Dom / Multimedia/ Warsztaty komputerowe jako sposób na podniesienie poziomu wiedzy matematycznej i informacyjnej uczniów.

Warsztaty komputerowe jako sposób na podniesienie poziomu wiedzy matematycznej i informacyjnej uczniów.

Wysyłanie dobrej pracy do bazy wiedzy jest proste. Skorzystaj z poniższego formularza

Studenci, doktoranci, młodzi naukowcy korzystający z bazy wiedzy w swoich studiach i pracy będą Ci bardzo wdzięczni.

Opublikowano na http://www.allbest.ru/

Wstęp

warsztat komputerowy informujący o oprogramowaniu

W nowoczesnym program W celu utrwalenia materiału teoretycznego odbywają się zajęcia praktyczne i laboratoryjne, na których student wykazuje poziom swojej wiedzy z przedmiotu studiowanej. Dzięki temu nauczyciel może sprawdzić, w jakim stopniu uczeń opanował niezbędne informacje na temat kursu. W tym miejscu manifestuje się potrzeba tworzenia zautomatyzowanych systemów. Takie systemy oprogramowania są opracowywane w celu wygodniejszego i bardziej efektywnego badania, zawierają pełny materiał do testowania wiedzy.

Celem końcowej pracy kwalifikacyjnej jest stworzenie systemu będącego komputerową praktyką informatyczną, zawierającego zadania i testy do tego przedmiotu.

Praca ta podzielona jest na sześć części.

Pierwsza część to przegląd literatury systemy oprogramowania oraz istniejące zautomatyzowane systemy szkoleniowe.

Druga część zawiera opis obszaru tematycznego oraz sformułowanie niezbędnych zadań dla tworzonego oprogramowania. Zawiera również opis głównych dokumentów oraz wskazuje wymagania dla systemu jako całości, jego funkcji i rodzajów wsparcia.

W trzeciej części rozważa się projektowanie zorientowane funkcjonalnie i obiektowo, budowane są diagramy różnych typów i podana jest ocena złożoności rozwoju projektu.

W czwartej części przeprowadzana jest analiza informacji z tematu, ustalane są funkcjonalne zależności rekwizytów; wszystkie rekwizyty są podzielone na grupy opisowe i kluczowe, między nimi ustalana jest korespondencja; ustalane są powiązania strukturalne, brana jest pod uwagę zawartość tworzonego pakietu oprogramowania.

Część piąta zawiera algorytm rozwiązania problemu, a także testy funkcjonalne i strukturalne, podana jest ocena niezawodności. tworzony system, opisano strukturę interfejsu.

Część szósta zawiera prezentację komputerowej realizacji warsztatu dla użytkowników zautomatyzowanego systemu: nauczyciela i ucznia.

1 . Przegląd analityczny narzędzia programowe na trening

1.1 Cechy i klasyfikacja systemów oprogramowania

Aby zbadać tę kwestię, przede wszystkim podamy definicję tego, co stanowi narzędzie komputerowe nauka (CSR). Autor książki „Rozwój podręczników komputerowych i systemów szkoleniowych” Bashmakov A.I. pisze co następuje:

„CSR to narzędzie programowe (pakiet oprogramowania) lub kompleks programowo-sprzętowy, który ma na celu rozwiązanie pewnych problemów pedagogicznych, ma treść przedmiotową i koncentruje się na interakcji z uczniem.

Powyższa definicja utrwala fakt, że CSR jest środkiem specjalnie stworzonym do rozwiązywania problemów pedagogicznych, tj. wykorzystanie w procesie edukacyjnym jest jego głównym celem.

Wymagania przedmiotowe oznaczają, że CSR powinien zawierać materiały edukacyjne dla konkretnego oprogramowania. Materiał edukacyjny rozumiany jest jako informacje zarówno o charakterze deklaratywnym (opisowym, ilustracyjnym), jak i zadania do kontrolowania wiedzy i umiejętności oraz modele i algorytmy reprezentujące badane obiekty i procesy. Obecność treści przedmiotowych pozwala oddzielić CSR od pomocy, które zapewniają wsparcie techniczne i metodyczne procesu edukacyjnego (elektroniczne dzienniki postępu, monitory do zdalnego sterowania i konsultacji itp.).

Skupienie się na uczniach oznacza, że stanowią oni podstawową kategorię użytkowników, na podstawie której określane są treści i funkcje zawarte w CSR. charakterystyczne dla CSR. Pozostali uczestnicy procesu edukacyjnego (nauczyciele, instruktorzy, metodycy) wykorzystują CSR w swojej działalności zawodowej, ale nie są zaliczani do podstawowej kategorii swoich użytkowników ”.

Z biegiem czasu CSR ulegał zmianom, które doprowadziły do powstania różnych jego odmian. Wyróżniają się na kilka sposobów.

Po pierwsze, CSR został zbudowany jako elektroniczne odpowiedniki pomocy dydaktycznych na papierze. Ta podstawa odpowiada zautomatyzowanym podręcznikom, podręcznikom problemowym, informatorom itp. Po drugie, CSR ucieleśniał funkcje technicznych, ale nie komputerowych pomocy szkoleniowych: symulatorów fizycznych i zaplecza laboratoryjnego. W ten sposób pojawiły się bardziej wszechstronne, kompaktowe i tańsze komputerowe systemy szkoleniowe i warsztaty laboratoryjne. Po trzecie, CSR korelował z rodzajami szkoleń i działań wspierających, które były ukierunkowane. Ta orientacja doprowadziła do wyboru wykładów multimedialnych, zautomatyzowanych kontrola działa, kontrole śródokresowe. Wreszcie po czwarte, CSR wiązał się z zadaniami pedagogicznymi rozwiązywanymi za ich pomocą. Ten ostatni aspekt odpowiada automatycznym kursom odzyskiwania, systemom kontroli wiedzy.

Jak każda technologia informacyjna, CSR ma zarówno swoje specyficzne zalety, jak i wady.

Główne zalety CSR:

stworzenie warunków do samodzielnego studiowania materiału edukacyjnego (samokształcenie), pozwalające uczniowi na wybór dogodnego miejsca i czasu do pracy z CSR, a także tempa procesu edukacyjnego;

głębsza indywidualizacja szkolenia i zapewnienie warunków dla jego zmienności (zwłaszcza w adaptacyjnym CSR, zdolnym do dostosowania się do aktualnego poziomu wyszkolenia ucznia i obszaru jego zainteresowań);

umiejętność pracy z modelami badanych obiektów i procesów (w tym z trudnymi do praktycznego poznania);

umiejętność reprezentowania i interakcji z wirtualnymi trójwymiarowymi obrazami badanych obiektów;

umiejętność prezentacji unikalnych materiałów informacyjnych (obrazów, rękopisów, wideoklipów, nagrań dźwiękowych) w formie multimedialnej;

możliwość zautomatyzowanej kontroli i bardziej obiektywnej oceny wiedzy i umiejętności;

możliwość automatycznego generowania dużej liczby nie powtarzających się zadań w celu kontroli i wygodniejszego dostępu do nich (hipertekst, hipermedia, zakładki, automatyczne wskaźniki, wyszukiwanie według słowa kluczowe, wyszukiwanie pełnotekstowe);

tworzenie warunków do efektywnego wdrażania postępowych metod psychologiczno-pedagogicznych (gry i konkurencyjne formy nauczania, eksperymentowanie, „zanurzenie” w wirtualnej rzeczywistości).

Wymienione zalety charakteryzują CSR pod względem dydaktycznym i funkcjonalnym. Do zalet technologicznych CSR należą: zwiększona efektywność rozwoju; łatwiejsza aktualizacja i rozwój; łatwa replikacja; łatwiejsza dystrybucja (zwłaszcza przy korzystaniu z Internetu).

Negatywne aspekty CSR obejmują:

konieczność posiadania komputera (w niektórych przypadkach z dostępem do Internetu) oraz odpowiedniego oprogramowania do działania CSR;

potrzeba posiadania umiejętności obsługi komputera;

trudność postrzegania dużych ilości tekstu z ekranu wyświetlacza;

niewystarczająca interaktywność CSR (znacznie większa w porównaniu z książką, ale mniejsza niż w przypadku stacjonarnych szkoleń);

brak bezpośredniej i regularnej kontroli postępów w programie nauczania.

Często uzupełniają je subiektywne wady spowodowane niepiśmiennym projektowaniem CSR i niedociągnięciami koncepcyjnymi popełnionymi przez ich twórców.

Twórcy CSR i nauczyciele, którzy stosują je w swojej praktyce, powinni mieć świadomość niedociągnięć i starać się je rekompensować podczas tworzenia i obsługi tych narzędzi. Metody kompensacji mogą być różne: techniczne, organizacyjne, metodyczne, dydaktyczne, funkcjonalne.

Można powiedzieć, że obecny trend pokazuje, jak wielka jest i nadal istnieje potrzeba CSR duża ilość systemy oprogramowania w różnych obszarach tematycznych. W każdym z tych obszarów tematycznych istnieją pewne zadania pedagogiczne, które można rozwiązać za pomocą CSR.

Typy CSR z reguły korelują nie z pojedynczymi zadaniami, ale z grupami zadań najbardziej skorelowanych.

Schemat klasyfikacji CSR przedstawiono na rysunku 1.1.

W zależności od zadań pedagogicznych do rozwiązania, CSE dzieli się na cztery klasy: środki kształcenia teoretycznego i technologicznego, środki kształcenia praktycznego, środki pomocnicze, środki złożone.

Pierwsza klasa obejmuje następujące rodzaje CSR:

podręcznik komputerowy (CS) - CSR do szkolenia podstawowego dla określonego kursu (dyscypliny), którego treść charakteryzuje się względną kompletnością i jest przedstawiona w formie podręcznika (książki).

komputerowy system szkolenia (CBS) - CSR dla szkolenia podstawowego w jednym lub kilku sekcjach (tematach) kursu (dyscypliny).

komputerowy system kontroli wiedzy (KKKZ) - CSR do określenia poziomu wiedzy studenta (osoby testowej) w danej dyscyplinie, kursie, dziale, temacie lub oprogramowaniu i jego oceny z uwzględnieniem ustalonych wymagań kwalifikacyjnych.

Klasa praktycznych narzędzi szkoleniowych obejmuje dwa rodzaje CSR.

Rysunek 1.1. Klasyfikacja CSR

książka problemów komputerowych (KZ) lub warsztaty komputerowe - CSR rozwijanie umiejętności i umiejętności rozwiązywania typowych praktycznych problemów w tym oprogramowaniu, a także rozwijanie umiejętności z tym związanych.

symulator komputerowy (CT) - CSR dla rozwoju umiejętności i zdolności określonej działalności, a także rozwoju powiązanych umiejętności

Narzędzia pomocnicze obejmują CSR, które przyczyniają się do rozwiązywania problemów szkolenia teoretycznego, technologicznego lub praktycznego, ale w samodzielnym charakterze nie są wystarczające do osiągnięcia odpowiednich celów. Ta klasa łączy następujące rodzaje CSR:

komputerowa praktyka laboratoryjna (KPP), informator komputerowy (KS), multimedialna lekcja edukacyjna (MUZ).

W klasie narzędzi złożonych, obejmujących szeroki zakres zadań pedagogicznych, wyróżnimy dwa rodzaje CSE: szkolenie komputerowe (CCC), szkolenie komputerowe (CCC). Oprócz KUK i KVK istnieją inne rodzaje złożonych narzędzi, które nie są pokazane w schemacie klasyfikacji. Albo łączą CSR różne rodzaje lub zaimplementować związane z nimi funkcje. Takie środki obejmują na przykład systemy szkoleń i szkoleń w zakresie certyfikacji zawodowej itp.

Szerokie pod względem treści CSR, które na ogół obejmują materiał określonego kursu edukacyjnego, nazywamy integralną. Integral CSR zawiera dużą ilość materiałów edukacyjnych lub łączy kilka CSR tego samego typu.

Efektem połączenia różnych typów CSR jest: kompleksowe lekarstwo... Złożona jak pojedynczy środek powinien zapewniać scentralizowane zarządzanie procesem edukacyjnym i zsynchronizowane wykorzystanie zawartego CSR jako ogniwa systemu.

W zależności od wykorzystania technologii telekomunikacyjnych, CSR dzieli się na lokalne, działające w oparciu o autonomiczne systemy obliczeniowe, oraz sieciowe, działające w ramach sieć komputerowa(lokalny lub globalny).

CSR, działające w oparciu o globalne sieci komputerowe, wykorzystywane są w trybie zdalnego dostępu.

Sieciowy CSR, zapewniający interakcję osób szkolonych, koncentruje się na grupowych formach szkolenia.

CSR nazywa się intelektualnym, jeśli realizuje funkcje tradycyjnie kojarzone z ludzką inteligencją.

Wśród inteligentnych CSR najbardziej znane są szkolenia eksperckie oraz systemy szkoleń adaptacyjnych. Pierwsze opierają się na integracji technologii CSR i mają na celu opanowanie metod rozwiązywania tzw. problemów częściowo ustrukturyzowanych.

Adaptacyjne systemy uczenia się to CSR, które wdrażają informacje zwrotne między uczniem a systemem, który służy do kontroli procesu edukacyjnego: zgodnie z wynikami pracy ucznia (testy wstępne, kontrole śródokresowe itp.) scenariusz jego interakcji z CSR jest dostosowywany (kolejność, głębokość i forma prezentacja materiału edukacyjnego, warunki realizacji zadań edukacyjnych).

Warunki, w jakich CSR powinien być stosowany, są zdeterminowane przez możliwości ich rodzajów. Doboru rodzajów CSR i konkretnych środków, które zaspokajają te potrzeby edukacyjne, dokonują nauczyciele i metodycy planujący wykorzystanie CSR w procesie edukacyjnym. Obecnie większość decyzji związanych z wprowadzeniem CSR do procesu edukacyjnego prowadzi do konieczności opracowania nowych produktów.

Systemy oprogramowania odgrywają obecnie bardzo ważną rolę w kształceniu i szkoleniu przyszłych specjalistów. Bardzo duże jest zapotrzebowanie na wysokiej jakości narzędzie programowe, które w pełni odzwierciedla każdy temat lub profil studiów. Ich wartość i rola zostały szerzej omówione w podręczniku „Technologie informacyjne w edukacji” autora I. G. Zakharovej.

Każdy utworzony CSR powinien zapewniać odpowiednią ochronę danych, o ile taka istnieje, oraz spełniać ogólne wymagania kierowników i nauczycieli dotyczące ich treści i struktury.

Aby je stworzyć, będziesz potrzebować umiejętności w zakresie rozwoju takich systemów i kompleksów. Podręczniki „Systemy informacyjne” autora Fedorova G.N., „Zautomatyzowane systemy informacyjne” autora Mezentsev K.N. i projekt systemy informacyjne»Autor Emelyanova N.Z. zawierać wystarczająco dużo pełna informacja o tym, z czego składa się IS, o ich architekturze, o prawidłowej analizie tematu, o podejściach i etapach ich programowania.

Stworzony CSR może posiadać dane osobowe swoich użytkowników i przechowywać inne ważna informacja... Takie informacje są przechowywane w bazie danych. Jeśli CSR jest online, dane te muszą być chronione. W książkach Goode A.N. "Informatyka. Kurs ogólny "i Vasilkova A. In" Systemy informacyjne i ich bezpieczeństwo "opisuje informacje ogólne o tworzeniu bazy danych i ochronie informacji w CSR.

1.2 Przegląd istniejącego oprogramowania szkoleniowego

Nowoczesna edukacja w szkołach wyższych obejmuje całe systemy oprogramowania i podręczniki elektroniczne, co pozwala jakościowo ocenić poziom wiedzy studentów i śledzić postępy studentów w różnych dyscyplinach.

Tomski Uniwersytet Technologiczny ma ogromną liczbę opracowań komputerowych, w tym podręczniki elektroniczne na temat VI Reizlina „Numeryczne metody rozwiązywania problemów projektowych z wartościami brzegowymi”, VI Reizlin „Numeryczne metody optymalizacji”, VI Reizlin „Programowanie C ++”. Ogólnie rzecz biorąc, jest to wieloplatformowy format dokumentów elektronicznych stworzony przez firmę Adobe Systems przy użyciu wielu funkcji języka PostScript. Jest przeznaczony przede wszystkim do prezentacji w: w formie elektronicznej produkty poligraficzne pozwalają jednak na integrację elementów multimedialnych, takich jak interaktywne ilustracje, animacje, audio i wideo.

Samouczki zawierają kilka sekcji. Sekcja „Podręcznik” wprowadza materiał do wybranego kursu, „Test” pozwala sprawdzić wiedzę, zgodnie z wynikami zaliczenia, wystawiana jest ocena. Sekcja „Zadania” zawiera kilka opcji zadań do zaliczenia pracy laboratoryjnej. "Wymagania" - informacje i porady dotyczące realizacji wykonanych zadań. Aby przygotować się do egzaminu z kursu, znajduje się sekcja „Pytania egzaminacyjne”. Podręczniki są przeznaczone specjalnie dla studentów i doktorantów, aby lepiej poznać sposoby programowania lub dla tych, którzy w swoich rozwiązaniach stosują metody numeryczne.

Ogólnie rzecz biorąc, Tomski Uniwersytet Państwowy ma sieciowe elektroniczne kompleksy edukacyjne i metodologiczne. to kursy przygotowujące w Moodle do kontroli wiedzy. Obejmują one EPM (elektroniczny samouczki), APIM lub Certyfikacja pedagogicznych materiałów pomiarowych (o objętości co najmniej 100 zadań testowych) różnych typów w formacie LMS Moodle lub Microsoft Word), pytania do samokontroli (co najmniej 15 dla każdej sekcji EPM), zadania dla niezależna praca, tematy esejów itp., materiały dodatkowe takie jak bibliografia, linki do zasobów internetowych kursu, materiały multimedialne (minimum 10 animacji i 5 nagrań wideo lub audio). Przeznaczony jest na jeden semestr studiów.

Ponadto istnieje również spora liczba VLR (wirtualnych prace laboratoryjne) na ponad dwadzieścia tematów z działów fizyki, chemii, biochemii i nauk przyrodniczych. Kompleksy te symulują rzeczywiste zjawiska, procesy.

Na przykład na Pacific State University opracowano kilka podręczników elektronicznych, takich jak podręcznik elektroniczny autorstwa N.T. Kudinova. „Historia Rosji IX-XX wieków” i „Historia Rosji”.

Pierwszy samouczek został opracowany przy pomocy Adobe akrobata v Format PDF... Oprócz wykładu na ten temat, podręcznik oferuje również słownik terminów historycznych, ilustracje, mapy wydarzeń i fragmenty wideo, z których wszystkie reprezentują Dodatkowe informacje dla studentów o danym okresie w historii państwa. Tekst jest wyposażony w podpowiedzi, które otwierają się po najechaniu na wybrane fragmenty tekstu. Wszystkie dodatkowe materiały są dostępne w zakładce hiperłącza.

Drugi podręcznik został opracowany we współpracy ze studiem „SPN” i jest podręcznikiem interaktywnym. Materiał pełen jest materiałów fotograficznych i wideo, dokumentów historycznych. Oprócz tego istnieje wbudowany system testowania.

Ta uczelnia również ma wydania elektroniczne dla studentów korespondencyjnych. Powstały takie podręczniki jak: „Historia krajowa”, „Historia państwa i prawa krajowego”, „Historia państwa i prawa obcych państw”. Materiały zawierają tematy testowe z planem prezentacji, źródłami odniesienia i poradami dotyczącymi pisania, wymaganiami projektowymi.

Bashlakov A.S. powstał kompleks komputerowy o nazwie MyTest (wersje MeTestX i MyTestXPro). Program przeznaczony jest do tworzenia i przeprowadzania testów komputerowych. Sama również przetwarza wyniki i ustala punktację za zdany test.

Rodzaje zadań obsługiwanych w programie: jednokrotny wybór, wielokrotny wybór, porządkowanie, dopasowywanie, wskazywanie prawdziwości lub fałszu stwierdzeń, ręczne wpisywanie liczby, ręczne wpisywanie tekstu, wybieranie miejsca na obrazie, przestawianie liter, uzupełnianie braków ( MójTestXPro). Zadanie może mieć maksymalnie 10 opcji odpowiedzi.

Program składa się z trzech modułów: modułu testowania, edytora testów i dziennika wyników. Program ma swój własny Edytor tekstu... Możliwe jest dostosowanie parametrów testu: czas testu, złożoność testu, dołączanie podpowiedzi, wyjaśnienie odpowiedzi. Opcje odpowiedzi i zadania są mieszane. Oceny mogą być w dowolnym systemie oceniania od 2 do 100 punktów. Również każdy test jest przechowywany w oddzielny plik i dla nich można ustawić hasła, które daje dodatkowa ochrona, a także pliki są zabezpieczone przed nieautoryzowanym otrzymaniem odpowiedzi.

Program może być używany zarówno do lokalnych, jak i testowanie sieci... Wymagania systemowe - SO Windows XP, Vista, 7, 8, 8.1, 10. Z takiego programu można korzystać w każdej instytucji edukacyjnej (uczelnie, szkoły). Nawet firmy mogą go używać do kwalifikowania i klasyfikowania swoich pracowników.

Państwowy Uniwersytet Rolniczy w Orenburgu korzysta z elektronicznego systemu testującego JoliTest v1.0.

JoliTest v1.0 to zautomatyzowana sesja elektroniczna. Pakiet programów do testowania wiedzy. Komponenty - klient, serwer, projektant testów, baza danych przechowująca wszystko o studentach, zadania do testów i egzaminów (w tym przypadku podana jest nawet data i lista przyjętych studentów), a także wyniki testów. Administrator uzupełnia bazę danych i na koniec przesyła wyniki do MS Word. Program sam zajmie się resztą.

Główne komponenty to: JTRun - klient, z którym testowani są studenci, JTServer - serwer, z którym łączą się klienci, JTEditor - konstruktor zadań testowych, JTBase - narzędzie do pracy z bazą danych.

Możliwości tego systemu: scentralizowane przechowywanie list uczniów, dane o egzaminach i ocenach dla nich, wszystkie komponenty działają bez instalacji, żaden parametr nie jest zapisywany do rejestru, program obsługuje kilka tematów, można ustawić liczbę zadań dla każdego tematu zadania prezentowane są w różnych formach (otwarte, zamknięte, na zgodność, ustalenie prawidłowej kolejności), wygodne sposoby manipulowania danymi, ich sortowania i filtrowania, możliwość wypełnienia bazy pod narzędziem importu, wbudowane algorytmy do sprawdzania poprawności testów.

1C posiada całą kolekcję edukacyjną, która obejmuje kilka podręczników elektronicznych, składających się z materiałów dydaktycznych oraz plików multimedialnych przeznaczonych do nauki języków obcych dla studentów wszystkich uczelni i specjalności.

Z pomocą 1C: e-learning. Egzaminator może przeprowadzać testy w sieci lokalnej oraz przez Internet za pomocą wielu przeglądarek, co nie wymaga instalacji w miejscu pracy. Obsługiwana jest praca nad kanałami komunikacyjnymi o niskiej szybkości. Możliwości dla ucznia: praca z dowolnego komputera zawartego w sieć lokalna, bierz udział w szkoleniach w dogodnym dla siebie czasie i w wygodnym dla siebie trybie, kontroluj przyswajanie materiału, wykonuj testy i natychmiast otrzymuj wyniki, udzielane są podpowiedzi i komentarze. Program jest skonfigurowany dla kilku ról administratora, nauczyciela, programisty i ucznia. Istnieje możliwość narzucenia indywidualnych ustawień dostępu.

2 . Obszar tematyczny automatyzacji i opisu problemu

2.1 Opis obszaru tematycznego automatyzacji

Wykorzystanie warsztatu komputerowego pozwala zautomatyzować proces sprawdzania wiedzy uczniów. Takie narzędzie dydaktyczne pomaga uczniowi skutecznie opanować kurs, a nauczycielowi ocenić poziom przygotowania. Warsztaty komputerowe posiadają materiały teoretyczne do przygotowania i obejmują kilka etapów weryfikacji. Zadania są zwykle wybierane, przeglądane i przesyłane instruktorom. Po przejściu każdego z etapów wyniki są zapisywane. Nauczyciel przegląda je w czasopiśmie.

Po przeanalizowaniu obszaru tematycznego dobieramy niezbędne dokumenty wejściowe.

Uczeń musi wprowadzić następujące informacje o sobie: numer dziennika ocen, nazwisko, imię, nazwisko, adres domowy, numer telefonu, login i hasło, aby wejść do systemu. Kryteria oceny są potrzebne do oceny rozwiązania. Jeśli się zmienią, zostaną dopasowane granice przedziałów, w których zostanie ustawiony określony punkt. Niezbędne jest również opisanie tematów i rodzajów pracy w warsztacie.

Teraz przedstawimy formy dokumentów wejściowych.

Formę dokumentu „Studenci” pokazano na rysunku 2.1

Rysunek 2.1. Forma dokumentu „Studenci”

Formę dokumentu „Tematy pracy” pokazano na rysunku 2.2

Rysunek 2.3. Forma dokumentu „Rodzaje pracy”

Formę dokumentu „Oceny” pokazano na rysunku 2.4

Rysunek 2.4. Forma dokumentu „Oceny”

Czasopismo służy jako metoda monitorowania postępów uczniów. Ten sam student może być wprowadzony kilka razy w zależności od rozwiązanej pracy. Każdy temat i każdy rodzaj pracy ma unikalne numery. Czasopismo rejestruje takie informacje jak: numer dziennika ocen ucznia, kod tematu, rodzaj i stopień pracy.

Teraz przedstawimy formularz dokumentu wyjściowego „Dziennik ocen” na rysunku 2.5.

Numer rekordu	Numer dziennika ocen	Kod tematu pracy	Kod oceny

Rysunek 2.5. Forma dokumentu „Dziennik postępu”

2.2 Stwierdzenie problemu

Głównym celem tej pracy jest zaprojektowanie i rozwój pracowni informatycznej. Jego głównym zadaniem jest sprawdzenie poziomu wiedzy studentów w ramach prezentowanego przedmiotu. Automatyzacja tego procesu pozwoli na bardziej efektywne wykorzystanie godzin zajęć. Sam program sprawdzi wykonane prace i przedstawi nauczycielowi wszystkie wyniki. Opiera się na trzech tematach z zakresu informatyki: prezentacja informacji, pomiar informacji i systemy liczbowe. Według nich opracowane zostaną wszystkie zadania sprawdzające wiedzę. Każdy temat powinien mieć część ćwiczeniową, testową i kontrolną. Nauczyciel powinien mieć możliwość zmiany kryteriów oceniania pracy i przeglądania dziennika postępów ucznia. Powinien również mieć dostęp do wprowadzania i edytowania pytań, wyboru odpowiedzi i poprawnych odpowiedzi na wszystkie tematy w tym warsztacie. Przed przystąpieniem do pracy z pracownią komputerową konieczne jest dokonanie rejestracji studenta. W każdej części ćwiczebnej należy opracować kilka sekcji. Do testów wymaganych jest kilka opcji, spośród których tylko jedna zostanie wybrana do rozwiązania. Student musi otrzymać materiały dotyczące tematów do nauki.

Oto zadania do rozwiązania, które możesz sformułować:

1) przechowywanie dużej bazy danych zadań do pracy w informatyce;

2) redagowanie zadań warsztatowych;

3) testowanie w celu określenia poziomu wiedzy uczniów;

4) przetwarzanie wyników badań i punktacji;

5) przechowywanie wyników postępów studentów.

Po przestudiowaniu tematu opracowano strukturę funkcjonalną, którą przedstawiono na rysunku 2.6.

Warsztat komputerowy składa się z ośmiu modułów: moduł studenta, moduł nauczyciela, moduł autoryzacji, moduł wykonawczy zadania praktyczne, testuj jednostkę, uruchom jednostkę zadania testowe, moduł rozwiązywania krzyżówek i moduł edycyjny.

Moduł nauczyciela przechowuje dane umożliwiające jego dostęp do systemu.

Moduł studenta zawiera informacje o studentach, którzy korzystają z tego warsztatu.

Moduł do wykonywania zadań praktycznych przeznaczony jest dla studentów i podzielony jest na trzy tematy składające się na całość warsztatu: systemy liczbowe, prezentacja informacji, pomiar informacji. W każdym z nich ta część podzielona jest na kilka sekcji i zawiera pytania otwarte. Dostęp do testów i kontroli odbywa się dopiero po przejściu określonej liczby zadań.

Rysunek 2.6. Struktura funkcjonalna pracowni komputerowej w informatyce

Moduł testowania zawiera pięć opcji testów, które uczniowie mogą rozwiązać. Zanim przejdziesz do części kontrolnej, musisz uzyskać ocenę pozytywną.

Prace testowe na tematy są przedstawione w module do wykonywania zadań testowych.

Moduł do rozwiązywania krzyżówki jako ostatnia część testu wiedzy zawiera pytania z przedmiotu informatyka.

Moduł redakcyjny przeznaczony jest dla nauczycieli i zapewnia dostęp do dodawania, zmiany i usuwania zadań z warsztatów komputerowych oraz kryteriów oceny.

2.3 Wymagania dotyczące opracowanej praktyki komputerowej

Wymagania systemowe jako całość

Na program należy nałożyć szereg wymagań, aby praca z nim była wygodna i bezpieczna.

Opracowana praktyka komputerowa powinna zapewniać przechowywanie, dodawanie, usuwanie wszystkich niezbędnych informacji, takich jak: dane ucznia, dane nauczyciela, tematyka, rodzaje prezentowanych w niej prac oraz wyniki zadań. Powinien umieć dodawać, zmieniać i usuwać pytania i odpowiedzi oraz prowadzić rejestr postępów ucznia w dzienniku. Na praktykę komputerową stawiane są również następujące wymagania: niezawodność i bezpieczeństwo pracy; przyjazny interfejs, dzięki któremu użytkownik może łatwo poruszać się po programie; zapewniają przenośność i nie zależą od wersji systemu operacyjnego Windows.

Wymagania funkcji

Student w praktyce komputerowej powinien mieć do dyspozycji następujące funkcje: wprowadzanie danych do rejestracji w programie, przeglądanie i studiowanie materiału na prezentowane tematy, rozwiązywanie części praktycznych, testowych i kontrolnych, rozwiązywanie krzyżówki.

W programie należy wyznaczyć punkty za wykonaną pracę i zapisać je w dzienniku.

Nauczyciel powinien umieć wykonywać: wpisywanie i redagowanie zadań z każdego tematu, kryteria oceny oraz przeglądanie dziennika z wynikami weryfikacji uczniów.

Wymagania dotyczące rodzajów zabezpieczeń

Do prawidłowego działania warsztatu komputerowego na komputerze użytkownika kilka minimalne wymagania: Wersja systemu operacyjnego nie wcześniejsza niż Windows XP, z taktowaniem procesora 550 MHz i wyższym, 512 MB pamięci RAM, oprogramowanie Delphi 7.0, klawiatura i mysz.

3 . Projektowanie Warsztatu Informatycznego

3.1 Projekt komputera zorientowany na funkcjewarsztat

Do tego projektu użyjemy metodologii modelowanie funkcjonalne SADT. Odzwierciedla strukturę funkcjonalną obiektu. Przy zastosowaniu tej metodologii otrzymujemy model składający się z kilku diagramów. To są główne elementy modelu. Wszystkie funkcje systemów oprogramowania i systemów informatycznych oraz interfejsów na nich są przedstawione jako bloki i strzałki. Strzałka u góry odzwierciedla informacje kontrolne, przetwarzane dane są wyświetlane po lewej stronie, dane wyjściowe są wyświetlane z prawa strona schemat blokowy, mechanizm (osoba lub zautomatyzowany system), który wykonuje operację, jest oznaczony strzałką na dole bloku.

Rysunek 3.1 przedstawia diagram kontekstowy.

Rysunek 3.1. Diagram kontekstowy

Dowolny składnik modelu funkcjonalnego można rozłożyć na inny diagram, który ilustruje wewnętrzną strukturę bloku na diagramie nadrzędnym. Może istnieć kilka poziomów takich diagramów, ponieważ każdy składnik modelu funkcjonalnego można zdekomponować na diagramie niższego poziomu, który ilustruje wewnętrzną strukturę bloku na diagramie nadrzędnym. Ta sekwencja tworzy hierarchię diagramów. Rysunek 3.2 przedstawia diagram dekompozycji IDEF0 poziomu 1. Rysunek 3.3 przedstawia diagram dekompozycji drugiego poziomu.

Rysunek 3.2. Diagram rozkładu pierwszego poziomu

Rysunek 3.3. Diagram rozkładu drugiego poziomu

Tabela 3.1 przedstawia główne elementy prezentowanych diagramów IDEF0, a tabela 3.2 zawiera opis bloków funkcjonalnych.

Tabela 3.1. Podstawowe elementy diagramu IDEF0

Nazwa Projektu
Cel projektu Warsztat
Technologia symulacji: metoda modelowania funkcjonalnego IDEF0
Narzędzia
Lista danych	Lista funkcji
Dane uczniów Kryteria oceny Program pracy Warsztaty komputerowe Nauczyciel Dziennik ocen	A0. Rozwój warsztatu komputerowego z informatyki
Dane uczniów Zadania do prac praktycznych, testowych i kontrolnych Lista studentów, którzy mają dostęp do programu Kryteria oceny Program pracy Warsztaty komputerowe Dziennik ocen	A2. Wybór motywu A4. Rozwiązanie testowe A6. Rozwiązanie krzyżówki
Dane uczniów Zadania do prac praktycznych, testowych i kontrolnych Kryteria oceny Program pracy Warsztaty komputerowe Nauczyciel Dziennik ocen	A22. Uzyskanie wyniku

Tabela 3.2. Opis bloków funkcyjnych diagramu IDEF0

Nazwa bloku	Opis zadań do rozwiązania
A1. Rejestracja i logowanie	Etap, na którym użytkownik dokonuje rejestracji i autoryzacji w systemie
A2. Wybór motywu	Etap wyboru przez studenta tematu do wykonania zadań
A3. Zadania praktyczne	Na ten etap student rozwiązuje zadania ze wszystkich części części praktycznej
A4. Rozwiązanie testowe	Etap, na którym wybierana jest opcja testu, a uczeń wykonuje zadania
A5. Wykonywanie zadań kontrolnych	Student rozwiązuje zadania z części kontrolnej
A6. Rozwiązanie krzyżówki	Ostatni etap sprawdzania wiedzy w formie krzyżówki
A21. Wybór sekcji części praktycznej	Na tym etapie wybierana jest sekcja, której zadania rozwiąże uczeń.
A22. Uzyskanie wyniku	Etap, na którym system przetwarza wynik i przekazuje go uczniowi
A23. Sprawdzanie, czy zdobyto wystarczającą liczbę punktów	Na tym etapie system sprawdza, czy uczeń zdobył wymaganą liczbę punktów do rozpoczęcia testu.
A24. Przejdź do wykonania testu	Przy odpowiedniej liczbie punktów uczeń przechodzi do kolejnej części – sprawdzianu

Metodologia IDEF3 służy głównie do budowania procesów niższego poziomu. Różnicę można nazwać faktem, że notacja ta nie wyświetla „mechanizmów” i strzałek kontrolnych, ale pokazuje kolejność pracy. Rysunek 3.4 przedstawia diagram IDEF3, tabela 3.3 zawiera opis jego głównych elementów, a tabela 3.4 - jego bloki funkcjonalne.

Rysunek 3.4. Schemat IDEF3

Tabela 3.3. Opis bloków funkcyjnych IDEF3

Nazwa Projektu: Opracowanie warsztatu komputerowego z informatyki
Cel projektu: Implementacja strukturalnego modelu funkcjonalnego KP
Technologia symulacji: metoda opisu procesów biznesowych IDEF3
Narzędzia: oprogramowanie BP Wygrana 4,1
Lista kontrolna	Rodzaj połączenia
	Nazwa
	LUB połączenie J1	Rozkładanie
	LUB połączenie J2	Składanie

Tabela 3.4. Opis bloków funkcyjnych IDEF3

Nazwa bloku	Opis zadań do rozwiązania
1. Zaloguj się	Wpisz swoją nazwę użytkownika i hasło, aby wejść do systemu
2. Wybierz tematy	Przejdź do wyboru tematów rozwiązania
3. Rozwiązywanie zadań na temat „Prezentacja informacji”	Wybierz „Prezentacja informacji” z listy tematów.
4. Rozwiązywanie zadań na temat „Pomiar informacji”	Wybierz „Pomiar informacji” z listy tematów.
5. Rozwiązywanie zadań na temat „Systemy liczbowe”	Wybierz „Systemy numeryczne” z listy tematów.
6. Realizacja części praktycznej na wybrany temat	Z przedstawionych części wybierz praktyczną i przejdź do wykonywania zadań
7. Realizacja części praktycznej na wybrany temat	Z przedstawionych części wybierz testy i przejdź do realizacji zadań
8. Realizacja części praktycznej na wybrany temat	Z przedstawionych części wybierz test i przejdź do zadań
9. Rozwiązywanie krzyżówki	Wybierz krzyżówkę z menu głównego i przejdź do rozwiązania

Modelowanie przepływu danych lub DFD to diagram oparty na konstrukcji modelu przewidywanego lub rzeczywistego IS. Na takim schemacie źródła informacji (podmioty zewnętrzne) generują: przepływ informacji(strumienie danych), które przenoszą informacje do podsystemów lub dalszych procesów. I już przekształcają te informacje i generują nowe strumienie, które są przekazywane albo konsumentom informacji, albo do dalszego przetwarzania. Rysunek 3.5 przedstawia diagram DFD. Tabela 3.5 zawiera opis głównych elementów. Tabela 3.6 - opis jego bloków funkcjonalnych.

Rysunek 3.5. Wykres DFD

Tabela 3.5. Opis bloków funkcyjnych DFD

Nazwa Projektu: Opracowanie warsztatu komputerowego z informatyki
Cel projektu: Implementacja strukturalnego modelu funkcjonalnego komputera Warsztat
Technologia symulacji: metoda modelowania funkcjonalnego DFD
Narzędzia: oprogramowanie BP Win 4.1
Lista danych	Lista obiektów	Magazyn danych	Podmioty zewnętrzne
Przygotowane zadania		DB zadań
Informacje o kryteriach	Wprowadzanie i zmiana kryteriów	Wyniki osiągnięć uczniów	Nauczyciel
Wyniki zadania		Kryteria oceny

	Logowanie

Tabela 3.6. Opis bloków funkcyjnych DFD

Nazwa bloku	Opis zadań do rozwiązania
Wprowadzanie zadań dla części praktycznych, testowych i kontrolnych	Nauczyciel wprowadza i edytuje zadania dla uczniów
Wprowadzanie i zmiana kryteriów	Nauczyciel ustala również kryteria, według których będzie dokonywana ocena.
Wykonywanie zadań na różne tematy	Student realizuje zadania warsztatu komputerowego
Ocena rozwiązanych problemów według kryteriów	Sprawdzenie i ocena za rozwiązane problemy
Logowanie	Wyniki uczniów są zapisywane w dzienniku

3.2 Obiektowe projektowanie warsztatu komputerowego

Budowanie diagramu przypadków użycia

Diagram przypadków użycia przedstawia relacje między aktorami i przypadkami użycia. Aktor to jakiś zewnętrzny byt w stosunku do modelowanego systemu, który w jakiś sposób wchodzi w interakcję z SI. Przypisuje mu się rolę, którą spełnia. Aktorem może być użytkownik lub system zewnętrzny. Przypadek użycia to proces lub sekwencja działań, które system lub inna jednostka może wykonać z aktorami podczas interakcji. Przypadek użycia jest przedstawiony elipsą, wewnątrz której zapisana jest jego nazwa lub krótki opis... Łączą się z aktorami za pomocą linii ciągłych.

Diagram przypadków użycia pokazano na rysunku 3.6. Zawiera dwie postacie: Ucznia i Nauczyciela. Nauczyciel wpisuje zadania, które uczeń rozwiązuje i przegląda dziennik ocen, w którym zapisywane są wyniki pracy wykonanej przez uczniów. Z diagramu widać, że w warsztacie komputerowym są trzy tematy, z których każdy zawiera część praktyczną, testy i pracę kontrolną.

Uzupełnijmy diagram o skrypt tekstowy, którego szablon pokazano w tabeli 3.7.

Przedstawmy scenariusz oparty na Przypadku Użycia Praktyki Edycji.

Rysunek 3.6. Diagram przypadków użycia

Tabela 3.7. Szablon do skryptowania pojedynczego przypadku użycia

Głowna sekcja	Sekcja „Typowy przebieg wydarzeń”	„Wyjątki”	„Notatki”
Użyj nazwy przypadku	Typowy przebieg zdarzeń prowadzących do pomyślnego przypadku użycia	Wyjątek nr 1 Wyjątek nr 2 Wyjątek nr 3	Notatki (edytuj)


Krótki opis

„Sekcja główna” została przedstawiona w tabeli 3.8. „Typowy przebieg wydarzeń” znajduje odzwierciedlenie w tabeli 3.9, a rozdział „Wyjątki” w tabeli 3.10.

Tabela 3.8. Główna sekcja skryptu uruchomieniowego przypadku użycia praktyki edycji

Tabela 3.9. Typowy przebieg wydarzeń w praktyce edytorskiej Przypadek użycia Przypadek użycia

Działania aktorów	Odpowiedź systemu
1. Nauczyciel wprowadza dane, aby wejść do systemu Wyjątek nr 1: Nauczyciel wprowadził złą nazwę użytkownika i hasło	2. System otwiera się strona główna do pracy
3. Nauczyciel redaguje zadania do części praktycznej	4. System zapisuje zmiany w zadaniach w części praktycznej
5. Nauczyciel redaguje zadania do części testowej	6. System zapisuje zmiany w zadaniach do testów
7. Nauczyciel redaguje zadania do sprawdzianów	8. System zapisuje zmiany w zadaniach do prac kontrolnych
9. Nauczyciel wprowadza zmiany w kryteriach oceny	10. System zapamiętuje nowe kryteria
11. Nauczyciel przegląda dziennik ocen z wynikami zadań	12. System otwiera formularz z ocenami uczniów z wybranego tematu i części

Tabela 3.10. Sekcja „Wyjątki”

Budowanie diagramu aktywności

Diagram aktywności reprezentuje algorytm dla niektórych działań i umożliwia modelowanie złożonego cyklu życia obiektu. Mają one również zastosowanie do uszczegółowienia określonej operacji i opisania przejścia z jednej czynności do drugiej.

Rysunek 3.7 przedstawia diagram aktywności. Z diagramu można prześledzić przebieg działań użytkownika programu. W tym przypadku widoczna jest sekwencja działań ze strony ucznia. Używając go po raz pierwszy, nie ma nazwy użytkownika i hasła i będzie musiał się zarejestrować, przy kolejnych wywołaniach programu wystarczy się zalogować. Następnie do wyboru jest jeden z trzech tematów i rozwiązanie prezentowanych zadań, podzielone na części. I dopiero po rozwiązaniu wszystkich testów możesz przystąpić do rozwiązywania krzyżówki.

3.3 Ocena złożoności rozwoju projektu

Konieczna jest ocena złożoności rozwoju projektu. Weźmy za podstawę metodologię opartą na przypadkach użycia.

Wszyscy aktorzy w systemie dzielą się na trzy typy: proste, średnie i złożone. Prosta postać reprezentuje system zewnętrzny z dobrze zdefiniowanym interfejsem programistycznym. Przeciętny aktor reprezentuje albo zewnętrzny system współdziałający z tym systemem za pośrednictwem protokołu, albo osobę używającą interfejsu tekstowego (na przykład terminala alfanumerycznego). Złożony aktor reprezentuje osobę korzystającą z graficznego interfejsu użytkownika.

W tabeli 3.11 przedstawiono wagi znaków.

Tabela 3.11. Współczynniki wagowe postaci

Całkowita liczba aktorów każdego typu jest mnożona przez odpowiedni współczynnik ważenia, a następnie obliczany jest całkowity współczynnik ważenia.

Rysunek 3.7. Diagram aktywności

W tabeli 3.12 przedstawiamy rodzaje aktorów dla tworzonego systemu.

Tabela 3.12. Rodzaje aktorów dla tworzonego systemu

Wskaźnik masy całkowitej oblicza się według wzoru:

Obliczmy całkowitą wagę dla naszego przypadku:

Wszystkie przypadki użycia są również podzielone na trzy typy: proste, średnie i złożone, w zależności od liczby transakcji w strumieniach zdarzeń (głównym i alternatywnym). W tym przypadku transakcja jest rozumiana jako sekwencja działań, która jest całkowicie wykonana lub anulowana. Całkowita liczba przypadków użycia dla każdego typu jest mnożona przez odpowiednią wagę, a następnie obliczana jest waga całkowita.

Tabela 3.13 przedstawia wagi przypadków użycia.

Tabela 3.13.- Wagi przypadków użycia

Tabela 3.14 pokazuje złożoność przypadków użycia dla tworzonego systemu.

Tabela 3.14. Złożoność przypadków użycia dla tworzonego systemu

Ogólne ważenie przypadków użycia poprzez zsumowanie produktów znalezionych według wzoru (3.1):

Całkowitą wagę oblicza się według wzoru:

Obliczmy całkowity wskaźnik wagi według wzoru (3.2):

Złożoność techniczna projektu jest obliczana z uwzględnieniem wskaźników złożoności technicznej. Każdy wskaźnik ma przypisaną wartość T i, w przedziale od 0 do 5 (0 oznacza brak istotności wskaźnika, 5 - duże znaczenie wskaźnika dla tego projektu).

Tabela 3.15 pokazuje wskaźniki złożoności technicznej projektu.

Tabela 3.15. Wskaźniki złożoności technicznej projektu

Indeks	Opis
	System rozproszony
	Wysoka przepustowość
	Doświadczenie użytkownika końcowego online
	Kompleksowe przetwarzanie danych
	Ponowne użycie kodu
	Łatwe do zainstalowania
	Łatwość użycia
	Ruchliwość
	Łatwość wprowadzania zmian
	Równoległość
	Specjalne wymagania dotyczące bezpieczeństwa
	Bezpośredni dostęp do systemu przez użytkowników zewnętrznych
	Specjalne wymagania dotyczące szkolenia użytkowników

W tabeli 3.16 przedstawiono wskaźniki złożoności technicznej rozpatrywanego systemu.

Tabela 3.16. Wskaźniki złożoności technicznej dla rozważanego systemu

Indeks	Oznaczający	Wartość wagi

Złożoność techniczną projektu systemu informatycznego oblicza się według wzoru:

Obliczmy złożoność techniczną projektu za pomocą wzoru (3.3):

Tabela 3.17 pokazuje wskaźniki poziomu umiejętności programistów

Tabela 3.17. Wskaźniki poziomu umiejętności programistów

Każdy wskaźnik ma przypisaną wartość od 0 do 5.

Dla wskaźników F1 - F4: 0 - nie, 3 - średni poziom, 5 - wysoki poziom.

Dla wskaźnika F5: 0 – brak motywacji, 3 – średni poziom motywacji, 5 – wysoki poziom motywacji.

Dla F6: 0 - zmienność wymagań wysokich, 3 - zmienność wymagań średnich, 5 - zmienność wymagań stabilnych.

Dla wskaźnika F7: 0 - brak specjalistów w niepełnym wymiarze godzin, 3 - poziom średni, 5 - wszyscy specjaliści w niepełnym wymiarze godzin.

Dla wskaźnika F8: 0 to prosty język programowania, 3 to średnia złożoność języka programowania, 5 to wysoka złożoność języka programowania.

Tabela 3.18 przedstawia wskaźniki poziomu kwalifikacji programistów dla opracowanego systemu.

Tabela 3.18. Wskaźniki poziomu kwalifikacji programistów dla tworzonego systemu.

Indeks	Oznaczający	Wartość wagi

Kwalifikacje programistów obliczane są według następującego wzoru:

Ostateczną wartość pracochłonności oblicza się według wzoru:

Jako punkt wyjścia proponuje się wykorzystanie 13 roboczogodzin na UCP. Całkowita liczba roboczogodzin dla całego projektu jest obliczana:

Przy czterdziestogodzinnym tygodniu pracy to 20 tygodni. Na wszelki wypadek, w nieprzewidzianych sytuacjach, możesz dodać 2 tygodnie.

4 . Rozwój wsparcia informacyjnego

4.1 Analiza informacji z obszaru tematycznego i przydział obiektów informacyjnych

Rozwój bazy odbywa się poprzez analizę obszaru tematycznego i wyróżnianie obiektów informacyjnych. Cały proces kończy się budową logicznego modelu bazy danych. Głównymi źródłami informacji są dokumenty wejściowe.

Podczas budowania modelu należy przeprowadzić normalizację. Najczęściej stosowana jest trzecia forma normalna, która minimalizuje ilość zbędnych danych, przy zachowaniu ich integralności wystarczy określić strukturę tworzonej bazy danych.

Obiekt informacyjny odzwierciedla pewną jednostkę, o której informacje powinny być prezentowane w bazie danych. Określa ją szereg cech ilościowych i jakościowych zwanych rekwizytami.

Ustalmy funkcjonalną zależność szczegółów i wybierzmy obiekty informacyjne.

Zależność funkcjonalną szczegółów przedstawia tabela 4.1.

Tabela 4.1. Funkcjonalna zależność detali

Dokument	Nazwa rekwizyty	Nazwa rekwizytów	Funkcjonalny nałóg
Studenci	Numer_dziennika ocen drugie imię Adres domowy
wyniki w nauce	Numer rekordu Numer_dziennika ocen Work_theme_code Kod_ewaluacyjny
	Kod_ewaluacyjny FROM_ (dolna_granica_interwału_w%) TO_ (top_bound_interval_in%)
Tematy prac	Work_theme_code Nazwa tematu
Rodzaje pracy	Wpisz imię

Zależność między szczegółami opisowymi a kluczowymi przedstawia tabela 4.2.

Tabela 4.2. Dopasowywanie opisowych i kluczowych atrybutów

Opisowy przybory	Klucz przybory	Typ klucza	Nazwa IO, w tym rekwizyty
Dokument „Uczniowie”
		Prosty, wszechstronny (P., U)	Studenci Studenci Studenci Studenci Studenci Studenci Studenci


Dokument „Oceny”

Dokument „Tematy pracy”

Dokument „Rodzaje pracy”

Tabela 4.3 przedstawia grupowanie szczegółów. Przeanalizowano także rzeczywiste relacje i powiązania funkcjonalne między obiektami informacyjnymi. Powiązania między obiektami informacyjnymi przedstawiono w tabeli 4.4.

Tabela 4.3. Grupowanie rekwizytów

IO szczegóły	Kluczowy atrybut	Semantyka IO
Dokument „Uczniowie”
		Informacje o studentach biorących udział w kursie
Dokument dziennika ocen
		Dane o wynikach pracy wykonanej przez uczniów
Dokument „Oceny”
		Informacja o kryteriach, według których przyznawana jest ocena
Dokument „Tematy pracy”
		Informacje o tematach prezentowanych na kursie
Dokument „Rodzaje pracy”
		Informacje o wszystkich rodzajach prac istniejących w tym systemie

Przeanalizowano rzeczywiste relacje i powiązania funkcjonalne między obiektami informacyjnymi. Powiązania między obiektami informacyjnymi przedstawiono w tabeli 4.4.

Tabela 4.4. Linki do obiektów informacyjnych

4.2 Budowanie logicznego modelu danych

Logiczny model danych jest wizualny Reprezentacja graficzna struktury danych. Przy opracowywaniu i tworzeniu modelu logicznego uwzględniane są wymagania dotyczące danych i niezbędnych dokumentów. Budowa modelu danych polega na zdefiniowaniu encji i atrybutów, czyli m.in. konieczne jest ustalenie, jakie informacje będą przechowywane w każdym z nich. Logiczny model danych ma trzy poziomy, zbudujmy każdy z nich.

Podobne dokumenty

Przegląd systemów kształcenia na odległość. Funkcjonalnie zorientowany projekt warsztatu elektronicznego w dyscyplinie „Technologie multimedialne”. Rozwój informacji i oprogramowanie systemy. Budowa logicznego modelu danych.

praca dyplomowa, dodana 27.10.2017

Systemy kształcenia na odległość. Struktura, wymagania dla warsztatu elektronicznego. Projektowanie funkcjonalne i obiektowe. Interfejs systemowy, testowanie niezawodności oprogramowania, instrukcja obsługi.

praca dyplomowa, dodana 19.01.2017

Graficzna ilustracja działania metod optymalizacji. Praca z zaprogramowanymi metodami pierwszego, drugiego i zerowego rzędu. Darmowa analiza oprogramowania. Zastosowana architektura warsztatu, interfejs użytkownika.

praca dyplomowa, dodana 14.10.2010

Przegląd systemów kształcenia na odległość. Opracowanie warsztatu elektronicznego na temat tworzenia aplikacji Flash opartych na systemie nauczania na odległość Moodle. Struktura ogólna warsztat elektroniczny. Budowa logicznego modelu danych systemu informacyjnego.

praca dyplomowa, dodana 19.01.2017

Zbadanie specyfiki i etapów opanowania technologii tworzenia testu komputerowego. Podstawowe zasady organizowania testów komputerowych z wykorzystaniem technologii biurowych, procedura pracy z powłokami testowymi. Opracowanie testu komputerowego na ten temat.

praca laboratoryjna, dodano 29.04.2011

Cechy kształcenia na odległość. Analiza cech funkcjonalnych środowiska edukacji na odległość Moodle. Funkcjonalny projekt warsztatu elektronicznego. Rozwój, testowanie i ocena niezawodności oprogramowania.

praca dyplomowa, dodana 08.12.2017

Analiza metod i środków szkolenia zawodowego operatorów maszyn przeładunkowych, automatyzacja procesów. Budowa modelu funkcjonalnego symulatora komputerowego operatora suwnicy portalowej. Rozwój oprogramowania i wsparcia informacyjnego.

praca dyplomowa, dodana 05/12/2018

Cechy kształcenia na odległość. Opracowanie warsztatu elektronicznego na dyscyplinie „Metody i narzędzia projektowania systemów i technologii informatycznych”. Zakres tematyczny, wybór obiektów informacyjnych. Rozwój oprogramowania.

praca dyplomowa, dodana 27.10.2017

Kształcenie na odległość Białoruś. Opracowanie warsztatu laboratoryjnego do kursu „Rozwój tłumaczy języków programowania”. Podstawowe pojęcia tworzenia aplikacji dla Internetu. Schemat dialogu użytkownika z systemem.

praca semestralna, dodana 11.03.2012

Cechy odróżniające podręcznik elektroniczny od drukowanego. Zalety i wady systemy komputerowe uczenie się. Aspekty zastosowania technologii informacyjnych w edukacji. Rodzaje oprogramowania edukacyjnego. Etapy tworzenia warsztatu elektronicznego.

Berzin D. V.

Doktorat z fizyki i matematyki, rządowa Wyższa Szkoła Finansowa Federacja Rosyjska(Uniwersytet Finansowy)

PRAKTYKA KOMPUTEROWA JAKO SPOSÓB ZWIĘKSZANIA POZIOMU WIEDZY MATEMATYCZNEJ I INFORMACYJNEJ UCZNIÓW

adnotacja

Podniesienie poziomu matematycznego i kultura informacyjna studenci są najważniejszym zadaniem rosyjskiej edukacji. Od roku akademickiego 2017/2018 w Wyższej Szkole Finansowej wprowadzana jest nowa dyscyplina „warsztaty komputerowe”, przeznaczona na pierwszy rok studiów licencjackich. Będzie ona prowadzona równolegle z nauką odpowiednich działów matematyki. „Warsztat komputerowy” utrwali nie tylko wiedzę matematyczną, ale także nauczy uczniów rozwiązywania problemów za pomocąSM Przewyższaći w środowiskur... Autor, opierając się na swoim doświadczeniu w nauczaniu szeregu dyscyplin matematyczno-informacyjnych, podaje zalecenia metodyczne dotyczące efektywnego nauczania „warsztatu komputerowego” studentom kierunku „ekonomia”.

Słowa kluczowe: innowacje w edukacji, kultura IT, matematyka dla ekonomistów, obliczenia w MS Excel, analiza danych w R.

Berzin D.V.

Doktor nauk fizycznych i matematycznych, Uniwersytet Finansowy pod rządem Federacji Rosyjskiej (Uniwersytet Finansowy)

ĆWICZENIA PRAKTYCZNE Z KOMPUTEREM JAKO SPOSÓB ZWIĘKSZANIA POZIOMU WIEDZY MATEMATYCZNEJ I INFORMATYCZNEJ UCZNIÓW

Abstrakcyjny

Podnoszenie poziomu kultury matematyczno-informatycznej uczniów jest najważniejszym zadaniem rosyjskiej edukacji. Uczelnia Finansowa wprowadziła na rok akademicki 2017/2018 nową dyscyplinę o nazwie „Lekcja ćwiczeń komputerowych” przeznaczoną na I rok studiów licencjackich. Będzie ona prowadzona wraz z nauką odpowiednich działów matematyki. „Lekcja ćwiczeń komputerowych” nie tylko utrwali wiedzę matematyczną, ale także nauczy uczniów rozwiązywania problemów z wykorzystaniem MS Excel i w środowisku R. Autor, opierając się na swoim doświadczeniu w nauczaniu szeregu dyscyplin matematyczno-informatycznych, podaje zalecenia metodyczne za efektywne nauczanie „Lekcja ćwiczeń komputerowych” studentów kierunku Ekonomia.

Słowa kluczowe: innowacje w edukacji, kultura IT, matematyka dla ekonomistów, obliczenia w MS Excel, analiza danych w R.

Jednym z ważnych problemów współczesnej rosyjskiej edukacji uniwersyteckiej jest podniesienie poziomu kultury matematycznej i informatycznej studentów w warunkach zmniejszających się godzin, które przeznaczane są na seminaria i wykłady w odpowiednich dyscyplinach. Jedną z metod rozwiązania tego problemu jest wykorzystanie systemów komputerowych w nauczaniu wraz z tradycyjnymi lekcjami matematyki. Wśród pierwszych prac opisujących teoretyczne i praktyczne podstawy użytkowania podobne systemy i można je rozróżnić.

Na wiodących uniwersytetach rozwiniętych krajów świata coraz więcej uwagi poświęca się kształceniu matematycznemu przyszłych finansistów. Wynika to z faktu, że wymagania dotyczące wiedzy matematycznej profesjonalnych finansistów są bardzo wysokie. Uniwersytet Finansowy pod rządami Federacji Rosyjskiej (Uniwersytet Finansowy) podąża za najlepszymi światowymi trendami w dziedzinie edukacji i dąży do zapewnienia studentom lepszej i bardziej odpowiedniej wiedzy, w tym niezbędnej w ich przyszłej karierze i wymaganej przez pracodawców. Z drugiej strony w ciągu ostatnich kilku lat godziny akademickie poświęcone matematyce i dyscypliny informacyjne... Na przykład „algebra liniowa” i „analiza matematyczna” zostały połączone w jedną dyscyplinę „matematyka” w prawie wszystkich obszarach szkolenia. Innymi słowy, liczba godzin „kontaktowych” poświęconych tym ważnym działaniom zmniejszyła się prawie o połowę. Aby znaleźć kompromis, kierownictwo uczelni zdecydowało się na wprowadzenie nowej dyscypliny „praktyka komputerowa” od roku akademickiego 2017/2018, która powinna uzupełniać kierunek matematyki wyższej dla studentów pierwszego roku studiów licencjackich. Tematy powinny być prowadzone równolegle i uczyć studentów stosowania wiedzy zdobytej na seminariach i wykładach z matematyki w procesorze arkuszy kalkulacyjnych MS Excel i środowisku R, z naciskiem na komponent praktyczny i zastosowania w ekonomii i finansach. W pierwszym roku studiów licencjackich planuje się poświęcić 36 godzin wykładów i 72 godziny zajęć praktycznych na matematykę. Nie ma wykładów na warsztaty komputerowe, ale przewidziane są 72 godziny akademickie praktycznej praktyki komputerowej. Opierając się na tym dostosowaniu, jasne jest, że od nowego roku akademickiego będzie wystarczająco dużo godzin na studiowanie pojęć matematycznych i utrwalanie ich na regularnych seminariach i laboratoriach komputerowych. Program roboczy jest skonstruowany w taki sposób, że najpierw uczniowie uczą się analizy matematycznej, a następnie algebry liniowej. Jest to wskazane, ponieważ głównym celem uczelni jest kształcenie wykwalifikowanych finansistów. Po raz pierwszy taka procedura jest wprowadzana, co wynika z życzeń nauczycieli prowadzących dyscypliny ekonomiczne. Do tej pory opanowanie podstaw analizy matematycznej poprzedzało studiowanie algebry liniowej. Zakład Analizy Danych, Podejmowania Decyzji i Technologii Finansowych (kierowany przez prof. Visoloviev) zorganizował sekcję „Computer Workshop” (kierowana przez prof. Warsztat ”.

Nauczanie „informatyki ekonomicznej” na pierwszym roku studiów licencjackich pokazało, że zdecydowana większość studentów słabo zna podstawy MS Excel, mimo że formalnie powinni byli uczyć się tego jeszcze w liceum. W związku z tym uczestnikom sekcji zaproponowano rozpoczęcie warsztatu komputerowego od przestudiowania (powtórzenia) podstawowych narzędzi MS Excel. Pierwsze dwa seminaria z matematyki wyższej poświęcone są podstawowym pojęciom teorii mnogości i liczb zespolonych. Dlatego jest - dobra okazja równolegle przekazanie studentom w ramach warsztatu komputerowego następujących materiałów: wprowadzanie danych do arkusza roboczego i ich edycja; formatowanie komórek; manipulacja zakresami komórek; wzory i działania arytmetyczne w MS Excel; narzędzie do wyboru parametrów; kategorie i rodzaje danych; adresowanie i nazwy komórek; operacje na danych; wbudowane funkcje i ich zastosowanie; formatowanie warunkowe. Ponadto wskazane jest przechodzenie tematów w miarę synchronicznie z odpowiednimi działami matematyki, aby uczniowie nie pomylili się, ale od razu nastąpiło utrwalenie wiedzy matematycznej z praktycznymi ćwiczeniami przy komputerze.

Ponadto na lekcjach matematyki omawiany jest temat „Rachunek różniczkowy funkcji jednej zmiennej”, w ramach którego wyjaśniony jest rozdział „Zastosowanie pochodnej”. W szczególności planowane jest równoległe zaliczenie tematu „Numeryczne przewidywanie wartości funkcji z wykorzystaniem pierwszej różniczki w małym sąsiedztwie” na zajęciach praktycznych na warsztatach komputerowych. Wyjaśnijmy, jak postrzegana jest jego prezentacja z punktu widzenia efektywnego nauczania studentów na kierunku „ekonomia”.

Od samego początku zajęć praktycznych na zajęciach komputerowych, w celu powiązania tytułu tematu z zastosowaniami ekonomiczno-finansowymi, wskazane jest zapoznanie studentów z przykładem wykorzystania narzędzi prognostycznych w MS Excel.

Przykład 1. Załóżmy, że przychody pewnej firmy w 2015 r. Wyniosły 450 mln rubli, w 2016 r. - 380 mln rubli, w 2017 r. - 600 mln rubli. Wymagane jest prognozowanie przychodów w 2018 roku na podstawie dostępnych danych.

Rozwiązanie.

Wprowadźmy dane do tabeli MS Excel (patrz rys. 1). W pustej komórce naprzeciwko 2018 (na rysunku jest to komórka C7) wprowadzimy wbudowaną funkcję MS Excel „TREND”. Ta funkcja wykorzystuje metodę najmniejszych kwadratów, z którą uczniowie zapoznają się w dyscyplinach matematycznych. Funkcja TREND zwraca wartości zgodnie z trendem liniowym. Dopasuj linię prostą (najmniejsze kwadraty) tablice znane_y i znane_x. Zwraca wartości y odpowiadające temu wierszowi dla danej tablicy new_x's.

Ryż. 1 - Przykład zastosowania funkcji „TREND”

Naciskając ENTER, otrzymujemy wynik: w 2018 roku spodziewany jest przychód 626,67 mln rubli. Ogólnie zaleca się zaokrąglanie wyników obliczeń w Excelu do dwóch miejsc po przecinku, ponieważ wraz z rublami są grosze, dolary - centy itp. W szczególnych przypadkach, w zależności od zadania i wymagań, może być wymagane inne zaokrąglenie. Zauważ, że ten sam wynik można uzyskać w prostszy sposób, wybierając tablicę C4:C6 i przeciągając charakterystyczny krzyż o jedną komórkę w dół (jedna z podstawowych zasad w Excelu to „przeciągnij i upuść”). Uzyskaj tę samą wartość w obie strony.

Po tym przykładzie zasadny będzie powrót do klasycznych problemów analizy matematycznej z ich realizacją w MS Excel.

Przykład 2. Oblicz pierwiastek kwadratowy z około 1,03, zastępując przyrosty funkcji jej różniczką.

Najpierw ustawmy funkcję w tabeli. Aby to zrobić, wybierz segment i krok Δ = 0,1. Wprowadźmy odpowiednie wartości do komórek arkusza Excel, użyj powyższych formuł do obliczenia punktów na wykresach samej funkcji, wywołaj wykres punktowy z gładkimi krzywymi i po wskazaniu niezbędnych odwołań do kolumn danych, otrzymamy żądany formularz (patrz ryc. 2).

Ryż. 2 - Przykład obliczenia przybliżonej wartości w Excelu

Tak więc na praktycznej lekcji w klasie komputerowej osiągniemy kilka celów. Po pierwsze, studentów zainteresuje fakt, że tematy poruszane na kursie matematyki mają praktyczne zastosowanie w ekonomii i finansach. Choć przykłady są dość proste i służą jedynie ilustracji, to i tak są lepsze niż ogólne słowa, że kiedyś te działy matematyki mogą się przydać gdzieś w działalności zawodowej. Po drugie, studenci powtarzają i utrwalają wiedzę teoretyczną zdobytą na seminariach i wykładach z matematyki. Po trzecie, uczniowie uczą się stosować tę wiedzę w praktyce, nie kalkulując ręcznie, ale korzystając z komputera. Po czwarte, studenci opanowują nowoczesne środowiska informacyjne MS Excel i R, których umiejętność pracy będzie bardzo przydatna w dalszej karierze zawodowej.

Już zaczynając od tematu „Rachunek całkowy funkcji jednej zmiennej” na seminariach z praktyki komputerowej, planujemy nauczyć studentów pracy w wysokiej jakości darmowym środowisku matematycznym R. ilość danych,. Ponadto znajomość pracy w środowisku R przydaje się do dalszej pracy z finansami produkty informacyjne... Jednocześnie celem nie powinno być nauczenie studentów I roku kierunku ekonomicznego programowania, gdyż nie jest to łatwe zadanie nawet dla studentów o profilu „informatyka stosowana w ekonomii”. Należy pokazać na konkretnych (choć prostych) przykładach, jakie możliwości daje R dla obliczeń finansowych i statystycznych oraz ich wizualizacji. Jednocześnie na każdej lekcji „warsztatu komputerowego” wskazane jest krótkie powtórzenie i utrwalenie podstawowych pojęć i metod uzyskanych na zajęciach z matematyki. Jak omówiliśmy powyżej, wystarczy do tego czas w klasie.

Większość studentów IV roku studiów licencjackich zwraca uwagę, że na rozmowie kwalifikacyjnej przy ubieganiu się o pracę wymagano od nich opanowania podstawowych umiejętności pracy w MS Excel. A umiejętność pracy w środowisku R jest nie mniej doceniana przez potencjalnych pracodawców.

Podsumowując powyższe, krótko podsumujmy wyniki naszych badań i wyciągnijmy wnioski. Tematy „warsztatów komputerowych” powinny być realizowane synchronicznie z odpowiednimi działami dyscypliny „matematyka”. Aby skutecznie się uczyć, musisz zacząć od poznania podstawowych funkcji MS Excel; należy przeznaczyć na to co najmniej 2-3 seminaria. Wszystkie przeanalizowane przykłady powinny być proste, ale demonstrować aplikację. technologia komputerowa do rozwiązywania praktycznych problemów ekonomicznych. Niepraktyczne jest uczenie pierwszoroczniaków programowania w R, powinieneś ograniczyć się do parsowania praktyczne przykłady i naucz uczniów rozwiązywania problemów według „szablonów” zademonstrowanych przez nauczyciela. Nowa dyscyplina „praktyka komputerowa” przyczyni się do znacznego podniesienia poziomu kształcenia matematyczno-informacyjnego uczniów, a także możliwości ich późniejszego zatrudnienia.

Bibliografia /Bibliografia

Vorotnicki Yu.I. Wybrane aspekty metodyki nauczania geometrii analitycznej na podstawie algebry komputerowej / Yu.I. Vorotnicki, S.V. Zemskov, A.A. Kuleszow, Juw. Poznyak // - Informatyzacja edukacji. - 1997. - nr 9. - P.5
Monachow W.M. Perspektywy rozwoju i wdrażania nowych technologii informatycznych na lekcjach matematyki / V.M. Monachow // - Matematyka w szkole. - 1991. - nr 3. - P.4
Sinitsyn V.Yu. Środowisko komputerowe R jako platforma do modelowania i nauczania uczniów i studentów / V.Yu. Sinicyn // Info-Strategy 2013: Społeczeństwo. Stan. Edukacja: materiały V Międzynarodowa Konferencja, Samara - 2013. - P. 355-358
Berzin D.V. Przetwarzanie danych finansowych Bloomberg z wykorzystaniem środowiska programistycznego R / D. V. Berzin // - Międzynarodowe czasopismo badawcze. - 2015r. - nr 11 (42). - P.7-9

Referencje w języku angielskim /Bibliografia w język angielski

Vorotnickij Ju.I. Nekotorye aspekty metodiki prepodavanija analiticheskoj kosmetyczki na osnove komp'juternoj algebry / Ju.I. Vorotnickij, S.V. Zemskov, A.A. Kuleshov, Ju.V. Poznjak // - Informatizacija obrazovanija. - 1997. - nr 9. - P.5
Monahov W.M. Perspektivy razrabotki i vnedrenija novoj informacionnoj tehnologii na urokah matematiki / V.M. Monahov // - Matematyka v szkole. - 1991. - nr 3. - P.4
Sinicyn V. Ju. Vychislitel'naja sreda R kak platforma dlja modelirovanija i obuchenija shkol'nikov i studentov / V.Ju. Sinicyn // Info-Strategija 2013: Obshhestvo. Gosudarstwo. Obrazovanie: mat. V Mieżdunar. konfer., Samara - 2013. - P. 355-358
Maindonald J. Analiza danych i grafika przy użyciu R / J. Maindonald, J. Braun. - Wydanie III. - Cambridge: Cambridge University Press, 2010 - 565 s.
Berzin D.V. Obrabotka finansovyh danyh Bloomberg posredstvom sredy programmirovanija R / D. V. Berzin // - Mieżdunarodnyj nauchno-issledovatel'skij zhurnal. - 2015r. - nr 11 (42). - P.7-9

MINISTERSTWO EDUKACJI R.F.

TECHNICUM INŻYNIERYJNE ARMAVIR

KURS WYKŁADOWY

PRZEZ DYSCYPLINĘ :

„Warsztat komputerowy”

DLA STUDENTÓW SZKOLENIA OSOBISTEGO I ABSTRAKCYJNEGO

Opracowano zgodnie z wymogami państwowymi dotyczącymi minimalnej treści i poziomu wyszkolenia absolwentów

Przedmowa

Dla rozwiązania problemu przygotowania uczniów do życia i aktywności zawodowej w wysoko rozwiniętym środowisku informacyjnym, do możliwości dalszego kształcenia z wykorzystaniem nowoczesnych technologii informatycznych, przeznaczony jest przedmiot „Warsztat komputerowy”.

Nowa era stawia przed edukacją nowy problem - przygotowanie specjalistów do życia i aktywności zawodowej w wysoko rozwiniętym środowisku informacyjnym, możliwość dalszego kształcenia z wykorzystaniem nowoczesnych technologii informacyjnych

Warsztat komputerowy to dyscyplina zajmująca się badaniem struktury i ogólnych właściwości informacji, a także zagadnieniami związanymi z procesami gromadzenia, przechowywania, wyszukiwania i przesyłania, przetwarzania, przekształcania i wykorzystywania informacji w różnych sferach ludzkiej działalności.

Szczególne znaczenie ma dyscyplina „Warsztat komputerowy” w szkoleniu specjalistów. Wynika to z faktu, że rozwój informatyki świadczy o tym, że absolwent musi pracować jako użytkownik końcowy na komputerze w „urzędzie elektronicznym”, zintegrowanym systemie informatycznym, poczcie elektronicznej, w telekomunikacji lokalnej i globalnej sieci.

Usprawnianie procesów technologicznych i zarządczych w miejscu pracy przy użyciu najnowocześniejszego sprzętu i oprogramowania oznacza stały wzrost wydajności pracy.

Ten cykl wykładów jest przeznaczony do samodzielnego studiowania podstaw teoretycznych przez studentów i użytkowników komputerów. Przebieg wykładów obejmuje główne tematy kursu dyscypliny „Warsztat komputerowy”

Komputer i świat dookoła

Wstęp.

Wyobraź sobie, że jesteś proszony o znalezienie czegoś wspólnego między takimi zawodami jak: prawnik, rolnik, nauczyciel, lekarz, projektant, sędzia, scenarzysta, sekretarz.

Oczywiście w pierwszej chwili taka propozycja wyda ci się absurdalna, ponieważ mówimy o zupełnie innych zawodach! Cóż, jeśli pamiętasz, że żyjemy w dobie komputera?! Potem okazuje się, że wszyscy (prawnik, nauczyciel, projektant, rolnik, lekarz, sędzia, sekretarka) używają w pracy komputera.

Oczywiście nie każdy rolnik, scenarzysta czy lekarz ma możliwość pracy na komputerze, a skoro taka możliwość istnieje, to wcale nie oznacza, że będzie korzystał z maszyny przez cały dzień pracy, jak np. programiści. Niemniej jednak przedstawiciele tych i wielu innych zawodów przypisują sobie szerokie możliwości i szybkość komputerów.

Co sprawia, że to samo urządzenie jest tak ważne do wykonywania tak wielu różnych prac? Tak swoje zainteresowanie tłumaczą przedstawiciele różnych zawodów.

Kierownik ds. zakupów: „Komputery mogą przetwarzać i przechowywać ogromną ilość informacji. Działają szybko, niezawodnie i wydajnie.”

Inżynier projektu: „Komputery pomagają planować i zarządzać pracą nad dowolnym projektem”.

Rektor uczelni: „Komputery ułatwiają studentom naukę i oszczędzają czas”.

Księgowy: „komputery mogą niestrudzenie rozwiązywać problemy tego samego rodzaju i nie okazują niezadowolenia”.

Komputery są przydatne dla szerokiego grona osób, ponieważ mogą być używane do różnych celów. Przyjrzyjmy się bliżej możliwościom komputera.

Krótka historia rozwoju technologii obliczeniowej.

Cała historia rozwoju społeczeństwa ludzkiego wiąże się z gromadzeniem i wymianą informacji (malarstwa naskalne, pismo, biblioteki, poczta, telefon, radio, liczydła i mechaniczne maszyny sumujące itp.). Zasadnicza zmiana w dziedzinie technologii przetwarzania informacji rozpoczęła się po II wojnie światowej. W komputerach pierwszej generacji głównym elementem były lampy próżniowe. Maszyny te zajmowały ogromne hale, ważyły setki ton i zużywały setki kilowatów energii elektrycznej. Ich wydajność i niezawodność były niskie, a koszt sięgał 500-700 tysięcy dolarów.

Pojawienie się mocniejszych i tańszych komputerów drugiej generacji stało się możliwe dzięki wynalezieniu w 1948 r. przyrządów półprzewodnikowych - tranzystorów. Główną wadą maszyn pierwszej i drugiej generacji było to, że składano je z dużej liczby połączonych ze sobą elementów. Punkty połączenia (lutowania) to najbardziej zawodne miejsca w elektronice, więc te komputery często zawodzą.

Zintegrowane mikroukłady (chipy) - urządzenia zawierające tysiące tranzystorów i innych elementów, ale wyprodukowane w całości, bez spawanych lub lutowanych połączeń tych elementów ze sobą - zaczęto stosować w komputerach trzeciej generacji (od połowy lat 60. dwudziesty wiek). Doprowadziło to nie tylko do gwałtownego wzrostu niezawodności komputerów, ale także do zmniejszenia rozmiaru, zużycia energii i kosztów (do 50 tysięcy dolarów).

Historia komputera czwartej generacji rozpoczęła się w 1970 roku, kiedy to nieznana wcześniej amerykańska firma INTEL stworzyła duży układ scalony (LSI), który zawiera prawie całą główną elektronikę komputera. Cena jednego takiego układu (mikroprocesora) wyniosła zaledwie kilkadziesiąt dolarów, co ostatecznie doprowadziło do spadku cen komputerów do poziomu dostępnego dla szerokiego grona użytkowników.

NOWOCZESNE KOMPUTERY TO KOMPUTERY CZWARTEJ GENERACJI WYKORZYSTUJĄCE DUŻE OBWODY ZINTEGROWANE.

Lata 90. XX wieku to szybki rozwój sieci komputerowych obejmujących cały świat. Dopiero na początku lat 90. liczba podłączonych do nich komputerów osiągnęła tak dużą wartość, że ilość zasobów dostępnych dla użytkowników sieci doprowadziła do przejścia komputerów do nowej jakości. Komputery stały się narzędziem zupełnie nowego sposobu komunikowania się ludzi przez sieci, zapewniając praktycznie nieograniczony dostęp do informacji znajdujących się na ogromnym zestawie komputerów na całym świecie - „globalnym środowisku informacyjnym”.

Urządzenia i typy komputerów

Szczególne miejsce w nowoczesnej technologii informacyjnej zajmuje komputer osobisty (PC)

Każdy użytkownik powinien mieć ogólną wiedzę na temat funkcji, zasad i technika pracować na komputerze.

Architektura komputera PC to całość wszystkich urządzeń technicznych związanych z komputerem.

Główne bloki zawarte w komputerze

Zazwyczaj komputery osobiste składają się z trzech części (bloków):

Jednostka systemowa;

Monitor;

Klawiatura umożliwiająca wprowadzanie informacji;

Monitor (lub wyświetlacz) jest przeznaczony do wyświetlania informacji tekstowych i graficznych.

Jednostka systemowa jest „główną” jednostką w komputerze. Zawiera wszystkie główne elementy komputera:

Układy elektroniczne sterujące pracą komputera (mikroprocesor, Baran, kontrolery urządzeń itp.);

Zasilacz zamieniający prąd sieciowy na prąd stały o niskim napięciu dostarczany do obwodów elektronicznych komputera

stacje dyskietek (lub napędy) używane do odczytu i zapisu na dyskietkach (dyskietkach):

dysk twardy przeznaczony do odczytu i zapisu na niewymiennym twardym dysku magnetycznym (dysku twardym).

Rys. 1 Komputer osobisty (PC)

DO Jednostka systemowa do komputera można podłączyć różne urządzenia wejścia-wyjścia, rozszerzając tym samym jego funkcjonalność. Wiele urządzeń jest podłączonych przez specjalne gniazda (złącza), które zwykle znajdują się z tyłu jednostki systemowej komputera. Oprócz monitora i klawiatury takimi urządzeniami są drukarka, mysz, joystick itp.

Rozważmy najpierw schemat działania komputera. Pomoże Ci zrozumieć, w jaki sposób jego urządzenia współdziałają ze sobą.

Komputerowe urządzenie logiczne

Mikroprocesor. Najważniejszym elementem komputera, jego „mózgiem”, jest mikroprocesor - urządzenie elektroniczne w małej obudowie, które wykonuje wszystkie obliczenia i przetwarzanie informacji. Procesor wykonuje wykonywanie programów.

pracuje na komputerze i steruje pracą pozostałych urządzeń komputera. Obecnie najczęściej wykorzystywane są mikroprocesory, opracowane przez jedną z firm: Intel, AMD lub IBM.

Mikroprocesory różnią się między sobą dwiema głównymi cechami: typem (modelem) i częstotliwością taktowania. Częstotliwość zegara wskazuje, ile podstawowych operacji (cykli) wykonuje mikroprocesor w ciągu jednej sekundy, to znaczy częstotliwość zegara charakteryzuje prędkość komputera - im wyższa. tym szybciej komputer działa. Częstotliwość zegara jest mierzona w megahercach (MHz).

Baran... Kolejnym bardzo ważnym elementem komputera jest pamięć RAM. To z niej procesor i koprocesor pobierają programy i dane początkowe do przetwarzania i zapisują w nich wyniki. Pamięć ta ma swoją nazwę „operacyjna”, ponieważ działa bardzo szybko, a procesor nie musi czekać na odczyt danych z pamięci lub zapis do pamięci. Jednak dane w nim zawarte są zapisywane tylko tak długo, jak komputer jest włączony, gdy komputer jest wyłączony, zawartość pamięci RAM jest kasowana.

Pamięć RAM komputera składa się z dwóch części: pamięci głównej i pamięci rozszerzonej (lub pamięci dodatkowej). Pamięć główna ma rozmiar 640 KB. Na przykład, jeśli komputer ma 32 MB pamięci RAM, to 640 KB z nich to pamięć główna, a 31360 KB jest rozszerzona (lub dodatkowa).

W przypadku komputerów, które są wystarczająco szybkie, konieczne jest zapewnienie szybkiego dostępu do pamięci RAM, w przeciwnym razie mikroprocesor będzie bezczynny i wydajność komputera spadnie. W tym celu takie komputery mogą być wyposażone w pamięć podręczną, czyli stosunkowo niewielką pamięć „cache” (zwykle od 256 do 512 KB), w której przechowywane są najczęściej używane sekcje pamięci RAM. Pamięć podręczna znajduje się „” między „mikroprocesorem a pamięcią główną, a gdy mikroprocesor uzyskuje dostęp do pamięci, najpierw wyszukuje wymagane dane w pamięci podręcznej. dane wymagane przez mikroprocesor są zawarte w pamięci podręcznej, średni czas dostępu do pamięci jest skrócony.

Kontrolery i autobus... Aby komputer działał, konieczne jest, aby program i dane znajdowały się w pamięci RAM. I dostają się tam z różnych urządzeń komputerowych - klawiatury, dysków magnetycznych itp. Zwykle urządzenia te nazywane są zewnętrznymi, chociaż niektóre z nich mogą nie znajdować się poza komputerem, ale są wbudowane w jednostkę systemową. Wyniki wykonania programu są również wyprowadzane na urządzenia zewnętrzne - monitor, dyski, drukarka itp.

Tak więc, aby komputer działał, konieczna jest wymiana informacji między pamięcią RAM a urządzeniami zewnętrznymi. Ta wymiana nazywa się wejście wyjście... Ale ta wymiana nie odbywa się bezpośrednio: istnieją dwa pośrednie łącza między dowolnym urządzeniem zewnętrznym a pamięcią RAM w komputerze.

Dla każdego urządzenia zewnętrznego komputer ma obwód elektroniczny, który nim steruje. Ten obwód nazywa się kontrolerem lub adapterem. Niektóre kontrolery (takie jak kontroler dysku) mogą sterować wieloma urządzeniami jednocześnie.

Wszystkie sterowniki i adaptery współpracują z mikroprocesorem i pamięcią RAM poprzez systemową linię transmisji danych, którą potocznie nazywamy autobus.

Tablice elektroniczne. Aby uprościć podłączenie urządzeń, obwody elektroniczne komputera składają się z kilku modułów - płytek elektronicznych. Płyta główna komputera, system lub płyta główna, zwykle zawiera główny mikroprocesor, koprocesor, pamięć RAM i magistralę. Obwody sterujące zewnętrznymi urządzeniami komputera (kontrolerami i adapterami) znajdują się na osobnych płytkach. Poprzez te złącza sterowniki urządzeń są połączone bezpośrednio z linią transmisji danych systemu w komputerze - magistralą. Tym samym dostępność wolnych złączy magistralowych umożliwia dodawanie nowych urządzeń do komputera. Aby wymienić jedno urządzenie na inne (na przykład przestarzały adapter monitora na nowy), wystarczy wyjąć odpowiednią kartę ze złącza i włożyć inną. Wymiana samej płyty głównej jest nieco trudniejsza.

Kontrolery portów we/wy... Jednym z kontrolerów znajdujących się w prawie każdym komputerze jest kontroler portu I/O. Porty te są następujących typów: drukarki równoległe (oznaczone jako LPT1-LPT4) są zwykle do nich podłączone; asynchroniczny port szeregowy (oznaczony jako COM1-COM3), przez który zwykle podłączana jest mysz, modem itp.

Niektóre urządzenia mogą łączyć się zarówno z portami równoległymi, jak i szeregowymi. Porty równoległe zapewniają wejście i wyjście z większą szybkością niż porty szeregowe ze względu na użycie dużej liczby przewodów w kablu.

Dyskietki Dyskietki (dyskietki) umożliwiają przenoszenie dokumentów i programów z jednego komputera na drugi, przechowywanie informacji, które nie są stale używane na komputerze oraz tworzenie archiwalnych kopii informacji zawartych na dysku twardym.

Najczęściej spotykane dyskietki to 3,5 cala (89 mm), które w zdecydowanej większości mają pojemność 1,4 MB. Te dyskietki są zamknięte w twardych plastikowych rękawach, co znacznie zwiększa ich niezawodność i trwałość.

W celu ochrony przed zapisem takie dyskietki mają specjalny przełącznik - zatrzask, który umożliwia lub uniemożliwia zapis na dyskietce (jest to czarny kwadrat w lewym dolnym rogu dyskietki). Zapis na dyskietce jest dozwolony, jeśli otwór zatrzasku jest zamknięty, i zabroniony, jeśli otwór jest otwarty.

Dysk twardy... Dyski twarde (dyski twarde) przeznaczone są do stałego przechowywania informacji - programów systemu operacyjnego, często używanych pakietów oprogramowania, edytorów dokumentów, tłumaczy języków programowania itp. Dostępność dysk twardy znacznie poprawia wygodę pracy z komputerem.

Dla użytkownika dyski twarde różnią się od siebie przede wszystkim pojemnością, to znaczy ilością informacji mieszczących się na dysku. Kolejnym ważnym wskaźnikiem jest szybkość dysku, którą charakteryzują dwa wskaźniki: czas dostępu do danych na dysku, szybkość odczytu i zapisu danych na dysku.

Te cechy korelują ze sobą w przybliżeniu w taki sam sposób, jak czas przyspieszania i maksymalna prędkość samochodu. Przy odczytywaniu lub zapisywaniu krótkich bloków danych znajdujących się w różnych częściach dysku o szybkości pracy decyduje czas dostępu do danych – podobnie jak w przypadku, gdy samochód porusza się po mieście w godzinach szczytu ze stałym przyspieszaniem i zwalnianiem, maksymalna prędkość samochodu nie jest tak ważna. Ale przy odczytywaniu lub zapisywaniu długich (dziesiątki i setki kilobajtów) plików znacznie ważniejsza jest przepustowość ścieżki wymiany z dyskiem – podobnie jak gdy samochód porusza się po szybkiej autostradzie, prędkość samochodu jest większa ważne niż czas przyspieszenia.

Pełny etat i korespondencja kształt uczenie się ...

Wziąć udział!

Wśród zadań o parametrach zawartych w profilu USE w matematyce można wyróżnić specjalną klasę zadań, praktycznie niemożliwą do rozwiązania standardowymi metodami szkolnymi. Często funkcje po lewej i prawej stronie równania mają zasadniczo odmienny charakter, co nie pozwala na zastosowanie podejścia analitycznego. A złożona forma tych wyrażeń sprawia, że tworzenie wykresów jest problematyczne. Wyjściem w tej sytuacji może być metoda minimaksowa rozwiązywania problemów z parametrami, która opiera się na wykorzystaniu monotoniczności i ograniczoności funkcji.

Niektóre lekcje mogą wydawać się dzieciom nudne. A potem w klasie zaczyna cierpieć dyscyplina, uczniowie szybko się męczą i nie chcą brać udziału w dyskusji.

Lekcje przypadku zostały stworzone, aby połączyć edukacyjną wiedzę szkolną z pilnie potrzebnymi kompetencjami, takimi jak kreatywność, myślenie systemowe i krytyczne, poświęcenie i inne.

Dzięki casem będziesz mógł pomóc studentowi w czerpaniu korzyści i przyjemności ze studiowania, w radzeniu sobie z jego osobistymi problemami!

Przeczytaj nowe artykuły