Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Методы и средства информационных технологий в разработке интегрированной информационной среды инженерного образования Райкин Игорь Леонидович

Методы и средства информационных технологий в разработке интегрированной информационной среды инженерного образования
<
Методы и средства информационных технологий в разработке интегрированной информационной среды инженерного образования Методы и средства информационных технологий в разработке интегрированной информационной среды инженерного образования Методы и средства информационных технологий в разработке интегрированной информационной среды инженерного образования Методы и средства информационных технологий в разработке интегрированной информационной среды инженерного образования Методы и средства информационных технологий в разработке интегрированной информационной среды инженерного образования Методы и средства информационных технологий в разработке интегрированной информационной среды инженерного образования Методы и средства информационных технологий в разработке интегрированной информационной среды инженерного образования Методы и средства информационных технологий в разработке интегрированной информационной среды инженерного образования Методы и средства информационных технологий в разработке интегрированной информационной среды инженерного образования
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Райкин Игорь Леонидович. Методы и средства информационных технологий в разработке интегрированной информационной среды инженерного образования : диссертация ... кандидата технических наук : 05.13.17.- Нижний Новгород, 2006.- 137 с.: ил. РГБ ОД, 61 06-5/2423

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Литературные и информационные (электронные) источники. Постановка целей и задач исследования и разработки 12

1.1. Литературные и информационные источники по исследованиям методов и средств информационных технологий для образовательных целей 12

1.2. Технические средства ИИС ИО 20

1.3. Функции, требования и классификация программных средств 24

1.4. Подготовка сертифицированных специалистов 25

1.5. Разработка АУК и организация дистанционного инженерного образования 27

1.5.1. Инструментальные средства разработки АУК 29

1.5.2. ИнС-оболочки зарубежной разработки 30

1.5.3. ИнС-оболочки отечественной разработки 31

1.5.4. ИнС-авторские системы зарубежной разработки 32

1.5.5. ИнС-АС отечественной разработки 32

1.5.6. Организация дистанционного инженерного образования 33

1.6. Выводы к главе 1 37

1.7. Постановка целей и задач исследования и разработки., 38

Глава 2. Моделирование процессов формирования, создания и поддержки элементов интегрированной информационной среды инженерного образования 40

2.1. Моделирование процесса формирования ИИС ИО 40

2.2. Функциональное моделирование процесса создания и поддержки элементов ИИС ИО 54

2.2.1. Исследование методов моделирования 54

2.2.2. Разработка функциональной модели создания и поддержки АУК...55

2.3. Выводы к главе 2 63

Глава 3. Исследование элементов ИИС ИО 64

3.1. Состав элементов ИИС ИО 64

3.2. Исследования аппаратных и программных средств разработки и эксплуатации ИИС ИО 64

3.2.1. Исследование аппаратных средств 65

3.2.1.1. Исследование характеристик парка персональных компьютеров и J рабочих станций 65

3.2.1.2. Исследование периферийных графических устройств 78

3.2.2. Исследование программных средств 82

3.3. Исследование сегмента подготовки сертифицированных специалистов.87

3.4. Анализ стоимости составляющих ИИС ИО 91

3.5. Выводы к главе 3 95

Глава 4. Исследование, разработка и использование автоматизированных учебных курсов ИИС ИО 97

4.1. Исследование инструментальных средств разработки АУК 97

4.1.1. Исследование инструментальных средств - оболочек 98

4.1.2. Исследование инструментальных средств - авторских систем 98

4.1.4.2. Исследования и разработка методики технологии создания АУК для ИИСИО 99

4.2.1. Исследования и разработка АУК "Дифференциальная геометрия" .101

4.2.2. Исследования и разработка АУК "Инженерная графика" 105

4.2.3. Исследования и разработка АУК "Информационная безопасность и

j защита информации" 107

4.3. Использование разработанных АУК в учебном процессе 108

4.4. Выводы к главе 4 , 109

Глава 5. Исследование процесса разработки и функционирования учебного центра дистанционного инженерного образования 110

5.1. Требования к учебному центру дистанционного инженерного образования .' , 11 о

5.2. Разработка методики организации технологических процессов в учебном центре дистанционного инженерного образования 111

5.3. Принципы построения порталов для дистанционного инженерного образования 117

5.4. Выводы к главе 5 119

Заключение 120

Список использованных источников

Введение к работе

Актуальность темы

Основой современного инженерного образования является высококачественная и высокотехнологичная интегрированная информационная среда. Одно из первых ее упоминаний в отечественной литературе принадлежит А.Н. Тихонову и др. [В.1]. Ее создание и развитие представляет технически сложную и дорогостоящую задачу [В.2]. Но именно она позволяет системе образования коренным образом модернизировать свой технологический базис, перейти к образовательной информационной технологии в широком смысле этого слова и осуществить прорыв к открытой образовательной системе, отвечающей современным требованиям. Электронные и традиционные учебные материалы должны гармонично дополнять друг друга как части единой образовательной среды.

Техническая основа новой интегрированной информационной среды инэ/сенерного образования (ИИС ИО) базируется на аппаратных и программных средствах информационных и телекоммуникационных технологий. С их помощью возможно осуществление дистанционного доступа к распределенным информационным ресурсам системы профессионального инженерного образования. Однако для анализа и разработки ИИС ИО слабо используются математические модели и, в частности, методы теории вероятности и методы функционального моделирования. Недостаточно исследованы средства информационных технологий (технические и инструментальные), а также вопросы их сопровождения (сертифицированные специалисты), что не позволяет обосновано подойти к формированию ИИС ИО, включая создание автоматизированных учебных курсов (АУК), учебных центров дистанционного инэ/сенерного образования (УЦ ДИО) и др.

Эти обстоятельства определяют актуальность исследований проблем разработки интегрированной информационной среды инженерного образования путем использования методов и средств информационных технологий.

Развитием методов и средств информационных технологий для формирования интегрированной информационной среды инженерного образования занимались отечественные специалисты, среди которых А.Ы. Тихонов, А.А. Поляков, СВ., СВ. Коршунов, И.П. Норенков, А.Б. Плосковитов, А.Д. Иванников., Д.В. Куракин, В.П. Кулагин, Б.Я. Советов, С.А. Яковлев, А.В. Соловов, В.В. Найханов, В.Г. Юрасов, А.О. Кривошеев, Ю.В. Арбузов, В.Н. Васильев, Б.С Воинов, В.Н. Волкова, А.А. Денисов, А.И. Башмаков, И.А. Башмаков, В.П. Тихомиров, В.И. Солдаткин, СЛ. Лобачев, В.М. Вымятнин, Д.В. Чернилевский и др., а также зарубежные специалисты: Давид Марка, Клемент Мак Гоуэн., Рапоза. Д., Уайт К., Боркус В., Финкелстайн К., Chapman B.L., Dick W., Carey L. и др.

Тем не менее, ряд вопросов, в числе которых разработка методов и средств информационных технологий, для формирования, создания и поддержки элементов ИИС ИО и организации ее функционирования, остаются нерешенными. Большинство работ посвящено узким специализированным вопросам, что не позволяет разработать ИИС ИО, отвечающую современным требованиям. Настоящая работа призвана восполнить, в определенной мере, имеющийся пробел.

Целью диссертации является разработка новых методов и средств информационных технологий для процессов формирования, создания и поддержки элементов интегрированной информационной среды инженерного образования. Достижение этой цели способствует увеличению доступности инженерного образования за счет становления его открытости, повышению качества подготовки инженеров и выходу образовательного процесса на мировые стандарты.

Объектом исследования в диссертации является интегрированная информационная среда инженерного образования.

Предметом исследования являются методы и средства информационных технологий.

Теоретической и методической основой исследования являются: вероятностный подход к процессу формирования интегрированной информационной среды; методология функционального моделирования процесса создания автоматизированных учебных курсов, отображающая структуру и функции системы, а также потоки информации и материальных объектов, связывающие эти функции; математико-статистические методы экспертных оценок показателя "Цена-Производительность" компьютеров; парный регрессионный анализ динамики изменения характеристик средств информационных технологий.

Научная новизна исследований, выносящихся на защиту, состоит в следующем: предложена новая модель процесса формирования ИИС ИО. Она построена на основе теории вероятности в виде цепи Маркова. Предложенная модель отличается тем, что позволяет оценить вероятность успешного завершения процесса в зависимости от наполняющих ИИС ИО компонентов; разработана функциональная модель создания АУК, в которую введены новые условия во входные и выходные параметры, в служебные функции, в механизмы, в уровни декомпозиции, улучшающие качественные показатели и снижающие затраты на разработку; разработана новая методика расчета показателя эффективности входящих в ИИС ИО компьютеров, отличающаяся учетом изменения экспертной оценки весов тестирующих компонентов. Методика позволяет учесть влияние факторов работы со сложными прикладными пакетами, деловыми приложениями и аппаратными компонентами на показатель эффективности компьютеров; предложена новая методика расчета затрат на формирование ИИС ИО, учитывающая подготовку сертифицированных специалистов, технические характеристики и сроки формирования компонентов.

На защиту выносятся: вероятностная модель успешного; формирования ИИС ИО, позволяющая оценить вероятность успешного завершения процесса в зависимости от наполняющих ИИС ИО компонентов; функциональная модель создания АУК с введенными новыми условиями во входных и выходных параметрах, в служебных функциях, в механизмах, в уровнях декомпозиции, улучшающими качественные показатели и снижающими затраты на разработку; методика расчета показателей эффективности средств информационных технологий (компьютеры, периферийные графические устройства, графическое программное обеспечение, сертифицированное обучение), учитывающая задержку в формировании ИИС ИО и изменение экспертных оценок весов тестирующих компонентов; методика выбора программного обеспечения разработки АУК и УЦ ДИО и рекомендации по технологиям создания и взаимодействия АУК и УЦ ДИО, базирующиеся на функциональной модели.

Практическая значимость работы состоит в: создании научно-обоснованной модели, предоставляющей возможность формирования ИИС ИО, и методики оценки вероятности успешного её завершения в зависимости от наполняющих компонентов; разработке функциональной модели создания АУК, способной улучшить качественные показатели и снизить затраты; создании методики расчета эффективности компьютеров в составе ИИС ИО по экспертным оценкам тестирующих компонентов, что позволяет учесть влияние внутренних и внешних факторов; получении методики оценки изменения технических и затратных характеристик средств информационных технологий (компьютеров, периферийных графических устройств, графического программного обеспечения и сертифицированного обучения), позволяющей построить прогноз на ближайшую перспективу; получении методики расчета затрат на ИИС ИО, которая учитывает технические характеристики и сроки формирования компонентов; оценке удельных весов составляющих затрат на средства информационных технологий, позволяющей обосновано планировать расходы на комплектование и поддержку ИИС ИО; разработке и апробации методик технологии создания АУК и УЦ ДИО; использовании результатов исследования в учебном процессе и научно-исследовательской деятельности.

Реализация результатов работы

Результаты диссертационного исследования нашли практическое применение в учебном процессе кафедры графических информационных систем факультета информационных систем и технологий НГТУ, в научно-исследовательской работе Нижегородского областного центра новых информационных технологий НГТУ, в практической деятельности авторизованного учебного центра фирмы Autodesk и учебного представительства компьютерной фирмы Consistent Software.

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы были доложены, продемонстрированы, обсуждены и отраэ/сены: - на 11-й, 12-й, 13-й и 14-й международных конференциях по графическим информационным технологиям и системам "КОГРАФ-2001" (Н. Новгород, 2001 г.), "КОГРАФ-2002" (Н. Новгород, 2002 г.), "КОГРАФ-2003" (Н.Новгород, 2003 г.), "КОГРАФ-2004" (Н.Новгород, 2004 г.); на 7-й Всероссийской научно-методической конференции "Проблемы подготовки специалистов в технических университетах" (Н. Новгород,

2003г.); на Всероссийских научно-методических конференциях "Информационные технологии в учебном процессе" (Н. Новгород, 2003, 2005 г.г.); на Всероссийской научно-технической конференции "Информационные системы и технологии ИСТ 2004" (Н. Новгород, 2004 г.); на 8-й Всероссийской конференции по проблемам науки и высшей школы "Фундаментальные исследования в технических университетах" (Санкт-Петербург, 2004 г.); па Всероссийских выставках-ярмарках Минобразования и Минобрнауки РФ "Современная образовательная среда", (Москва, ВВЦ 2002, 2003, 2004 г.г.) в составе экспозиции "Информационная среда инженерного образования" Нижегородского ОЦНИТ НГТУ; на научно-методических семинарах кафедр: "Графические информационные системы" и "Компьютерные технологии в проектировании и производстве" факультета информационных систем и технологий НГТУ (Нижний Новгород, 2004-2005 г.г.); в четырех сборниках материалов международных и Всероссийских научно-практических конференций КОГРАФ (Н. Новгород 1999/2000, 2001, 2002, г.г.), в материалах шести Всероссийских научно - методических и научно-технических конференций (Информационные технологии в учебном процессе, Проблемы подготовки специалистов в технических университетах, Н. Новгород 2003 г. и Информационные системы и технологии, Н. Новгород. 2004 г.), в материалах 8-й Всероссийской конференции по проблемам науки и высшей школы "Фундаментальные исследования в технических университетах" (Санкт-Петербург, 2004 г.). Результаты вошли в отчеты НОЦ НИТ НГТУ по МНТП «Научное, научно-методическое, материально-техническое и информационное обеспечение системы образования».

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав основного текста, заключения, списка литературы из 115 наименований, списка аббревиатур общим объемом 134 страницы и приложения. В работе содержится 39 рисунков и 29 таблиц.

Функции, требования и классификация программных средств

Сертифицированные специалисты являются важнейшей компонентой ИИС ИО. Исследования модели совокупной стоимости владения (ССВ) [1.20] показали (рис. 1.3), что расходы на программно-аппаратные средства связаны с другими статьями затрат и, в частности, затратами на техническую поддержку, обучение и простои. В состав затрат на поддержку (16 %) входят в том числе затраты на обучение. Щ1 - Простои

Изменения, происходящие в информационной индустрии, появление новых аппаратных и программных средств делает авторизованное обучение и переподготовку специалистов важнейшим фактором успешного функционирования ИИС ИО [1.21].

Между ценой программного продукта и авторизованным обучением существует тесная связь. Пользователь дорогостоящего программного продукта, не прошедший авторизованное обучение, как правило, не в состоянии освоить все возможности, заложенные в нем, и тем самым снижает отдачу от вложенных в программный продукт средств (рис. 1.4).

При реализации авторизованного обучения отдача от использования приобретенного программного продукта вырастает практически на порядок.

Для успешного формирования ИИС ИО необходимо: выявить формы, продолжительность и стоимость сертифицированной подготовки; оценить стоимость подготовки сертифицированных специалистов в абсолютном выражении и ее удельный вес в совокупной стоимости формируемой ИИС ИО.

В данном исследовании инженерное образование представлено преимущественно одним из ключевых своих звеньев - компьютерно-графической подготовкой (КГП).

A.M. Швайгер разработал электронное учебное пособие по начертательной геометрии и инженерной графике [1.22]. Наряду с достоинствами пособия отметим, отсутствие в ряде разделов ссылок на ГОСТы, ограниченность и неточность формулировки тестов, недостаточную дизайнерскую проработку.

Технологии создания электронного учебника "Начертательная геометрия" с использованием сети Петри (Приложение 1, рис. П1-РЗ) рассмотрены в диссертации Н.В. Поспеловой [1.23].

В работе В.М. Вымятнина и др. [1.24] предложен способ ведения документации с помощью «Электронной кафедры». Анализ показал, что при реализации этого способа с помощью системы "Lotus Notes" в исходном виде нельзя обеспечить эффективную автоматизацию процесса дистанционного образования.

Основные особенности дистанционного образования - индивидуализацию процесса обучения, асинхронность общения студента и преподавателя, вариативность образовательных программ рассматриваются в работе А.Д. Иванникова и Д.В. Куракина. [1.25].

Технология создания Комплексов Автоматизированных Дидактических Средств (КАДИС) рассмотрена в работе А.В. Соловова [1.26], концептуальная схема которой изображена на рис. П1-Р4 Приложения 1. Классификация знаний и учебных компьютерных систем автором была положена в основу концепции построения и применения системы Комплексов Автоматизированных Дидактических Средств (КАДИС), типовой комплекс которой состоит из учебного пособия, автоматизированных учебных курсов (АУК), тренажеров и учебных пакетов прикладных программ (ППП). Учебное пособие содержит теоретические материалы по теме в виде учебного текста и графических иллюстраций к нему, рекомендации для преподавателей (как учить с помощью комплекса) и для учащихся (как учиться с помощью комплекса), сборники задач для тренажеров и учебных ППП. Термин АУК введен разработчиками и пользователями авторских систем универсальных АОС, под которым целесообразно понимать определенным образом подготовленные знания (структурированную информацию и систему упражнений для ее осмысления и закрепления), сценарии учебной работы и реализующие их программы для компьютера, предназначенные для самостоятельного изучения учебного материала. Основное назначение АУК в системе КАДИС - осмысление и закрепление теоретического материала, контроль знаний по изучаемой теме. АУК содержит не только информационную часть, но и программные средства, позволяющие проводить обучение и контроль по сценариям, заданным преподавателем, разработчиком АУК. Информационные технологии обучения (ИТО) определяются как совокупность электронных средств и способов их функционирования, используемых для реализации обучающей деятельности, в состав которых входят аппаратные, программные и информационные компоненты, способы применения которых указываются в методическом обеспечении ИТО.

Функциональное моделирование процесса создания и поддержки элементов ИИС ИО

Объектом функционального моделирования и структурного анализа выбран один из важнейших элементов ИИС ИО - автоматизированный учебный курс (АУК). Согласно традиционно принятому порядку функционального моделирования [2.10] сначала была построена модель существующей организации работ AS-IS. Поскольку прототипом такой организации выбрана схема создания компьютерной обучающей системы (КОС) по А.И. Башмакову и И.А. Башмакову [1.17], то и соответствующие диаграммы AS-IS были построены для этой схемы. Первая диаграмма AS-IS (рис.2.3) в иерархии диаграмм IDEF0 изображает функционирование системы создания КОС в целом, а ее детализация представлена на рис. 2.4.

Декомпозиция блока проведения концептуального проектирования представлена на рис. 2.5. Контекстная диаграмма модели существующего функционирования системы создания КОС Анализ модели существующей организации работ AS-IS выявил следующие недостатки: - во входных параметрах отсутствует маркетинговая информация, технические и программные средства, материальные компоненты; - в выходных параметрах отсутствует информация об объемах выпуска и продаж, запасах на складах, сведения о прибыли и отходах; - в служебных функциях не детализированы нормативные акты и стандарты; - в механизмах отсутствует функциональная конкретизация специалистов.

Декомпозиция блока проведения концептуального проектирования

Признаками неэффективности существующей модели является дублирование деятельности "Организовать деятельность разработчиков" в модуле 4 на контекстной диаграмме АО (см. рис. 2.4) с другими модулями. Найденные в модели AS-IS недостатки исправлены при создании модели ТО-ВЕ (как будет) - модели новой организации процессов.

Модель TO-BE нужна для анализа альтернативных (лучших) путей выполнения работы и документирования того, как будет проводиться создание АУК в будущем. Поскольку АУК может быть разного вида и класса (подробнее это рассмотрено в главе 4), то при его разработке и использовании целесообразно использовать инвариантный подход к построению типовой функциональной модели. Такая типовая модель разрабатывается в формате IDEF0 (в виде ДЖРО-диаграмм) и показывает изложенную в классификации иерархию функций создания АУК в виде абстрактной метамодели. Метамодель служит шаблоном, применение которого облегчает создание реальной модели АУК.

Рис. 2.6. Общий процесс моделирования процесса создания АУК

Шаблон общего процесса моделирования прохождения проекта представлен на рис. 2.6. Под процессом функционального моделирования будем понимать итеративную процедуру анализа системы создания АУК и способов обмена информацией между занимающимися этими проблемами специалистами, приводящую к точному описанию системы с целью ее совершенствования и повышения эффективности. Разработанные метамодели процессов создания АУК представлены в виде IDEF0 - диаграмм на приводимых ниже рисунках.

На этой диаграмме процесс создания конкурентоспособных АУК представлен единственным блоком с граничными стрелками.

На рис. 2.8. приведена схема декомпозиции блоков для разработки функциональной модели создания и поддержки АУК.

Из схемы следует, что единственный (родительский) блок АО контекстной диаграммы верхнего уровня (рис.2.7) разложен на основные подфункции (блоки А1, А2, A3, А4, А5 и А6) посредством создания дочерней диаграммы второго уровня (рис.2.9). В свою очередь часть из подфункций (блоки A3, А4 и А6), являясь родительскими для диаграмм более низкого уровня, разложены на составные части (дочерние диаграммы третьего уровня): Приложение 2, рис. П2-Р1, П2-Р2 и П2-РЗ. И, наконец, блок А32 -родительский для диаграммы еще более низкого (четвертого) уровня, декомпозирован в дочернюю диаграмму с шестью блоками А321, А322, А323, А324, А325 и А326 (Приложение 2, рис. П2-Р4).

Исследования аппаратных и программных средств разработки и эксплуатации ИИС ИО

При выборе ПК целесообразно руководствоваться результатами тестовых испытаний как предприятий-изготовителей, так и независимых экспертов, ссылки на которые даны в главе 1. К настоящему времени считается, что общепринятый показатель "цена — производительность" целесообразно оценивать на базе внутренних и внешних критериев. К внутренним критериям относятся: цена, тип процессора, емкость системной платы SDRAM (Мбайт), емкость форматированного жесткого диска (Гбайт), скорость вращения шпинделя (об/мин), емкость графической памяти (Мбайт), размер экрана монитора по диагонали (дюйм), разрешение монитора (пиксел х пиксел), представление цвета (бит), частота регенерации (Гц), скорость передачи данных накопителем DVD/CD, число доступных с передней панели отсеков для накопителей, число портов параллельных/последовательных/мыши и др. К внешним критериям относятся: гарантия на компоненты/сборку (год), стоимость обслуживания на месте эксплуатации в течение года (долл.), показатели работы со сложными прикладными (офисными, графическими и др.) пакетами (баллы), настройка и запуск (баллы), удобство использования (баллы), обслуживание, сопровождение и модернизация (баллы), покупка через Интернет (баллы), -консультации (баллы) и др.

Проведем проверку достоверности опубликованных отдельных технических характеристик компьютеров на предмет отсева грубых погрешностей и проверку гипотезы их нормального распределения. Для этого используем метод вычисления максимального относительного отклонения, базирующийся на статистических методах анализа результатов наблюдений и построения эмпирических формул [3.4], [3.5].

Сформулируем методику отсева грубых погрешностей характеристик компьютеров и проверку гипотезы их нормального распределения.

1. Вычисляется среднее значение х оценки работы компьютера с графическим пакетом: — 1 " Л«=1 где / - порядковый номер компьютера, п - число компьютеров, х- оценка работы z -го компьютера. 2. Определяются отклонения dj оценки /-го компьютера от среднего значения: dt =xi-x 3. Рассчитывается несмещенная оценка дисперсии распределения s : —т( ,- У -2 Г S = 4. Вычисляется выборочное среднеквадратичное отклонение s S = 4S 5. Определяется максимальное относительное отклонение т:

В виду малого количества измерений (п 25), согласно рекомендациям, приведенным в вышеуказанных источниках, для оценки границ доверительного интервала целесообразно использовать метод вычисления максимального относительного отклонения.

6. Находится табличное значение квантиля распределения статистики г,_, при обычно используемой на практике [3.6] доверительной вероятности 1 - р - 0,95 для п компьютеров. 7. Сравнивается расчетное т с табличным т{_р. В случае, когда г г, отбрасывать минимальное (или максимальное) значение х не следует. В противном случае, это значение х должно быть отброшено.

По этой методике произведен расчет экспертных оценок качества (производительности) работы персональных компьютеров, а также среднего класса и высокопроизводительных рабочих станций с пакетом AutoCAD (относительное время выполнения тестового задания).

Для отсева грубых погрешностей и последующих исследований использованы исходные данные из таблиц 1.1, 1.2 и 1.3 главы 1. Результаты расчетов приведены в табл. 3.1, 3.2 и 3.3.

Исследования и разработка методики технологии создания АУК для ИИСИО

В диссертационной работе ставилась задача исследования, обоснованного выбора технологических решений и создания серии АУК для ИИС ИО, осуществляющих информационную поддержку процесса подготовки и/или переподготовки ИТ-специалистов по разделам естественно - научных (ЕН), обще профессиональных (ОПД) и специальных дисциплин (СД).

Критериями эффективности от введения в учебный процесс АУК предлагается выбрать изменения объема усваиваемого материала и качества успеваемости.

В основе исследовательских решений и разработанных автором АУК положены два типа инструментальных средств рассмотренные в главе 1 и в предыдущих разделах главы 4: оболочки и авторские системы.

В соответствии с теоретическими принципами функционального моделирования, изложенными в главе 2 (раздел 2.2), автором предложена методика технологии. создания АУК и разработан следующий ряд АУК для направления подготовки бакалавров 554400 "Информационные системы", направления подготовки специалистов 654700 "Информационные системы" по специальностям 071900 "Информационные системы и технологии" и 073700 "Информационные технологии в образовании": - по разделу ЕН дисциплин - АУК "Дифференциальная геометрия"; - по ОПД - АУК "Инженерная графика", "Управление данными", "Операционные системы", "Теория информационных процессов и систем"; по СД - "Администрирование в информационных системах", "Информационная безопасность и защита информации".

Отдельные из этих АУК вошли составными частями в цикл НИР: "Разработка методов и технологий повышения качества профессионального технического образования, включая дополнительное образование в Нижегородской области" и "Графические информационные системы и технологии. Исследования и приложения", выполненных по заказу Минобразования РФ в рамках межвузовской научно-технической программы (МНТП) "Научное, научно-техническое, материально-техническое и информационное обеспечение системы образования".

Предлагаемая методика выбора ИнС разработки АУК и УЦ ДИО может быть реализована в виде следующей последовательности: - Оценивается уровень сложности задач, который необходимо достичь при использовании АУК и УЦ ДИО. - Сопоставляется потребный уровень с возможной реализацией ИнС и отдается предпочтение либо ИнС-О, либо ИнС-АС. - Оценивается критичность наличия локализованного ИнС и отдается предпочтение либо зарубежному, либо российскому программному продукту. - Оценивается эффективность разных ИнС, исходя из показателя Цена/Качество. - Делается окончательный выбор Инс. Ниже приведены результаты исследования ряда разработанных автором АУК.

Задача исследования при разработке этого АУК состояла в создании структурированной, функционально насыщенной информационной среды. В качестве базового использован учебник [4.3], дополненный материалами из других учебников и справочников [4.4], [4.5] и др.

При разработке АУК "Дифференциальная геометрия" автором диссертации на базе одних и тех же исходных информационных ресурсов исследованы и использованы два подхода. В пакетах MS Office, AutoCAD и 3ds max, использованных по результатам исследований гл. 3 (раздел 3.2.2), оцифрованы исходные данные (лекции, практические задания и тесты) по дисциплине "Дифференциальная геометрия". Использовалась также мультимедиа среда (текстовая, графическая и анимационная информация).

Проведено сравнение двух технологий разработки АУК (два варианта): - ИнС-0 в виде программного продукта eAuthor из пакета "eLearning Office 3000"; - ИнС-АС в форме команд языка разметки гипертекста HTML с использованием возможности редакторов разработки и б-узлов и сценариев JavaScript — Allaire HomeSite 4.5 и Macromedia Dreamweaver 4.0, а также пакета Microsoft Internet Explorer. В этом варианте системы исследованы и разработаны: пользовательский интерфейс с дизайнерской проработкой, структура и взаимосвязь разделов.

Похожие диссертации на Методы и средства информационных технологий в разработке интегрированной информационной среды инженерного образования