Компьютер как техническое средство реализации технологий

Обновлено: 08.07.2024

Любой компьютер состоит из технического обеспечения (hardware) и функционирует, решает задачи с помощью программного обеспечения (software) .

Структура программного обеспечения достаточно сложна и неоднозначна (в том смысле, что все программы не могут быть отнесены к тому или иному классу этой структуры однозначно, односложно). Эта структура несколько условная и производит классификацию программного обеспечения нестрого и только по назначению программ, хотя есть и другие критерии эффективности программного обеспечения (дружественность пользователю, тип использования и т.д.).

Приведем эту структуру .

Базовое программное обеспечение (ПО).

Системное ПО - программы обеспечения взаимодействия пользователя и компьютера.

Операционные системы ( ОС ) - программы ОС ( отладчики , загрузчики и т.д.).
Программы обеспечения связи с устройствами (драйверы), тестирования их.

Инструментальное ПО (программы для массовой разработки других программ).

Трансляторы с языков программирования.
Интерфейсные системы – программы обеспечения дружественного интерфейса.
Проблемно-ориентированные инструментальные системы (САПР, АСУ, АРМ и др.).

Прикладное ПО - программы обеспечения решения прикладных задач пользователя.

Автономные программы (программы, не связываемые с другими из прикладного ПО).
Библиотеки программ (программы, организованные по принципу библиотек книг).
Пакеты прикладных программ, ППП (проблемно-ориентированные прикладные системы).
Интегрированные пакеты прикладных программ - системы, состоящие из связываемых ППП .

Структура технического обеспечения приведена ниже и также является условной и классифицирует техническое обеспечение только по назначению.

Приведем эту структуру (некоторые блоки могут интегрироваться в другие, например, видеопамять – в блок микропроцессора).

Базовое техническое обеспечение (ТО) .

Микропроцессор.
Постоянная ("вшитая") память – ПЗУ.
Оперативная ("адресуемая пользователем") память – ОЗУ.
Регистровая память (аппаратная кэш-память).
Видеопамять (часто интегрируется в блоке микропроцессора).
Блок питания (энергетический блок).

Периферийное ТО (программы обеспечения решения прикладных задач пользователя).

Устройства ввода (клавиатура, мышь, трекбол, сканер, дигитайзер, джойстик и др.).
Устройства вывода (дисплей, принтер, плоттер и др.).
Устройства (накопители) внешней памяти (дискета, СD, оптический накопитель и др.).
Устройства согласования других устройств и сетевые [u3](модем и др.).

Охарактеризуем программное обеспечение (ПО) компьютера (компьютерной системы, сети).

Наиболее сложный и важный элемент ПО – это ОС .

ОС – совокупность программ, которые обеспечивают нормальную работу всех основных устройств компьютера, всех программ и данных, используемых на компьютере при решении задач.

ОС состоит из двух основных частей – управляющие программы и обрабатывающие программы и включает в себя следующие основные программы:

диспетчер – управляющая программа для координации работы различных устройств ЭВМ, планирования использования и распределения машинного времени, аппаратуры между программами, пересылка программ из ВЗУ в ОЗУ и наоборот, распределение данных в памяти, ввод программ в выделенные участки ОЗУ, управление выполнением задачи, принятие решений в аварийных ситуациях, обнаружение и классификация ошибок и др.;
супервизор – управляющая программа для контроля координации используемых ресурсов и последовательности действий процессора;
отладчик – обрабатывающая программа для отладки программы;
редактор связей – программа для формирования непосредственно выполняемой в памяти программы на машинном языке.

Основными функциями ОС являются:

выполнение очередного по приоритету задания и отслеживание очередности;
управление распределением данных в памяти и извлечением их из памяти;
управление устройствами, их актуализация по мере необходимости (по требованиям программ);
восстановление работоспособности при сбоях;
управление работой арифметико-логического командного устройства процессора.

Данные, привлекаемые при решении задач, ОС с помощью специальных программ отображает на реальные физические структуры , носители данных. [u4]Для этих целей используется так называемая файловая система обмена данными между программами пользователя и ОС .

Файл – именованный структурированный набор однотипных последовательностей данных, обычно хранимый на внешнем носителе и копируемый для работы с ним по мере надобности в ОЗУ . Файловая система должна обеспечивать выполнение основных операций над файлами : создание, модификация (в том числе расширение и сжатие), уничтожение, чтение ( запись ), перемещение файла . Файловая система ведет справочник файлов , где регистрируются файлы активные, используемые в данном задании в данный момент.

ОС бывают различного типа:

однозадачные, используемые для решения в каждый момент времени только одной задачи;
многозадачные мультипрограммной обработки, загружающие в ОЗУ последовательность (пакет) независимых задач, а затем решающие эти задачи по очереди, выделяя каждой из них ресурсы компьютера (память, процессор, внешнее устройство) на некоторый промежуток времени, например, на 0,1 с (за такой небольшой промежуток времени компьютер с быстродействием 1 млн операций в секунду и очередностью в 10 программ, в каждой программе произведет около 100000 операций);
реального времени, которые обрабатывают порции данных по мере их поступления от источника информации, например от летящей ракеты и др.

Пример. ОС Linux – многопользовательская сетевая ОС с оконным графическим интерфейсом для персональных компьютеров и рабочих станций. Это открытая система ( Open Code System ) – исходные тексты распространяются с лицензией на свободное копирование , модификацию и установку для неограниченного числа пользователей. Разработана система Линусом Торвалдсом (Linus Torvalds) из университета Хельсинки и модифицируется всеми пользователями и др. Основные возможности ОС Linux:

возможность бесплатного и легального получения и использования исходных кодов ОС ;
высокое быстродействие, надежность, устойчивость, защищенность от вирусов;
эффективная поддержка многопользовательского режима, многозадачности, интерактивности;
интегрируемость компьютера с ОС Linux в различные сети и Интернет;
возможность выполнения загрузочных файлов ОС Unix, DOS и Windows ;
богатый набор инструментальных средств для разработки прикладных программ;
богатая, полная и открытая документация и исходные тексты всех компонент;
использование компьютера на полную мощность, "превращение" его в аналог сервера;
защита памяти процесса, экономная загрузка и динамически изменяемая память;
поддержка национальных алфавитов и соглашений, расширяемость и др.

Программное базовое обеспечение системы Linux:

системы программирования ( C++, Pascal, Perl, ADA, Modula, Prolog, Java, Python и другие);
динамические библиотеки программ;
сетевое обеспечение на базе протоколов TCP/IP ;
поддержка электронной мультимедийной почты;
поддержка основных типов СУБД;
графическая сетевая оконная система;
издательская система T_EX , текстовый процессор L_yX , основанный на T_EX ;
многие другие сотни программ и пакетов.

Пример. Программы обеспечения связей процессора с устройствами бывают различного типа и назначения – драйверы дисплея, клавиатуры, мыши, принтера и т.д. Еще больше различных программ для тестирования (диагностики неисправностей) устройств компьютера – программы тестирования памяти, принтера, дисплея и т.д.

5. Компьютер как техническое средство реализации технологий, структура компьютера и программного обеспечения с точки зрения конечного пользователя.

5.1. Основные функциональные блоки ПЭВМ, устройство и назначение.

Структура и принципы функционирования ЭВМ

Более чем за полвека развития вычислительных средств прогресс в аппаратной реализации ЭВМ и их технических характеристик превзошел все прогнозы, и пока не заметно снижение его темпов. Несмотря на то, что современные ЭВМ внешне не имеют ничего общего с первыми моделями, основополагающие идеи, заложенные в них и связанные с понятием алгоритма, разработанным Аланом Тьюрингом, а также архитектурной реализацией, предложенной Джоном фон Нейманом, пока не претерпели коренных изменений (за исключением систем параллельной обработки информации).

Любая ЭВМ неймановской архитектуры содержит следующие основные устройства:

· арифметико-логическое устройство (АЛУ);

· устройство управления (УУ)

· запоминающее устройство (ЗУ);

· устройства ввода-вывода (УВВ);

· пульт управления (ПУ).

В современных ЭВМ АЛУ и УУ объединены в общее устройство, называемое центральным процессором. Обобщенная логическая структура ЭВМ представлена на рис. 1.3.

Рис. 1.3. Обобщённая логическая структура ЭВМ

Процессор, илимикропроцессор, является основным устройством ЭВМ. Он предназначен для выполнения вычислении по хранящейся в запоминающем устройстве программе и обеспечения общего управления ЭВМ. Быстродействие ЭВМ в значительной мере определяется скоростью работы процессора. Для ее увеличения процессор использует собственную намять небольшого объема, именуемую местной или сверхоперативной, что в некоторых случаях исключает необходимость обращения к запоминающему устройству ЭВМ.

Вычислительный процесс должен быть предварительно представлен для ЭВМ в виде программы — последовательности инструкций (команд), записанных в порядке выполнения. В процессе выполнения программы ЭВМ выбирает очередную команду, расшифровывает ее, определяет, какие действия и над какими операндами следует выполнить. Эту функцию осуществляет УУ. Оно же помещает выбранные из ЗУ операнды в АЛУ, где они и обрабатываются. Само АЛУ работает под управлением УУ.

Обрабатываемые данные и выполняемая программа должны находиться в запоминающем устройстве —памяти ЭВМ, куда они вводятся через устройство ввода. Емкость памяти измеряется в величинах, кратных байту. Память представляет собой сложную структуру, построенную по иерархическому принципу, и включает в себя запоминающие устройства различных типов. Функционально она делится на две части: внутреннюю и внешнюю.

Внутренняя, илиосновная память — это запоминающее устройство, напрямую связанное с процессором и предназначенное для хранения выполняемых программ и данных, непосредственно участвующих в вычислениях. Обращение к внутренней памяти ЭВМ осуществляется с высоким быстродействием, но она имеет ограниченный объем, определяемый системой адресации машины.

Внутренняя память, в свою очередь, делится на оперативную (ОЗУ) и постоянную (ПЗУ) память.Оперативная память, по объему составляющая" большую часть внутренней памяти, служит для приема, хранения и выдачи информации. При выключении питания ЭВМ содержимое оперативной памяти в большинстве случаев теряется.Постоянная память обеспечивает хранение и выдачу информации. В отличие от содержимого оперативной памяти, содержимое постоянной заполняется при изготовлении ЭВМ и не может быть изменено в обычных условиях эксплуатации. В постоянной памяти хранятся часто используемые (универсальные) программы, и данные, к примеру, некоторые программы операционной системы, программы тестирования оборудования ЭВМ и др. При выключении питания содержимое постоянной памяти сохраняется.

Внешняя память (ВЗУ) предназначена для размещения больших объемов информации и обмена ею с оперативной памятью. Для построения внешней памяти используют энергонезависимые носители информации (диски и ленты), которые к тому же являются переносимыми. Емкость этой памяти практически не имеет ограничений, а для обращения к ней требуется больше времени, чем ко внутренней.

Внешние запоминающие устройства конструктивно отделены от центральных устройств ЭВМ (процессора и внутренней памяти), имеют собственное управление и выполняют запросы процессора без его непосредственного вмешательства. В качестве ВЗУ используют накопители на магнитных и оптических дисках, а также накопители на магнитных лентах.

ВЗУ по принципам функционирования разделяются на устройства прямого доступа (накопители на магнитных и оптических дисках) и устройства последовательного доступа (накопители на магнитных лентах). Устройства прямого доступа обладают большим быстродействием, поэтому они являются основными внешними запоминающими устройствами, постоянно используемыми в процессе функционирования ЭВМ. Устройства последовательного доступа используются в основном для резервирования информации.

Устройства ввода-вывода служат соответственно для ввода информации в ЭВМ и вывода из нее, а также для обеспечения общения пользователя с машиной. Процессы ввода-вывода протекают с использованием внутренней памяти ЭВМ. Иногда устройства ввода-вывода называют периферийными или внешними устройствами ЭВМ. К ним относятся, в частности, дисплеи (мониторы), клавиатура, манипуляторы типа «мышь», алфавитно-цифровые печатающие устройства (принтеры), графопостроители, сканеры и др. Для управления внешними устройствами (в том числе и ВЗУ) и согласования их с системным интерфейсом служат групповые устройства управления внешними устройствами, адаптеры или контроллеры.

Системный интерфейс — это конструктивная часть ЭВМ, предназначенная для взаимодействия ее устройств и обмена информацией между ними.

В больших, средних и супер-ЭВМ в качестве системного интерфейса используются сложные устройства, имеющие встроенные процессоры ввода-вывода, именуемые каналами. Такие устройства обеспечивают высокую скорость обмена данными между компонентами ЭВМ.

Отличительной особенностью малых ЭВМ является использование в качестве системного интерфейса системных шин. Различают ЭВМ с многошинной структурой и с общей шиной. В первых для обмена информацией между устройствами используются отдельные группы шин, во втором случае все устройства ЭВМ объединяются с помощью одной группы шин, в которую входят подмножества шин для передачи данных, адреса и управляющих сигналов. При такой организации системы шин обмен информацией между процессором, памятью и периферийными устройствами выполняется по единому правилу, что упрощает взаимодействие устройств машины.

Пульт управления служит для выполнения оператором ЭВМ или системным программистом системных операций в ходе управления вычислительным процессом. Кроме того, при техническом обслуживании ЭВМ за пультом управления работает инженерно-технический персонал. Пульт управления конструктивно часто выполняется вместе с центральным процессором.

Основные характеристики вычислительной техники

К основным характеристикам вычислительной техники относятся ее эксплуатационно-технические характеристики, такие, как быстродействие, емкость памяти, точность вычислений и др.

Быстродействие ЭВМ рассматривается в двух аспектах. С одной стороны, оно характеризуется количеством элементарных операций, выполняемых центральным процессором в секунду Под элементарной операцией понимается любая простейшая операция типа сложения, пересылки, сравнения и т. д. С другой стороны, быстродействие

ЭВМ существенно зависит от организации ее памяти. Время, затрачиваемое на поиск необходимой информации в памяти, заметно сказывается на быстродействии ЭВМ.

В зависимости от области применения выпускаются ЭВМ с быстродействием от нескольких сотен тысяч до миллиардов операций в секунду. Для решения сложных задач возможно объединение нескольких ЭВМ в единый вычислительный комплекс с требуемым суммарным быстродействием.

Наряду с быстродействием часто пользуются понятиемпроизводительность. Если первое обусловлено, главным образом, используемой в ЭВМ системой элементов, то второе связано с ее архитектурой и разновидностями решаемых задач. Даже для одно» ЭВМ такая характеристика, как быстродействие, не является величиной постоянной. В связи с этим различают:

пиковое быстродействие, определяемое тактовой частотой процессора без учета обращения к оперативной памяти;
номинальное быстродействие, определяемое с учетом времени обращения к оперативной памяти;
системное быстродействие, определяемое с учетом системных издержек на организацию вычислительной процесса;
эксплуатационное, определяемое с учетом характера решаемых задач (состав, операций или их «смеси»).

Емкость, или объем памяти определяется максимальным количеством информации которое можно разместить в памяти ЭВМ. Обычно емкость памяти измеряется в байтах. Как уже отмечалось, память ЭВМ подразделяется на внутреннюю и внешнюю. Внутренняя, или оперативная память, по своему объему у различных классов машин различна и определяется системой адресации ЭВМ. Емкость внешней памяти из-за блочной структуры и съемных конструкций накопителей практически неограниченна.

Точность вычислений зависит от количества разрядов, используемых для представления одного числа. Современные ЭВМ комплектуются 32- или 64-разрядными микропроцессорами, что вполне достаточно для обеспечения высокой точности расчетов самых разнообразных приложениях. Однако, если этого мало, можно использовать уд военную или утроенную разрядную сетку.

Система команд — это перечень команд, которые способен выполнить процессор ЭВМ. Система команд устанавливает, какие конкретно операции может выполнять процессор, сколько операндов требуется указать в команде, какой вид (формат) должна имеет команда для ее распознания. Количество основных разновидностей команд невелико, с их помощью ЭВМ способны выполнять операции сложения, вычитания, умножена деления, сравнения, записи в память, передачи числа из регистра в регистр, преобразования из одной системы счисления в другую и т. д. При необходимости выполняете модификация команд, учитывающая специфику вычислений. Обычно в ЭВМ используется от десятков до сотен команд (с учетом их модификации). На современном этап развития вычислительной техники используются два основных подхода при формировании системы команд процессора. С одной стороны, это традиционный подход, свзязанный с разработкой процессоров с полным набором команд, — архитектураCIS(Complete Instruction Set Computer — компьютер с полным набором команд). С друге стороны, это реализация в ЭВМ сокращенного набора простейших, но часто употреблю емых команд, что позволяет упростить аппаратные средства процессора и повысить ei быстродействие — архитектураRISC(Reduced Instruction Set Computer — компьютер сокращенным набором команд).

Стоимость ЭВМ зависит от множества факторов, в частности от быстродействия, емкости памяти, системы команд и т. д. Большое влияние на стоимость оказывает конкретная комплектация ЭВМ и, в первую очередь, внешние устройства, входящие в состав машины. Наконец, стоимость программного обеспечения ощутимо влияет на стоимость ЭВМ.

Надежность ЭВМ — это способность машины сохранять свои свойства при заданных условиях эксплуатации в течение определенного промежутка времени. Количественной оценкой надежности ЭВМ, содержащей элементы, отказ которых приводит к отказу всей машины, могут служить следующие показатели:

· вероятность безотказной работы за определенное время при данных условиях эксплуатации;

· наработка ЭВМ на отказ;

· среднее время восстановления машины и др.

Для более сложных структур типа вычислительного комплекса или системы понятие «отказ» не имеет смысла. В таких системах отказы отдельных элементов приводят к некоторому снижению эффективности функционирования, а не к полной потере работоспособности в целом.

Важное значение имеют и другие характеристики вычислительной техники, например: универсальность, программная совместимость, вес, габариты, энергопотребление и др. Они принимаются во внимание при оценивании конкретных сфер применения ЭВМ.

Перспективы развития вычислительных средств

Появление новых поколений ЭВМ обусловлено расширением сферы их применения, требующей более производительной, дешевой и надежной вычислительной техники. В настоящее время стремление к реализации новых потребительских свойств ЭВМ стимулирует работы по созданию машин пятого и последующего поколений. Вычислительные средства пятого поколения, кроме более высокой производительности и надежности при более низкой стоимости, обеспечиваемых новейшими электронными технологиями, должны удовлетворять качественно новым функциональным требованиям:

· работать с базами знаний в различных предметных областях и организовывать на их основе системы искусственного интеллекта;

обеспечивать простоту применения ЭВМ путем реализации эффективных систем ввода-вывода информации голосом, диалоговой обработки информации с использованием естественных языков, устройств распознавания речи и изображения;

· упрощать процесс создания программных средств путем автоматизации синтеза программ.

В настоящее время ведутся интенсивные работы как по созданию ЭВМ пятого поколения традиционной (неймановской) архитектуры, так и по созданию и апробации перспективных архитектур и схемотехнических решений. На формальном и прикладном уровнях исследуются архитектуры на основе параллельных абстрактных вычислителей (матричные и клеточные процессоры, систолические структуры, однородные вычислительные структуры, нейронные сети и др.) Развитие вычислительной техники с высоким параллелизмом во многом определяется элементной базой, степенью развития параллельного программного обеспечения и методологией распараллеливания алгоритмов решаемых задач.

Проблема создания эффективных системпараллельного программирования, ориентированных на высокоуровневое распараллеливание алгоритмов вычислении и обработки данных, представляется достаточно сложной и предполагает дифференцированный подход с учетом сложности распараллеливания и необходимости синхронизации процессов во времени.

Наряду с развитием архитектурных и системотехнических решений ведутся работы по совершенствованию технологий производства интегральных схем и по созданию принципиально новых элементных баз, основанных на оптоэлектронных и оптических принципах.

В плане создания принципиально новых архитектур вычислительных средств большое внимание уделяется проектамнейрокомпьютеров, базирующихся на понятии нейронной сети (структуры на формальных нейронах), моделирующей основные свойства реальных нейронов. В случае применения био- или оптоэлементов могут быть созданы соответственно биологические или оптические нейрокомпьютеры. Многие исследователи считают, что в следующем веке нейрокомпьютеры в значительной степени вытеснят современные ЭВМ, используемые для решения трудно формализуемых задач. Последние достижения в микроэлектронике и разработка элементной базы на основе биотехнологий дают возможность прогнозировать создание биокомпьютеров.

Важным направлением развития вычислительных средств пятого и последующих поколений является интеллектуализация ЭВМ, связанная с наделением ее элементами интеллекта, интеллектуализацией интерфейса с пользователем и др. Работа в данном направлении, затрагивая, в первую очередь, программное обеспечение, потребует и создания ЭВМ определенной архитектуры, используемых в системах управления базами знаний, — компьютеров баз знаний, а так же других подклассов ЭВМ. При этом ЭВМ должна обладать способностью к обучению, производить ассоциативную обработку информации и вести интеллектуальный диалог при решении конкретных задач.

В заключение отметим, что ряд названных вопросов реализован в перспективных ЭВМ пятого поколения либо находится

Компьютер как инструмент образовательного процесса Компью́тер (англ. computer — «вычислитель») — устройство или система, способное выполнять заданную, чётко определённую изменяемую последовательность операций. В наши дни современные компьютеры способны выполнять сотни различных задач, даже косвенно не связанных с математикой.

Роль компьютера в жизни школьника Школьник игры-стратегии способствуют умственному развитию ребенка Стираются границы между обучением в крупных городах и провинциальных Доступ к современным обучающим программам и различной информации Усиливает мотивацию ребенка

Подобные технологии активно применяются для передачи информации и обеспечения взаимодействия преподавателя и обучаемого в современных системах открытого и дистанционного образования. Современный преподаватель должен не только обладать знаниями в области ИТ, но и быть специалистом по их применению в своей профессиональной деятельности. Процессы информатизации современного общества и тесно связанные с ними процессы информатизации всех форм образовательной деятельности характеризуются процессами совершенствования и массового распространения современных информационных технологий (ИТ). Компьютер, как техническое средство обучения

Понятия компьютер как ТСО и информационные технологии Информационные технологии Термин "информация" (от латинского "informatio" - разъяснение, изложение) Термин "Технология" (от греческих "techne" - мастерство, искусство и "logos" - понятие, учение)

- это способы получения, передачи, кодирования, обработки и воспроизведения информации, заданной в произвольной форме на любых доступных для пользователя носителях. система научных и инженерных знаний, методов и средств, которая используется для создания, сбора, передачи, хранения и обработки информации. педагогическая технология, использующая специальные способы, программные и технические средства для работы с информацией. Информационные технологии

Информационная технология обучения- это процесс подготовки и передачи информации обучающимся, средством осуществления которого является компьютерная техника и программные средства Информационные технологии

Целью ИТ является качественное формирование и использование информационных ресурсов в соответствии с потребностями пользователя. Методами ИТ являются методы обработки данных. Информационные технологии в школе В обучении информационные технологии могут быть использованы: Для предъявления учебной информации обучающимся Для контроля успешности ее усвоения

При использовании информационных образовательных технологий на занятиях повышается мотивация учения и стимулируется познавательный интерес учащихся, возрастает эффективность самостоятельной работы. Ребенок узнает новые способы сбора информации и учится пользоваться ими, расширяется его кругозор. В процессе обучения детей с помощью ИТ, они учатся работать с текстом, создавать графические объекты и базы данных, использовать электронные таблицы.

Дистанционное обучение школьников Дистанционное обучение – это способ реализации процесса обучения, основанный на использовании современных информационных и телекоммуникационных технологий, позволяющих осуществлять обучение на расстоянии без непосредственного, личного контакта между преподавателем и учащимся. В настоящее время дистанционное обучение дает большие возможности для обучения учащихся с ограниченными возможностями здоровья, учащимися, находящимися на домашнем обучении или длительно болеющими.

Три вида дистанционного обучения Интерактивное телевидение (two-way TV) Компьютерные телекоммуникацион - ные сети с различными дидактическими возможностями в зависимости от используемых конфигураций. Сочетание технологий компакт-дисков и сети Интернет

Индивидуализация, дифференциация обучения Возможность проследить процесс развития объекта, построение чертежа последовательность выполнения операций (компьютерные демонстрации) Моделирование объектов, процессов и явлений Создание и использование информационных баз данных Доступ к большому объему информации, представленному в занимательной форме, благодаря использованию средств мультимедиа Формирование умений обрабатывать информацию при работе с компьютерами, каталогами и справочниками Осуществление самоконтроля Осуществление тренировки и самоподготовки Усиление мотивации обучения (игры, средства мультимедиа) Формирование умений принимать оптимальное решение в сложной ситуации Развитие определенного вида мышления (например, наглядно-образного) Формирование информационной культуры Методические возможности информационных технологий

Роль ИТ в развитии школьника Работа с компьютером способствует формированию следующих универсальных учебных действий.

Преимущества и недостатки ИТ Преимущества:

Сегодня компьютерные технологии можно считать тем новым способом передачи знаний, который соответствует качественно новому содержанию обучения и развития ребенка. Этот способ позволяет ребенку с интересом учиться, находить источники информации, воспитывает самостоятельность и ответственность при получении новых знаний, развивает дисциплину интеллектуальной деятельности.

Компьютер как современное техническое средство обучения и воспитания. Подготовила: Абдульменева Л. Р. группа П-113

Персональный компьютер (Пк) — универсальное обучающее средство, которое может быть c успехом использовано на самых различных по содержанию и организации учебных и внеклассных занятиях. При этом он вписывается в рамки традиционного обучения c широким использованием всего арсенала средств обучения.

. ПК может помочь активному включению учащегося в учебный процесс, поддерживать интерес, способствовать пониманию и запоминанию учебного материала. Кроме того, вся современная проекционная аппаратура является мультимедийной, т. е, многофункциональной (от лат. media -- среда, или носитель информации). Многие модели сопряжены c компьютерами, которые тоже представляют собой мультимедийное устройство. Тер-мин > означает возможность работы c информацией в различных видах, a не только в цифровом, как у обычных компьютеров. Прежде всего это звуковая и видеоинформация.

Мультимедиа-компьютеры — компьютеры с совокупностью программных и аппаратных средств, позволяющие воспроизводить звуковую (музыка, речь и др. ), а также видеоинформацию (видеоролики, анимационные фильмы и др. ).

Задачи применения компьютера в обучении: обеспечение обратной связи в процессе обучения; обеспечение индивидуализации учебного процесса; повышение наглядности учебного процесса; поиск информации из самых широких источников; моделирование изучаемых процессов или явлении; организация коллективной и групповой работы.

Основные аспекты, которыми надо руководствоваться при анализе обучающей компьютерной программы и ее применении: Психологический - как повлияет данная программа на мотивацию учения, на отношение к предмету, повысит или снизит интерес к нему, не возникнет ли y учащихся неверия в свои силы из-за трудных, непонятно сформулированных или нетрадиционных требований, предъявляемых машиной. Педагогический -насколько программа отвечает общей направленности школьного курса и способствует выработке y учащихся правильных представлений об окружающем мире.

Основные аспекты, которыми надо руководствоваться при анализе обучающей компьютерной программы и ее применении: Методический- способствует ли программа лучшему усвоению материала, оправдан ли выбор предлагаемых ученику заданий, правильно ли методически подается материал. Организационный- рационально ли спланированы уроки с применением компьютера и новых информационных технологий, достаточно ли ученикам предоставляется машинного времени для выполнения самостоятельных работ.

Из всех видов ТСО, применяемых до настоящего времени, только компьютер решает такие проблемы, как : а) адаптивность учебного материала (в зависимости от индивидуальных особенностей учащихся); б) многотерминальность (одновременная работа группы пользователей); в) интерактивность (взаимодействие ТСО и учащегося, имитирующее в известной степени естественное общение); г) подконтрольность индивидуальной работы учащихся во внеаудиторное время.

По целям и задачам обучающие компьютерные программы делятся на : v. Иллюстрирующие v. Консультирующие vпрограммы-тренажеры vпрограммы обучающего контроля vоперационные среды

Учебные игровые программы способствуют формированию мотивации учения, стимулируют инициативу и творческое мышление, развивают умение совместно действовать, подчинять свои интересы общим целям. Игра позволяет выйти за рамки определенного учебного предмета, побуждая учащихся к приобретению знаний в смежных областях и практической деятельности.

Нередко в одной программе соединяются несколько режимов (обучение, тренировка, контроль). Работая в режиме обучения, программа выводит на экран дисплея учебную информацию, задает вопрос на ее понимание. Если ответ неверен, машина или подсказывает, как найти правильный ответ, или дает ответ и задает новый вопрос.

Таким образом, компьютер в учебном процессе выполняет несколько функций: Ø служит средствам общения Ø создания проблемных ситуаций Ø Партнером Ø Инструментом Ø источником информации Ø контролирует действия ученика и предоставляет ему новые познавательные возможности.

Способы использования компьютера в качестве средства обучения различные: vработа всем классом vгруппами v индивидуальная работа

Телепроекты, телеконференции, дистанционное обучение — виды компьютерных телекоммуникаций, получающие широкое распространение в учебно- воспитательном процессе. Самой известной и наиболее емкой телекоммуникационной сетью является Интернет.

Учебный телекоммуникационный проект - совместная учебно-познавательная, творческая или игровая деятельность учащихся -партнеров, организованная на основе компьютер-ной телекоммуникации, имеющая. общую цель, согласованные способы деятельности, направленная на достижение общего результата деятельности. (Е. С. Полат).

Телеконференция- обмен мнениями c помощью электронных писем по поводу тех или иных тем, проводимый с привлечением одного или нескольких средств телекоммуникации (телефона, телевидения, видеотелефона, компьютерной телекоммуникации и т. п. )

Дистанционная форма обучения — получение образования без посещения учебного заведения с помощью современных информационно- образовательных технологий и систем телекоммуникации. Дистанционное обучение — заочное образование, самообразование и самообучение, заочное повышение квалификации и переподготовка, общедоступное «открытое» обучение.

Компьютер как техническое средство может использоваться на всех учебных предметах и во всех возрастных группах обучаемых.

Литература Дидактика средней школы. М. , 1982 Занков Л. В. Наглядность и активизация учащихся в обучении. М. , 1960 Коджасперова Г. М. , Петров В. К. , Технические средства обучения и методика их использования. М. , 2001 Оконь В. Введение в общую дидактику. М. , 1990

Читайте также: