерних технологій новим етапом постановки навчального процесу буде використання доступних засобів для навчання і розвитку на базі мобільного підходу. При створенні навчальних програм в навчальному процесі хорошим способом є використання сучасних комп'ютерних технологій. На даний момент існує велика кількість програмних продуктів на персональних комп'ютерах і мобільних пристроях, створених на базі мультимедійних, офісних і інтернет-технологій. Так само використовуються технології створення графічних зображень, анімація і системи програмування. Існує велика безліч навчальних демонстраційно мультимедійних програм, які дозволяють видавати лекційні матеріали відразу для цілої групи студентів [1].

Створення демонстраційно-навчальних інтерактивних додатків особливо актуально для реалізації одного з основних принципів навчання - наочності. В даний час існує достатня кількість графічних редакторів, які дозволяють не тільки проілюструвати досліджуваний матеріал, а й представити його в динаміці. Особливо важливо, що інтерактивні динамічні моделі дозволяють детально опрацювати методичні аспекти досліджуваного матеріалу [2].

Під навчальною програмою з вбудованою технологією навчання будемо розуміти програму навчального призначення, здатну здійснювати деякі функції викладача, а саме:

- надання навчального матеріалу;

- здійснення контролю за результатом засвоєння знань;

- формування навичок навчальної діяльності та самоосвіти.

Існує велика кількість різних класифікацій і типологій програм навчального призначення (Н.В.Апатова, Л.Х.Зайнутдінова, А.С.Лесневскій, М.П.Лапчік, І.В.Роберт, Т.А.Сергеева, Н.В.Софронова, і ін. [2]) Наприклад, в Інституті засобів навчання РАО виділили кілька класифікаційних критеріїв типології педагогічних програмних засобів:

-по предметного змісту;

-по функції: діагностичні, контролюючі, навчальні (демонстраційні, довідково-інформаційні, що формують, тренажерні);

-по ступеня активності учнів, яка визначається структурою і характером діяльності - програми, розраховані на мінімальну ступінь активності (демонстраційні), на максимальний ступінь (конструюють програми);

-по цільовій групі користувача - інструментальні програмні засоби для вчителя: для створення нових навчальних програм, застосування наявних програмних засобів в процесі підготовки до уроку ( «електронний конспект», «електронний журнал»); програмні засоби для учнів (Загального призначення і спеціалізовані). Прикладом таких програм є графічні та текстові редактори, бази даних або електронні таблиці;

-за рівнем комунікативності можна виділити наступні типи програм: предметно-орієнтовані навчальні програми з різними ступенями інтерактивності (діалогові) і комунікативно-орієнтовані (локальні мережі).

В роботах І.В.Роберт [2] дана класифікація програмних засобів навчального призначення, заснована на їх методичному призначення: навчальні, контролюючі, тренажери, інформаційно-довідкові, інформаційно-пошукові, імітаційні, що моделюють, демонстраційні, ігрові, досягав.

В Московському енергетичному інституті [2] спільно з Російським НДІ інформаційних систем пропонують наступну класифікацію програм навчального призначення:

-Комп'ютерні підручники;

-предметно-орієнтовані середовища (мікросвіту, що моделюють програми, навчальні пакети);

-лабораторние практикуми;

-тренажер;

-контролює програми;

-довідник, бази даних навчального призначення.

Л.Х. Зайнутдинова [2] пропонує розрізняти три типи комп'ютерних навчальних програм:

педагогічні програмні засоби (ППС);

-інформаційно-пошукові довідкові програмні системи (ІПСПС);

-навчальні програмні системи (ОПВ).

До педагогічних програмних засобів відносяться комп'ютерні навчальні програми одноцелевого призначення: сервісні, контролюючі, тренажери, що моделюють, демонстраційні, і т.п. програмні засоби.

До інформаційно-пошуковим довідковим програмних систем - бази даних і бази знань.

Навчальні програмні системи відрізняються тим, що представляють користувачеві комплекс можливостей, в їх число входять автоматизовані навчальні системи (АОС), електронні підручники (ЕП); експертні навчальні системи (ЕОС); інтелектуальні навчальні системи (ІОС).

Найбільш популярне останнім часом назва одного з типів програмних засобів навчального призначення - електронний підручник - Л.Х. Зайнутдинова визначила як «навчальна програмна система комплексного призначення, що забезпечує безперервність і повноту дидактичного циклу процесу навчання: надає теоретичний матеріал, що забезпечує тренувальну навчальну діяльність і контроль рівня знань, а також інформаційно-пошукову діяльність, математичне та імітаційне моделювання з комп'ютерною візуалізацією і сервісні функції за умови здійснення інтерактивного зворотного зв'язку ».

За кордоном існує поділ навчальних програм на тренувальні (drill & practice), покрокові (step-by-step), повчальні (tutorial), програми «учись через відкриття» (discovery-learning) [2].

Проводить класифікацію навчальних програм за ступенем управління діями учнів Дж. Веллінгтон [2]. Він виділяє програми, які призначені для тестування і закріплення знань, умінь і навичок - тренувальні (skill -and-drill) і повчальні (tutorial). Наступна група програмних засобів з менш жорстким управлінням з боку комп'ютера - ігрові та імітаційні, потім програми забезпечення інформаційно-пошукової діяльності учня і, нарешті, програми, в яких стратегію і тактику навчання вибирає учень.

Найбільш перспективними в зарубіжній літературі вважаються такі напрямки використання комп'ютерів у навчанні, як експертні системи, розгалужена-діалогові навчальні системи, імітатори експерименту і навчальні середовища.

Деякі зарубіжні педагоги можливості використання комп'ютера в процесі навчання бачать в наступному:

-Комп'ютерна навчання (програми);

-Комп'ютерна вивчення (інструмент для вирішення проблем);

-Комп'ютерна тестування;

-навчання, що проводиться комп'ютером (учителем);

-моделювання (один з кращих варіантів використання комп'ютерів у навчанні);

-підготовка навчальних посібників.

На основі аналізу існуючого програмного забезпечення, орієнтованого на сферу освіти, можна також побачити, що тенденція розвитку програмних засобів навчального призначення полягає у відході від ідей програмованого навчання і розширенні інформаційного простору програми. Під інформаційним простором програми навчального призначення розуміють її змістовну компоненту.

Основні педагогічні завдання, які вирішуються за допомогою такої системи навчання:

- Початкова ознайомлення з предметною областю (ПО), освоєння її базових понять і концепцій;

- базова підготовка на різних рівнях глибини і деталізації;

- вироблення умінь і навичок вирішення типових практичних завдань в даній ПО;

- вироблення умінь аналізу і прийняття рішень в нестандартних (нетипових) проблемних ситуаціях;

- розвиток здібностей до певних видів діяльності;

- проведення навчально-дослідних експериментів з моделями досліджуваних об'єктів, процесів і середовища діяльності;

- відновлення знань, умінь і навичок;

- контроль і оцінювання рівнів знань і умінь.

В залежності від розв'язуваних педагогічних завдань такі системи навчання поділяються на чотири класи:

4. Аналіз існуючих демонстраційно-навчальних систем

Демонстраційно-навчальні системи - спосіб навчання, що надає можливість більш глибокого вивчення матеріалу, знання якого тільки в теорії було б недостатньо. Демонстраційно-навчальні системи дозволяють дізнатися як отримані знання застосовуються на практиці, побачити як відбувається той чи інший процес. Так само демонстраційно-навчальні програми можуть істотно прискорити процес навчання, тому що в таких програмах часто зводять кількість теорії до мінімуму, але цей недолік компенсується наочністю. Саме тому демонстраційно-навчальні системи найчастіше використовують не для повного вивчення матеріалу, а для його закріплення на прикладах [4].

До засобів навчання належать програмні засоби різних типів, призначені для підтримки процесу викладання; об'єктно-оріентрованние програмні системи; навчальний, демонстраційне обладнання, пов'язане з ЕОМ, призначене для організації навчальної діяльності. Моїсеєв В.Б. в електронно-навчальний комплекс включає наступні структурні елементи: навчальна програма з гіперпосиланнями на навчальний план; методичні рекомендації для викладачів і учнів; електронні навчальні курси; лабораторно-практичний комплекс; контрольні тестові завдання. Таким чином, однозначного складу електронно-навчальних систем не розроблено [5].

Відомі також демонстраційні-навчальні системи, до складу яких входять робоче місце викладача з блоком комутації та управління і персональним комп'ютером, підключеним до монітора з великим екраном, і робочі місця учнів з індивідуальними блоками комутації та управління, взаємопов'язаними локальною мережею з блоком комутації і управління робочого місця викладача [6].

Як один із прикладів демонстраційно-навчальних систем - це мультимедійні навчальні системи. Вони призначені для автоматизації процесу навчання і контролю знань учнів. Мультия /медійні навчальні системи потрібні для навчання і тестування студентів на основі віртуальної моделі агрегату і є ефективним інструментом при проведенні навчання /перепідготовки в умовах навчальних аудиторій.

Основне завдання тренажера - розвиток практичних навичок з одночасною теоретичною підготовкою, підготовка особистості до прийняття швидких і якісних рішень в аварійних ситуаціях.

Провідною метою застосування мультимедіа на уроці є досягнення більш глибокого запам'ятовування навчального матеріалу через образне сприйняття, посилення його емоційного впливу, забезпечення "занурення" в конкретне середовище.

Якщо говорити про повнофункціональної МОС, то рішення задачі автоматизованого навчання в максимальному варіанті включає:

-надання навчальних матеріалів в різних формах (текст, гіпертекст, графіка, аудіо- і відеоматеріали і т.д.);

-виконання практичних робіт (моделювання, проектування, рішення задач і ін.);

-організація діалог із студентів (тобто відповіді на його питання);

-визначення рівня знань учня;

-адаптація системи до рівня знань учня відповідно до мети навчання [7].

На ринку комп'ютерних продуктів з кожним роком зростає кількість навчальних програм, електронних підручників тощо Одночасно не вщухають суперечки про те, якою має бути «демонстраційно-навчальна програма», які функції «ставляться їй у обов'язок». Традиційне побудова демонстраційно-навчальної системи: пред'явлення наочного матеріалу, практика, тестування.

В даний час до демонстраційно-навчальної системи пред'являються наступні вимоги:

Можна виділити 3 основні режими роботи демонстраційно-навчальної системи:

На поточний момент навчальні системи мало використовуються в сучасній освіті. Але у них є безліч плюсів, в порівнянні зі звичайними способами вивчення матеріалів. З плином часу, навчальні системи будуть впроваджуватися в освіту і не виключено, що через певний час все освіту буде засновано на електронних посібниках, підручниках та навчальних програмах. Навчальні програми - це ще один крок на шляху інформатизації суспільства [4].

5. Розробка структури демонстраційно-навчальної системи з курсу «Архітектура комп'ютера»

Для вивчення курсу «Архітектура комп'ютера» необхідно володіти мінімальними базовими навичками і знаннями в області комп'ютерної логіки. Так як організація архітектури комп'ютера будується на машинному коді, необхідно знати правильність виконання багатьох найпростіших операцій таких як, уявлення в машинному коді, додавання, віднімання, зрушення тощо. Першочерговим завданням ставати надати інформацію для вивчення студенту за цими пунктами. Отже, перед тим як займатися вивченням такої операції як «множення» в машинному коді, слід розібратися, що таке «машинний код», як виробляти над ним найпростіші операції, так як на них базується саме множення.

З огляду на той факт, що інструментів для наочної перевірки необхідного результату над виконанням операцій додавання і перекладу в інтернеті вистачає, то варто надати в демонстраційно-навчальній системі теоретичну частину з цього розділу.

В демонстраційно-навчальної системи має бути присутнім як теоретична частина з початковим знанням, так і за іншими, більш складних операцій в комп'ютерній логіці. Щоб розділити ці дві частини, слід зробити перевірку знань з початковим знанням. Перевірку слід зробити за рахунок тесту, так як ця інформація не досить складна, щоб реалізовувати демонстраційно-навчальну систему.

Теоретична частина необхідна для роз'яснення виконання завдання і чим детальніше і зрозуміліше розписана теоретична частина, тим якісніше буде процес вивчення.

Практична частина щодо завдання виконання операції «множення» в машинному коді, після вивчення теоретичної частини, не вимагає впровадження якихось складних систем. Після надання навчальних матеріалів у вигляді тексту, лекції або іншого навчального матеріалу, досить буде надати студенту виконання практичних робіт.

Наприклад, лабораторні роботи з постановкою завдання, реалізують як практичну частину вивчення предмета, так і визначення рівня засвоєння і знань студента. Так само в перебігу виконання роботи у студента можуть з'являтися питання, які потребують бути отвеченних. Якщо можливості організації діалогу з учнем немає, то наочні приклади або ж перевірка його роботи демонстраційним методом будуть ефективним способом навчання.

Під час перевірки виконання завдання можуть з'явитися відповіді у вигляді невідповідності між правильним варіантом демонстраційно-навчальної системи і помилками допущеними студентом протягом виконання поставленого завдання. Так само викладач може за допомогою подібних додаткових інструментів як тестувати студента, так і перевіряти наочно, пояснюючи можливі помилки, допущені під час виконання.

В процесі навчання студента інформація повинна бути добре вибудувана з поясненням всіх скорочень, термінів і понять, що використовуються при вивченні обраного курсу. Підноситися в першу чергу вона у вигляді лекційного матеріалу усній або письмовій форми.

Наведені приклади у вигляді ілюстрацій як на дошці, так і в картинках, при вивченні матеріалу в домашніх умовах, теж важливий момент навчання. У демонстраційно-навчальній системі це необхідно враховувати і використовувати в розділі теоретичної частини.

При вивченні наочний приклад покрокового виконання завдання дає більш повну картину щодо того, що відбувається і засвоєння матеріалу проходить набагато ефективніше. Так як демонстрація процесу дозволяє дізнатися, як отримані знання застосовуються на практиці, процес навчання проходить набагато швидше.

При демонстрації процесу, теоретичний матеріал зводитися до мінімуму, проте наочність виправдовує ці жертви. Це все необхідно для того, щоб складне завдання розбити на більш прості. Незважаючи на кількість кроків при вивченні матеріалу, їх простота дозволяє краще засвоювати матеріал. Якщо інформації занадто багато, людина може заплутатися, загубитися, і витратити багато часу і сил для того, щоб розібратися у всьому. При наявності невеликих завдань, що йдуть один за одним, вивчення ставати продуктивніше.

В результаті структура демонстраційно-навчальної системи повинна складатися з таких пунктів:

-доступна первісна теоретична частина;

-тестове контроль за первісною теоретичної частини;

-Теоретично частина вивчення операції «множення»;

-наочність структурна частина множення;

-вибір представлення вхідних даних;

-демонстрація операції «множення» покроково;

-вивід кожного кроку на екран;

Для того, щоб у будь-якого студента був доступ до цієї демонстраційно-навчальної системи, слід використовувати для розміщення цього проекту в інтернеті. Створювати покроковий онлайн-умножитель з усіма теоретичними даними, а так же тестовим контролем на базі сторінки web-сайту.

Оскільки вивчати і користуватися сервісом наочного покрокового онлайн-умножителя доцільно лише після появи знань в найпростіших операціях над числами в машинному коді, отже, тестова частина буде відокремлювати початкову інформацію від більш складної, разом з самим онлайн-помножувачем, тестової частиною, що буде реалізована при реєстрації на web-сторінці.

Для того, щоб відокремити теоретичні частини один від одного, а так же реалізований покроковий онлайн-умножитель, обов'язковим пунктом в реалізації web-сторінки є меню.

У вкладці демонстраційної частини роботи в першу чергу повинно бути два поля для введення чисел. Меню, що випадає для вибору в якому коді повинно відбуватися множення і кнопка, яка буде відправляти запит і дані в «невидиму» для оператора частина проекту.

Після чого на екрані з'явиться таблиця, в якій кожен крок виконання обраного алгоритму буде демонструвати наочно. В кінці цього алгоритму необхідно вивести правильну відповідь, а так же перевести двійковий код назад в десятковий, для того, щоб людина могла порівняти як з власним відповіддю, пошуку можливих своїх помилок і переконатися в правильності роботи алгоритму.

Висновки

На момент написання даного реферату магістерська робота ще не завершена. Передбачувана дата завершення: травень 2019 р Повний текст роботи, а також матеріали по темі можуть бути отримані у автора або його керівника після зазначеної дати.

Список джерел

  1. Львівський М.Б. Розробка і використання навчальних мультимедійних програм з інформатики та фізики для старших класів середньої школи. [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://ito.su/2000/dopoln_tez/dopoln_tez9.html
  2. Журавльова Л.В. Один з підходів до створення демонстраційно-навчальних інтерактивних додатків з фізики на основі геометричної моделі коливального руху. Текст наукової статті за фахом «Фізика». [Електронний ресурс]. - Режим доступу: https://
  3. Навчальні матеріали. Далекосхідний державний гуманітарний університет. [Електронний ресурс]. - Режим доступу //: http: //files. school-collection.edu.ru/dlrstore/ee6d4b16-821a-4d4d-8057-9a0f27f57088/lab_raboti.html/lab_raboti.html
  4. Розробка демонстраційно-навчальної програми з дисципліни "Електричні машини і трансформатори". Дипломна робота. [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://otherreferats.allbest.ru/programming/c00050625.html
  5. Функціонально-структурна модель інтелектуальної навчальної системи. Науковий журнал «Фундаментальні дослідження». [Електронний ресурс]. - Режим доступу: https://www.fundamental-research.ru/ru/article/view? id = 33216
  6. Комп'ютерна демонстраційна навчальна система. Патентний пошук. [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://www.findpatent.ru/patent/225/2251745.html
  7. 7. Мультимедійні навчальні системи. Установа Челябінській області. Політехнічний коледж. [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http: //magpk. ru /index.php /hydrogen /materialno-tekhnicheskoe-obespechenie-i-osnashchennost-obrazovatelnogo-protsessa /multimedijnye-obuchayushchie-sistemy