Informacijska tehnologija u obrazovanju trenutno je nužan uvjet za prijelaz društva u informacijsku civilizaciju. Suvremene tehnologije i telekomunikacije omogućuju promjenu prirode organizacije odgojno-obrazovnog procesa, potpuno uživljavanje učenika u informacijsko-obrazovno okruženje, unaprjeđenje kvalitete obrazovanja te motiviranje procesa percepcije informacija i stjecanja znanja. Nove informacijske tehnologije stvaraju okruženje za računalno-telekomunikacijsku podršku organizaciji i upravljanju u različitim područjima djelatnosti, pa tako i obrazovanju. Integracija informacijskih tehnologija u obrazovne programe provodi se na svim razinama: školskom, sveučilišnom i poslijediplomskom obrazovanju.
Stalno usavršavanje obrazovnog procesa, zajedno s razvojem i restrukturiranjem društva, uz stvaranje jedinstvenog sustava kontinuiranog obrazovanja, karakteristično je obilježje obrazovanja u Rusiji. Reforma školstva koja se provodi u zemlji ima za cilj uskladiti sadržaj obrazovanja sa suvremenom razinom znanstvenih spoznaja, povećati učinkovitost cjelokupnog odgojno-obrazovnog rada i pripremiti učenike za aktivnosti u prijelazu u informacijsko društvo. Stoga informacijske tehnologije postaju sastavni dio odgojno-obrazovnih sadržaja, sredstvo optimizacije i povećanja učinkovitosti odgojno-obrazovnoga procesa, a pridonose i ostvarivanju mnogih načela razvojnoga obrazovanja.
2.1. GLAVNI PRAVCI
Glavna područja primjene informatike u školskom obrazovnom procesu su:
razvoj pedagoških softvera za različite namjene;
razvoj obrazovnih web stranica;
izrada metodičkih i didaktičkih materijala;
implementacija upravljanja stvarnim objektima (edukativni botovi);
organiziranje i provođenje računalnih eksperimenata s virtualnim modelima;
provođenje ciljanog pretraživanja informacija različitih oblika u globalnim i lokalnim mrežama, njihovo prikupljanje, akumuliranje, pohranjivanje, obrada i prijenos;
obrada rezultata pokusa;
organizacija intelektualnog slobodnog vremena za studente.
Trenutno se najviše koriste integrirane lekcije s multimedijom. Edukativne prezentacije postaju sastavni dio treninga, no ovo je samo najjednostavniji primjer korištenja informatike.
U posljednje vrijeme učitelji stvaraju i implementiraju vlasnički pedagoški softver koji odražava određeno predmetno područje, u jednoj ili drugoj mjeri implementira tehnologiju za njegovo proučavanje i osigurava uvjete za različite vrste obrazovnih aktivnosti. Tipologija pedagoških softvera koji se koriste u obrazovanju vrlo je raznolika: obrazovni; simulatori; dijagnostički; kontrolni; modeliranje; igrica
U obrazovnom procesu visokoškolske ustanove studij informatike podrazumijeva rješavanje problema na nekoliko razina:
korištenje informacijske tehnologije kao sredstva obrazovanja i spoznaje, što se izvodi u kolegiju Informatika;
informacijske tehnologije u profesionalnom djelovanju, što je u središtu opće stručne discipline "Informacijske tehnologije", koja ispituje njihovu teoriju, sastavnice i metodologiju;
izobrazba u primijenjenim informacijskim tehnologijama, usmjerena na specijalnost, namijenjena organizaciji i upravljanju specifičnim profesionalnim aktivnostima, koja se proučava u disciplinama specijalizacija.
Na primjer, disciplina "Informacijske tehnologije u ekonomiji" i sinonim "Informacijske tehnologije u menadžmentu" uključene su u obrazovni program za studente ekonomskih specijalnosti. Suvremeni ekonomist mora biti sposoban donositi informirane odluke na temelju tokova informacija, a osim tradicionalnih ekonomskih znanja student mora poznavati procese obrade podataka i posjedovati vještine izgradnje informacijskih sustava.
Metodički materijali o ovim disciplinama brojni su tiskani, elektronički, a popraćeni su različitim aplikacijama i aplikacijskim programima. Prilično je teško sami razumjeti takvo obilje predloženog materijala. Uzmemo li, primjerice, samo podatak koliko se izvora nudi na internetu: popis preporučene literature, interaktivni priručnici i online udžbenici, sažeci itd. Za upit korisnika “Disciplina “Informacijske tehnologije u ekonomiji” tražilica Google daje više od 400 tisuća poveznica.
Samo kvalificirani nastavnik specijalist može pomoći u razumijevanju trenutne situacije i pomoći u svladavanju nastavnog gradiva: on ne samo da organizira samostalni rad studenata (sažeci, provjera znanja, testovi i tečajevi), već pod uvjetima vremenskih propisa za proučavanje discipline, zna odabrati najvažnije aspekte za proučavanje. Trenutačno učitelji, slijedeći slične ciljeve, stvaraju originalne pedagoške softverske alate, implementirane u multimedijskom i hipermedijskom obliku na CD-ima i DVD-ima, na web stranicama na Internetu.
Poslijediplomsko obrazovanje također je usmjereno na implementaciju informatike: nastavni planovi i programi studenata diplomskih studija i pristupnika u mnogim znanstvenim područjima uključuju discipline vezane uz proučavanje i primjenu informacijskih tehnologija u znanstvenoj i stručnoj djelatnosti. Na Orjolskom državnom institutu za umjetnost i kulturu, diplomirani studenti i pristupnici svih specijalnosti proučavaju disciplinu "Informacijske tehnologije u znanosti i obrazovanju" već u prvoj godini diplomskog studija. Svrha ovog predmeta je da studenti ovladaju osnovnim metodama i sredstvima korištenja suvremenih informacijskih tehnologija u istraživačkim i obrazovnim aktivnostima, da podignu razinu znanja znanstvenog novaka u području korištenja računalnih tehnologija pri provođenju znanstvenog eksperimenta, da organizirati pomoć diplomantu u znanstveno-istraživačkom radu, izradi članaka, teza, izvješća i disertacije.
Povećanje razine informatičke osposobljenosti studenata, povećanje broja i širenje varijanti vlastitog pedagoškog softvera, uporaba novih informacijskih tehnologija u znanosti i obrazovanju općenito jedan su od glavnih smjerova unaprjeđenja srednjeg stručnog, višeg i poslijediplomskog obrazovanja u našoj zemlji. zemlja.
2.2. PRIMJENA INFORMACIJSKE TEHNOLOGIJE U PROCES TRENINGA KEMIJE .
U nastavi kemije najprirodnije je korištenje računala, temeljeno na karakteristikama kemije kao znanosti. Na primjer, za modeliranje kemijskih procesa i pojava, laboratorijsku upotrebu računala u načinu sučelja, računalnu podršku procesu prezentiranja nastavnog materijala i praćenje njegove asimilacije. Računalno modeliranje kemijskih pojava i procesa potrebno je prije svega za proučavanje pojava i pokusa koje je gotovo nemoguće demonstrirati u školskom laboratoriju, ali ih je moguće demonstrirati pomoću računala.
Korištenje računalnih modela omogućuje otkrivanje bitnih veza predmeta koji se proučava, dublje identificiranje njegovih obrazaca, što u konačnici dovodi do bolje asimilacije materijala. Student može promjenom parametara istraživati pojavu, uspoređivati dobivene rezultate, analizirati ih i donositi zaključke. Na primjer, postavljanjem različitih vrijednosti za koncentraciju tvari koje reagiraju (u programu koji modelira ovisnost brzine kemijske reakcije o različitim čimbenicima), učenik može pratiti promjene u volumenu oslobođenog plina itd.
Drugi smjer korištenja računala u nastavi kemije je kontrola i obrada podataka kemijskih pokusa. IBM je razvio “Personal Scientific Laboratory” (PSL) - skup računala i programa za njih, raznih senzora i laboratorijske opreme, koji omogućavaju razne pokuse u kemijskom, kemijsko-fizikalnom i kemijsko-biološkom području. Ova uporaba računala korisna je jer učenicima usađuje istraživačke vještine, stvara kognitivni interes, povećava motivaciju i razvija znanstveno mišljenje.
Treće područje korištenja informatike u procesu nastave kemije je programska podrška za predmet. Sadržaj obrazovnog softvera koji se koristi u nastavi kemije određen je ciljevima nastave, sadržajem i redoslijedom izlaganja nastavnog gradiva. S tim u vezi, sav softver koji se koristi za računalnu podršku procesu učenja kemije može se podijeliti na programe:
referentni vodiči o određenim temama;
rješavanje računskih i eksperimentalnih problema;
organizacija i izvođenje rada u laboratoriju;
kontrola i ocjenjivanje znanja.
Za svaki pojedini sat mogu se koristiti određeni programi, ovisno o ciljevima sata, dok su funkcije nastavnika i računala različite. Softverski alati za učinkovito korištenje u obrazovnom procesu moraju odgovarati tečaju kemije specijalizirane obuke, imati visok stupanj jasnoće, jednostavnosti korištenja, pridonijeti formiranju općih obrazovnih i eksperimentalnih vještina, generalizaciji i produbljivanju znanja itd.
Računalne tehnologije u nastavi kemije u školi: stanje i perspektive.
U odnosu na nastavu kemije, uz povećanje motivacije za učenje korištenjem računala u nastavi, povećanje razine individualizacije učenja i mogućnost organiziranja operativnog nadzora nad usvajanjem znanja, računalne tehnologije mogu se učinkovito koristiti za formiranje osnovni pojmovi potrebni za razumijevanje mikrosvijeta (struktura atoma, molekule), tako važni kemijski pojmovi kao što su "kemijska veza", "elektronegativnost", u proučavanju visokotemperaturnih procesa (obojena i željezna metalurgija), reakcije s otrovne tvari (halogeni), dugotrajni kemijski pokusi (hidroliza nukleinskih kiselina) itd. Poznato je, međutim, da se u ovoj fazi računalne tehnologije vrlo rijetko koriste u nastavi kemije u školi. Za to postoje razlozi, objektivni i subjektivni. Među prvom vrstom razloga, naravno, glavni su nedovoljna opremljenost suvremenih računala u srednjim školama i očito nedovoljan broj odgovarajućih računalnih programa. Ipak, proces informatizacije škola, iako sporo, napreduje. Kao subjektivni razlog u modi je spominjati tzv. “fobiju od računala” koja se pripisuje predmetnim nastavnicima. Ovaj se čimbenik čini nategnutim. Predmetni nastavnici imaju značajan interes za korištenje računalnih tehnologija, bez obzira na dob i radno iskustvo. Važnije je to što suvremeni obrazovni standardi daju nastavniku određenu slobodu u izboru tema i stavljanju naglasaka u izlaganju discipline koju predaje. Iskustvo korištenja računalnih tehnologija u nastavi kemije u školi omogućuje nam da zaključimo da je za postizanje visokog obrazovnog učinka njihova sustavna uporaba važna, kako u fazi proučavanja materijala, tako iu fazi operativne kontrole nad asimilacijom znanja, a to zahtijeva i široku paletu pedagoških softverskih alata (PPP). Nove mogućnosti identificirane kao rezultat analize pedagoške prakse korištenja nastavnog osoblja mogu značajno unaprijediti obrazovni proces. To se posebno odnosi na predmete prirodnih znanosti, uključujući kemiju, čije je proučavanje povezano s procesima koji su skriveni od izravnog promatranja i stoga ih je djeci teško uočiti. Nastavno osoblje omogućuje vizualizaciju takvih procesa, a istovremeno pruža mogućnost višekratnog ponavljanja i napredovanja u učenju brzinom koja je povoljna za svako dijete u postizanju razumijevanja ovog ili onog obrazovnog materijala. Pedagoški softver, kao dio obrazovnog softvera, također pruža mogućnost upoznavanja sa suvremenim metodama rada s informacijama i intelektualizacije obrazovnih aktivnosti. Kao rezultat ankete provedene među učiteljima, sastavljene prema konceptima preuzetim iz monografije I. Roberta „Suvremene informacijske tehnologije u obrazovanju“, korištenje ovih pedagoških softverskih alata u nastavi kemije omogućuje:
individualizirati i diferencirati proces učenja zbog mogućnosti učenja individualnom brzinom svladavanja gradiva;
provoditi praćenje s povratnim informacijama, dijagnosticiranje pogrešaka i ocjenjivanje rezultata odgojno-obrazovnih aktivnosti;
vježbati samokontrolu i samoispravljanje;
provoditi osposobljavanje u procesu svladavanja nastavnog gradiva i samoosposobljavanja učenika;
vizualizirati obrazovne informacije pomoću vizualnog prikaza ovog procesa na zaslonu računala, uključujući one skrivene u stvarnom svijetu;
izvoditi laboratorijske radove u uvjetima koji simuliraju stvarno iskustvo ili pokus u računalnom programu;
formirati kulturu obrazovnog djelovanja učenika i nastavnika.
Gore navedene mogućnosti mijenjaju strukturu tradicionalne subjekt-objekt pedagogije, u kojoj se učenik tretira kao subjekt obrazovne djelatnosti, kao individua koja teži samoostvarenju. A virtualizacija nekih procesa pomoću animacije služi za razvoj vizualnog i figurativnog razmišljanja kod učenika i učinkovitiju asimilaciju obrazovnog materijala.
Dakle, provedeni pokusi korištenja programa za poučavanje i praćenje u procesu nastave kemije pokazali su izvedivost korištenja takvih alata u obrazovnom procesu i potrebu daljnjeg rada na njihovoj implementaciji.
Drugi bitan zaključak je da nije važno samo nastavno osoblje, već i načini njihova korištenja, odnosno preporuke za organizaciju nastave. U pravilu, iskusnom učitelju nije teško razviti odgovarajuću lekciju na temelju računalnog programa. Za to je mladim učiteljima potrebna pomoć u obliku okvirnih planova, metodičkih preporuka o korištenju nastavnog osoblja u različitim fazama nastave iu razredima s različitim razinama pripremljenosti učenika.
Stoga je najhitniji zadatak, čije će rješavanje omogućiti pokretanje primjene računalnih tehnologija u nastavi prirodnih znanstvenih predmeta, razvoj nastavnog kadra i metoda za njihovu primjenu. Bilo bi vrlo korisno ujediniti napore zainteresiranih nastavnika kemije iz različitih regija zemlje. Razmjena iskustava svakako će ubrzati informatizaciju školskog obrazovnog procesa.
Primjena računalnih modela u nastavi kemije
Među različitim vrstama pedagoških programa ističu se oni koji koriste računalne modele. Korištenje računalnih modela omogućuje ne samo povećanje vidljivosti procesa učenja i njegovo intenziviranje, već i radikalnu promjenu tog procesa.
Modeli se mogu koristiti za rješavanje raznih problema. R.Yu. Shanon identificira pet vrsta modela prema njihovoj funkcionalnoj svrsi: sredstva za razumijevanje stvarnosti, sredstva komunikacije, alati za predviđanje, sredstva za postavljanje eksperimenata, sredstva podučavanja i obuke. Potonji tip modela također se naziva instrukcijski računalni modeli (TCM).
U proučavanju školskog tečaja kemije postoji nekoliko glavnih područja u kojima je upotreba CCM-a opravdana:
vizualno prikazivanje predmeta i pojava mikrosvijeta;
proučavanje proizvodnje kemijskih proizvoda;
modeliranje kemijskih pokusa i kemijskih reakcija.
Svi modeli koji se koriste u nastavi kemije mogu se prema razini zastupljenosti objekata podijeliti u dvije skupine: modeli mikrosvijeta i modeli makrosvijeta. Modeli mikrosvijeta odražavaju strukturu objekata i promjene koje se u njima događaju na razini njihove atomsko-molekularne reprezentacije. Modeli makrosvijeta odražavaju vanjska svojstva simuliranih objekata i njihove promjene. Modeli takvih objekata kao što su kemijske tvari, kemijske reakcije te fizikalni i kemijski procesi mogu se stvoriti na razini mikrokozmosa i na razini makrokozmosa.
Pri proučavanju kemije učenici se suočavaju s objektima mikrosvijeta doslovno od prvih lekcija, a naravno, CCM-ovi koji modeliraju takve objekte mogu postati neprocjenjivi pomoćnici, na primjer, pri proučavanju strukture atoma, vrsta kemijskih veza, strukture materije, teorija elektrolitičke disocijacije, mehanizmi kemijskih reakcija, stereokemijski prikazi i dr. Svi ovi navedeni modeli implementirani su u programe "1C: Tutor". Chemistry”, ChemLand, “Chemistry for Everyone”, CS Chem3D Pro, Crystal Designer, “Assemble a Molecule”, “Organic Reaction Animations” itd.
Modeli kemijskih reakcija, laboratorijskog rada, kemijske proizvodnje, kemijskih instrumenata (računalni modeli makrosvijeta) implementirani su u programima: “Kemija za sve - 2000”, “ChemClass”, ChemLab, IR i NMR Simulator i dr. Slični modeli koriste se u slučajevima kada iz nekog razloga nije moguće izvoditi laboratorijski rad u stvarnim uvjetima i nema mogućnosti stvarnog upoznavanja s tehnološkim procesima koji se proučavaju.
Korištenje gore navedenih softverskih alata u nastavi kemije ima sljedeće prednosti:
značajna količina materijala koji pokriva različite dijelove školskog tečaja kemije;
poboljšana je preglednost prezentacije materijala zahvaljujući boji, zvuku i pokretu;
prisutnost demonstracija onih kemijskih eksperimenata koji su opasni za zdravlje djece (na primjer, eksperimenti s otrovnim tvarima);
ubrzanje tempa lekcije za 10-15% zbog povećane emocionalne komponente;
učenici pokazuju interes za predmet i lako usvajaju gradivo (povećava se kvaliteta znanja učenika).
Međutim, neki softverski proizvodi nisu bez nedostataka. Na primjer, jedan od glavnih nedostataka programa "1C: Tutor". Kemija” je nedostatak dijaloga između učenika i računala prilikom svladavanja nastavnog gradiva i izvođenja računskih zadataka. To komplicira i ograničava učiteljevo korištenje ovog računalnog proizvoda u obrazovnom procesu u školi.
Samo organska suradnja između nastavnika informatike i nastavnika kemije pomoći će poboljšanju procesa učenja kemije. Na nastavi informatike učenici proučavaju različite informacijske tehnologije predstavljene u paketu Microsoft Office. Na primjer, učenici koji uče program PowerPoint mogu sami izraditi prezentaciju (mini-udžbenik u obliku slajdova) na zasebnom materijalu iz udžbenika kemije. A za implementaciju mogućnosti obuke, testiranja i praćenja znanja učenika koristi se programski jezik Visual Basic for Applications (VBA) ugrađen u Microsoft Office koji omogućuje postavljanje obrazaca i kontrola za dijalog na slajdove (interaktivni master predlošci).
Velike mogućnosti za osobni razvoj pruža korištenje interneta u obrazovnom procesu srednjoškolskih ustanova. Iskustvo pokazuje da u uvjetima inovativne obrazovne ustanove koja ima odgovarajuću materijalnu bazu, korištenje Internet / Intranet tehnologija otvara temeljno nove mogućnosti za kognitivnu i kreativnu samoostvarenje svih subjekata obrazovnog procesa.
Samostalni razvoj nastavnika različitih predmeta olakšava samostalno ovladavanje Internetom, korištenje informacija objavljenih na njemu, u nastavi i izvannastavnim aktivnostima.
Učenici s visokom razinom kognitivne aktivnosti korištenjem interneta stječu prošireni pristup informacijama koje ih zanimaju. Samostalno traže poruke o natjecanjima, olimpijadama, konferencijama, testiranjima itd.
Rad na Internetu omogućuje obrazovnoj ustanovi i svakom sudioniku odgojno-obrazovnog procesa uspješno integriranje u jedinstveni obrazovni prostor. Trenutno se provodi višepredmetni projekt učenja na daljinu „Internet škola“. Važan odgojni aspekt ovakvih mrežnih aktivnosti je svijest o osjećaju odgovornosti za vlastiti rad, jer rezultat mogu cijeniti milijuni korisnika interneta.
2) Određeni skup alata - tehnički uređaji, oprema, laboratorijska oprema i sl. – koriste se u znanstvenim aktivnostima. Trenutno ova komponenta znanosti dobiva veliku važnost. Stupanj opremljenosti znanstvenog rada određuje stupanj njegove učinkovitosti.
3) Skup metoda korištenih za dobivanje znanja.
4) Poseban način organizacije znanstvene djelatnosti. Znanost je u suvremenim uvjetima vrlo složena društvena institucija koja uključuje tri glavne komponente: istraživanje (proizvodnja novih znanja); primjene (dovođenje novih znanja u njihovu praktičnu upotrebu); osposobljavanje znanstvenog kadra. Sve te sastavnice znanosti organizirane su u obliku relevantnih institucija: sveučilišta, instituta, akademija, istraživačkih instituta, projektnih biroa, laboratorija itd.
Dakle, svaki znanstvenik, započinjajući znanstveno istraživanje, dobiva na raspolaganju činjenični materijal nakupljen tijekom razvoja svog znanstvenog područja - rezultate promatranja i eksperimenata; rezultati generalizacije činjeničnog materijala, izraženi u relevantnim teorijama, zakonima i načelima; znanstvene pretpostavke temeljene na činjenicama, hipoteze koje je potrebno dodatno testirati; opće teorijsko, filozofsko tumačenje načela i zakona koje je otkrila znanost; pogled na svijet; odgovarajuću metodologiju i tehničku opremljenost. Sve ove strane i aspekti znanosti postoje u bliskoj međusobnoj vezi.
1.3. Uloga informacijske tehnologije u znanosti i obrazovanju
U današnjem stupnju razvoja društva informacijske tehnologije (IT) počinju igrati sve važniju ulogu, posredujući i oblikujući interakciju ljudi, primajući i razmjenjujući informacije. Znanstvena literatura ističe glavne karakteristike informacijskih tehnologija, među kojima se mogu istaknuti sljedeće: prijenos informacija u kratkom vremenu na različite točke - pohranjivanje velike količine informacija, njihov prijenos na bilo koju udaljenost u ograničenom vremenu, mogućnost interaktivne komunikacije i integracije s drugim programskim proizvodima.
Područje znanosti i obrazovanja doživjelo je značajno uvođenje informacijske tehnologije u proces svog djelovanja. Korištenje informacijsko-komunikacijskih tehnologija (IKT) postalo je raširena praksa kako u školama, tako iu visokim učilištima. Osobna računala, interaktivne ploče i online učenje elementi su zajedničke, jedinstvene, globalne mreže. Informacijske tehnologije u znanosti i obrazovanju pridonose automatizaciji i učinkovitosti obrazovnog i spoznajnog procesa ubrzavanjem obrade i prijenosa informacija te provedbe radno intenzivnih zadataka.
Brojne sličnosti mogu se pronaći iu području znanstvene djelatnosti i obrazovanja, čijom se automatizacijom korištenjem novih informacijskih tehnologija znatno ubrzava obrazovni proces. Nedavno je količina znanstvenih i obrazovnih informacija značajno porasla. Pohranjivanje takvih informacija u papirnatom obliku čini se teškim zadatkom i nije sigurno za okoliš, dok je informacijska tehnologija prikladan način koji smanjuje troškove prirodnih resursa i olakšava pohranjivanje znanstvenih i obrazovnih informacija. Prikupljanje i obrada informacija, velikih količina podataka zahvaljujući informacijskoj tehnologiji također je automatizirana, što je olakšano programima za pretraživanje interneta, najnovijim razvijenim programskim paketima za obradu informacija, bazama podataka u knjižnicama i mnogim drugim informacijskim tehnologijama koje smanjuju intenzitet rada s informacije za humanističke i tehničke specijalnosti. Prilikom izrade znanstvenih radova iz područja prirodnih znanosti nema potrebe za ručnim izračunima; matematičke, kemijske i druge formule koje sadrže nekoliko faza izračuna rješavaju se mnogo brže zahvaljujući inženjerskim programima, kao i korištenjem specijaliziranih uređivača informacija. (MathCad). Vizualizacija znanstvenih podataka moguća je zahvaljujući grafičkim uređivačima među kojima je i CorelDRAW, matematičko modeliranje provodi se pomoću programa AutoCAD, prijenos obrazovnih dokumenata pojednostavljen je korištenjem printera, skenera, te u uređivanju dokumenata i fotografskih slika, kao iu njihovom prepoznavanju aktivno se koristi programski paket Adobe, gdje prednjače FineReader i Adobe Photoshop.
Slobodno su dostupne sve veće količine znanstvenih i tehničkih informacija. Međutim, potrebno je obrazovanje i obuka kako bi se znalo kako pristupiti tim informacijama i kako ih učinkovito koristiti za ostvarenje potencijalnih koristi koje mogu pružiti za dobrobit društva u cjelini.
U isto vrijeme, IT je ključan za samo znanstveno istraživanje: omogućuje znanstvenicima provođenje temeljnih i primijenjenih istraživanja, suradnju i formiranje međunarodnih znanstvenih konzorcija, provođenje eksperimenata, uspoređivanje podataka, koordinaciju laboratorijskih aktivnosti i dijeljenje rezultata s kolegama i javnošću. Informacijski, digitalni svijet rezultat je znanstvene djelatnosti i glavni čimbenik daljnjeg istraživanja i obrazovanja. Informacijske tehnologije uvelike određuju kakva će biti buduća znanja o svijetu, kako će se stvarati i koristiti 10.
U znanstvenim aktivnostima informacijske tehnologije pomažu ubrzati i teoretski razvoj i primijenjena istraživanja. U teoretskom pogledu, informacijske tehnologije su potrebne za:
Analiza podataka i matematički izračuni, izrada proračunskih tablica (Excel, Statistica, SPSS);
Grafičko modeliranje;
Automatsko prevođenje (PROMT);
Prepoznavanje teksta;
Sustavi odlučivanja.
U fazi obrade rezultata znanstvenih istraživanja najviše se koristi programska oprema koja omogućuje izvođenje matematičkih izračuna korištenjem teorije vjerojatnosti, teorije pogrešaka, matematičke statistike, vektorske i rasterske analize slika, čime se značajno pojednostavljuje proces istraživanja i čine njegovi rezultati preciznijim. i jasno prikazani u obliku dijagrama, infografika i drugih alata.
Obrada istraživačkih informacija, koja se najčešće prikazuje u tabličnom obliku, također se vrlo učinkovito provodi korištenjem proračunskih procesora. Proračunske tablice koriste se u svim fazama istraživanja.
Javna prezentacija obavljenog rada sastavni je dio nastavnog procesa koji se olakšava izlaganjima i prezentacijama. Informacijske tehnologije pomažu u pripremi ilustrativnog materijala, kao i kvalitativnom poboljšanju procesa i rezultata pripreme. Nemoguće je precijeniti nove informacije i tehničke mogućnosti u obrazovnom procesu.
Studentu se dodjeljuje ključna uloga u obrazovno-spoznajnom procesu, a zadatak obrazovanja je svladavanje potrebnih informacija o disciplini koja se proučava, predmetu izobrazbe. Međutim, potrebno je ne samo pružati informacije, već i osigurati njihovo pamćenje i razvijati vještinu korištenja dobivenog materijala u svakodnevnoj praksi, što informacijska tehnologija znatno olakšava. Dva su glavna načina stjecanja znanja deklarativni i proceduralni. U prvom slučaju koriste se računalni udžbenici, testovi, programi za testiranje, obrazovni audio materijali i video zapisi, u drugom slučaju - simulacijski modeli, programi igara za učenike.
Za nastavnike, IT u obrazovanju može se koristiti za rješavanje pitanja pripreme nastavnog materijala, elektroničkih udžbenika, kreiranja informacijske i metodičke podrške za kolegije koji se studiraju, pripreme demonstracijskih alata za podršku nastavi i automatizacije testiranja znanja studenata.
Trenutno postojeća sredstva računalne i telekomunikacijske tehnologije u području obrazovanja omogućuju realizaciju gotovo cijelog ciklusa obuke od predavanja do provjere znanja. Korištenje računalne tehnologije u obrazovanju omogućuje poboljšanje kvalitete obrazovanja, stvaranje novih nastavnih sredstava, sredstava učinkovite interakcije između nastavnika i učenika te ubrzanje prijenosa znanja. Korištenje obrazovne IT učinkovita je metoda za sustave samoobrazovanja, kontinuiranog obrazovanja, kao i za sustave usavršavanja i prekvalifikacije osoblja. Glavne prednosti koje korištenje IT-a u obrazovanju daje u odnosu na tradicionalno učenje su sljedeće.
ULOGA INFORMACIJSKIH TEHNOLOGIJA U ZNANOSTI I OBRAZOVANJU
Razvoj sveučilišta na inovativnom putu nemoguć je bez stvaranja i unaprjeđenja informacijske infrastrukture, koja se prije svega sastoji od informatizacije intelektualne djelatnosti korištenjem informacijskih i telekomunikacijskih tehnologija. Suvremene informacijske tehnologije definiraju se kao kontinuirani procesi obrade, pohrane, prijenosa i prikaza informacija usmjereni na učinkovito korištenje informacijskih resursa, računalne tehnologije i prijenosa podataka u sustavima upravljanja različitih klasa i namjena. Informacijske tehnologije utječu na sve aspekte ljudskog djelovanja, značajno povećavaju stupanj automatizacije svih informacijskih procesa, što je preduvjet za ubrzanje tempa znanstveno-tehnološkog napretka. Informacijske tehnologije igraju važnu ulogu u osiguravanju informacijske interakcije među ljudima, u sustavima za pripremu i širenje informacija, u procesima dobivanja i akumulacije novih znanja. Osnova suvremenih informacijskih tehnologija je: prijenos informacija na bilo koju udaljenost u ograničenom vremenu; interaktivni način rada; integracija s drugim softverskim proizvodima; fleksibilnost u procesu mijenjanja podataka i postavljanja zadataka; sposobnost pohranjivanja velike količine informacija na računalne medije. U praksi se informacijske tehnologije provode korištenjem softverskih i hardverskih sustava, koji se sastoje od osobnih računala s potrebnim skupom perifernih uređaja, povezanih u lokalne i globalne računalne mreže, opremljenih potrebnim softverom, čime se povećava stupanj automatizacije, povećava učinkovitost kako obrazovnog procesa tako i znanstvenog istraživanja. Suvremene informacijske tehnologije osnova su na kojoj se može graditi rad modernog sveučilišta. Osim toga, i sam visokoškolski sustav aktivan je sudionik u razvoju informacijske tehnologije.
Informacijske tehnologije podižu razinu učinkovitosti rada u znanosti i obrazovanju pojednostavljivanjem i ubrzavanjem procesa obrade, prijenosa, prezentacije i pohrane informacija; osiguravanje točnosti i kvalitete zadataka koji se rješavaju; mogućnost implementacije prethodno nerješivih problema; smanjenje vremena razvoja, intenziteta rada i troškova istraživačkog rada. Znanost i obrazovanje imaju mnoge iste zadaće. Riječ je o informacijskoj potpori, korištenju matematičkih i intelektualno-logičkih metoda za rješavanje problema, izvješćivanju o rezultatima te upravljanju obrazovnim procesom i znanstveno-istraživačkim radom.
Učinkovitost znanstvenog istraživanja uvelike je povezana s razinom korištenja računalne tehnologije. Jedna od najučinkovitijih metoda znanstvenog istraživanja, računalni eksperiment, omogućuje proučavanje ponašanja složenih sustava koje je teško fizički modelirati. Mogućnosti računalne tehnologije naširoko se koriste za logičko, funkcionalno i strukturno modeliranje, koristeći i funkcijski orijentirani softver i univerzalne aplikacijske sustave kao što su Excel, QuattroPro, MathCad. U fazi obrade rezultata znanstvenih istraživanja najviše se koriste programi koji omogućuju izvođenje matematičkih izračuna korištenjem teorije vjerojatnosti, teorije pogrešaka, matematičke statistike, vektorske i rasterske analize slike. Izrada znanstvenih radova bogatih matematičkim i kemijskim formulama koje imaju više razina rješava se korištenjem posebnih editora za znanstvene dokumente, integriranih sustava za izvođenje matematičkih i inženjerskih proračuna (primjerice, sustav MathCad). Priprema znanstvenih tekstova jako zasićenih formulama najučinkovitija je u TEX sustavu, gdje se skup formula izvodi pomoću posebnog jezika. Softver za provedbu zadataka teorijskih istraživanja uključuje: biblioteke programa za numeričku analizu; specijalizirani sustavi za matematičke izračune i grafičku obradu podataka i prezentaciju rezultata (na primjer, Statistica); proračunske tablice koje vam omogućuju izvođenje različitih izračuna s podacima prikazanim u tabličnom obliku; alate koji uključuju elemente umjetne inteligencije (sustavi za automatizirano prevođenje, npr. PROMT; sustavi za podršku odlučivanju i razni ekspertni sustavi). U nekim slučajevima preporučljivo je teorijska istraživanja tehničkih problema provoditi pomoću automatiziranog sustava za rješavanje inventivnih problema, koji pokriva sve faze tehničkog stvaralaštva od analize tehničkih sustava do traženja mogućnosti rješenja. Automatizacija postupka prikupljanja i obrade znanstvenih i tehničkih informacija osigurava se korištenjem specijaliziranih sustava za pretraživanje informacija knjižnica i istraživačkih instituta, programa za pretraživanje interneta, pretraživanja u bazama podataka (složenost organiziranja koja se, posebice, može značajno smanjiti uporabom sustavi optičkog prepoznavanja koji omogućuju obradu skeniranih dokumenata i njihov izvoz u bazu podataka). Zadaće informatizacije znanstvenih istraživanja najučinkovitije se provode u okviru automatiziranih sustava znanstvenih istraživanja.
Informatizacija sveučilišnog obrazovanja nužan je uvjet kako za kvalitetno obrazovanje budućeg stručnjaka u suvremenim uvjetima intenzivnog razvoja informacijskih i komunikacijskih tehnologija, tako i za povećanje konkurentnosti sveučilišta na tržištu obrazovnih usluga. U razvoju procesa informatizacije obrazovanja pojavljuju se trendovi u formiranju sustava cjeloživotnog obrazovanja, stvaranju jedinstvenog informacijskog obrazovnog prostora, aktivnom uvođenju novih sredstava i metoda poučavanja, usmjerenih na korištenje podataka. tehnologije obrade tekstualnih, grafičkih i numeričkih informacija; multimedija i “virtualna stvarnost”; umjetna inteligencija i obrazovanje na daljinu. Najčešće korištena nastavna sredstva su online nastavna pomagala, računalni sustavi za obuku u multimediji, audio i video obrazovni i informacijski materijali. Za nastavnike, informacijske tehnologije u obrazovanju mogu se koristiti za rješavanje pitanja pripreme nastavnog materijala, elektroničkih udžbenika, izrade informacijske i metodičke podrške za kolegije koji se studiraju, pripreme demonstracijskih alata za podršku nastavi i automatizacije testiranja znanja učenika. Automatizirana kontrola znanja studenata u obliku testiranja omogućuje organiziranje centralizirane kontrole, čini kontrolu objektivnijom, neovisnom o subjektivnosti nastavnika, smanjuje ljudske i materijalne troškove, može značajno smanjiti vrijeme ispitivanja i analize, organizira skladištenje materijala i rezultate ispitivanja u elektroničkom obliku, povećava sadržajnost i jasnoću rezultata. Korištenje računalne tehnologije u obrazovanju omogućilo je poboljšanje kvalitete obrazovanja, stvaranje novih sredstava obrazovnog utjecaja, sredstava učinkovite interakcije između nastavnika i učenika te ubrzanje prijenosa znanja. Korištenje obrazovnih informacijskih tehnologija učinkovita je metoda za sustave samoobrazovanja, kontinuiranog obrazovanja, kao i za sustave usavršavanja i prekvalifikacije osoblja. Glavne prednosti korištenja informacijske tehnologije u obrazovanju u odnosu na tradicionalnu nastavu uključuju: informacijska tehnologija značajno proširuje mogućnosti obrazovnih informacija (upotreba boja, grafike, zvuka, animacije omogućuje ponovno stvaranje stvarne situacije aktivnosti); omogućuju značajno povećanje motivacije učenika za učenje; doprinose najširem razvoju sposobnosti učenika i aktiviranju njihove mentalne aktivnosti; formiranje refleksije (učenik ima priliku vizualno predstaviti rezultat svojih postupaka, odrediti fazu u rješavanju problema na kojoj je pogreška napravljena i ispraviti je). Informacijske tehnologije u obrazovnom procesu uglavnom se koriste pri prezentiranju novog gradiva (primjerice, program za prezentacije Power Point); provođenje virtualnog laboratorijskog rada korištenjem programa obuke; konsolidacija prezentiranog materijala (obuka - različiti programi obuke); u sustavima kontrole i verifikacije (ispitivanje s ocjenom, programi praćenja); za samostalan rad učenika (programi obuke, enciklopedije i dr.); prilikom provođenja tele i video konferencija. Iskustvo komunikacije sa studentima pokazuje da korištenje računalnih sustava za učenje omogućuje povećanje brzine traženja potrebnih informacija, njihovu vidljivost, osigurava povećanje uloge samostalnog rada studenata, kvalitetu povratnih informacija, učinkovitost treninga za najmanje 30%.
Brza informatizacija gotovo svih područja znanja zahtijeva razmatranje informacijske tehnologije kao najvažnije komponente temeljnog obrazovanja stručnjaka, kao aktualnog znanstvenog i obrazovnog smjera - sveučilišne discipline koja se brzo razvija "Računalne tehnologije u znanosti i obrazovanju". Kao rezultat proučavanja predmeta studenti stječu vještine i sposobnosti za primjenu u praksi: sredstva telekomunikacijskog pristupa izvorima znanstvenih informacija; Internetske mogućnosti za organiziranje brze razmjene između istraživačkih grupa; metode matematičkog modeliranja korištenjem programskih paketa za obradu podataka. Rezultat osposobljavanja studenata na ovom kolegiju u pravilu je gotov elektronički priručnik iz područja istraživačkih ili obrazovnih aktivnosti budućeg specijalista. Zahvaljujući nastavi discipline "Računalne tehnologije u znanosti i obrazovanju", sveučilište je dobilo priliku osposobiti visokokvalificirano osoblje na jedinstvenoj, sustavnoj osnovi u širokom spektru područja suvremenih informacijskih i komunikacijskih tehnologija.
Poznato je da je znanost područje djelovanja usmjereno na stjecanje novih znanja koje se provodi kroz znanstvenoistraživački rad (SR).
Svrha znanstvenog istraživanja je proučavanje određenih svojstava nekog objekta (procesa, pojave) i na temelju toga razvijanje teorije ili dobivanje općih zaključaka potrebnih za praksu.
Prema namjeni znanstvena istraživanja dijele se na temeljna, primijenjena i razvojna.
Fundamentalni (FNI) povezani su s proučavanjem novih pojava i zakona prirode, sa stvaranjem novih principa istraživanja (fizika, matematika, biologija, kemija itd.).
Primijenjeno istraživanje (APR) je pronalaženje načina za korištenje zakona prirode i znanstvenih spoznaja stečenih u FNI u praktičnim ljudskim aktivnostima.
Razvoj je proces stvaranja nove opreme, sustava, materijala i tehnologija, uključujući pripremu dokumenata za implementaciju rezultata PNI u praksu.
Provedba ciljeva istraživanja provodi se na temelju metoda. Metoda je način postizanja cilja, program za konstruiranje i primjenu teorije. Metode znanstvenog istraživanja dijele se u sljedeće skupine: empirijske, eksperimentalne i teorijske. Posebnu skupinu čine metode znanstvenog i tehničkog stvaralaštva (NST).
Empirijska istraživanja provode se s ciljem prikupljanja sustavnih informacija o procesu. Koriste se sljedeće metode: promatranje, registracija, mjerenje, upitnici, testovi, stručne analize.
Eksperimentalna razina znanstvenog istraživanja je proučavanje svojstava predmeta prema određenom programu.
Teorijska istraživanja provode se s ciljem razvoja novih metoda za rješavanje znanstvenih i tehničkih problema, generalizacije i objašnjenja empirijskih i eksperimentalnih podataka, identificiranja općih obrazaca i njihove formalizacije.
Na posljednje dvije razine koriste se metode modeliranja, metode analize i sinteze, logičke konstrukcije (pretpostavke, zaključci), analogije i idealizacije.
NTT koristi kako navedene opće znanstvene metode tako i heurističke tehnike za učinkovito rješavanje kreativnih problema, koje pridonose što bržem pronalasku rješenja (uvidu), tj. razne vrste izvornih nalaza.
Racionalna organizacija istraživačkog rada izgrađena je na principima sistemskog pristupa i može se shematski prikazati na sljedeći način: prikupljanje i obrada empirijskih znanstvenih i tehničkih informacija (rezultati empirijskih istraživanja podvrgavaju se teorijskoj analizi i eksperimentalnoj provjeri), zatim, različitim metodama vrši se obrada rezultata, modeliranje različitih procesa, interpretacija i sl., zaokružuje proces registracije, prezentacije i objave rezultata. Ovi rezultati predstavljaju nove informacije koje postaju dostupne širokom krugu istraživača.
Na temelju zadaća znanstvenog istraživanja i redoslijeda njihove provedbe, možemo odrediti sljedeće glavne pravce racionalne uporabe informacijskih tehnologija u znanstvenom istraživanju:
1. Prikupljanje, pohranjivanje, pretraživanje i distribucija znanstvenih i tehničkih informacija (STI).
2. Izrada programa znanstvenog istraživanja, izbor opreme i eksperimentalnih uređaja.
3. Matematički izračuni.
4. Rješavanje intelektualnih i logičkih problema.
5. Modeliranje objekata i procesa.
6. Upravljanje eksperimentalnim postrojenjima.
7. Registracija i unos eksperimentalnih podataka u računalo.
8. Obrada jednodimenzionalnih i višedimenzionalnih (slike) signala.
9. Generalizacija i vrednovanje rezultata istraživanja.
10. Prijava i prezentacija rezultata istraživanja.
11. Vođenje znanstvenoistraživačkih radova (IR).
Najučinkovitije je kada se ti zadaci provode u okviru automatiziranih znanstvenoistraživačkih sustava (ASRS).
Kod sustavnog pristupa znanstveno istraživanje započinje prikupljanjem i prethodnom obradom znanstvenih informacija o temi istraživanja. Ove informacije mogu uključivati informacije o postignućima u području koje se proučava, originalne ideje, otkrivene učinke, znanstvena dostignuća, tehnička rješenja itd.
Svrha ove faze je dobiti odgovore na sljedeća pitanja:
2. Koja su poznata rješenja na temu koja se proučava?
3. Koje se poznate metode i sredstva koriste za rješavanje problema koji se proučavaju?
4. Koji su nedostaci poznatih rješenja i na koji način ih se nastoji prevladati?
Detaljno proučavanje informacija o predmetu istraživanja omogućuje vam da eliminirate rizik od nepotrebnog vremena utrošenog na već riješen problem, detaljno proučite cijeli niz pitanja o temi koja se proučava i pronađete znanstveno i tehničko rješenje koje zadovoljava visoka razina.
Glavni izvor informacija su znanstveni dokumenti, koji prema načinu prikazivanja mogu biti tekstualni, grafički, audiovizualni i strojno čitljivi.
Znanstveni dokumenti dijele se na primarne i sekundarne, objavljene i neobjavljene.
Primarni dokumenti su knjige, brošure, periodika (časopisi, radovi), znanstveni i tehnički dokumenti (norme, smjernice). Ovdje je važna i patentna dokumentacija, što znači publikacije koje sadrže podatke o otkrićima, izumima i sl.
Sekundarni dokumenti sadrže kratke sažetke podataka iz jednog ili više primarnih dokumenata: priručnika, publikacija sažetaka, bibliografskih indeksa itd.
Prikupljanje i obrada znanstvenih informacija može se vršiti na sljedeće načine:
Upitnik, intervju, stručna anketa i sl., ali osnova je
Rad sa znanstvenim i tehničkim dokumentima koji uključuje pretraživanje, upoznavanje, obradu dokumenata i sistematizaciju informacija.
Pretraživanje se vrši u katalozima, sažetcima i bibliografskim publikacijama. Automatizacija ovog postupka osigurana je korištenjem specijaliziranih sustava za pretraživanje informacija (IRS) knjižnica i znanstvenih instituta (SRI), elektroničkih kataloga, pretraživanjem u strojno čitljivim bazama podataka (DB), kao i korištenjem programa za mrežno pretraživanje. Internet .
Treba imati na umu da se IPS dijele na:
Dokumentarni film, koji vam omogućuje rad s punim tekstovima ili adresama dokumenata;
Činjenične, koje pružaju potrebne informacije iz postojećih dokumenata;
Informacijsko-logičke (inteligentne) predstavljaju informacije dobivene kao rezultat logičke pretrage i ciljane selekcije u automatiziranom načinu rada.
Ako baza podataka sadrži potpune tekstove dokumenata, ovi vam alati omogućuju provedbu postupka upoznavanja. Često su u tu svrhu dovoljni sažeci ili bilješke dokumenata.
U razvoju i automatizaciji znanstvenih i tehnoloških informacija prevladavaju sljedeći poslovi:
Formiranje izvoda - izrada kartoteke;
Izdvajanje fragmenata dokumenta pomoću uređivača teksta;
Izrada hipertekstualnih dokumenata (strukturiranih).
Izrada lokalnih (specifičnih za problem) baza podataka i baza znanja (KB).
Dakle, korištenje informacijskih tehnologija pomaže povećati učinkovitost znanstvenog istraživanja u svim njegovim fazama (smanjuju neke troškove resursa, omogućuju daljinski pristup dokumentima i automatiziraju neke operacije). Osim toga, informacijska tehnologija osigurava točnost registracije podataka, au nekim slučajevima proširuje i sam popis podataka koji se mogu registrirati. Neka područja znanstvenog istraživanja uopće ne mogu postojati bez odgovarajućih tehnologija (primjerice, računalno modeliranje).
Povezane informacije.
Glavni pravci racionalne uporabe IT-a u znanstvenom istraživanju: 1. Prikupljanje, pohranjivanje, pretraživanje i izdavanje znanstvenih i tehničkih informacija (STI). 2. Izrada programa znanstvenog istraživanja (SR), izbor opreme i eksperimentalnih uređaja. 3. Matematički izračuni. 4. Rješavanje intelektualnih i logičkih problema. 5. Modeliranje objekata i procesa. 6. Upravljanje eksperimentalnim postrojenjima. 7. Registracija i unos eksperimentalnih podataka u računalo. 8. Obrada jednodimenzionalnih i višedimenzionalnih (slike) signala. 9. Generalizacija i vrednovanje rezultata istraživanja. 10. Prijava i prezentacija rezultata istraživanja. 11. Vođenje znanstvenoistraživačkih radova (IR).
IT U FAZI SAKUPLJANJA I PRETHODNE OBRADE Svrha ove faze je dobiti odgovore na sljedeća pitanja: 1. Koji autori ili znanstvene grupe rade na sličnoj temi? 2. Koja su poznata rješenja na temu koja se proučava? 3. Koje se poznate metode i sredstva koriste za rješavanje problema koji se proučavaju? 4. Koji su nedostaci poznatih rješenja i na koji način ih se nastoji prevladati? Detaljno proučavanje informacija o predmetu istraživanja omogućuje vam da eliminirate rizik od nepotrebnog vremena utrošenog na već riješen problem, detaljno proučite cijeli niz pitanja o temi koja se proučava i pronađete znanstveno i tehničko rješenje koje zadovoljava visoka razina. Glavni izvor informacija su znanstveni dokumenti, koji prema načinu prikazivanja mogu biti tekstualni, grafički, audiovizualni i strojno čitljivi.
ZNANSTVENE DOKUMENTE DIJELIMO NA primarne i sekundarne, objavljene i neobjavljene. Primarni dokumenti su knjige, brošure, periodika (časopisi, radovi), znanstveni i tehnički dokumenti (norme, smjernice). Ovdje je važna i patentna dokumentacija (publikacije koje sadrže podatke o otkrićima, izumima itd.); Neobjavljeni primarni dokumenti uključuju: znanstvena izvješća, disertacije, deponirane rukopise itd.; Sekundarni dokumenti sadrže kratke sažetke podataka iz jednog ili više primarnih dokumenata: priručnika, publikacija sažetaka, bibliografskih indeksa itd.
METODE PRIKUPLJANJA I OBRADE SPI: upitnici, intervjui, stručne ankete i dr., rad sa znanstveno-tehničkom dokumentacijom koji uključuje pretraživanje, upoznavanje, obradu dokumenata i sistematizaciju informacija. Pretraživanje se vrši u katalozima, sažetcima i bibliografskim publikacijama. Automatizacija ovog postupka osigurana je korištenjem specijaliziranih sustava za pretraživanje informacija (IRS) knjižnica i znanstvenih instituta (SRI), elektroničkih kataloga, pretraživanjem u strojno čitljivim bazama podataka (DB), kao i korištenjem programa za pretraživanje interneta.
NAČINI DOBIJANJA INFORMACIJA rad s književnom građom; zahtjevi organizacijama koje posjeduju informacije (državne i javne obrazovne organizacije); angažiranje konzultanata ili stručnjaka; traženje informacija u automatiziranim informacijskim sustavima; pretraživanje u resursima računalne mreže; vlastita zapažanja. Pretraživanje informacija može biti ciljano (na temelju formalnih karakteristika); – semantički (u značenju, sadržaju); – dokumentarni film; – činjenično, itd.
KLASIFIKACIJA SUSTAVA ZA POTRAŽIVANJE INFORMACIJA dokumentarni, koji vam omogućuje rad s punim tekstovima ili adresama dokumenata; činjenični, koji pružaju potrebne podatke iz postojećih dokumenata; informacijsko-logičke (inteligentne) predstavljaju informacije dobivene kao rezultat logičnog pretraživanja i ciljane selekcije u automatiziranom načinu rada. Ako baza podataka sadrži potpune tekstove dokumenata, ovi vam alati omogućuju provedbu postupka upoznavanja. Često su u tu svrhu dovoljni sažeci ili bilješke dokumenata. Složenost organiziranja tabelarnih baza podataka može se značajno smanjiti korištenjem sustava optičkog prepoznavanja (primjerice, FineReader), koji osiguravaju obradu skeniranih dokumenata i njihov izvoz u bazu podataka.
IT U TEORIJSKIM ISTRAŽIVANJIMA Opseg IT-a ovisi o specifičnosti i složenosti problema. Općenito, može uključivati sljedeće faze: 1. Izjava problema, gdje se utvrđuju ciljevi studije i najučinkovitiji načini provedbe. Ponekad se stvori hipoteza koja provizorno objašnjava fenomen. 2. Izrada modela procesa funkcioniranja predmeta koji se proučava. TI obično koristi matematičke, informacijske ili logičke modele fenomena. 3. Odabir metoda za izradu modela i njihova verifikacija. 4. Razvoj algoritama i softvera za implementaciju modela. 5. Izvođenje matematičkih izračuna ili algoritama obrade informacija. 6. Analiza dobivenih rezultata logičkim zaključivanjem i zaključivanjem, formulacija rezultata istraživanja.
IT U ZNANSTVENOM ISTRAŽIVANJU Najčešće se koristi u matematičkim proračunima. Softver za ovo područje je konvencionalno podijeljen u sljedeće kategorije: 1. Biblioteke programa za numeričku analizu, koje se također dijele na biblioteke opće namjene (SSP, NAG paketi) i visoko specijalizirane pakete usmjerene na rješavanje određene klase problema (MicroWay - matrice, Fourierova transformacija). 2. Specijalizirani sustavi za matematičke izračune i grafičku obradu podataka i prezentaciju rezultata (Phaser - diferencijalne jednadžbe, Statgraf - statistička analiza), Eureca, Statistica. 3. Dijaloški sustavi za matematičke izračune s deklarativnim jezicima koji vam omogućuju da formulirate probleme na prirodan način (MuMath, Reduce, MathCad, Matlab, Mathematica). 4. Proračunske tablice (ET), koje vam omogućuju izvođenje različitih izračuna s podacima prikazanim u tabelarnom obliku (Supercalc, Quattro Pro, Excel).
IT U ZNANSTVENOM EKSPERIMENTU, MODELIRANJE I OBRADA REZULTATA NI Glavni zadaci eksperimentalnog istraživanja (EI): 1. Svrhovito promatranje funkcioniranja objekta radi dubljeg proučavanja njegovih svojstava. 2. Provjera valjanosti radnih hipoteza za razvoj teorije fenomena na toj osnovi. 3. Utvrđivanje ovisnosti različitih čimbenika koji karakteriziraju fenomen za kasniju upotrebu pronađenih ovisnosti u projektiranju ili upravljanju objektima koji se proučavaju. EI obuhvaća faze pripreme eksperimenta, provođenja istraživanja i obrade rezultata.
OPIS FAZA EKSPERIMENTALNOG ISTRAŽIVANJA U pripremnoj fazi utvrđuju se ciljevi i zadaci EI, razvija se metodologija i program za njezinu provedbu. Ova faza uključuje i odabir potrebne opreme i mjernih instrumenata. Pri razvoju programa EI nastoje smanjiti obujam i složenost rada, pojednostaviti eksperiment bez gubitka točnosti i pouzdanosti rezultata. U tom smislu, ova faza EI zahtijeva rješavanje problema određivanja minimalnog broja eksperimenata (mjerenja) koji najučinkovitije pokriva područje moguće interakcije utjecajnih čimbenika i osigurava dobivanje njihove pouzdane ovisnosti. Ovaj problem rješava se dijelom matematičke statistike - eksperimentalno planiranje, koji predstavlja potrebne metode za racionalnu organizaciju mjerenja podložnih slučajnim pogreškama.
OPIS ETAPA EKSPERIMENTALNOG ISTRAŽIVANJA Faza provođenja samog istraživanja određena je specifičnostima predmeta koji se proučava. Na temelju prirode interakcije eksperimentalnog sredstva s objektom, razlikuje se konvencionalna i modelna EI. U prvom, interakcija se događa izravno na objektu, u drugom - na modelu koji ga zamjenjuje. Metoda modeliranja objekata i procesa glavna je u znanstvenom eksperimentu. Razlikuju se: Fizičko modeliranje izvodi se na posebnim instalacijama. VT se koriste za kontrolu eksperimentalnog procesa, prikupljanje registracijskih podataka i njihovu obradu. Za analogno modeliranje koriste se analogna računala koja vam omogućuju stvaranje i proučavanje analognih modela koji se mogu opisati istim diferencijalima. jednadžbe s procesom koji se proučava. Matematičko modeliranje uključuje istraživanje ne samo pomoću čisto matematičkih modela. Ovdje se također koriste informacijski, logički, simulacijski i drugi modeli te njihove kombinacije.
MATEMATIČKO MODELIRANJE Preporučljivo je koristiti softver koji su razvili stručnjaci koristeći najnovija dostignuća primijenjene matematike i programiranja. Mogućnosti suvremenog softvera u smislu računalne grafike, uključujući parametrizaciju, korištenje fraktalnih metoda, dinamiku boja, animaciju itd., osiguravaju dovoljnu jasnoću rezultata. VT se najviše koristi za: logičko, funkcionalno i strukturno modeliranje elektroničkih sklopova; modeliranje i sinteza sustava automatskog upravljanja; modeliranje mehaničkih i toplinskih stanja konstrukcija, mehanika plinova i tekućina. U ovom slučaju koriste se stotine funkcijski orijentiranih softvera (npr. MICRO - Logic, ANSYS, DesignLAB), kao i sustavi univerzalne primjene (ET - Excel, QuattroPro, MathCad sustav).
IT U OBLIKOVANJU REZULTATA NI Rezultati NI mogu se prezentirati u obliku izvještaja, izvještaja, članka i sl., u čijem se oblikovanju alati VT trenutno široko koriste. Proces izrade znanstvenog dokumenta uključuje: 1. Priprema tekstualnog dijela koji sadrži formule i posebne znakove. 2. Formiranje tablica i njihov grafički prikaz. 3. Priprema ilustracija u obliku dijagrama, crteža, crteža, grafikona, dijagrama. 4. Gramatička i leksička kontrola. 5. Uvoz crteža i grafika iz drugih sustava. 6. Izravni i obrnuti prijenosi. 7. Oblikovanje i ispis dokumenata.
PS ZA IZRADU ZNANSTVENIH TEKSTOVA, osim uređivača teksta, koriste se: 1. Za generiranje tabelarnih informacija - ET alati (Excel, QuattroPro) uz korištenje mogućnosti grafičkog prikaza. 2. Izrada složenih grafičkih ilustracija - sustavi poslovne grafike (Corel Draw) i geometrijsko modeliranje (AutoCAD). 3. Za učinkovitu gramatičku kontrolu teksta - specijalizirani sustavi kao što su Orfo, Lingvo Corrector, Propis. 4. Za izradu fotografske slike - alati za optičko prepoznavanje, alati za uređivanje i digitalna fotografija (FineReader, Adobe Photoshop, itd.). 5. Za automatizirani prijevod – Prompt, Socrat sustavi.
SMJERNICE ZA CJELOVITU IZRADU DOKUMENATA 1. Korištenje integriranih programskih sustava koji omogućuju izradu teksta, tablica i grafikona unutar jednog sustava (Framework, Works). 2. Korištenje kompleksa međusobno povezanih programa unutar jedne operativne ljuske (MS Office uključuje neovisne softverske sustave Word, Excel itd., koji imaju mehanizam za učinkovitu razmjenu podataka). 3. Hipermedijski i multimedijski sustavi.
PRIORITETNA ZNANSTVENA PODRUČJA PRIMJENE MREŽNE INFORMACIJE u području ekologije, zaštite okoliša, medicine, biologije povezana su s metodama procjene parametara okoliša, metodama analize i prognoze katastrofa, tehnologijama za procjenu rizika od industrija opasnih po okoliš, analizom predviđanja i donošenje odluka u vezi s izvanrednim situacijama, projektiranje sustava ekološke opreme, dijagnostički sustavi i sustavi odlučivanja u medicini i biologiji (uključujući telemedicinu)
