Тема: Информационные и коммуникационные технологии в реализации информационных и информационно-деятельностных моделей в обучении
План: Педагогические технологии как объект информационно-коммуникационных технологий; Информационные технологии обработки данных.
Под новыми образовательными технологиями понимают: Применение компьютеров и телекоммуникаций, специального оборудования, программных и аппаратных средств, систем обработки информации, а также создание новых средств обучения и хранения знаний.
Развитие информационно-коммуникационных технологий предполагает : Разработка и утверждение требований к электронным средствам поддержки и развития учебного процесса; Создание электронных библиотек как средств накопления и распространения информационных и методических ресурсов; Реализация проектов по созданию системы общеобразовательных и специализированных порталов; Разработка и тиражирование электронных учебных материалов; Создание корпоративных информационных систем; Создание системы сетевого тестового контроля; Организация дистанционного об учения.
Роль информационных технологий, используемых в образовательном процессе Цели образовательного процесса Содержание обучения Технологии обучения Информационно - коммуникационные технологии Цели информатизации образования Рис. 1. – Взаимосвязь ИКТ и образовательных технологий
Педагогические технологии, использующие специфические особенности ИКТ: Обучение в сотрудничестве (collaborative learning); Технологии кооперативного об учения (Cooperative Learning); Метод проектов; Индивидуальное и дифференцированное обучение; Модульное об учение; Интернет-ориентированное об учение.
Основные виды информационных технологий, используемых в образовании: Информационная технология обработки данных; Информационная технология управления; Информационная технология поддержки принятия решений; Информационная технология экспертных систем.
Возможности средств ИКТ: Интерактивный диалог; Компьютерная визуализация учебной информации; Компьютерное моделирование; Архивирование; Автоматизация процессов вычислительной, информационно -поисковой деятельности; Автоматизация процессов информационно-методического обеспечения, организационного управления.
Информационные технологии обработки данных База данных (БД) – поименованная, целостная совокупность данных, которая отображает состояние объектов и их отношений в данной предметной области. Предметная область - совокупность объектов, их свойств, характеристик, закономерностей их отношений, зафиксированных в теории и опыте определенной науки, и изучаемых, с учебной целью в данных условиях и обстоятельствах, детерминируемых педагогической наукой и практикой. Функционирование БД обеспечивается системой управления базами данных (СУБД). Система управления базами данных – это программное обеспечение для работы с базами данных по определенному алгоритму.
Основные компоненты обработки данных Данные Модель данных Тип модели данных Набор конкретных значений, параметров, характеризующих объект, условие и др. Некоторая абстракция, позволяющая систематизировать и преобразовывать данные в соответствии с потребностями. Иерархические Сетевые Реляционные Объектно-ориентированные Объектно-реляционные Многомерные
Иерархические модели данных Сетевые модели данных Основные понятия иерархической структуры: Уровень; Узел (элемент); Связь. Примеры иерархических структур представления данных: Институт – факультет – курс – группа – ФИО; Учебник – глава - параграфы – предложения - слова Рис. 2 – Иерархическая БД Рис. 3 – Сетевая БД Рис. 4 – Сетевая модель представления данных Примеры сетевых моделей представления данных Сетевая модель учебной группы; Модель электронного учебно-методического комплекса.
Реляционные модели данных Объектно-ориентированные модели данных Пример реляционной модели Виды отношений (связей) между двумерными массивами: Отношение один-к-одному; Отношение один-ко-многим; Отношение многие-ко-многим. Рис. 5 – Реляционная модель успеваемости Объектно-реляционные модели данных В основе объектно -ориентированных СУБД лежит объектно -ориентированная модель обработки данных. В этих моделях внутренние реляционные механизмы представления данных расширяются объектно-ориентированными возможностями.
Многомерные модели данных База знаний (БЗ) – организованная совокупность знаний, представленная в форме, которая допускает автоматическое или автоматизированное использование этих знаний на основе реализации возможностей средств информационных технологий. Гиперкубов Поликубов Агрегируемость Историчность Прогнозируемость Данные в многомерной модели представляется в виде многомерных массивов: Основные понятия для многомерной модели: Модель “Сущность – Связь” или ER – модель (Entity – сущность, Relation – связь). Основные понятия ER – модели: Сущность Атрибут Связь
Классификация моделей представления знаний: Продукционная модель; Семантическая модель; Фреймы; Формальные логические модели; Основные методы структурирования баз знаний: Объектный подход и Структурный подход Объекты; Классы; Методы; Инкапсуляция; Наследование; Полиморфизм.
Программное обеспечение для работы с базами данных и базами знаний Oracle, DB2, Sybase, Informix, Inqres, Progress – класс профессиональных систем управления базами данных; SQL Windows/SQL Base, Interbase, Microsof t SQL Server , Access – класс персональных и промежуточных систем управления базами данных; CASE-системы (Erwin, Design/IDEF , Power Designer, BPWin)– класс программ позволяющих выполнять ER-диаграммы; GemStone, Vbase, ORION, PDM, IRIS – класс программ объектно-ориентированного программирования баз данных; Essbase, Media Multi-matrix, Oracle Express Server , Cache – класс программ, поддерживающих многомерные модели; Rational Software Architect, ИМСЛОГ-2002, Lisp, Prolog – класс программ, поддерживающих базы знаний; NetDynamics 2.0, WebObjects Enterprise 2.0 – класс программ для создания баз данных для Web.
Спасибо за внимание!