Информационные и коммуникационные технологии по признанию специалистов являются одним из приоритетных направлений науки и техники, которые в XXI веке станут решающими, критическими.
Под критическими понимают такие технологии, которые носят межотраслевой характер, создают существенные предпосылки для развития многих технологических областей или направлений исследований и разработок, дают в совокупности главный вклад в решение ключевых проблем развития и прогресса.
В образовании роль критических несомненно принадлежит базовым информационным технологиям, т.е. таким, которые являются основой образовательных технологий, использующих средства информационно-вычислительной техники и в совокупности образующих технологическую инфраструктуру учебного заведения.
Критические образовательные технологии обеспечивают создание на основе инфраструктуры корпоративных телекоммуникационных сетей образовательных учреждений распределенных баз образовательных технологий, которые благодаря этой инфраструктуре могут использоваться в любом месте образовательного пространства, в том числе и в процессе реализации идеологии дистанционного образования.
В этой связи важнейшими направлениями информатизации образования являются:
– реализация виртуальной информационно-образовательной среды на уровне учебного заведения, предусматривающая выполнение комплекса работ по созданию и обеспечению технологии его функционирования;
– системная интеграция информационных технологий в образовании, поддерживающих процессы обучения, научных исследований и организационного управления;
– построение и развитие единого образовательного информационного пространства.
По существу речь идет о решении проблемы качественного изменения состояния всей информационной среды системы образования, о представлении новых возможностей как для опережающего, развивающего образования каждой личности, так и для роста совокупного общественного интеллекта.
Важным и эффективным условием прогресса любого общества являлось и является создание и расширение единого интерактивного информационного пространства. Именно единые информационные пространства исторически в значительной степени способствовали ускорению развития всего человечества в целом, являлись решающим фактором совершенствования цивилизации во всех сферах (духовной, профессиональной, телесной, культурной и других). Обмен знаниями, объединение усилий по дальнейшему познанию природы, по развитию науки, техники, культуры — всё это способствует эффективному повышению материального уровня. Поэтому создание единого интерактивного информационного пространства можно считать стратегической целью внедрения современных и перспективных информационных технологий во все сферы человеческой деятельности.
Основные цели построения единого информационного пространства в образовании связаны с предоставлением принципиально новых возможностей для познавательной творческой деятельности человека. Это может быть достигнуто благодаря современному информационному и техническому оснащению основных видов деятельности в образовании: учебной, педагогической, научно-исследовательской, организационно-управленческой, экспертной и др.
Построение единого информационного пространства в образовании позволит добиться:
– повышения эффективности и качества процесса обучения;
– интенсификации процесса научных исследований в образовательных учреждениях;
– сокращения времени и улучшения условий для дополнительного образования и образования взрослых;
– повышения оперативности и эффективности управления отдельными образовательными учреждениями и системой образования в целом;
– интеграции национальных информационных образовательных систем в мировую сеть, что значительно облегчит доступ к международным информационным ресурсам в области образования, науки, культуры и в других сферах.
Специалисты так формулируют основные направления и проблемы создания и развития единого информационного образовательного пространства:
1. Техническое оснащение учебных заведений является одной из первоочередных задач, решение которой сдерживается в основном организационно-экономическими факторами, связанными с тем, что "малая" информатизация оказывается неэффективной, а "большая" — чрезмерно дорогостоящей, не дающей сиюминутной отдачи. Все более актуальной становится проблема реализации образовательных информационных технологий в инвариантных средах и стандартах.
2. Организация подготовки специалистов. Нехватка специалистов в области новых информационных технологий (особенно — сетевых технологий) усугубляется процессами их "вымывания" из сферы образования в коммерческие и другие структуры, что особенно характерно для стран с переходной экономикой.
3. Организационные мероприятия. Создание единой системы информационных ресурсов невозможно без постоянного координирующего участия и контроля со стороны педагогической и научной общественности, выраженного в той или иной форме.
4. Перевод информационных ресурсов общества на электронные носители. Только перевод большей части накопленной человечеством информации на воспринимаемые компьютерами носители позволит создать реальные возможности доступа к этой информации всех членов общества. Совершенствование существующих технологий такого перевода остается одной их актуальных проблем развития информационных технологий.
Еще одним перспективным направлением развития системы образования является широкое внедрение методов дистанционного обучения и самообразования на основе использования информационных и телекоммуникационных технологий и средств удаленного доступа к распределенным базам данных и знаний. Разработка соответствующих рекомендаций составляет первое направление необходимых исследований.
Второе направление исследований заключается в необходимости разработки психолого-педагогического сопровождения применения ИКТ на всех уровнях образования.
Вместе с тем новые информационные технологии в образовании оказывают в ряде аспектов очевидные негативные влияния: (I) различный, но неравноправный доступ; (II) неоправданно высокие ожидания; (III) утрата личного общения; (IV) эквивалентность диплома работе; (V) движение к международной стандартизации.
Неравномерное вложение средств и заинтересованность в участии в электронном обучении окажут заметное влияние на положение дел в высшем образовании. Помимо элитарных вузов, политическое влияние которых достаточно прочно (за счет богатых выпускников и солидных фондов), остальные учреждения высшего образования окажутся в очень уязвимой позиции. Только те вузы, которые планомерно инвестируют в электронное обучение, постоянно создают программы и вступают в партнерские отношения, успешно переживут это десятилетие.
Перспективная система образования должна учитывать основные вызовы XXI века и связанные с ними важнейшие проблемы человека в современном и наступающем информационном обществе. К важнейшим направлениям перехода к новой образовательной концепции, которая станет основой необходимой для условий XXI века перспективной системы образования, относятся, в частности, фундаментализация образования на всех его уровнях; реализация концепции опережающего образования; широкое использование методов инновационного и развивающего образования на основе применения перспективных информационных технологий; повышение доступности качественного образования путем развития системы дистанционного обучения и средств информационной поддержки учебного процесса современными информационными и телекоммуникационными технологиями.
В данном пособии рассмотрены компьютерные методы и технологии анализа и интерпретации данных на примере работы пакета для прикладного статистического анализа данных STATISTICA.
Представлены прикладные инструментальные пакеты для решения математических задач на компьютере, которые используются для компьютерного моделирования в научных исследованиях. Приведено сравнение таких математических инструментальных пакетов, как Derive, MathCad, Maple, Mathematica, MatLab. Описаны виды программных средств моделирования систем и этапы компьютерного моделирования
Визуальное моделирование для разработки программного обеспечения представлено в пособии графовой метафорой визуализации ПО, методом Structured Analysis and Design Technique (SADT), который предназначен для структурного анализа создаваемой или модифицируемой системы, CASE-пакетами, предметно-ориентированными программными инструментами.
В разделе о современном состоянии и перспективах развития компьютерных технологий в образовании представлены ГОСТ Р 53626-2009 и ГОСТ Р 52657-2006 как одни из нормативных документов по информационно-коммуникационным технологиям в образовании. Рассмотрены сферы применения информационных технологий обучения и роль преподавателя в условиях применения информационных технологий.
Рассмотрены такие математические модели обучения, как линейная и одноэлементная бинарная модель обучения, а также модель Эстеса.
Раздел пособия о технологии создания мультимедийного курса включает рассмотрении вопросов проектирования курса, подготовки материалов для курса, компоновки материалов в единый программный комплекс, использования мультимедийных курсов в учебном процессе, а также приведен пример мониторинга процесса дистанционного обучения студентов, обучающихся на базе Казахского государственного педагогического института.
Рассмотрены инструментальные средства для подготовки учебных комплексов, такие как конструктор дистанционных курсов eAuthor, универсальная инструментальная среда STRATUM, конструктор мультимедийных приложений MultiVision и др.
Организационные аспекты применения информационных технологий обучения представлены рассмотрением таких вопросов, как выбор используемых компьютерных и информационных средств обучения, определение совокупности способов и приемов организации познавательной деятельности, организационные особенности дистанционного образования.
Таким образом, в пособии освещен круг вопросов, дающих представление о применении компьютерных технологий в науке и образовании, что позволит магистрам после изучения дисциплины использовать полученные знания в научных исследованиях.
Боровиков, В.П. STATISTICA. Искусство анализа данных на компьютере: Для профессионалов / В.П. Боровиков - СПб.: Питер, 2003. - 688 с.
Халафян, А.А. STATISTICА 6. Статистический анализ данных: учебник / А.А. Халафян. 3-е изд.- М.: ООО «Бином-Пресс», 2007. - 512 с.
Айвазян, С. А. Прикладная статистика: Основы моделирования и первичная обработка данных. / С. А. Айвазян, И. С. Енюков, Л. Д. Мешалкин. - М.: Финансы и статистика, 1983. - 471с.
Боровиков, В.П. Популярное введение в программу STATISTICA / В.П. Боровиков. – Режим доступа : http://www.twirpx.com/file/460451/
Бенькович, Е.С. Практическое моделирование сложных динамических систем / Е.С. Бенькович, Ю.Б. Колесов, Ю.Б. Сениченков. - СПб. : БХВ, 2001. - 441 с.
Колесов, Ю.Б. Визуальное моделирование сложных динамических систем / Ю.Б. Колесов, Ю.Б. Сениченков. - СПб. : Мир и семья и Интерлайн, 2000. - 240 с.
Казиев, В.М. Введение в анализ, синтез и моделирование систем / В.М. Казиев. - БИНОМ. Лаборатория знаний, Интернет-университет информационных технологий - ИНТУИТ.ру, 2006 – Режим доступа : http://www.intuit.ru/department/ expert/intsys/11/intsys_11.html
Кознов, Д.В. Визуальное моделирование: теория и практика / Д.В. Кознов. – ИНТУИТ – Режим доступа : http://www.intuit.ru/department/se/vismodtp/1/vismodtp_1.html
Компьютерные технологии обработки информации / [под ред. С.В. Назарова]. – М.: Финансы и статистика, 1995. – 248 с.
ГОСТ Р 53626-2009 Информационно-коммуникацион-ные технологии в образовании. Технические средства обучения. Общие положения. – Режим доступа : http://protect.gost.ru/ document.aspx?control=7&id=176229
ГОСТ Р 52657- 2006 Информационно-коммуникацион-ные технологии в образовании. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ИНТЕРНЕТ-ПОРТАЛЫ ФЕДЕРАЛЬНОГО УРОВНЯ. Рубрикация информационных ресурсов. – Режим доступа : http://www.gosthelp.ru/gost/gost38.html
Лаврентьев, Г.В. Инновационные обучающие технологии в профессиональной подготовке специалистов / Г.В. Лаврентьев. – Барнаул: Изд-во Алт. Ун-та, 2002. – 156 с.
Робертс, Ф.С. Дискретные математические модели с приложениями к социальным, биологическим и экологическим задачам / Ф.С. Робертс; пер. с англ. А.М. Раппопорта, С.И. Травкина; под ред. А.И. Теймана. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986. - 496 с.
Соловов, А.В. Электронное обучение: проблематика, дидактика, технология / А.В. Соловов. - Самара: Новая техника, 2006. - 464 с.
Усенков, Д. Ю. Сравнительный анализ возможностей современных средств обработки аудиовизуальной информации для создания педагогических приложений / Д. Ю. Усенков. С-Пб: Издательство Центра Профессионального Обновления «Информатизация Образования». - 2009. - № 3.- С. 48-53.
Башмаков, А.И. Разработка компьютерных учебников и обучающих систем / А.И. Башмаков, И.А. Башмаков. – М: Филинъ, 2008. - 616 с.
Образцов, П. И. Психолого-педагогические аспекты разработки и применения в вузе информационных технологий обучения / П. И. Образцов. – Орловский государственный технический университет. - Орел, 2000. - 145 с.
Полат, Е.С. Теория и практика дистанционного обучения. – Режим доступа : http://distant.ioso.ru/library/publication/ 6.htm
Педагогические технологии дистанционного обучения : учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / [Е.С. Полат, М.В. Моисеева, А.Е. Петров и др.] ; под ред. Е.С. Полат. – М. : Издательский центр «Академия», 2006. – 400 с.
Канаво, В. Методические рекомендации по созданию курса дистанционного обучения через интернет / В. Канаво. – Режим доступа : http://dstudy.ru/internetcoursecreation/
Федорова, Е.Ф. Системное представление дистанционного образования / Е.Ф. Федорова. – Режим доступа : http://scholar.urc.ac.ru/ped_journal/numero5/fef.htm
Зайнутдинова, Л. Х. Создание и применение электронных учебников (на примере общетехнических дисциплин) / Л. Х. Зайнутдинова. – Астрахань : Изд-во ЦНТЭП, 1999. - 363 с.
Дистанционное образование в России. Постановка проблемы и опыт организации / сост. В.И. Овсянников - М.:РИЦ "Альфа" МГОПУ им. М.А. Шолохова, 2001. – 134 с.
Демкин, В.П. Психолого-педагогические особенности ДО / В.П. Демкин, Т.В. Руденко, Н.В. Серкова // Высшее образование в России. 2000. - N 3. - С. 124-128.
Демкин, В.П. Казахстанско-Российский университет дистанционного обучения: Отчет о выполнении программы эксперимента по организации и осуществлению образовательных программ с применением технологий дистанционного обучения "Казахстанско-Российский университет дистанционного обучения" / В.П. Демкин, Г.В. Майер, Г.В. Можаева. - Томск, 2002.
Коджаспирова, Г.М. Технические средства обучения и методика их использования: учеб. пособие для студентов высших учебных заведений / Г.М. Коджаспирова, К.В. Петров. - М.: Изд. центр. "Академия", 2001. – 256 с.
Педагогика и психология высшей школы: учеб. пособие / М.В. Буланова-Топоркова, А.В. Духавнева, Л.Д. Столяренко и др.. - Ростов н/Д:Феникс, 2002. - 544 с.
Воген, Т. Мультимедиа: Практическое руководство: пер. с англ. / Т. Воген. - Минск: ООО "Пупурри", 1997. – 156 с.