Обучение учителей информатики моделированию аппаратно-программных средств компьютера и информационной сети на базе специализированных программных сред




Скачать 306.32 Kb.
НазваниеОбучение учителей информатики моделированию аппаратно-программных средств компьютера и информационной сети на базе специализированных программных сред
страница1/3
Дата18.01.2013
Размер306.32 Kb.
ТипАвтореферат
  1   2   3


На правах рукописи


Лягинова Ольга Юрьевна


ОБУЧЕНИЕ УЧИТЕЛЕЙ ИНФОРМАТИКИ МОДЕЛИРОВАНИЮ АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ КОМПЬЮТЕРА И ИНФОРМАЦИОННОЙ СЕТИ НА БАЗЕ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ ПРОГРАММНЫХ СРЕД


13.00.02 – теория и методика обучения и воспитания
(информатика, уровень высшего профессионального образования)


АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата педагогических наук


Москва – 2011

Работа выполнена в Учреждении Российской академии образования
«Институт информатизации образования», в лаборатории педагогических технологий на базе средств информатизации и коммуникации.


Научный руководитель:

кандидат педагогических наук, доцент

Касторнова Василина Анатольевна


Официальные оппоненты:

доктор педагогических наук, профессор

Бешенков Сергей Александрович;

кандидат педагогических наук

Пекшева Анна Георгиевна

Ведущая организация:

ГОУ ВПО «Волгоградский государственный педагогический университет»



Защита диссертации состоится «10» июня 2011 года в 1300 часов на заседании диссертационного совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д.008.004.01 при Учреждении Российской академии образования «Институт информатизации образования» по адресу: 119121, г. Москва, ул. Погодинская, д. 8.


С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Учреждения Российской академии образования «Институт информатизации образования».


Текст автореферат размещен на сайте www.iiorao.ru


Автореферат разослан «6» мая 2011 г.



Ученый секретарь диссертационного совета





Г.Л. Ежова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Актуальность исследования. В период становления информационного общества возрастает роль информатики как фундаментальной отрасли научного знания, формирующей представление об информации, информационных процессах, объектах и явлениях, а также методах и средствах их представления и моделирования на базе информационных и коммуникационных технологий (ИКТ). Изучение информатики открывает новые возможности для овладения такими современными методами научного познания как формализация, моделирование и компьютерный эксперимент, в результате чего происходит совершенствование содержания обучения, изменяются его методы и средства, как в системе высшего профессионального образования, так и в системе среднего общего образования.

Вопросам отбора содержания и разработки методики обучения информатике в общем и профессиональном педагогическом образовании посвящены работы Бешенкова C.А., Жданова С.А., Кузнецова А.А., Кузнецова Э.И., Лапчика М.П., Ракитиной Е.А., Роберт И.В., Хеннера Е.К. и др. Одной из содержательных линий образовательной области «Информатика» является формализация и моделирование, которая относится к научным основам этого предмета, являясь базой многочисленных приложений ИКТ, связанных с моделированием в различных областях деятельности, и изучается как в средних, так и в высших учебных заведениях. Исследования, посвященные обучению учителей информатики и учащихся средних учебных заведений информационному моделированию (Бешенков С.А., Бугайко Е.В., Галыгина И.В., Гейн А.Г., Линькова В.П., Ракитина Е.А., Сметанников А.Л. и др.), рассматривают вопросы его применения при изучении дисциплин естественнонаучного цикла. В ряде работ моделирование рассматривается как метод познания при изучении большинства содержательных линий информатики, в том числе: информация и информационные процессы, компьютер, компьютерные телекоммуникации и др. В частности, вопросы моделирования аппаратно-программных средств компьютера и информационной сети рассматриваются лишь в аспекте информационного моделирования их структуры.

Вместе с тем, в настоящее время большинство образовательных учреждений сталкиваются с организационными, техническими и материальными сложностями при организации обучения в области аппаратного и программного обеспечения компьютера и информационной сети на реальном оборудовании с установленным на нем программным обеспечением (ПО), экспериментирование с которыми может привести к сбоям или временному прекращению функционирования оборудования. Зачастую при проведении практических занятий нет возможности выделить учащимся компьютеры для изучения аппаратных средств, установки, настройки и тестирования ПО конкретной группой учащихся; в большинстве случаев при установке и настройке ПО требуется наличие полномочий администратора, которые не предоставляются учащимся, исходя из необходимости обеспечения безопасности компьютеров и информационной сети образовательного учреждения; установка и настройка некоторого ПО продолжительна по времени и т.п.

Перечисленные сложности возникают при организации обучения на реальном оборудовании, заменить которое можно используя модели, отображающие функционирование аппаратно-программных средств компьютера и информационной сети, созданные на базе специализированных программных сред.

В настоящее время разработано большое количество разнообразных специализированных программных сред, моделирующих структуру и функционирование аппаратно-программных средств компьютера и информационной сети (например, Microsoft Virtual PC, Oracle VM VirtualBox, VMware Workstation, Bochs, QEMU и др.), отличающихся друг от друга реализацией эмуляции аппаратного обеспечения, совместимостью с оборудованием компьютера, быстродействием, работой с графикой и пр.

Возможности этих специализированных программных сред позволяют обеспечить: эмуляцию аппаратных компонентов модели; установку и функционирование на модели различного ПО; подключение модели к локальной сети и сети Интернет; изоляцию процессов функционирования модели от других процессов компьютера и др. Благодаря указанным возможностям на одном компьютере может быть создано несколько различных видов моделей аппаратно-программных средств: модель персонального компьютера (неподключенного/подключенного к сети Интернет), модель локальной сети на основе одноранговой или серверной архитектуры. В структуру всех моделей включается необходимое для реализации целей моделирования аппаратное и программное обеспечение. Разработанные модели отображают функционирование соответствующих аппаратно-программных средств в реальном времени, что обеспечивает возможность их использования при организации обучения в области архитектуры компьютера, информационных сетей, системного и прикладного ПО.

Таким образом, специализированная программная среда, моделирующая структуру и функционирование аппаратно-программных средств компьютера и информационной сети (далее СПС), обеспечивает: создание, изменение, функционирование модели аппаратно-программных средств компьютера и информационной сети за счет эмуляции аппаратных компонентов (процессора, оперативной памяти, жесткого диска, сетевой карты и др.) и визуализации на экране компьютера процессов установки и функционирования программных компонентов модели.

При этом под моделью аппаратно-программных средств, созданной на базе СПС, будем понимать информационную модель (динамическую модель-изображение) (Зинченко А.П., Панов Д.Ю.), отображающую средствами программы функционирование аппаратно-программных средств компьютера и информационной сети. Модель создается на основе определенной структуры аппаратно-программных средств как фиксированного упорядоченного множества компонентов, входящих в состав компьютера и/или информационной сети, и отношений между ними. Процесс моделирования аппаратно-программных средств на базе СПС предполагает воспроизведение динамического изображения основных компонентов и процессов функционирования аппаратно-программных средств.

Рассмотрению вопросов функционирования и классификации СПС, возможных задач, решаемых с их помощью на различных предприятиях, посвящены работы Гультяева А.К., Козлова А.О., Метлиса Я., Пратта Я., Розенблюма М., Харриса Т., Хэнда С. и др. Вопросы применения СПС при обучении сетевым технологиям в вузах рассматривают Винокуров А.Ю., Ляш О.И. и др.

Вместе с тем, в настоящее время процессам моделирования аппаратно-программных средств компьютера и информационной сети на базе СПС не уделяется должного внимания в аспекте решения следующих задач: визуализации процессов функционирования аппаратно-программных средств в режиме реального времени; обеспечения безопасной работы компьютера и информационной сети образовательного учреждения при возможных ошибочных действиях обучающегося или воздействии компьютерных вирусов и других вредоносных программ, вызывающих сбои функционирования моделей; осуществления экспериментально-исследовательской деятельности при изучении архитектуры компьютера, информационной сети, системного и прикладного программного обеспечения.

Учитывая вышеизложенное, проблема исследования обусловлена противоречием между существующими подходами к обучению учителей информатики в области архитектуры компьютера, информационных сетей, системного и прикладного программного обеспечения, не реализующими возможности моделирования аппаратно-программных средств компьютера, информационной сети, а также процессов их функционирования, и нереализованностью возможностей специализированных программных сред, обеспечивающих создание моделей, отражающих функционирование аппаратно-программных средств компьютера, информационной сети, реализацию информационных процессов, а также визуализацию протекающих процессов в реальном времени без использования реального оборудования.

Актуальность исследования определяется необходимостью теоретического обоснования содержания и разработки методических подходов по организации обучения учителей информатики в области моделирования структуры и функционирования аппаратно-программных средств компьютера и информационной сети в условиях реализации возможностей специализированных программных сред.

Объект исследования – обучение учителей информатики моделированию аппаратно-программных средств компьютера и информационной сети на базе использования специализированных программных сред.

Предмет исследования – содержание и методические подходы к обучению учителей информатики моделированию структуры и функционирования аппаратно-программных средств компьютера и информационной сети с использованием специализированных программных сред.

Цель исследования заключается в разработке теоретических аспектов, а также методических подходов к обучению учителей информатики в области моделирования структуры и функционирования аппаратно-программных средств компьютера и информационной сети без использования реального оборудования на базе специализированных программных сред.

Гипотеза исследования: если обучение учителей информатики моделированию структуры и функционирования аппаратно-программных средств компьютера и информационной сети будет осуществляться в условиях реализации возможностей специализированных программных сред, педагогических целей их использования и принципов формирования содержания обучения, то это обеспечит достижение большинством учителей эвристического и творческого уровней обученности в данной области.

Для достижения цели и подтверждения сформулированной гипотезы определены следующие задачи исследования:

  1. Провести анализ научно-педагогической и учебно-методической литературы по подготовке учителей информатики в области моделирования и изучения аппаратно-программных средств компьютера и информационной сети.

  2. Выявить возможности специализированных программных сред, моделирующих структуру и функционирование аппаратно-программных средств компьютера и информационной сети, а также педагогические цели их использования.

  3. Разработать требования к уровням обученности учителей информатики в области моделирования аппаратно-программных средств компьютера и информационной сети на базе специализированных программных сред.

  4. Сформулировать и обосновать принципы формирования содержания обучения учителей информатики в области моделирования аппаратно-программных средств компьютера и информационной сети на базе специализированных программных сред.

  5. Разработать содержание и методические рекомендации по организации курса обучения учителей информатики моделированию аппаратно-программных средств компьютера и информационной сети на базе специализированных программных сред, а также провести экспериментальную проверку уровня обученности в рамках разработанного курса.

Методологической основой исследования явились работы в области: педагогики и психологии (Бабанский Ю.К., Берулава М.Н., Беспалько В.П., Краевский В.В., Леднев В.С., Никандров Н.Д., Сластенин В.А., Фельдштейн Д.И. и др.); теории и методики обучения информатике в общем образовании (Бешенков С.А., Босова Л.Л., Кузнецов А.А., Кушниренко А.Г., Ракитина Е.А., Семакин И.Г., Угринович Н.Д., и др.); теории и методики обучения информатике в профессиональном педагогическом образовании
(Жданов С.А., Каймин В.А., Кузнецов Э.И., Лапчик М.П., Матросов В.Л., Могилев А.В., Пак Н.И., Хеннер Е.К. и др.); использования средств ИКТ в учебном процессе (Ваграменко Я.А., Гужвенко Е.И., Касторнова В.А.,
Козлов О.А., Лавина Т.А., Латышев В.Л., Мартиросян Л.П., Мухаметзянов И.Ш., Роберт И.В., Рудинский  И.Д., Тарабрин О.В. и др.); обучения
моделированию в высшей и средней школе (Бешенков С.А., Гейн А.Г.,
Ракитина Е.А., Хеннер Е.К., Фролов И.Т., Штофф В.А. и др.), автоматизации и управления технологическими процессами в образовании (Данилюк С.Г., Надеждин Е.Н., Сердюков В.И., Романенко Ю.А., Павлов А.А. и др.).

Для решения поставленных задач применялись следующие методы исследования: изучение и анализ научно-педагогической и учебно-методической литературы по проблематике исследования; анализ отечественного и зарубежного опыта использования специализированных программных сред, моделирующих аппаратно-программные средства; наблюдение, беседы с преподавателями и учителями информатики, анкетирование; проведение педагогического эксперимента и анализ его результатов.

Научная новизна и теоретическая значимость состоят в: выявлении возможностей специализированных программных сред в области моделирования структуры и функционирования аппаратно-программных средств компьютера и информационной сети; выявлении педагогических целей их использования; разработке требований к уровням обученности учителей информатики моделированию аппаратно-программных средств компьютера и информационной сети на базе специализированных программных сред; формулировании и обосновании принципов формирования содержания обучения учителей информатики в данной области.

Практическая значимость исследования состоит в разработке: блочно-модульной структуры и содержания курса «Моделирование аппаратно-программных средств»; методических рекомендаций по организации обучения; контрольно-измерительных материалов для проверки уровней обученности учителей информатики в области моделирования структуры и функционирования аппаратно-программных средств компьютера и информационной сети на базе специализированных программных сред.

Предложенное содержание разработанного курса и методические рекомендации к нему могут быть использованы: в процессе обучения студентов педагогических специальностей, изучающих информатику; при обучении студентов по направлениям «Информатика и вычислительная техника», «Прикладная информатика»; в процессе повышения квалификации, подготовки и переподготовки учителей информатики общеобразовательной школы, преподавателей информатики средних профессиональных учебных заведений, образовательных учреждений дополнительного образования учащихся; при обучении кадров информатизации образования.

  1   2   3

Похожие:

Обучение учителей информатики моделированию аппаратно-программных средств компьютера и информационной сети на базе специализированных программных сред iconАрхитектура аппаратно-программных средств
Архитектура аппаратно-программных средств распределенной обработки информации для интранет-технологии
Обучение учителей информатики моделированию аппаратно-программных средств компьютера и информационной сети на базе специализированных программных сред iconУчебно-методический комплекс по дисциплине разработка и стандартизация программных средств и информационных технологий
Спецкурс «разработка и стандартизация программных средств и информационных технологий» нацелен на формирование у будущих учителей...
Обучение учителей информатики моделированию аппаратно-программных средств компьютера и информационной сети на базе специализированных программных сред iconУчебно-методический комплекс по дисциплине
Спецкурс «разработка и стандартизация программных средств и информационных технологий» нацелен на формирование у будущих учителей...
Обучение учителей информатики моделированию аппаратно-программных средств компьютера и информационной сети на базе специализированных программных сред iconУчебно-методический комплекс дисциплины разработка и стандартизация программных средств и информационных технологий Специальность: 080801. 65 «Прикладная информатика (в менеджменте)»
Оценка качественных и количественных характеристик программного обеспечения. Математические модели оценки характеристик качества...
Обучение учителей информатики моделированию аппаратно-программных средств компьютера и информационной сети на базе специализированных программных сред iconНаличие специальных программных средств, кроме программных средств общего назначения Обучающие компьютерные программы по отдельным предметам или темам
Алгебра 7-9 кл.: современный учебно-методический комплекс: 1 электрон. Опт. Диск (сd-rом)
Обучение учителей информатики моделированию аппаратно-программных средств компьютера и информационной сети на базе специализированных программных сред iconРуководство по изучению дисциплины «Разработка и стандартизация программных средств и информационных технологий»
Благодатских В. А., Руководство по изучению дисциплины «Разработка и стандартизация программных средств и информационных технологий»...
Обучение учителей информатики моделированию аппаратно-программных средств компьютера и информационной сети на базе специализированных программных сред iconПриказ от 5 ноября 2008 г. N мм-3-6/574@ о внедрении в промышленную эксплуатацию программных средств единой государственной автоматизированной
Организационный план мероприятий по внедрению в промышленную эксплуатацию программных средств егаис, разработанных фгуп "гнивц фнс...
Обучение учителей информатики моделированию аппаратно-программных средств компьютера и информационной сети на базе специализированных программных сред iconCatedra tehnologii informaţionale si calculatoare
Предшествующие гносеологические и праксиологические способности: Применение программных средств, инженерия компьютера
Обучение учителей информатики моделированию аппаратно-программных средств компьютера и информационной сети на базе специализированных программных сред iconТехническое задание на работы по модернизации и дооборудованию аппаратно-программных комплексов интегрированной информационно-вычислительной системы Федерального агентства по рыболовству в 2010 году Расшифровка встречающихся сокращений
Модернизация и техническое перевооружение аппаратно-программных комплексов (далее работы) интегрированной информационно-вычислительной...
Обучение учителей информатики моделированию аппаратно-программных средств компьютера и информационной сети на базе специализированных программных сред iconВысшего профессионального образования «воронежский государственный архитектурно -строительный университет» Учебная
Курс посвящен изучению современных программных средств, используемых на различных этапах жизненного цикла программных систем (ПС),...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница