Реферат
Выпускная квалификационная работа магистра.
Пояснительная записка: 111 с., 8 табл, 32 рис, 3 прил, 9 ист.
Графическая документация: 8л.А4
ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА, СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ, ТЕОРИЯ РЕШЕНИЯ ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИХ ЗАДАЧ, ПАТЕНТЫ, ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ, КОМПЕТЕНЦИЯ, ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ СТАНДАРТ, ПРОГРАММИРОВАНИЕ.
Объектом проектирования и исследования является информационная технология формирования компетенций в области использования геометрических эффектов в изобретательской деятельности.
Разработана структурная схема технологии, которая позволяет эксперту индексировать патентную информацию по геометрическим эффектам, добавляя их в связи к патентам, а с другой стороны, помогает студенту повышать компетенции по использованию геометрических эффектов в патентах, при работе подсказывая по нужным ему функциям полезные геометрические эффекты и приводя соответствующие патенты-аналоги.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Стратегия модернизации образования рассматривает компетентностный подход как основу формирования информационной компетентности специалиста.
Перед человеком всегда стоит множество задач, требующих нестандартного, творческого подхода, решение которых происходит методом проб и ошибок, последовательным перебором множества вариантов и выбором среди них того, который оказывается наиболее работоспособным. ТРИЗ[1] (теория решения изобретательских задач) - наука, действительно сумевшая адекватно описать процесс творчества. Результатом данного подхода является оригинальная идея, или изобретение.
В современном мире существует не только материальная собственность, но и интеллектуальная. Подтвердить право на нее можно при помощи патентов [2]. Владелец патента, доказав, что его патент используется в каком-либо изобретении, имеет право взымать отчисления с его изобретателя.
В последнее время патентные споры - чрезвычайно актуальная тема. За право использовать идею судятся не только отдельные лица, но и целые корпорации, так как победа довольно прибыльна, ведь компенсации за использование сторонних патентов могут составлять миллионы.
В данной работе была разработана система, которая с одной стороны позволяет методисту индексировать патентную информацию по геометрическим эффектам, добавляя их в связи к патентам, а с другой стороны, помогает студенту повышать компетенции по использованию геометрических эффектов в патентах, при работе подсказывая по нужным ему функциям полезные геометрические эффекты и приводя соответствующие патенты-аналоги.
1. ОБЗОР ПРОБЛЕМАТИКИ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
1.1 Описание и системный анализ предметной области
1.1.1 Метод проектирования
включает совокупность трёх составляющих:
- пошаговой процедуры, определяющей последовательность технологических операций проектирования (рисунок);
- критериев и правил, используемых для оценки результатов выполнения технологических операций;
- нотаций (графических и текстовых средств), используемых для описания проектируемой системы [7].
Рисунок 1 - Представление технологической операции проектирования
Практически любой технологический процесс может быть частью сложного процесса. Он может включать в себя набор простых (менее сложных) технологических процессов и операций. Он может начинаться с любого уровня и не включать, например, этапы или операции, а состоять только из действий. Для реализации этапов технологического процесса могут использоваться разные программные среды и технологические операции и инструкции.
Реальное применение любой технологии проектирования, разработки и сопровождения ИС невозможно без выработки ряда стандартов (правил, соглашений), которые должны соблюдаться всеми участниками проекта. К ним относят стандарты:
ѕ проектирования;
ѕ оформления проектной документации;
ѕ пользовательского интерфейса.
Проектирование вообще и ИС в частности обычно осуществляется поэтапно. В общем случае основные этапы проектирования, заключаются в проведении некоторой последовательности исследований (рисунок 2).
Рисунок 2 - Этапы последовательности исследований
1.1.2 Программирование
Программирование можно разбить на несколько стадий:
ѕ анализ
ѕ проектирование; разработка комплекса алгоритмов;
ѕ кодирование и компиляцию -- написание исходного текста программы и преобразование его в исполнимый код с помощью компилятора;
ѕ тестирование и отладку -- выявление и устранение ошибок в программах,
ѕ испытания и сдачу программ;
ѕ сопровождение
В узком смысле (так называемое кодирование) под программированием понимается написание инструкций (программ) на конкретном языке программирования (часто по уже имеющемуся алгоритму -- плану, методу решения поставленной задачи). Соответственно, люди, которые этим занимаются, называются программистами (на профессиональном жаргоне -- кодерами), а те, кто разрабатывают алгоритмы -- алгоритмистами, специалистами предметной области, математиками[8].
В более широком смысле под программированием понимают весь спектр деятельности, связанный с созданием и поддержанием в рабочем состоянии программ -- программного обеспечения ЭВМ. Иначе это называется «программная инженерия» («инженерия ПО»). Сюда входят анализ и постановка задачи, проектирование программы, построение алгоритмов, разработка структур данных, написание текстов программ, отладка и тестирование программы (испытания программы), документирование, настройка (конфигурирование), доработка и сопровождение.
Программирование для ЭВМ основывается на использовании языков программирования, на которых записывается программа. Чтобы программа могла быть понята и исполнена ЭВМ, требуется специальный инструмент -- транслятор.
В настоящее время активно используются интегрированные среды разработки, включающие в свой состав также редактор для ввода и редактирования текстов программ, отладчики для поиска и устранения ошибок, трансляторы с различных языков программирования, компоновщики для сборки программы из нескольких модулей и другие служебные модули.
Текстовый редактор среды программирования может иметь специфичную функциональность, такую как индексация имен, отображение документации, средства визуального создания пользовательского интерфейса. С помощью текстового редактора программист производит набор и редактирования текста создаваемой программы, который называют исходным кодом. Язык программирования определяет синтаксис и изначальную семантику исходного кода. Компилятор преобразует текст программы в машинный код, непосредственно исполняемый электронными компонентами компьютера. Интерпретатор создаёт виртуальную машину для выполнения программы, которая полностью или частично берёт на себя функции исполнения программ [7].
1.1.3 ТРИЗ
ТРИЗ - теория решения изобретательских задач -- область знаний, исследующая механизмы развития технических систем с целью создания практических методов решения изобретательских задач. «Цель ТРИЗ: опираясь на изучение объективных закономерностей развития технических систем, дать правила организации мышления по много экранной схеме».
Работа над ТРИЗ была начата Г. С. Альтшуллером и его коллегами в 1946 году. Первая публикация -- в 1956 году -- это технология творчества, основанная на идее о том, что «изобретательское творчество связано с изменением техники, развивающейся по определённым законам» и что «создание новых средств труда должно, независимо от субъективного к этому отношения, подчиняться объективным закономерностям». Появление ТРИЗ было вызвано потребностью ускорить изобретательский процесс, исключив из него элементы случайности: внезапное и непредсказуемое озарение, слепой перебор и отбрасывание вариантов, зависимость от настроения и т. п. Кроме того, целью ТРИЗ является улучшение качества и увеличение уровня изобретений за счёт снятия психологической инерции и усиления творческого воображения.
Основные функции и области применения ТРИЗ:
ѕ решение изобретательских задач любой сложности и направленности;
ѕ прогнозирование развития технических систем;
ѕ пробуждение, тренировка и грамотное использование природных способностей человека в изобретательской деятельности (прежде всего образного воображения и системного мышления);
ѕ совершенствование коллективов (в том числе творческих) по направлению к их идеалу (когда задачи выполняются, но на это не требуется никаких затрат).
ТРИЗ не является строгой научной теорией. ТРИЗ представляет собой обобщённый опыт изобретательства и изучения законов развития науки и техники [7].
В результате своего развития ТРИЗ вышла за рамки решения изобретательских задач в технической области, и сегодня используется также в нетехнических областях (бизнес, искусство, литература, педагогика, политика и др.)
1.1.4 Метод тестов
Тестом называют стандартизированное, краткое, ограниченное во времени психодиагностическое испытание, предназначенное для установления, прежде всего:
ѕ количественных психоиндивидуальных различий. Л.Кронбах - тесты предназначены описывать индивидуальные психологические различия с помощью количественной шкалы. Штерн в 1911 году описывал требования к тестам. С помощью тестовых оценок происходит ранжирование людей.
ѕ тест представляет собой набор заданий, которые испытуемые должны выполнять по жестко-определенной инструкции, строго детерминирующей поведение. Инструкция жестко задает поведение испытуемого.Выполнение тестов оценивается по критерию правильности. За правильно выполненное задание начисляются баллы[7].Стимульный материал теста должен восприниматься всеми испытуемыми одинаково.
Выделяют следующие методы тестов:
ѕ конститутивные методики (методики структурирования);
ѕ конструктивные методики (методики конструирования);
ѕ интерпретативные методики;
ѕ катактические методики;
ѕ экспрессивные методики;
ѕ импрессивные методики;
ѕ аддитивные методики;
ѕ опросники различных видов.
1.1.5 Методы педагогики высшей школы
Одна из важнейших проблем дидактики - проблема методов обучения - остается актуальной как в теоретическом, так и непосредственно в практическом плане. В зависимости от ее решения находятся сам учебный процесс, деятельность преподавателя и студентов, а следовательно, и результат обучения в высшей школе в целом.
Термин «метод» происходит от греческого слова «methodos», что означает путь, способ продвижения к истине.
В педагогической литературе нет единого мнения относительно роли и определения понятия «метод обучения». Так, И. Ф. Харламов дает следующее определение сущности этого понятия: «Под методами обучения следует понимать способы обучающей работы учителя и организации учебно-познавательной деятельности учащихся по решению различных дидактических задач, направленных на овладение изучаемым материалом».
Ю. К. Бабанский считает, что «методом обучения называют способ упорядоченной взаимосвязанной деятельности преподавателя и обучаемых, направленной на решение задач образования».