Informaciona tehnologija u obrazovanju trenutno je neophodan uslov za prelazak društva u informatičku civilizaciju. Savremene tehnologije i telekomunikacije omogućavaju da se promeni priroda organizacije obrazovnog procesa, da se učenik potpuno uroni u informaciono i obrazovno okruženje, da se unapredi kvalitet obrazovanja, da se motivišu procesi percepcije informacija i sticanja znanja. Nove informacione tehnologije stvaraju okruženje za kompjutersku i telekomunikacionu podršku za organizaciju i upravljanje u različitim oblastima delatnosti, uključujući obrazovanje. Integracija informacionih tehnologija u obrazovne programe vrši se na svim nivoima: školskom, univerzitetskom i postdiplomskom obrazovanju.
Stalno unapređenje obrazovnog procesa, uz razvoj i restrukturiranje društva, uz stvaranje jedinstvenog sistema kontinuiranog obrazovanja, karakteristična je karakteristika obrazovanja u Rusiji. Reforma škole koja se sprovodi u zemlji ima za cilj usklađivanje sadržaja obrazovanja sa savremenim nivoom naučnih saznanja, povećanje efikasnosti cjelokupnog obrazovno-vaspitnog rada i pripremu učenika za aktivnosti u tranziciji u informaciono društvo. Stoga informacione tehnologije postaju sastavni dio sadržaja obrazovanja, sredstvo za optimizaciju i povećanje efikasnosti obrazovnog procesa, a doprinose i implementaciji mnogih principa razvojnog obrazovanja.
2.1. GLAVNI PRAVCI
Glavna područja primjene IT-a u obrazovnom procesu škole su:
razvoj pedagoškog softvera za različite namjene;
Razvoj web stranica u obrazovne svrhe;
izrada metodičkih i didaktičkih materijala;
upravljanje stvarnim objektima (botovi za obuku);
organiziranje i provođenje kompjuterskih eksperimenata s virtualnim modelima;
sprovođenje ciljanog traženja informacija različitih oblika u globalnim i lokalnim mrežama, njihovo prikupljanje, akumuliranje, skladištenje, obrada i prenos;
obrada rezultata eksperimenta;
organizacija intelektualnog slobodnog vremena učenika.
Trenutno se najčešće koriste integrisane lekcije koje koriste multimedijalne alate. Edukativne prezentacije postaju sastavni dio učenja, ali ovo je samo najjednostavniji primjer IT primjene.
U posljednje vrijeme nastavnici kreiraju i implementiraju autorski pedagoški softver, koji odražava određenu predmetnu oblast, u određenoj mjeri implementira tehnologiju njenog izučavanja, obezbjeđuje uslove za realizaciju različitih vrsta obrazovnih aktivnosti. Tipologija pedagoškog softvera koji se koristi u obrazovanju je veoma raznolika: nastava; simulatori; dijagnosticiranje; kontrola; modeliranje; igranje.
U obrazovnom procesu visokoškolske ustanove, studij IT uključuje rješavanje problema nekoliko nivoa:
korišćenje informacionih tehnologija kao alata za obrazovanje, znanje, koje se izvodi u okviru predmeta „Informatika“;
informacione tehnologije u profesionalnoj delatnosti, što je cilj opšte stručne discipline "Informacione tehnologije", s obzirom na njihovu teoriju, komponente, metodologiju;
obuka iz primijenjenih informacionih tehnologija usmjerena na specijalnost, osmišljena za organizovanje i upravljanje specifičnim profesionalnim aktivnostima, koja se izučava u disciplinama specijalizacija.
Na primjer, disciplina "Informacione tehnologije u ekonomiji" i njen sinonim "Informacione tehnologije u menadžmentu" uključeni su u obrazovni program za studente ekonomskih specijalnosti. Savremeni ekonomista treba da bude sposoban da donosi informisane odluke na osnovu tokova informacija, pored tradicionalnog ekonomskog znanja, student treba da bude upoznat sa procesom obrade podataka i da ima veštine za izgradnju informacionih sistema.
Metodički materijali o ovim disciplinama su u velikom broju predstavljeni u štampanom obliku, u elektronskim verzijama, praćeni raznim aplikacijama i aplikativnim programima. Prilično je teško sami razumjeti takvo obilje predloženog materijala. Ako uzmemo, na primjer, samo činjenicu koliko se izvora nudi na internetu: lista preporučene literature, interaktivni priručnici i online tutorijali, sažetci itd. Gugl pretraživač pruža više od 400.000 linkova na korisnički zahtev „Disciplina „Informaciona tehnologija u ekonomiji“.
Samo kvalifikovani specijalista-nastavnik može pomoći u razumijevanju postojećeg stanja i pomoći u savladavanju nastavnog materijala: ne samo da organizuje samostalan rad studenata (sažeci, provjera, kontrolni i seminarski radovi), već u uslovima vremenske regulative za izučavanje nastave. discipline, zna da izabere najvažnije aspekte za učenje. U ovom trenutku nastavnici, slijedeći takve ciljeve, kreiraju autorski pedagoški softver, implementiran u multimedijalnom i hipermedijskom obliku na CD-ovima i DVD-ovima, na Internet stranicama.
Poslijediplomsko obrazovanje je također usmjereno na uvođenje IT-a: nastavni planovi i programi diplomiranih studenata i kandidata za mnoge naučne oblasti uključuju discipline vezane za proučavanje i primjenu informacionih tehnologija u naučne i stručne djelatnosti. Na Oryolskom državnom institutu za umjetnost i kulturu diplomirani studenti i kandidati svih specijalnosti studiraju disciplinu "Informacione tehnologije u nauci i obrazovanju" već u prvoj godini postdiplomskog studija. Svrha ovog predmeta je savladavanje osnovnih metoda i sredstava primjene savremenih informacionih tehnologija u istraživačkim i obrazovnim aktivnostima, podizanje nivoa znanja naučnika početnika u oblasti upotrebe računarskih tehnologija pri izvođenju naučnog eksperimenta, organizovanje pomoći diplomiranom studentu u svom naučno-istraživačkom radu, u izradi članaka, teza, izvještaja i disertacija.
Povećanje stepena informatičke osposobljenosti studenata, povećanje broja i proširenje varijeteta autorskog pedagoškog softvera, upotreba novih informacionih tehnologija u nauci i obrazovanju uopšte, jedan su od glavnih pravaca unapređenja srednjeg specijalizovanog, visokog i poslediplomskog obrazovanja u Srbiji. naša zemlja.
2.2. PRIMJENA INFORMACIONIH TEHNOLOGIJA V HEMIJA PROCESA OBUKE .
U nastavi hemije najprirodnija je upotreba računara, zasnovana na karakteristikama hemije kao nauke. Na primjer, za modeliranje hemijskih procesa i pojava, laboratorijsku upotrebu računara u interfejs modu, kompjutersku podršku procesu prezentovanja nastavnog materijala i praćenje njegove asimilacije. Simulacija hemijskih pojava i procesa na računaru neophodna je, pre svega, za proučavanje pojava i eksperimenata koje je gotovo nemoguće prikazati u školskoj laboratoriji, ali se mogu prikazati pomoću računara.
Upotreba kompjuterskih modela omogućava da se otkriju bitne veze predmeta koji se proučava, da se dublje otkriju njegovi obrasci, što u konačnici dovodi do bolje asimilacije materijala. Student može istraživati fenomen mijenjajući parametre, upoređivati rezultate, analizirati ih, donositi zaključke. Na primjer, postavljanjem različitih koncentracija reaktanata (u programu koji simulira ovisnost brzine kemijske reakcije o različitim faktorima), učenik može pratiti promjenu zapremine oslobođenog gasa itd.
Drugi pravac upotrebe računara u nastavi hemije je kontrola i obrada podataka iz hemijskog eksperimenta. IBM je razvio "Personal Science Laboratory" (PNL) - skup kompjutera i programa za njih, raznih senzora i laboratorijske opreme koja vam omogućava izvođenje različitih eksperimenata u hemijskom, hemijsko-fizičkom i hemijsko-biološkom području. Takva upotreba kompjutera je korisna po tome što učenicima usađuje istraživačke vještine, formira kognitivni interes, povećava motivaciju i razvija naučno mišljenje.
Treća oblast upotrebe IT u procesu nastave hemije je softverska podrška za predmet. Sadržaj obrazovnog softvera koji se koristi u nastavi hemije određen je ciljevima časa, sadržajem i redoslijedom izlaganja nastavnog materijala. S tim u vezi, sav softver koji se koristi za kompjutersku podršku procesa izučavanja hemije može se podijeliti na programe:
Referentni priručnici o određenim temama;
rješavanje računskih i eksperimentalnih problema;
organizacija i izvođenje laboratorijskih radova;
kontrola i evaluacija znanja.
Na svakom konkretnom času mogu se koristiti određeni programi, zasnovani na ciljevima časa, dok su funkcije nastavnika i računara različite. Softverski alati za efikasnu upotrebu u obrazovnom procesu treba da odgovaraju toku specijalističkog obrazovanja iz hemije, da imaju visok stepen vidljivosti, lakoće upotrebe, da doprinose formiranju opšteobrazovnih i eksperimentalnih veština, generalizaciji i produbljivanju znanja itd.
Kompjuterske tehnologije u nastavi hemije u školi: stanje i izgledi.
Što se tiče nastave hemije, uz povećanje motivacije za učenje kroz korišćenje računara u nastavi, povećanje stepena individualizacije učenja i mogućnosti organizovanja operativne kontrole nad usvajanjem znanja, računarske tehnologije se mogu efikasno koristiti za formiraju osnovne pojmove neophodne za razumevanje mikrokosmosa (struktura atoma, molekula), važne hemijske koncepte kao što su "hemijska veza", "elektronegativnost", u proučavanju visokotemperaturnih procesa (obojena i crna metalurgija), reakcije sa toksičnim supstancama (halogeni), dugotrajni hemijski eksperimenti (hidroliza nukleinskih kiselina) itd. Poznato je, međutim, da se u ovoj fazi kompjuterske tehnologije rijetko koriste u nastavi hemije u školi. Za to postoje razlozi, objektivni i subjektivni. Među prvom vrstom razloga, naravno, glavni su nedovoljna opremljenost opšteobrazovnih škola savremenim računarima i očigledno nedovoljan broj odgovarajućih računarskih programa. Ipak, proces informatizacije škola, iako sporo, je u toku. Kao subjektivni razlog moderno je spomenuti tzv. „fobiju od kompjutera“ koja se pripisuje predmetnim nastavnicima. Čini se da je ovaj faktor izmišljen. Predmetni nastavnici imaju značajan interes za korišćenje računarske tehnologije, bez obzira na godine i staž. Što je još važnije, savremeni obrazovni standardi daju nastavniku određenu slobodu u odabiru tema i naglašavanju prezentacije discipline koju predaje. Iskustvo upotrebe kompjuterskih tehnologija u nastavi hemije u školi nam omogućava da zaključimo da je za postizanje visokog obrazovnog efekta važno da ih se koristi sistematski, kako u fazi proučavanja gradiva, tako i u fazi operativne kontrole nad radom. asimilaciju znanja, a za to je potreban i širok spektar pedagoškog softvera (PPS). Nove mogućnosti koje su identifikovane kao rezultat analize nastavne prakse korišćenja nastavnog osoblja mogu značajno unaprediti obrazovni proces. To se posebno odnosi na predmete prirodno-naučnog ciklusa, uključujući hemiju, čije je proučavanje povezano s procesima koji su skriveni od direktnog posmatranja i stoga ih djeca teško percipiraju. PTS omogućava vizualizaciju ovakvih procesa, a istovremeno pruža mogućnost ponovnog ponavljanja i napredovanja u učenju brzinom pogodnom za svako dijete u postizanju razumijevanja određenog nastavnog materijala. Pedagoški softver, kao dio softvera za obrazovne svrhe, pruža i mogućnost upoznavanja sa savremenim metodama rada sa informacijama, intelektualizacije obrazovnih aktivnosti. Kao rezultat ankete sprovedene među nastavnicima, sastavljene prema konceptima preuzetim iz monografije I. Roberta „Savremene informacione tehnologije u obrazovanju“, upotreba ovih pedagoških softvera u nastavi hemije omogućava:
individualizirati i diferencirati proces učenja zbog mogućnosti učenja individualnom brzinom usvajanja gradiva;
vršenje kontrole uz povratnu informaciju, uz dijagnostiku grešaka i evaluaciju rezultata vaspitno-obrazovnih aktivnosti;
vršiti samokontrolu i samokorekciju;
sprovodi obuku u procesu usvajanja nastavnog materijala i samoobuke učenika;
vizualizirati obrazovne informacije koristeći vizualnu reprezentaciju ovog procesa na ekranu kompjutera, uključujući skrivene u stvarnom svijetu;
obavljati laboratorijske radove u uslovima simulacije u kompjuterskom programu stvarnog iskustva ili eksperimenta;
formirati kulturu vaspitne aktivnosti učenika i nastavnika.
Navedene mogućnosti mijenjaju strukturu tradicionalne predmetno-objektne pedagogije, u kojoj se učenik tretira kao subjekt obrazovne aktivnosti, kao osoba koja teži samoostvarenju. A virtuelizacija nekih procesa uz upotrebu animacije služi za formiranje vizuelno-figurativnog mišljenja učenika i efikasnije asimilacije nastavnog materijala.
Tako su eksperimenti upotrebe nastavnih i kontrolnih programa u procesu nastave hemije pokazali izvodljivost upotrebe ovakvih alata u obrazovnom procesu i potrebu da se nastavi rad na njihovoj implementaciji.
Drugi važan zaključak je da nije važan samo nastavni kadar, već i načini njihove upotrebe, odnosno preporuke za organizaciju nastave. Po pravilu, iskusnom nastavniku nije teško izraditi odgovarajuću lekciju na osnovu kompjuterskog programa. Za to je mladim nastavnicima potrebna pomoć u vidu okvirnih planova, metodičkih preporuka o korištenju nastavnog osoblja u različitim fazama nastave i u odjeljenjima sa različitim nivoima pripremljenosti učenika.
Dakle, najhitniji zadatak, čije će rješavanje omogućiti da se uvođenje računarskih tehnologija u nastavu predmeta prirodno-naučnog ciklusa pomakne sa „mrtve tačke“, razvoj nastavnog kadra i metoda za njihovu upotrebu. . Bilo bi veoma korisno udružiti napore zainteresovanih nastavnika hemije iz različitih regiona zemlje. Razmjena iskustava će svakako ubrzati kompjuterizaciju školskog obrazovnog procesa.
Primena računarskih modela u nastavi hemije
Među raznim vrstama pedagoških softvera ističu se oni koji koriste kompjuterske modele. Upotreba kompjuterskih modela omogućava ne samo povećanje vidljivosti i intenziviranje procesa učenja, već i radikalnu promjenu ovog procesa.
Modeli se mogu koristiti za rješavanje raznih problema. R.Yu. Shannon razlikuje pet tipova modela prema njihovoj funkcionalnoj namjeni: sredstva za razumijevanje stvarnosti, sredstva komunikacije, alati za predviđanje, sredstva za postavljanje eksperimenata, sredstva podučavanja i obuke. Potonji tip modela naziva se i obrazovni kompjuterski modeli (ECM).
U proučavanju školskog kursa hemije postoji nekoliko glavnih oblasti u kojima je upotreba UKM-a opravdana:
vizuelno predstavljanje objekata i pojava mikrosvijeta;
proučavanje proizvodnje hemijskih proizvoda;
modeliranje hemijskog eksperimenta i hemijskih reakcija.
Svi modeli koji se koriste u nastavi hemije mogu se podijeliti u dvije grupe prema nivou zastupljenosti objekata: modeli mikrokosmosa i modeli makrokosmosa. Modeli mikrokosmosa odražavaju strukturu objekata i promjene koje se u njima dešavaju na nivou njihove atomske i molekularne reprezentacije. Modeli makrosvijeta odražavaju vanjska svojstva simuliranih objekata i njihovu promjenu. Modeli takvih objekata kao što su hemijske supstance, hemijske reakcije i fizičko-hemijski procesi mogu se kreirati na nivou mikrokosmosa i na nivou makrokosmosa.
Prilikom izučavanja hemije učenici nailaze na objekte mikrosvijeta bukvalno od prvih časova, a naravno, CCM-i koji modeliraju takve objekte mogu postati neprocjenjivi pomagači, na primjer, u proučavanju strukture atoma, vrsta hemijskih veza, strukture materije. , teorija elektrolitičke disocijacije, mehanizmi hemijskih reakcija, stereohemijski pogledi, itd. Svi ovi navedeni modeli implementirani su u programima „1C: Tutor. Chemistry”, ChemLand, “Chemistry for All”, CS Chem3D Pro, Crystal Designer, “Sastavite molekulu”, “Animacije organskih reakcija” itd.
Modeli hemijskih reakcija, laboratorijski rad, hemijska proizvodnja, hemijski uređaji (kompjuterski modeli makrokosmosa) implementirani su u programima: “Hemija za sve - 2000”, “ChemClass”, ChemLab, IR i NMR Simulator itd. Slični modeli koriste se u slučajevima kada iz nekog razloga nije moguće obavljati laboratorijski rad u realnim uslovima i nema mogućnosti da se stvarno upoznaju sa proučavanim tehnološkim procesima.
Upotreba gore navedenog softvera u nastavi hemije ima sljedeće prednosti:
značajna količina materijala koji pokriva različite dijelove školskog kursa hemije;
poboljšana je vidljivost prezentacije materijala zbog boje, zvuka i kretanja;
prisutnost demonstracija onih kemijskih eksperimenata koji su opasni po zdravlje djece (na primjer, eksperimenti s otrovnim tvarima);
ubrzanje za 10-15% tempa lekcije zbog jačanja emocionalne komponente;
učenici pokazuju interesovanje za predmet i lako usvajaju gradivo (poboljšava se kvalitet znanja učenika).
Međutim, neki softverski proizvodi nisu bez nedostataka. Na primjer, jedan od glavnih nedostataka programa „1C: Tutor. Hemija” je nedostatak dijaloga između učenika i računara prilikom savladavanja nastavnog materijala i izvršavanja računskih zadataka. Ovo komplikuje i ograničava upotrebu ovog računarskog proizvoda od strane nastavnika u obrazovnom procesu u školi.
Samo organska saradnja nastavnika informatike i nastavnika hemije unaprediće proces nastave hemije. Na časovima informatike učenici izučavaju različite informacione tehnologije predstavljene u paketu Microsoft Office. Na primjer, studenti koji studiraju PowerPoint program već mogu kreirati prezentaciju (mini udžbenik u obliku slajdova) na posebnom materijalu iz udžbenika hemije. A za implementaciju mogućnosti obuke, testiranja i praćenja znanja učenika koristi se programski jezik Visual Basic for Applications (VBA) ugrađen u Microsoft Office, koji omogućava postavljanje obrazaca i kontrola na slajdove za vođenje dijaloga (interaktivno master šablone).
Velike mogućnosti za lični razvoj pruža korištenje interneta u obrazovnom procesu srednjoškolskih ustanova. Radno iskustvo pokazuje da u uslovima inovativne obrazovne ustanove sa odgovarajućom materijalnom bazom, korišćenje Internet/Intranet tehnologija otvara fundamentalno nove mogućnosti za kognitivno i kreativno samoostvarenje svih subjekata obrazovnog procesa.
Samorazvoj nastavnika različitih predmeta olakšava se samostalnim razvojem rada na internetu, korištenjem informacija objavljenih na njemu, u nastavi i u vannastavnom radu.
Učenici sa visokim nivoom kognitivne aktivnosti, koristeći internet, dobijaju proširen pristup informacijama koje ih zanimaju. Samostalno traže poruke o takmičenjima, olimpijadama, konferencijama, testiranjima itd.
Rad na internetu omogućava obrazovnoj instituciji i svakom učesniku u obrazovnom procesu da se uspješno uključi u jedinstven obrazovni prostor. Trenutno se realizuje višepredmetni projekat za učenje na daljinu „Internet škola“. Važan vaspitni aspekt ovakve mrežne aktivnosti je svijest o osjećaju odgovornosti za svoj rad, jer rezultat toga mogu cijeniti milioni korisnika Interneta.
2) Određeni skup alata - tehnički uređaji, oprema, laboratorijska oprema itd. - koristi se u naučnim aktivnostima. Trenutno je ova komponenta nauke od velike važnosti. Stepen opremljenosti naučnog rada određuje stepen njegove efikasnosti.
3) Skup metoda koje se koriste za sticanje znanja.
4) Poseban način organizovanja naučne delatnosti. Nauka je u savremenim uslovima najsloženija društvena institucija, koja uključuje tri glavne komponente: istraživanje (proizvodnja novih znanja); aplikacije (donošenje novih znanja u njihovu praktičnu upotrebu); obuka naučnog kadra. Sve ove komponente nauke organizovane su u obliku relevantnih institucija: univerziteta, instituta, akademija, istraživačkih instituta, projektantskih biroa, laboratorija itd.
Tako svaki naučnik, upuštajući se u naučno istraživanje, dobija na raspolaganje činjenični materijal akumuliran tokom razvoja njegove naučne oblasti – rezultate posmatranja i eksperimenata; rezultati generalizacije činjeničnog materijala, izraženi u relevantnim teorijama, zakonima i principima; naučne pretpostavke zasnovane na činjenicama, hipoteze koje treba dalje testirati; opšte teorijsko, filozofsko tumačenje principa i zakona koje je otkrila nauka; ideološki stavovi; odgovarajuću metodologiju i tehničku opremu. Svi ovi aspekti i aspekti nauke postoje u bliskoj vezi jedni s drugima.
1.3 Uloga informacionih tehnologija u nauci i obrazovanju
U sadašnjoj fazi razvoja društva, informacione tehnologije (IT) počinju da igraju sve značajniju ulogu, posredujući i oblikujući interakciju ljudi, dobijanje i razmenu informacija. U naučnoj literaturi se ističu glavne karakteristike informacionih tehnologija, među kojima se mogu izdvojiti sljedeće i prijenos informacija u kratkom vremenu na različite točke - skladištenje velike količine informacija, njihov prijenos na bilo koju udaljenost u ograničenom vremenu, mogućnost interaktivne komunikacije i integracije sa drugim softverskim proizvodima.
Sfera nauke i obrazovanja doživjela je značajno uvođenje informacionih tehnologija u proces svog djelovanja. Upotreba informaciono-komunikacionih tehnologija (IKT) postala je sveprisutna praksa kako u školama tako i na visokoškolskim ustanovama. Personalni računari, interaktivne table, onlajn učenje su elementi zajedničke, jedinstvene, globalne mreže. Informacione tehnologije u nauci i obrazovanju doprinose automatizaciji i efikasnosti obrazovnog i kognitivnog procesa zbog ubrzanja obrade i prenosa informacija, realizacije radno intenzivnih zadataka.
Brojne sličnosti mogu se pronaći i u oblasti naučne djelatnosti i obrazovanja, čija automatizacija korištenjem novih informacionih tehnologija značajno ubrzava proces obrazovanja. Nedavno je količina naučnih i obrazovnih informacija značajno porasla. Čuvanje takvih informacija u papirnoj formi težak je zadatak, a ujedno i ekološki nesiguran, dok je informaciona tehnologija zgodan način da se smanji trošak prirodnih resursa i doprinese pogodnostima pohranjivanja naučnih i obrazovnih informacija. Prikupljanje i obrada informacija, velikih količina podataka zahvaljujući informacionoj tehnologiji je takođe automatizovana, što je omogućeno programima za pretraživanje interneta, najnovijim razvijenim softverskim paketima za obradu informacija, bazama podataka u bibliotekama i mnogim drugim informacionim tehnologijama koje smanjuju složenost rada. sa informacijama za humanitarne i tehničke specijalnosti. Prilikom izrade naučnih radova iz oblasti prirodnih nauka nema potrebe za ručnim proračunima, matematičke, hemijske i druge formule koje sadrže nekoliko faza proračuna rešavaju se mnogo brže zahvaljujući inženjerskim programima, kao i korišćenjem specijalizovanih uređivača informacija (MathCad). Vizualizacija naučnih podataka je moguća zahvaljujući grafičkim uređivačima, među kojima se može istaknuti CorelDRAW, matematičko modeliranje se implementira pomoću programa AutoCAD, prijenos obrazovnih dokumenata je pojednostavljen korištenjem štampača, skenera, a aktivno se koristi softverski paket Adobe u uređivanju dokumenata i fotografskih slika, kao iu njihovom prepoznavanju, gdje su lideri u upotrebi FineReader i Adobe Photoshop.
Sve veća količina naučnih i tehničkih informacija je besplatno dostupna. Međutim, potrebno je obrazovanje i obuka da bi se znalo kako pristupiti ovim informacijama i kako ih efikasno koristiti da bi se ostvarile potencijalne koristi koje one mogu donijeti na dobrobit društva u cjelini.
Istovremeno, IT je od suštinskog značaja za samo naučno istraživanje: omogućava naučnicima da sprovode osnovna i primenjena istraživanja, sarađuju i formiraju naučne međunarodne konzorcijume, sprovode eksperimente, upoređuju podatke, koordiniraju laboratorijske aktivnosti i dele rezultate sa kolegama i javnošću. Informacioni, digitalni svijet je i rezultat naučne aktivnosti i glavni faktor za dalje istraživačko i obrazovno djelovanje. Informacione tehnologije u velikoj mjeri određuju kakva će biti daljnja znanja o svijetu, kako će se stvarati i koristiti 10 .
U naučnoj djelatnosti, informacione tehnologije doprinose ubrzanju kako teorijskog razvoja tako i primijenjenog istraživanja. U teorijskom pogledu, informacione tehnologije su neophodne za:
Analiza podataka i matematički proračuni, tabele (Excel, Statistica, SPSS);
Grafičko modeliranje;
Automatsko prevođenje (PROMT);
Prepoznavanje teksta;
Sistemi donošenja odluka.
U fazi obrade rezultata naučno-istraživačkog rada najširu se koriste softverski alati koji omogućavaju matematičke proračune koristeći teoriju vjerovatnoće, teoriju grešaka, matematičku statistiku, vektorsku i rastersku analizu slike, što uvelike pojednostavljuje proces istraživanja i čini njegove rezultate preciznijim i vizualnijim. predstavljeni u obliku dijagrama, infografika i još mnogo toga.
Obrada istraživačkih informacija, koja se najčešće prikazuje u tabelarnom obliku, takođe se vrlo efikasno izvodi pomoću procesora za tabelarne proračune. Tabele se koriste u svim fazama studije.
Javna prezentacija obavljenog rada je sastavni dio procesa učenja, koji je olakšan prezentacijama sa izvještajima i porukama. Informaciona tehnologija pomaže da se pripremi ilustrativni materijal, kao i da se kvalitativno unaprijedi i proces i rezultat pripreme. Nemoguće je precijeniti nove informacije i tehničke mogućnosti u obrazovnom procesu.
Studentu se dodjeljuje ključna uloga u obrazovnom i kognitivnom procesu, dok je zadatak obrazovanja da ovlada potrebnim informacijama o disciplini koja se izučava, predmetu obuke. Međutim, potrebno je ne samo pružiti informacije, već i osigurati njihovo pamćenje i razviti vještinu korištenja primljenog materijala u svakodnevnoj praksi, što je uvelike olakšano informacijskom tehnologijom. Dva glavna načina sticanja znanja su deklarativni i proceduralni. U prvom slučaju koriste se računarski udžbenici, testovi, kontrolni programi, edukativni audio materijali i video zapisi, u drugom slučaju simulacijski modeli, programi igrica za učenike.
Za nastavnike se IT u obrazovanju može koristiti za rješavanje pitanja pripreme nastavnog materijala, elektronskih udžbenika, kreiranja informaciono-metodičke podrške za predmete koji se izučavaju, pripreme demonstracionih alata za podršku izvođenju nastave i automatizacije provjere znanja studenata. .
Postojeća sredstva kompjuterskih i telekomunikacionih tehnologija u oblasti obrazovanja omogućavaju realizaciju gotovo čitavog ciklusa obuke od predavanja do kontrolnih događaja. Upotreba računarske tehnologije u obrazovanju poboljšava kvalitet obrazovanja, stvara nova nastavna sredstva, sredstva efektivne interakcije između nastavnika i učenika i ubrzava prenos znanja. Upotreba IT učenja je efikasan metod za sisteme samoobrazovanja, kontinuirano obrazovanje, kao i za sisteme napredne obuke i prekvalifikacije. Glavne prednosti koje pruža korištenje IT u obrazovanju u odnosu na tradicionalno obrazovanje su sljedeće.
ULOGA INFORMACIONIH TEHNOLOGIJA U NAUCI I OBRAZOVANJU
Razvoj univerziteta inovativnim putem nemoguć je bez stvaranja i unapređenja infrastrukture informatizacije, koja se sastoji, prije svega, u informatizaciji intelektualne djelatnosti korištenjem informacionih i telekomunikacionih tehnologija. Savremene informacione tehnologije definišu se kao kontinuirani procesi obrade, skladištenja, prenosa i prikaza informacija u cilju efikasnog korišćenja informacionih resursa, računarske tehnologije i prenosa podataka u upravljanju sistemima različitih klasa i namena. Informacione tehnologije utiču na sve aspekte ljudske delatnosti, značajno povećavajući stepen automatizacije svih informacionih procesa, što je preduslov za ubrzavanje tempa naučno-tehnološkog napretka. Informacione tehnologije igraju važnu ulogu u obezbeđivanju informacione interakcije među ljudima, u sistemima pripreme i širenja informacija, u procesima dobijanja i gomilanja novih znanja. Osnova modernih informacionih tehnologija je: prijenos informacija na bilo koju udaljenost u ograničenom vremenu; interaktivni način rada; integracija sa drugim softverskim proizvodima; fleksibilnost u procesu promjene podataka i postavljanja zadataka; sposobnost pohranjivanja velike količine informacija na mašinski medij. U praksi se informacione tehnologije implementiraju korišćenjem softversko-hardverskih sistema koji se sastoje od personalnih računara sa potrebnim setom perifernih uređaja uključenih u lokalne i globalne računarske mreže, koji su opremljeni neophodnim softverom, čime se povećava stepen automatizacije, povećava efikasnost i jednog i drugog. obrazovni proces i naučnoistraživački rad. Savremene informacione tehnologije su osnova na kojoj je moguće graditi rad modernog univerziteta. Osim toga, sam sistem visokog obrazovanja je aktivan učesnik u razvoju informacionih tehnologija.
Informacione tehnologije povećavaju nivo efikasnosti u nauci i obrazovanju pojednostavljujući i ubrzavajući obradu, prenos, prezentaciju i skladištenje informacija; osiguranje tačnosti i kvaliteta zadataka koji se rješavaju; mogućnost realizacije ranije nerešivih zadataka; smanjenje vremena razvoja, intenziteta rada i troškova istraživačkog rada. Nauka i obrazovanje imaju mnoge iste zadatke. To se odnosi na informatičku podršku, korištenje matematičkih i intelektualno-logičkih metoda za rješavanje problema, obradu rezultata, upravljanje kako obrazovnim procesom tako i naučnim istraživanjima.
Efikasnost naučno-istraživačkog rada u velikoj meri je povezana sa stepenom upotrebe računarske tehnologije. Jedna od najefikasnijih metoda naučnog istraživanja - kompjuterski eksperiment - omogućava vam da proučavate ponašanje složenih sistema koje je teško fizički modelirati. Široko se koriste mogućnosti računarske tehnologije za logičko, funkcionalno i strukturno modeliranje, koriste se kako funkcijski orijentisani softverski alati, tako i univerzalni aplikativni sistemi kao što su Excel, QuattroPro, MathCad. U fazi obrade rezultata naučno-istraživačkog rada najviše se koriste softverski alati koji omogućavaju matematičke proračune korišćenjem teorije verovatnoće, teorije grešaka, matematičke statistike, vektorske i rasterske analize slike. Priprema naučnih radova bogatih matematičkim, hemijskim formulama koje imaju više nivoa rešava se korišćenjem specijalnih urednika za naučne dokumente, integrisanih sistema za matematička i inženjerska proračuna (npr. MathCad sistem). Priprema naučnih tekstova, jako zasićenih formulama, najefikasnija je u TEX sistemu, gde se skup formula izvodi posebnim jezikom. Softver za realizaciju zadataka teorijskih istraživanja obuhvata: biblioteke programa za numeričku analizu; specijalizovani sistemi za matematičke proračune i grafičku manipulaciju podacima i prezentaciju rezultata (npr. Statistica); tabele koje vam omogućavaju da izvršite različite proračune sa podacima predstavljenim u obliku tabele; alati koji uključuju elemente vještačke inteligencije (automatski sistemi prevođenja, na primjer, PROMT; sistemi za podršku odlučivanju i različiti ekspertni sistemi). Teorijska proučavanja tehničkih problema u pojedinim slučajevima treba da se obavljaju korišćenjem automatizovanog sistema za rešavanje inventivnih problema, koji pokriva sve faze tehničkog stvaralaštva od analize tehničkih sistema do traženja rešenja. Automatizacija postupka prikupljanja i obrade naučnih i tehničkih informacija obezbeđena je korišćenjem specijalizovanih sistema za pronalaženje informacija biblioteka i istraživačkih instituta, programa pretraživanja na Internetu, pretraživanja u bazama podataka (intenzitet rada organizovanja koji se posebno može značajno smanjen korišćenjem sistema optičkog prepoznavanja, koji obezbeđuje obradu skeniranih dokumenata i njihov izvoz u bazu podataka). Zadaci kompjuterizacije naučnog istraživanja najefikasnije se realizuju u okviru automatizovanih sistema naučnog istraživanja.
Informatizacija univerzitetskog obrazovanja je neophodan uslov kako za kvalitetnu obuku budućeg specijaliste u savremenim uslovima intenzivnog razvoja informaciono-komunikacionih tehnologija, tako i za podizanje konkurentskog nivoa univerziteta na tržištu obrazovnih usluga. U razvoju procesa informatizacije obrazovanja očituju se tendencije u formiranju sistema kontinuiranog obrazovanja, stvaranju jedinstvenog informatičkog obrazovnog prostora, aktivnom uvođenju novih sredstava i metoda nastave, usmjerenih na korištenje podataka. tehnologije obrade, tekstualnih, grafičkih i numeričkih informacija; multimedija i "virtuelna stvarnost"; umjetna inteligencija i obrazovanje na daljinu. Najčešće korišćena nastavna sredstva su onlajn nastavna sredstva, kompjuterski sistemi za učenje u multimedijalnom obliku, audio i video edukativni i informativni materijali. Za nastavnike se informacione tehnologije u obrazovanju mogu koristiti za rješavanje pitanja pripreme nastavnog materijala, elektronskih udžbenika, kreiranja informaciono-metodičke podrške za predmete koji se izučavaju, pripreme demonstracionih alata za podršku izvođenju nastave i automatizacije testiranja studenata. znanje. Automatizirana kontrola znanja učenika u obliku testiranja omogućava organiziranje centralizirane kontrole, omogućava vam da kontrolu učinite objektivnijom, neovisnom o subjektivnosti nastavnika, smanjuje ljudske i materijalne troškove, može značajno smanjiti vrijeme anketiranja i analize. , organizuju skladištenje materijala i rezultata ispitivanja u elektronskom obliku, povećavaju sadržaj informacija i jasnoću rezultata. Upotreba računarske tehnologije u obrazovanju omogućila je unapređenje kvaliteta obrazovanja, stvaranje novih sredstava obrazovnog uticaja, sredstava efektivne interakcije između nastavnika i učenika, te ubrzanje prenosa znanja. Upotreba obrazovnih informacionih tehnologija je efikasan metod za sisteme samoobrazovanja, kontinuirano obrazovanje, kao i za sisteme napredne obuke i prekvalifikacije. Glavne prednosti upotrebe informacionih tehnologija u obrazovanju u odnosu na tradicionalno učenje uključuju: informaciona tehnologija značajno proširuje mogućnosti obrazovnih informacija (upotreba boja, grafike, zvuka, animacije omogućava vam da ponovo kreirate realno okruženje aktivnosti); omogućavaju značajno povećanje motivacije učenika za učenje; doprinose najširem otkrivanju sposobnosti polaznika, aktiviranju njihove mentalne aktivnosti; formiranje refleksije (učenik ima priliku da vizualizira rezultat svojih postupaka, odredi fazu rješavanja problema u kojoj je greška napravljena i ispravi je). Informacione tehnologije u obrazovnom procesu se uglavnom koriste prilikom prezentacije novog materijala (npr. prezentacijski program Power Point); izvođenje virtuelnog laboratorijskog rada uz korištenje programa obuke; konsolidacija prezentiranog materijala (obuka - razni programi obuke); u sistemima kontrole i verifikacije (testiranje sa evaluacijom, kontrolni programi); za samostalan rad studenata (tutorijali, enciklopedije i dr.); tokom tele- i video-konferencija. Iskustvo komunikacije sa studentima pokazuje da upotreba kompjuterizovanih sistema učenja omogućava povećanje brzine traženja potrebnih informacija, njihovu vidljivost, povećava ulogu samostalnog rada učenika, kvalitet povratnih informacija, efikasnost treninga od strane učenika. najmanje 30%.
Brza kompjuterizacija gotovo svih oblasti znanja zahteva razmatranje informacionih tehnologija kao važne komponente fundamentalne obuke specijaliste, kao aktuelnog naučnog i obrazovnog pravca – sveučilišne discipline koja se brzo razvija „Kompjuterske tehnologije u nauci i obrazovanju“. Kao rezultat izučavanja predmeta, studenti stiču veštine i sposobnosti za primenu u praksi: sredstva telekomunikacionog pristupa izvorima naučnih informacija; mogućnosti interneta za organizaciju operativne razmjene između istraživačkih grupa; metode matematičkog modeliranja, korištenjem softverskih paketa za obradu podataka. Po pravilu, rezultat obuke studenata u okviru ovog predmeta je gotov elektronski priručnik iz oblasti istraživanja ili obrazovno-metodološke aktivnosti budućeg specijaliste. Zahvaljujući izvođenju nastave iz discipline „Računarske tehnologije u nauci i obrazovanju“, univerzitet je dobio priliku da na jedinstvenoj sistemskoj osnovi osposobljava visokokvalifikovane kadrove u širokom spektru oblasti savremenih informaciono-komunikacionih tehnologija.
Poznato je da je nauka polje djelovanja usmjereno na stjecanje novih znanja, koje se ostvaruje uz pomoć naučnog istraživanja (SR).
Svrha naučnog istraživanja je proučavanje određenih svojstava predmeta (procesa, fenomena) i na osnovu toga razvijanje teorije ili dobijanje generalizovanih zaključaka neophodnih za praksu.
Prema namjeni, naučna istraživanja se dijele na fundamentalna, primijenjena i razvojna.
Fundamentalni (FNI) su povezani sa proučavanjem novih pojava i zakona prirode, sa stvaranjem novih principa istraživanja (fizika, matematika, biologija, hemija itd.).
Primijenjena istraživanja (PRS) pronalaze načine za korištenje zakona prirode i naučnih saznanja stečenih u FSR-u u praktičnim ljudskim aktivnostima.
Razvoj je proces stvaranja nove opreme, sistema, materijala i tehnologija, uključujući pripremu dokumenata za implementaciju rezultata PNI u praksu.
Realizacija ciljeva istraživanja vrši se na osnovu metoda. Metoda je način da se postigne cilj, program za konstruisanje i primenu teorije. Naučno-istraživačke metode dijele se u sljedeće grupe: empirijske, eksperimentalne i teorijske. Posebnu grupu čine metode naučnog i tehničkog stvaralaštva (NTT).
Empirijska istraživanja se provode s ciljem prikupljanja sistematskih informacija o procesu. U ovom slučaju se koriste metode: posmatranje, registracija, mjerenje, anketno ispitivanje, testovi, ekspertska analiza.
Eksperimentalni nivo NI je proučavanje svojstava objekta prema specifičnom programu.
Teorijska istraživanja se sprovode s ciljem razvoja novih metoda za rješavanje naučnih i tehničkih problema, uopštavanja i objašnjenja empirijskih i eksperimentalnih podataka, utvrđivanja općih obrazaca i njihovog formaliziranja.
Na posljednja dva nivoa koriste se metode modeliranja, metode analize i sinteze, logičke konstrukcije (pretpostavke, zaključci), analogije, idealizacije.
NTT koristi kako navedene opšte naučne metode tako i heurističke tehnike za efikasno rešavanje kreativnih problema, koje doprinose najbržem pronalaženju rešenja (uvida), tj. razni originalni nalazi.
Racionalna organizacija istraživanja izgrađena je na principima sistematskog pristupa i može se shematski prikazati na sljedeći način: prikupljanje i obrada empirijskih naučnih i tehničkih informacija (rezultati empirijskog istraživanja podvrgavaju se teorijskoj analizi i eksperimentalnoj provjeri), zatim, koristeći različite metode, obrađuju se rezultati, modeliranje različitih procesa, interpretacija itd., zaokružuje proces formalizacije, predstavljanja i objavljivanja rezultata. Ovi rezultati predstavljaju nove informacije koje postaju dostupne širokom krugu istraživača.
Na osnovu zadataka naučno-istraživačkog rada i redosleda njihovog sprovođenja moguće je odrediti sledeće glavne pravce racionalne upotrebe informacionih tehnologija u naučnoistraživačkom radu:
1. Prikupljanje, čuvanje, pretraživanje i izdavanje naučnih i tehničkih informacija (NTI).
2. Izrada istraživačkih programa, izbor opreme i eksperimentalnih uređaja.
3. Matematički proračuni.
4. Rješavanje intelektualno - logičkih problema.
5. Modeliranje objekata i procesa.
6. Upravljanje eksperimentalnim objektima.
7. Registracija i kompjuterski unos eksperimentalnih podataka.
8. Obrada jednodimenzionalnih i višedimenzionalnih (slike) signala.
9. Generalizacija i evaluacija rezultata istraživanja.
10. Registracija i prezentacija rezultata naučnog istraživanja.
11. Upravljanje istraživačkim radom (R&D).
Najefikasnije je kada se ovi zadaci realizuju u okviru automatizovanih istraživačkih sistema (ASRS).
Sistematskim pristupom istraživanje počinje prikupljanjem i prethodnom obradom NTI na temu istraživanja. Ove informacije mogu uključivati informacije o napretku u oblasti istraživanja, originalnim idejama, otkrivenim efektima, naučnom razvoju, tehničkim rješenjima itd.
Svrha ove faze je dobiti odgovore na sljedeća pitanja:
2. Koja su poznata rješenja za temu istraživanja?
3. Koje poznate metode i sredstva se koriste za rješavanje problema koji se proučavaju?
4. Koji su nedostaci poznatih rješenja i kako ih pokušavaju prevazići?
Detaljno proučavanje informacija o predmetu istraživanja omogućava vam da eliminišete rizik od gubljenja vremena na već riješen problem, da detaljno proučite cijeli niz pitanja na temu koja se proučava i da pronađete naučno i tehničko rješenje koje zadovoljava visok nivo.
Glavni izvor informacija su naučni dokumenti, koji prema načinu prezentacije mogu biti tekstualni, grafički, audiovizuelni i mašinski čitljivi.
Naučni dokumenti se dijele na primarne i sekundarne, objavljene i neobjavljeni.
Primarni dokumenti su knjige, brošure, časopisi (časopisi, radovi), naučno-tehnički dokumenti (standardi, smjernice). Ovdje je važna i patentna dokumentacija, što znači publikacije koje sadrže informacije o otkrićima, izumima itd.
Sekundarni dokumenti sadrže kratak sažetak informacija iz jednog ili više primarnih dokumenata: referentnih knjiga, apstraktnih izdanja, bibliografskih indeksa itd.
Prikupljanje i obrada NTI se može obaviti na sljedeće načine:
Upitnik, intervju, stručna anketa itd. ali osnova je
Rad sa naučno-tehničkom dokumentacijom, što uključuje pretragu, upoznavanje, proučavanje dokumenata i sistematizaciju informacija.
Pretraživanje se vrši u katalozima, sažetcima i bibliografskim publikacijama. Automatizacija ovog postupka je obezbeđena upotrebom specijalizovanih sistema za pronalaženje informacija (IPS) biblioteka i istraživačkih instituta (RI), elektronskim katalozima, pretraživanjem u mašinski čitljivim bazama podataka (DB), kao i korišćenjem programa za pretraživanje u mrežama. Internet .
Mora se imati na umu da se IPS dijele na:
Dokumentarni, koji vam omogućava da radite sa punim tekstovima ili adresama dokumenata;
faktografski, koji daju potrebne informacije iz dostupnih dokumenata;
Informaciono-logičke (inteligentne) predstavljaju informacije dobijene kao rezultat logičke pretrage i ciljanog odabira u automatizovanom režimu.
Ako u bazi postoje puni tekstovi dokumenata, ovi alati omogućavaju implementaciju procedure upoznavanja. Često su za to sasvim dovoljni apstrakti ili napomene dokumenata.
U razvoju i automatizaciji NTI-a, operacije kao što su:
Formiranje izvoda - izrada kartoteke;
Ekstrahiranje fragmenata dokumenata pomoću uređivača teksta;
Kreiranje hipertekstualnih dokumenata (strukturiranih).
Kreiranje lokalnih (po problemu) baza podataka i baza znanja (KB).
Dakle, upotreba informacionih tehnologija pomaže da se poveća efikasnost naučnog istraživanja u svim njegovim fazama (smanjenje nekih troškova resursa, omogućava daljinski pristup dokumentima, automatizacija nekih operacija). Osim toga, informaciona tehnologija osigurava tačnost registracije podataka, au nekim slučajevima proširuje i listu samih podataka koji se mogu registrirati. Neke oblasti naučnog istraživanja uopće ne mogu postojati bez odgovarajućih tehnologija (na primjer, kompjuterska simulacija).
Slične informacije.
Glavni pravci racionalne upotrebe IT u naučnoistraživačkom radu: 1. Prikupljanje, skladištenje, pretraživanje i izdavanje naučno-tehničkih informacija (NTI). 2. Izrada naučnoistraživačkih programa (SR), izbor opreme i eksperimentalnih uređaja. 3. Matematički proračuni. 4. Rješenje intelektualno-logičkih problema. 5. Modeliranje objekata i procesa. 6. Upravljanje eksperimentalnim objektima. 7. Registracija i kompjuterski unos eksperimentalnih podataka. 8. Obrada jednodimenzionalnih i višedimenzionalnih (slike) signala. 9. Generalizacija i evaluacija rezultata istraživanja. 10. Registracija i prezentacija rezultata naučnog istraživanja. 11. Upravljanje istraživačkim radom (R&D).
IT U FAZI PRIKUPLJANJA I PRETHODNE OBRADE Svrha ove faze je da se odgovori na sljedeća pitanja: 1. Koji autori ili naučne grupe su uključeni u sličnu temu? 2. Koja su poznata rješenja za temu istraživanja? 3. Koje poznate metode i sredstva se koriste za rješavanje problema koji se proučavaju? 4. Koji su nedostaci poznatih rješenja i kako ih pokušavaju prevazići? Dubinsko proučavanje informacija o predmetu istraživanja omogućava vam da eliminišete rizik od gubljenja vremena na već riješen problem, detaljno proučite cijeli niz pitanja na temu koja se proučava i pronađete naučno i tehničko rješenje koje zadovoljava visoki nivo. Glavni izvor informacija su naučni dokumenti, koji prema načinu prezentacije mogu biti tekstualni, grafički, audiovizuelni i mašinski čitljivi.
NAUČNI DOKUMENTI SE PODJELE NA primarne i sekundarne, objavljene i neobjavljene. Primarni dokumenti su knjige, brošure, časopisi (časopisi, radovi), naučno-tehnički dokumenti (standardi, smjernice). Ovdje je važna i patentna dokumentacija (publikacije koje sadrže informacije o otkrićima, izumima itd.); Neobjavljeni primarni dokumenti uključuju: naučne izvještaje, disertacije, deponirane rukopise, itd.; Sekundarni dokumenti sadrže kratak sažetak informacija iz jednog ili više primarnih dokumenata: referentnih knjiga, apstraktnih izdanja, bibliografskih indeksa itd.
NAČINI PRIKUPLJANJA I OBRADE NTI upitnika, intervjua, stručnih anketa i dr., rad sa naučno-tehničkom dokumentacijom, što uključuje pretragu, upoznavanje, razradu dokumenata i sistematizaciju informacija. Pretraživanje se vrši u katalozima, sažetcima i bibliografskim publikacijama. Automatizacija ovog postupka je obezbeđena korišćenjem specijalizovanih sistema za pronalaženje informacija (IPS) biblioteka i istraživačkih instituta (NII), elektronskih kataloga, pretraživanjem u mašinski čitljivim (DB), kao i korišćenjem programa za pretraživanje interneta.
NAČINI DOBIJANJA INFORMACIJA rad sa književnim materijalom; zahtjevi organizacijama koje posjeduju informacije (državne i javne obrazovne organizacije); angažovanje konsultanata ili stručnjaka; traženje informacija u automatizovanim informacionim sistemima; pretraživanje u resursima računalne mreže; sopstvena zapažanja. Pretraživanje informacija može biti - ciljano (na formalnim osnovama); - semantički (u smislu, sadržaju); - dokumentarni; - činjenično, itd.
KLASIFIKACIJA SISTEMA ZA PRETRAŽIVANJE INFORMACIJA dokumentarni, koji omogućava rad sa punim tekstovima ili adresama dokumenata; faktografski, koji daju potrebne informacije iz postojećih dokumenata; informacijsko-logičke (inteligentne) predstavljaju informacije dobijene kao rezultat logičke pretrage i ciljanog odabira u automatiziranom načinu rada. Ako u bazi postoje puni tekstovi dokumenata, ovi alati omogućavaju implementaciju procedure upoznavanja. Često su za to sasvim dovoljni apstrakti ili napomene dokumenata. Složenost organizovanja tabelarnih baza podataka može se značajno smanjiti korišćenjem sistema optičkog prepoznavanja (na primer, FineReader), koji omogućavaju obradu skeniranih dokumenata i njihov izvoz u bazu podataka.
IT U TEORIJSKIM ISTRAŽIVANJIMA Obim TI zavisi od specifičnosti i složenosti problema. U opštem slučaju, može uključivati sljedeće korake: 1. Postavljanje zadatka, gdje se utvrđuju ciljevi studije, najefikasniji načini implementacije. Ponekad se formira hipoteza koja uslovno objašnjava fenomen. 2. Izrada modela procesa funkcionisanja objekta koji se proučava. TI obično koristi matematičke, informacione ili logičke modele fenomena. 3. Izbor metoda za konstruisanje modela i njihova verifikacija. 4. Razvoj algoritama i softverskih alata za implementaciju modela. 5. Izvođenje matematičkih proračuna ili obrada informacionih algoritama. 6. Analiza rezultata dobijenih logičkim rasuđivanjem i zaključcima, formulisanje rezultata istraživanja.
IT U NAUČNOM ISTRAŽIVANJU Najčešće se koristi u matematičkim proračunima. Softver za ovu oblast je uslovno podeljen u sledeće kategorije: 1. Programske biblioteke za numeričku analizu, koje se takođe dele na biblioteke opšte namene (SSP, NAG paketi) i visoko specijalizovane pakete usmerene na rešavanje određene klase problema (MicroWay - matrice, transformacija Fourier). 2. Specijalizovani sistemi za matematičke proračune i grafičku manipulaciju podacima i prezentaciju rezultata (Phaser - diferencijalne jednačine, Statgraf - statistička analiza), Eureca, Statistica. 3. Dijaloški sistemi matematičkih proračuna sa deklarativnim jezicima koji omogućavaju formulisanje problema na prirodan način (MuMath, Reduce, MathCad, Matlab, Mathematica). 4. Tabele (ET), koje vam omogućavaju da izvršite različite proračune sa podacima predstavljenim u tabelarnom obliku (Supercalc, Quattro Pro, Excel).
IT U NAUČNOM EKSPERIMENTU, SIMULACIJA I OBRADA REZULTATA NI Glavni zadaci eksperimentalnog istraživanja (EI): 1. Svrsishodno posmatranje funkcionisanja objekta radi dubljeg proučavanja njegovih svojstava. 2. Provjera valjanosti radnih hipoteza za razvoj teorije pojava na ovoj osnovi. 3. Utvrđivanje zavisnosti različitih faktora koji karakterišu pojavu, za naknadnu upotrebu pronađenih zavisnosti u projektovanju ili upravljanju objektima koji se proučavaju. EI uključuje faze pripreme eksperimenta, provođenja istraživanja i obrade rezultata.
OPIS FAZA EKSPERIMENTALNOG ISTRAŽIVANJA U pripremnoj fazi utvrđuju se ciljevi i zadaci EI, izrađuje metodologija i program za njeno sprovođenje. Ova faza uključuje i odabir potrebne opreme i mjernih instrumenata. Prilikom razvoja EI programa, oni imaju tendenciju da smanje količinu i složenost posla, pojednostave eksperiment bez gubitka točnosti i pouzdanosti rezultata. S tim u vezi, ova faza EI zahtijeva rješavanje problema određivanja minimalnog broja eksperimenata (mjerenja) koji najefikasnije pokriva područje moguće interakcije faktora utjecaja i osigurava njihovu pouzdanu ovisnost. Ovaj problem se rješava pomoću odjeljka matematičke statistike – planiranja eksperimenata, koji predstavlja neophodne metode za racionalnu organizaciju mjerenja podložnih slučajnim greškama.
OPIS FAZA EKSPERIMENTALNOG ISTRAŽIVANJA Fazu izvođenja samog istraživanja određuju specifičnosti objekta koji se proučava. Prema prirodi interakcije sredstava eksperimenta sa objektom, razlikuju se obični i model EI. U prvom je interakcija direktno na objektu, u drugom - na modelu koji ga zamjenjuje. Metoda modeliranja objekata i procesa je glavna u naučnom eksperimentu. Razlikovati: Fizičko modeliranje se izvodi na posebnim instalacijama. VT se koriste za kontrolu procesa eksperimenta, prikupljanje podataka o registraciji i njihovu obradu. Za analogno modeliranje koriste se analogni kompjuteri koji omogućavaju kreiranje i istraživanje analognih modela koji se mogu opisati istim diferencijalima. jednačine sa procesom koji se proučava. Matematičko modeliranje uključuje istraživanje ne samo uz pomoć čisto matematičkih modela. Ovdje se također koriste informacioni, logički, simulacijski i drugi modeli i njihove kombinacije.
MATEMATIČKO MODELIRANJE Preporučljivo je koristiti PS razvijen od strane stručnjaka koristeći najnovija dostignuća primijenjene matematike i programiranja. Mogućnosti savremenih softverskih sistema, u pogledu kompjuterske grafike, uključujući parametrizaciju, upotrebu fraktalnih metoda, dinamiku boja, animaciju itd., daju dovoljnu jasnoću rezultata. VT pronalazi najširu primjenu za: logičko, funkcionalno i strukturno modeliranje elektronskih kola; modeliranje i sinteza sistema automatskog upravljanja; modeliranje mehaničkih i termičkih režima konstrukcija, mehanika gasova i tečnosti. U ovom slučaju se koriste stotine funkcionalno orijentisanih softverskih sistema (npr. MICRO - Logic, ANSYS, DesignLAB), kao i univerzalni aplikativni sistemi (ET - Excel, QuattroPro, MathCad sistem).
IT U OBLIKOVANJU REZULTATA NI Rezultati NI mogu se predstaviti u formi izveštaja, izveštaja, članka itd., u čijem dizajnu se trenutno široko koriste IT alati. Proces izrade naučnog dokumenta obuhvata: 1. Pripremanje tekstualnog dela koji sadrži formule i specijalne znakove. 2. Formiranje tabela i njihov grafički prikaz. 3. Priprema ilustracija u obliku dijagrama, crteža, crteža, grafikona, dijagrama. 4. Gramatička i leksička kontrola. 5. Uvezite crteže i grafiku iz drugih sistema. 6. Direktni i povratni transferi. 7. Formatiranje i štampanje dokumenta.
PS ZA IZRADU NAUČNIH TEKSTOVA osim tekstualnih uređivača koriste se: 1. Za generisanje tabelarnih informacija - ET alati (Excel, QuattroPro) korišćenjem mogućnosti grafičkog prikaza. 2. Za izradu složenih grafičkih ilustracija - sistemi poslovne grafike (Corel Draw) i geometrijsko modeliranje (AutoCAD). 3. Za efektivnu gramatičku kontrolu teksta - specijalizovani sistemi kao što su Orfo, Lingvo Corrector, Propis. 4. Za kreiranje fotografije - alati za optičko prepoznavanje, alati za uređivanje i digitalna fotografija (FineReader, Adobe Photoshop, itd.). 5. Za automatizovano prevođenje - Prompt, Socrat sistemi.
UPUTSTVA ZA SVEOBUHVATNU IZRADU DOKUMENTA 1. Upotreba integrisanih softverskih sistema koji omogućavaju u okviru jednog sistema izradu teksta, tabela, grafikona (Framework, Works). 2. Upotreba kompleksa međusobno povezanih programa unutar jedne operativne ljuske (MS Office uključuje nezavisne MS Word, Excel, itd., koji imaju mehanizam za efikasnu razmjenu podataka). 3. Hipermedijski i multimedijalni sistemi.
PRIORITETNE NAUČNE OBLASTI MREŽNE IT PRIMENE Oblast ekologije, zaštite životne sredine, medicine, biologije povezana je sa metodama za procenu parametara životne sredine, metodama za analizu i predviđanje katastrofa, tehnologijama za procenu rizika od ekološki opasnih industrija, analizom prognoziranja i donošenja odluka u veza sa hitnim situacijama, projektovanje sistema ekološke opreme, dijagnostičkih sistema i sistema odlučivanja u medicini i biologiji (uključujući telemedicinu)
