Разработка обучающей программы "Алгоритмическая система Тьюринга"

Метод и техника обучения

Объяснить порядок выполнения задания. Проведение инструктажа

Учебные средства

Текст лекции, учебные пособия, виртуальные пособия, видеопректор, компьютер, доска.

Форма обучения

Работа с группой

Условия обучения

Аудитория, оснащенная проектором и компьютером.

Технологическая карта проведения лабораторного занятия

Этапы занятия время, отведенное для них	Содержание учебного процесса
	Преподаватель	Студент
1-этап: Введение(10мин)	1.1. Повторяется теоретический материал (с помощью виртуальных пособий и раздаточного материала), объясняется порядок проведения лабораторной работы и сдачи отчета по ней.	1.1. Записывает тему и отвечает на вопросы.
2-этап: Основной (60 мин)	2.1. Раздаются индивидуальные задания по теме. 2.2 Задания выполняются студентами. 2.3 Проверяется работа каждого студента и задаются вопросы по теме.	2.1. Знакомится с заданием. 2.2. Выполняет задание. 2.3. Каждый студент показывает выполненное им задание и отвечает на соответствующие вопросы.
3-этап: Итоговый (10мин)	3.1 . Оценивается работа каждого студента и занятие заканчивается.	3.1. Слушает и принимает к сведению.

2.5 Пользовательский интерфейс обучающей программы «Алгоритмическая система Тьюринга» по дисциплине «Основы вычислительной и микропроцессорной техники»

Для работы обучающей программы «Алгоритмическая система Тьюринга» запускаем файл Tyuring.exe. В результате на экране появляется главное окно программы:

Для того, чтобы посмотреть теоретическую часть программы - «Информация по теме «Алгоритмическая система Тьюринга», кликаем по соответствующей кнопке.

Для того, чтобы перейти в окно с анимацией, имитирующей работу машины Тьюринга, которая определяет четность или нечетность числа 1 в строке, кликаем в главном окне соответствующую кнопку. В этом окне анимация начинает функционировать при щелчке по кнопке со стрелкой:

Для того, чтобы перейти в рабочее окно обучающей программы, кликаем кнопку «Задача». Пользователь программы должен правильно заполнить ячейки таблицы, с помощью которой описывается работа машины Тьюринга (работа данного интерактивного раздела программы подробно описана в сценарии - параграфе 2.3.).

Кликая кнопку «Пример работы машины Тьюринга» пользователь переходит в соответствующий раздел программы.

3. Безопасность жизнедеятельности

3.1 Охрана труда при работе с персональным компьютером

Пользователь ПК (персонального компьютера) и его руководитель должны знать о вредном воздействии факторов и об эффективных способах защиты от них, что уменьшает вероятность получения ими различных профессиональных заболеваний, а также снижает количество сбоев и ошибок в работе операторов.

На работающего на ПК постоянно или периодически действуют следующие опасные и вредные факторы:

1. Загрязнение воздуха вредными веществами, пылью, микроорганизмами и положительными аэроионами.

2. Несоответствие нормам параметров микроклимата.

3. Возникновение на экране монитора статистических зарядов, заставляющих частички пыли двигаться к ближайшему заземлённому предмету, часто им оказывается лицо оператора.

4. Повышенный уровень шума на рабочем месте.

5. Повышенный уровень статистического электричества при неправильно запроектированной рабочей зоне.

6. Опасный уровень напряжения в электрической цепи, замыкание которой может пройти через тело человека.

7. Широкий спектр излучения от дисплея, который включает рентгенов скую, ультрафиолетовую и инфракрасную области, а также широкий диапазон электромагнитных излучений других частот.

8. Повышенный уровень электромагнитных излучений.

9. Повышенный уровень ионизирующих излучений (мягкое рентгеновское, гамма-излучение).

10. Отсутствие или недостаток естественного света.

11. Недостаточная освещенность рабочей зоны.

12. Повышенная яркость света.

13. Пониженная контрастность.

14. Прямая и обратная блёсткость.

15. Повышенная пульсация светового потока (мерцание изображения).

16. Длительное пребывание в одном и том же положении и повторение одних и тех же движений приводит к синдрому длительных статических нагрузок (СДСН).

17. Нерациональная организация рабочего места.

18. Несоответствие эргономических характеристик оборудования нормируемым величинам.

19. Умственное перенапряжение, которое обусловлено характером решаемых задач приводит к синдрому длительных психологических нагрузок (СДПН).

20. Большой объем перерабатываемой информации приводит к значительным нагрузкам на органы зрения.

21. Монотонность труда.

22. Нервно-психические нагрузки.

23. Нервно-эмоциональные стрессовые нагрузки.

24. Опасность возникновения пожара.

3.2 Санитарно-гигиенические нормы для работы в компьютерных классах

К организации работы в компьютерных классах предъявляется ряд требований, соблюдение которых обеспечивает наиболее оптимальную нагрузку для школьников.

1. Для учащихся 10-11 классов по основам информатики и вычислительной техники должно быть не более 2 уроков в неделю, а для остальных классов-1 урока в неделю с использованием ПЭВМ.

2. Непрерывная длительность занятий непосредственно с ПЭВМ не должна превышать:

- для учащихся 1 классов (6 лет)-10 минут

- для учащихся 2-5 классов - 15 мин.

-для учащихся 6-7 классов - 20 мин.

- для учащихся 8-9 классов - 25 мин.

- для учащихся 10-11 классов на первом часу учебных занятий - 30 минут, на втором - 20 мин.

3. Работа на ПЭВМ должна проводиться в индивидуальном ритме и темпе. электронный тьюринг интерфейс компьютер

4. После установленной длительности работы на ПЭВМ (п. 2) должен проводиться комплекс упражнений для глаз, а после каждого урока на переменах физические упражнения для профилактики общего утомления.

5. Длительность перемен между уроками должна быть не менее 10 минут, во время которых следует проводить сквозное проветривание с обязательным выходом учащихся из класса или кабинета.

6. При производственном обучении учащихся старших классов с использованием ПЭВМ в учебно-производственном комбинате или других учреждениях 50% времени следует отводить на теоретические занятия и 50% времени - на практические. Режим работы должен отвечать требованиям, изложенным в п. 1 и 2с обязательным проведением профилактических мероприятий (п.4).

7. Время производственной практики учащихся старших классов во внеучебное время с использованием ПЭВМ должно быть ограничено для учащихся старше 16 лет тремя часами, а для учащихся моложе 16 лет - двумя часами, с обязательным соблюдением режима работы (п.1 и 2) и проведением профилактических мероприятий: гимнастики для глаз через 20-25 минут и физических упражнений через 45 минут во время перерыва.

8. Занятия в кружках с использованием ПЭВМ должны организовываться не раньше, чем через 1 час после окончания учебных занятий в школе. Это время следует отводить для отдыха и приема пищи.

9. Занятия в кружках с использованием ПЭВМ должны проводиться не чаще 2 раз в неделю общей продолжительностью:

- для учащихся 2-5 классов (7-10 лет) не более 60 минут;

- для учащихся 6 классов и старше - до 90 минут.

10. Через 20 минут работы на ПЭВМ или ВДТ следует проводить гимнастику для глаз. Между двумя занятиями следует устраивать перерыв в течение 15 минут, во время которого организовывать подвижные игры или физические упражнения с проведением комплекса упражнений для снятия локального и общего утомления.

11. В школах "Юных программистов" "компьютерные игры" с навязанным ритмом допускается проводить не более одного раза в день продолжительностью:

- до 10 минут для детей младшего школьного возраста;

- до 15 минут для детей среднего и старшего школьного возраста.

Запрещается проводить компьютерные игры перед сном.

12. Занятиям с ПЭВМ должны предшествовать спокойные игры, проводимые в зале, расположенном смежно с помещением, где установлены компьютеры.

13. Запрещается использование одной ЭВМ для двух и более детей независимо от их возраста.

3.3 Электробезопасность в компьютерном классе

К работе в кабинете информатики допускаются школьники, прошедшие инструктаж по технике безопасности, соблюдающие указания преподавателя, расписавшиеся в журнале регистрации инструктажа.

Необходимо неукоснительно соблюдать правила по технике безопасности. Нарушение этих правил может привести к поражению электрическим током, вызвать возгорание. При эксплуатации необходимо остерегаться: поражения электрическим током; механических повреждений, травм.

К работе с персональным компьютером допускаются лица:

· имеющие персональные навыки, изучившие руководство по эксплуатации персонального компьютера и знающие порядок включения и отключения электронных устройств; прошедшие вводный инструктаж, а также инструктаж по безопасности труда непосредственно на рабочем месте.

· Профессиональные пользователи должны проходить обязательные предварительные (при поступлении на работу) и периодические медосмотры.

На рабочем месте пользователя в компьютерном классе размещены составные части ПК -- системный блок, клавиатура и монитор. Во время работы лучевая трубка монитора работает под высоким напряжением. Неправильное обращение с аппаратурой, кабелями и мониторами может привести к тяжелым поражениям электрическим током, вызвать загорание аппаратуры.

Строго запрещается:

работать влажными и грязными руками;

заходить в рабочую зону (за компьютеры);

трогать разъемы соединительных кабелей;

прикасаться к питающим проводам и устройствам заземления;

прикасаться к экрану и к тыльной стороне монитора, клавиатуры;

включать и отключать аппаратуру без указания преподавателя;

самостоятельно устранять неисправности в работе аппаратуры.

3.4 Пожарная безопасность в компьютерном классе

В нештатных ситуациях, при нагревании устройств, появлении постороннего запаха, звука необходимо немедленно поставить в известность преподавателя и в случае необходимости организованно покинуть помещение.

Меры по ликвидации ситуации (отключать напряжение, вызывать пожарную команду по телефону 01) должно принимать лицо, ответственное за пожарную безопасность.

Категорически запрещается:

Курить в помещении;

Пользоваться зажигалкой;

Вешать одежду и класть горючие предметы на электрощиты, электропроводку и другое электрооборудование.

Ответственный за компьютерный класс, обязан:

· во всех случаях обнаружения обрыва проводов электропитания, неисправности заземления и других повреждений оборудования немедленно отключить оборудование и принять меры к устранению неисправности и сообщить руководителю;

· следить за исправностью компьютеров и при появлении необычного звука, дыма, запаха горелой резины, огня, самопроизвольного отключения аппаратуры немедленно прекратить работу в классе, отключить оборудование и принять меры к устранению неполадок и сообщить руководителю;

· в случае появления рези в глазах, резком ухудшении видимости. появлении боли в пальцах и кистях рук, усилении сердцебиения немедленно покинуть рабочее место, сообщить о происшедшем руководителю;

· при обнаружении человека, попавшего под напряжение, немедленно освободить его от действия тока путем отключения электропитания и до прибытия врача оказать потерпевшему первую медицинскую помощь. Сообщить руководителю;

· при возгорании оборудования отключить питание и принять меры к тушению очага пожара при омощи огнетушителя, вызвать пожарную команду и сообщить руководителю;

· при любой аварийной ситуации в компьютерном классе необходимо немедленно сообщить руководителю.

Действия ответственного после окончания работы

После окончания работ ответственный за компьютерный класс, обязан:

· проверить комплектность оборудования в классе;

· убедиться, что в дисководах компьютеров нет дискет;

· завершить работу операционной системы на всех компьютерах класса;

· выключить питание всех периферийных устройство;

· выключить питание системных блоков всех компьютеров в классе;

· отключить электропитание всего компьютерного класса (выключить автомат, рубильник, пускатель и т.д.);

· осмотреть и привести в порядок рабочие места в компьютерном классе (убрать мусор, листы бумаги, другие посторонние вещи).

3.5 Компьютер и здоровье

В связи с процессом глобальной компьютеризации жизни человека возникают вопросы о влиянии компьютера на его организм и в первую очередь на его физическое и психическое здоровье. Особое внимание должно быть уделено изучению влияния компьютера на здоровье школьников, что обусловлено как большей чувствительностью организма ребенка к всевозможным факторам окружающей среды, так и возможными отдаленными последствиями такого влияния, которые скажутся лишь через много лет. Рассмотрим один из вредных факторов, возникающих при работе за ПК - повышенную нагрузку на зрение.

Зрительная система человека плохо приспособлена к рассматриванию изображения на экране монитора. Глаза реагируют на самую мелкую вибрацию текста или картинки, а тем более на мерцание экрана. Перегрузка глаз приводит к потере остроты зрения. Плохо сказываются на зрении неудачный подбор цвета, шрифтов, компоновки окон в используемых программах, неправильное расположение экрана. Работа на компьютере технически сводится к введению или чтению текста, рисованию или изучению деталей рисунков, чертежей. Это огромная нагрузка на глаза - ведь изображение на экране дисплея складывается не из непрерывных линий, как на бумаге, а из отдельных светящихся и мерцающих точек. Если к тому же монитор невысокого качества и интерфейс используемых программ неудачный, то последствия не заставят себя ждать: у пользователя ухудшается зрение, глаза начинают слезиться, появляется головная боль, утомление, двоение изображения... Это явление получило название «компьютерный зрительный синдром». Избежать его поможет следование основным правилам гигиены зрения.

Комфортное рабочее место. Рабочее место должно быть достаточно освещено, световое поле равномерно распределено по всей площади рабочего пространства, лучи света не должны попадать прямо в глаза. Укомплектуйте компьютер хорошим монитором, правильно его настройте, используйте качественные программы.

Специальное питание для глаз. Людям с ослабленным зрением нужно употреблять продукты, укрепляющие сосуды сетчатки глаз: чернику, черную смородину, морковь. В рационе близоруких должна присутствовать печень трески, зелень: петрушка, салат, укроп, зеленый лук. При дистрофии сетчатки помогает шиповник (настой, отвар), клюква.

Гимнастика для глаз. Существуют компьютерные программы, специально предназначенные для отдыха глаз. Трудно сказать, насколько они действенны. Возможно, лучше несколько минут отдохнуть по-настоящему, чем продолжать разглядывать экран.

Наибольшую пользу гимнастика для глаз приносит при профилактике и на первых стадиях ослабления зрения. Комплекс упражнений для глаз можно рекомендовать и тем, кто работает за компьютером, и тем, у кого глаза просто склонны к переутомлению. Гимнастика для глаз обычно занимает не более пяти минут и состоит в попеременном переводе взгляда на ближние и дальние предметы, частом моргании и т.д.

Заключение

Целью данной выпускной квалификационной работы была разработка обучающей программы «Алгоритмическая система Тьюринга» по дисциплине «Основы вычислительной и микропроцессорной техники» техники» для учащихся профессиональных колледжей. В результате выполнения работы были получены следующие результаты:

Проведен обзор научно- технической литературы и соответствующих материалов, изложенных в Интернете, по теме выпускной квалификационной работы, в результате чего был подобран материал для разрабатываемого виртуального стенда.

Были изучены средства создания электронных обучающих систем и выбран оптимальный вариант для разрабатываемого виртуального стенда, в частности система программирования Delphi.

Детально изучена методика создания компьютерных обучающих мультимедиа систем, которая была в дальнейшем использована при разработке собственного компьютерного приложения.

Проведен анализ теоретического и практического материалов предлагаемого к изучению студентам по дисциплине «Основы вычислительной и микропроцессорной техники» и выбран материал для первоочередной реализации в виртуальном стенде.

Разработана структура виртуального стенда, выделены отдельные его модули.

Написаны и отлажены программы отдельных модулей виртуального стенда. Разработаны алгоритмы для проверки правильности полученных пользователями результатов.

Разработана структура пользовательского интерфейса. Программа прошла тестирование и отладку.

Литература

1. Савельев А.Я. Основы информатики. -М.: Издательство МГТУ имени

Н.Э.Баумана, 2001.

2. Девятков В.В. Системы искусственного интеллекта. -М.: Издательство

МГТУ имени Н.Э.Баумана, 2001

3. Савельев А.Я. Прикладная теория цифровых автоматов. Москва "Высшая школа" 2005.

4. Верещагин Н.К., Шень А. Лекции по математической логике и теории

алгоритмов.. 2-е изд., исправленное. М.: МЦНМО, 2002

5. Петров В.Н. Информационные системы. Учебное пособие СП;Питер 2002

6. Бидайбеков Е.Ы., Гриншкин В.В. Гипермедиа в обучении. // Информатика и образование, 1999, №8, стр. 83-84

7. Высоцкий И.Р. Компьютер в образовании. // Информатика и образование, 2000, №5.

8. Охрана труда и окружающей среды в радиоэлектронной промышленности. / К.Н. Ткачук, Р.В. Саборно и др. Киев: Высшая школа.

9. Охрана труда в приборостроении. / К.Н. Ткачук, А.В. Слонченко и др. Киев: Высшая школа, 1996..

10. Горобец А.И., Степаненко А.И. Охрана труда в радиоэлектронной промышленности.-Киев.: Техника, 1987ю-135 с.

11. http://www.intuit.ru/department/hardware/basdigtech/2/basdigtech_2.html

12. http://matrixcalc.org/ex.html

13. http://matrixcalc.org/pf2.html

14. http://www.intuit.ru/department/hardware/basdigtech/2/basdigtech_2.html

15. http://kpolyakov.narod.ru/school/ppt.htm

16. http://vu.tuit.uz/?go=clectures/view/48/lecture/704

17. http://www.ict.edu.ru/ft/002057/011.pdf

Размещено на Allbest.ru

...