Информационные технологии В переводе с греческого

Информационные технологии

В переводе с греческого технология (techne) означает искусство, мастерство, умение. Это понятие широко используется в сфере материального производства. Технология – это “система взаимосвязанных способов обработки материалов и приемов изготовления продукции в производственном процессе”.

Технология изменяет качество или первоначальное состояние материи в целях получения материального продукта. Цель технологии материального производства – выпуск продукции, удовлетворяющей потребности человека или системы. Термин “технология” стал использоваться и в информатике. Информацию можно рассматривать как один из ценнейших ресурсов общества наряду с традиционными материальными видами ресурсов, как нефть, газ, полезные ископаемые и т. п. В этом случае процесс переработки информации по аналогии с процессами переработки материальных ресурсов можно воспринимать как технологию.

В. М. Глушков ввел термин “безбумажная информатика”. “Безбумажная информатика – технология сбора, накопления, переработки и обмена или распространения информации на основе ЭВМ и машинных носителей информации: магнитных лент, дисков и т. п. ”. В. М. Глушков верил, что эра “безбумажной технологии”, “безбумажной информатики” наступит очень быстро.

Идеи безбумажной информатики стали основой информационной технологии. Особое значение понятие информационной технологии приобрело в 70 -80 -е годы ХХ века. Внедрение персонального компьютера в информационную сферу и применение телекоммуникационных средств связи определили новый этап развития информационной технологии и, как следствие, изменение ее названия за счет присоединения одного из синонимов: “новая”, “компьютерная” или “современная”.

Прилагательное “новая” подчеркивает новаторский, а не эволюционный характер этой технологии. Ее внедрение является новаторским актом в том смысле, что она существенно изменяет содержание различных видов деятельности в организациях. В понятие новой информационной технологии включены также коммуникационные технологии, которые обеспечивают передачу информации разными средствами, а именно – телефон, телеграф, телекоммуникации, факс и т. д. “Новая информационная технология – информационная технология с дружественным интерфейсом работы пользователя, использующая персональные компьютеры и телекоммуникационные средства”.

В основании новой информационной технологии лежат следующие три главных принципа: • интерактивный (диалоговый) режим работы с компьютером; • интегрированность (стыковка, взаимосвязь) с другими программными продуктами; • гибкость процесса изменения как данных, так и постановок задач.

Для осуществления технологии материального производства используются специальные технические средства: станки, конвейерные линии, инструменты, различное оборудование и т. д. Техническими средствами производства информации являются аппаратное, программное и математическое обеспечение этого процесса. С их помощью производится переработка первичной информации в информацию нового качества. Из этих средств выделяют отдельно программные продукты и называют их инструментарием информационной технологии.

“Инструментарий информационной технологии – один или несколько взаимосвязанных программных продуктов для определенного типа компьютера, технология работы в котором позволяет достичь поставленную пользователем цель”. В качестве инструментария рассматривают следующие виды наиболее распространенных программных продуктов для персонального компьютера: текстовый процессор (редактор), настольные издательские системы, электронные таблицы, системы управления базами данных, электронные записные книжки, электронные календари, информационные системы функционального назначения (бухгалтерские, для маркетинга и т. п. ), экспертные системы.

Этапы развития информационных технологий (Признак классификации — виды инструментария технологии) 1 -й этап (до второй половины XIX в. ) — “ручная” информационная технология, инструментарий которой составляли: перо, чернильница, книга. Коммуникации осуществлялись ручным способом путем переправки через почту писем, пакетов, депеш. Основная цель технологии — представление информации в нужной форме.

2 -й этап (с конца XIX в. ) — “механическая” технология, инструментарий которой составляли: пишущая машинка, телефон, диктофон, оснащенная более совершенными средствами доставки почта. Основная цель технологии — представление информации в нужной форме более удобными средствами. 3 -й этап (40 — 60 -е гг. XX в. ) — “электрическая” технология, инструментарий которой составляли: большие ЭВМ и соответствующее программное обеспечение, электрические пишущие машинки, ксероксы, портативные диктофоны. Изменяется цель технологии. Акцент в информационной технологии начинает перемещаться с формы представления информации на формирование ее содержания.

4 -й этап (с начала 70 -х гг. ) — “электронная” технология, основным инструментарием которой становятся большие ЭВМ и создаваемые на их базе автоматизированные системы управления (АСУ) и информационно-поисковые системы (ИПС), оснащенные широким спектром базовых и специализированных программных комплексов. 5 -й этап (с середины 80 -х гг. ) — “компьютерная” (“новая”) технология, основным инструментарием которой является персональный компьютер с широким спектром стандартных программных продуктов разного назначения.

Виды информационных технологий Информационная технология обработки данных Данная технология предназначена для решения хорошо структурированных задач, по которым имеются необходимые входные данные и известны алгоритмы и другие стандартные процедуры их обработки. Эта технология применяется на уровне исполнительской деятельности персонала невысокой квалификации в целях автоматизации некоторых рутинных постоянно повторяющихся операций управленческого труда. Например, в фирме на уровне исполнительской деятельности решаются следующие задачи: обработка данных об операциях, производимых фирмой; создание периодических контрольных отчетов о состоянии дел в фирме; получение ответов на всевозможные текущие запросы и оформление их в виде бумажных документов или отчетов.

Информационная технология управления Эта технология ориентирована на работу в среде информационной системы управления. Информационная система управления идеально подходит для удовлетворения сходных информационных потребностей работников различных подразделений подсистем или уровней управления фирмой. Поставляемая информация имеет вид регулярных или специальных управленческих отчетов. Для принятия решений на уровне управленческого контроля информация должна быть представлена в таком виде, чтобы просматривались тенденции изменения данных, причины возникших отклонений и возможные решения.

На этом этапе решаются следующие задачи обработки данных: оценка планируемого состояния объекта управления; оценка отклонений от планируемого состояния; выявление причин – отклонений; анализ возможных решений и действий. Эта технология направлена на создание различных видов отчетов: регулярных, специальных, суммирующих, сравнительных, чрезвычайных. Входная информация поступает из систем исполнительского уровня. Выходная информация формируется в виде отчетов в удобном для принятия решений виде. Информационная система содержит базу данных по проведенным операциям и нормативные документы, определяющие планируемое состояние объекта управления.

Автоматизация офиса призвана не заменить существующую традиционную систему коммуникации персонала, а лишь дополнить ее. Используясь совместно эти системы обеспечат рациональную автоматизацию управленческого труда. Автоматизированный офис предоставляет новые средства коммуникации с внешним окружением. “Информационная технология автоматизированного офиса – организация и поддержка коммуникационных процессов как внутри организации, так и с внешней средой на базе компьютерных сетей и других современных средств передачи и работы с информацией”.

В настоящее время известно несколько десятков программных продуктов для компьютеров и некомпьютерных технических средств, обеспечивающих технологию автоматизации офиса: текстовый процессор, табличный процессор, электронная почта, электронный календарь, аудио-почта, компьютерные и телеконференции, видеотекст, хранение изображений, а также специализированные программы управленческой деятельности: ведения документов, контроля над исполнением приказов и т. д. Широко используются некомпьютерные средства: аудио- и видеоконференции, факсимильная связь, ксерокс и другие технические средства.

Информационная технология поддержки принятия решений Данная технология появилась в конце 70 -х – начале 80 - х гг. ХХ века, чему способствовали широкое распространение персональных компьютеров, стандартных пакетов прикладных программ, а также успехи в создании систем искусственного интеллекта. Главной особенностью данной технологии является качественно новый метод организации взаимодействия человека и компьютера. Выработка решения происходит в результате итерационного процесса, в котором участвуют: система поддержки принятия решений в роли вычислительного звена и объекта управления; человек как управляющее звено, задающее входные данные и оценивающее полученный результат вычислений.

Окончание итерационного процесса происходит по воле человека. В этом случае можно говорить о способности информационной системы совместно с пользователем создавать новую информацию для принятия решений. Можно указать еще ряд отличительных характеристик этой технологии: ориентация на решение плохо структурированных (формализованных) задач; сочетание традиционных методов доступа и обработки компьютерных данных с возможностями математических моделей и методами решения задач на их основе; направленность на непрофессионального пользователя компьютера; высокая адаптивность, обеспечивающая возможность приспосабливаться к особенностям имеющегося технического и программного обеспечения, а также требования пользователя.

Информационная технология экспертных систем Экспертные системы основаны на использовании искусственного интеллекта. Они дают возможность менеджеру или специалисту получать консультации экспертов по любым проблемам, о которых этими системами накоплены знания. Экспертные системы представляют собой компьютерные программы, трансформирующие опыт экспертов в какой-либо области знаний в форму эвристических правил (эвристик). Эвристики не гарантируют получения оптимального результата с такой же уверенностью, как обычные алгоритмы, используемые для решения задач в рамках технологии поддержки принятия решений. Однако часто они дают в достаточной степени приемлемые решения для их практического использования. Все это делает возможным использовать технологию экспертных систем в качестве советующих систем.

Сходство информационных технологий, используемых в экспертных системах и системах поддержки принятия решений, состоит в том, что обе они обеспечивают высокий уровень поддержки принятия решений. Однако имеются три существенных различия. Первое связано с тем, что решение проблемы в рамках систем поддержки принятия решений отражает уровень ее понимания пользователем и его возможности получить и осмыслить решение. Технология экспертных систем, наоборот, предлагает пользователю принять решение, превосходящее его возможности. Второе отличие выражается в способности экспертных систем пояснять свои рассуждения в процессе получения решения. Очень часто эти пояснения оказываются более важными для пользователя, чем само решение.

Третье отличие связано с использованием нового компонента информационной технологии – знаний. База знаний содержит факты, описывающие проблемную область, а также логическую взаимосвязь этих фактов. Центральное место в базе знаний принадлежит правилам. Правило определяет, что следует делать в данной конкретной ситуации, и состоит из двух частей: условия, которое может выполняться или нет, и действия, которое следует произвести, если условие выполняется. Все используемые в экспертной системе правила образуют систему правил, которая даже для сравнительно простой системы может содержать несколько тысяч правил.

Дидактические возможности ИКТ

§ Незамедлительная обратная связь между учащимися и средствами ИКТ; § Компьютерная визуализация учебной информации об объектах, процессах и явлениях, как реально протекающих, так и виртуальных; § Хранение больших объемов информации с возможностью легкого доступа к ней; § Компьютерное моделирование изучаемых или исследуемых явлений и процессов; § Автоматизация процессов вычислительной, информационно -поисковой деятельности, обработки результатов учебного эксперимента с возможностью его многократного повторения; § Автоматизация процессов управления учебной деятельностью и контроля за результатами усвоения учебного материала.

Новые виды информационной деятельности учащихся: § регистрация, сбор, накопление, хранение, обработка информации об изучаемых объектах, явлениях, процессах, в том числе реально протекающих, и передачу больших объемов информации, представленной в различных видах; § управление в реальном режиме времени объектами и процессами, как реальными, так и виртуально представляющими учебные ситуации или модели изучаемых явлений; § управление отображением на экране моделей различных объектов, явлений, процессов; § создание оригинального информационного продукта; § информационный поиск и информационное взаимодействие в сети Интернет; § интерактивный диалог с аудиовизуальными и компьютерными учебными пособиями; § автоматизированный самоконтроль результатов учебной деятельности.

Обучение на основе организации поиска, отбора и гипертекстового структурирования информации из распределенных информационных ресурсов

Поисковые технологии реализуются в различных информационно-справочных системах, помогающих человеку найти то, что ему нужно. Примерами подобных систем могут служить тематические каталоги и поисковые системы.

Тематические каталоги – это информационно-справочные системы, подготовленные вручную редакторами этих систем на основе информации, собранной в Интернет. В них можно пользоваться встроенной системой автоматического поиска по ключевым словам. Примеры: • Каталог детских ресурсов Рунета (http: //www. kinder. ru); • Федеральный портал «Российское образование» (http: //www. portal. edu. ru); • Школьный мир: каталог образовательных ресурсов (http: //www. school. holm. ru).

Поисковые системы представляют собой сложные информационно-справочные системы, автоматически генерируемые на основе данных, собираемых сетевыми программами-роботами по всему Интернету, и представляющие в ответ на запрос человека ссылки на различные информационные ресурсы. Примеры: Google (http: //www. google. com); Рамблер (http: //www. rambler. ru); Яндекс (http: //www. yandex. ru).

Процесс поиска включает последовательность операций, направленных на сбор, обработку и представление необходимой информации. Обычно поиск информации состоит из следующих этапов: 1. определение информационной потребности и формулировка информационного запроса; 2. определение источников информации; 3. извлечение информации из выявленных информационных массивов; 4. ознакомление с полученной информацией и оценка результатов поиска. 5. Ресурсы Интернета организованы в веб-сайты, веб- порталы, веб-кольца.

Веб-сайт, или просто сайт, – совокупность веб-страниц, доступных в Интернете, объединенных одной темой. Совокупность всех общедоступных веб-сайтов есть Всемирная паутина (WWW). Веб-страница – гипертекстовый ресурс Всемирной паутины. На веб-странице кроме текста могут располагаться также изображения и ссылки для быстрого перехода на другие страницы. Веб-страница может содержать медиафайлы (звуковые, видео и т. д. ), позволяющие делать содержание страницы динамическим.

Электронная библиотека – веб-сайт, предназначенный для постепенного накопления различных текстов (чаще литературных, но также и любых других, вплоть до компьютерных программ), каждый из которых самодостаточен и в любой момент может быть востребован читателем. Форматы размещаемых в электронных библиотеках произведений можно подразделить на две категории: форматы, предназначенные для чтения текста on-line, и форматы, предназначенные для скачивания на компьютер читателя. Примеры: • Free Computers Book (http: //www. freecomputerbook. com); • Библиотека книг по программированию и компьютерам (http: //www. books. kulichki. net).

Виртуальный музей (веб-сайт-музей) – тип веб-сайта, оптимизированный для экспозиции музейных материалов. Представленные материалы могут быть из самых различных областей: от предметов искусства и исторических артефактов до виртуальных коллекций и фамильных реликвий. Первые веб-сайт-музеи стали появляться в Интернете в 1991 г. Это были сайты реальных музеев. Первый виртуальный по существу музей появился в 1994 г. Примеры: Виртуальный компьютерный музей (http: //www. computer-museum. ru).

Интернет-издания могут быть использованы для исследовательской работы учащихся и медиаобразования. Интернет-издания – это средства массовой информации, распространяющие свою продукцию через Интернет. Примеры: Веб-сайт издательства «Открытые системы» (http: //www. osp. ru) публикует номера журналов «Computerworld» , «Сети» , «Мир ПК» , «LAN» , «Windows IT Pro» .

Веб-порталы – сайты, предоставляющие пользователю Интернета возможность дальнейшего получения информации с других сайтов, т. е. содержащие большое количество внешних (ведущих на другие ресурсы) ссылок. Порталы предоставляют пользователю ряд дополнительных возможностей по выбору и структурированию информации, отвечающей его интересам. Примеры: Портал «Информационно-коммуникационные технологии в образовании» (http: //www. ict. edu. ru). Ссылки с этого портала ведут в электронную библиотеку, к коллекции книг, каталогу Интернет- ресурсов, материалов конференций.

Веб-кольцо – объединение веб-сайтов с похожей тематикой. Каждый сайт участника размещает у себя на веб- странице ссылки на следующего и предыдущего члена кольца. Это способ упорядочивания сайтов в Интернете наряду с каталогами и поисковыми системами.

Интерактивные технологии обучения

Слово «интерактив» пришло в русский язык из английского языка от interact (inter – взаимный, act – действовать). Интерактивность означает способность взаимодействовать или находиться в режиме диалога с чем-либо (например, с компьютером) или кем-либо (человеком). Интерактивные возможности ИКТ позволяют организовать обучение на основе информационного взаимодействия учащихся с информационными системами, программными средствами и глобальной сетью Интернет. Интерактивные технологии обучения в основном направлены на изучение нового материала. Для этого организуются индивидуальная, парная и групповая работа, применяются исследовательские проекты, ролевые игры, идет работа с документами и различными источниками информации, выполняются творческие задания.

Использование компьютерных программ, реализующих интерактивную технологию обучения, позволяет решить ряд дидактических и методических задач: 1. Их применение значительно повышает мотивацию обучения за счет предоставления возможности учащемуся самостоятельного выбора режима работы в интерактивной среде; обеспечение разнообразных видов самостоятельной работы, компьютерной визуализации учебного материала, использования игровых ситуаций. 2. Реализация в интерактивной среде возможностей современной компьютерной графики и мультимедиа формирует и развивает наглядно-образный, наглядно- действенный виды мышления.

3. Выполнение обучаемым экспериментально- исследовательской деятельности, организованной с помощью интерактивной среды, формирует у него исследовательские умения, инициирует самостоятельное приобретение знаний. 4. Реализация идей алгоритмизации обучения в интерактивной среде инициирует формирование у учащихся навыков оптимального поиска стратегии решения задач определенного класса, развивает алгоритмический, логический стиль мышления.

Интерактивные технологии обучения реализуются с помощью программных и технических средств. К последним относятся интерактивные доски. Сайт поддержки интерактивных досок типа Smart board – http: //www. smartboard. ru

Самостоятельная познавательная деятельность учащихся с использованием ИКТ

Проектная деятельность учащихся – это совместная учебно-познавательная деятельность, имеющая общую цель и согласованные методы ее осуществления. Непременным условием проектной деятельности является наличие заранее выработанных представлений о конечном продукте деятельности – ее результате.

Проектная деятельность может носить телекоммуникационный характер. В ее ходе: § предусматриваются множественные, систематические наблюдения, требующие сбора данных в разных регионах для решения поставленной проблемы; § предусматривается сравнительное изучение, исследование того или иного явления, факта, события, произошедших или имеющих место в различных регионах для выявления определенной тенденции или принятия решения, разработки предложений и пр. ; § предусматривается сравнительное изучение эффективности использования одного и того же или разных способов решения проблемы для выявления наиболее эффективного; § предлагается совместное творческое создание какой-либо работы (журнала, газеты и пр. ). Примеры: Сетевой проект Летописи. ру ( «Время вернуться домой» ) http: //www. Letopisi. ru

Телеконференция учебного назначения – организованный в компьютерной сети тематический обмен информацией по существу решаемых учебных задач. Телеконференции можно классифицировать в соответствии с признаками их организации. 1. По уровню доступа к информации: • открытые для всех участников образовательного процесса; • закрытые, предназначенные для узкого круга участников. 2. По управлению: • моделируемые; • постмоделируемые; • немодулируемые. 3. По способу обмена информацией: • в отсроченном режиме; • в режиме реального времени.

Примером телеконференции учебного назначения служит дистанционная олимпиада. Основные задачи подобной олимпиады: § активизация деятельности учащихся по углублению знаний при изучении школьных предметов; § повышение мотивации учащихся к углублению знаний при изучении предмета; § выявление и развитие у учащихся творческих способностей и интереса к предмету; § создание необходимых условий для интеллектуального развития школьников; § развитие культуры телекоммуникационного взаимодействия; § активизация работы спецкурсов, кружков, научных обществ учащихся, развитие других форм работы со школьниками, пропаганда научных знаний.

Игровая самостоятельная учебно-познавательная деятельность учащихся основана на использовании дидактических компьютерных игр. Такие игры обычно создают условия для многократного обращения обучаемого к учебному материалу, представленному в программе на фоне игровой ситуации. Пример: Программы системы «Роботландия» . Мультимедийные игры – такие игры, в которых игрок взаимодействует с виртуальной средой, построенной компьютером. Состояние виртуальной среды передается игроку при помощи различных видов информации. Пример: Игра «Информатикус» .

Аудиовизуальные и компьютерные средства обучения информатике

Интерактивные технологии обучения основаны на применении учебных аудио-, видео и компьютерных пособий, которые подразделяются на средства передачи учебной информации, контроля знаний, тренажерные, обучения и самообучения. Если учебные пособия совмещают функции различного назначения, то они являются комбинированными. К аудиовизуальным учебным пособиям относятся: § учебные, документальные, художественные и музыкальные аудиозаписи; § учебные, художественные, документальные, научно- популярные видеоматериалы; § мультимедийные учебные презентации.

Презентации можно классифицировать следующим образом: § иллюстративные и проблемные; § фрагментарные и целостные; § для изложения нового материала и для повторения, для проведения практической работы.

Педагогические программные средства имеют свою типологию, которая отражает методическую цель использования такого пособия в процессе обучения. Демонстрационные программные средства. Методическое назначение – наглядное представление учебного материала. Пример: разработанные компанией 1 С средства под названием «Мир компьютера» . Программные средства - тренажеры. Методическое назначение – отработка умений и навыков, осуществление самоподготовки. Пример: система тренажеров компании «Кирилл и Мефодий» .

Контролирующие программные средства. Методическое назначение – контроль или самоконтроль уровня овладения учебным материалом. Пример: «Репетитор по информатике Кирилла и Мелодия» . Обучающие программные средства. Методическое назначение – сообщение знаний, формирование умений и навыков и обеспечение необходимого уровня усвоения учебного материала. Пример: « 1 С: Школа. Вычислительная математика и программирование, 10 -11 кл. » .

Электронные книги и энциклопедии – это электронная (цифровая) версия бумажной книги или энциклопедии. Они имеют полный набор мультимедийных функций, в числе которых видео, интерактивные карты, звуки и фотографии, интерактивная система поиска. Пример: «Энциклопедия персонального компьютера и Интернета Кирилла и Мефодия» .

Проектирование и создание учебных аудио-, видео- и компьютерных средств должно основываться на дидактических принципах. Принцип научности предполагает использование в содержании учебного пособия научно-достоверных сведений. При этом возможность моделирования, имитации изучаемых объектов, явлений, процессов создает условия для экспериментально-исследовательской деятельности учащихся. Принцип доступности определяет, что учебный материал, формы и методы учебной деятельности с пособием должны соответствовать уровню подготовки учеников и их возрастным особенностям.

Принцип наглядности предполагает реализацию возможностей современных средств визуализации объектов изучения (компьютерная графика и анимация, мультимедиа). Принцип сознательности обучения, самостоятельности и активизации деятельности ученика предполагает обеспечение учебного пособия средствами самостоятельной деятельности по извлечению учебной информации. Активизация деятельности учащегося может обеспечиваться возможностью самостоятельного управления ситуацией на экране, выбором режима учебной деятельности, вариативностью действий в случае принятия самостоятельного решения. Принцип интерактивности предполагает необходимость организации диалога между учебным пособием и учеником с обеспечением выбора вариантов содержания изучаемого материала и вида учебной деятельности.