Элементы и системы виртуальных образов как средство эффективного усвоения алгоритмических процедур

Определение места систем виртуальных образов в построении уроков, влияющих на психологическую атмосферу занятий и степень усвоения материала. Использование игровых элементов и ситуаций на фоне технического, информационного и программного обеспечения.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 26.01.2020
Размер файла 111,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Элементы и системы виртуальных образов как средство эффективного усвоения алгоритмических процедур

Д.П. Денисов,

канд. с.-х. наук, преподаватель кафедры информационных технологий

НОУ ВПО «ОмГА»

Автор рассматривает особенности планирования и проведения лабораторных работ студентов в компьютерном классе, трудности, которые могут возникнуть в ходе занятий. Приводятся методические рекомендации преподавателям по преодолению этих трудностей. Статья адресована вузовским преподавателям информатики.

Современный урок предполагает динамичность и сочетание различных приемов получения и обработки электронной, речевой и визуальной информации с использованием персональных компьютеров и сети. Компьютерные знания и навыки необходимы специалистам любой сферы.

Целью настоящей работы является определение места элементов и систем виртуальных образов в общей концепции построения уроков, влиянии на психологическую атмосферу занятий и степень усвоения материала.

Актуальность, профессиональная направленность работ за персональным компьютером, четкая структуризация знаний предполагают интенсивные положительные эмоции, переживания учащихся за выполнение заданий с высоким качеством, представляет для них практическую значимость, достижение реальных этапов на пути к трудоустройству. Хорошо настроенные машины, общая занятость студентов и повышенный уровень информационного обеспечения предмета в компьютерных классах являются материальной предпосылкой для бесконфликтной, устойчивой работы.

Лабораторное занятие в компьютерном классе необходимо планировать так, чтобы учащиеся правильно (точно, корректно) выполнили последовательность действий в рамках тематики без возникновения конфликтов или стрессовых ситуаций, с минимальной утомляемостью, ощущением удовлетворения от достигнутого результата.

В этой связи, рассматривая занятие как среду для применения элементов и систем виртуальной реальности в различных сочетаниях (и с учетом импровизации), отметим некоторые причины возникновения психологической неудовлетворенности, конфликтности на уроке, не связанные, на наш взгляд, с теоретическими основами компьютерных знаний:

1. Отсутствие устойчивых рефлекторных навыков при нажатии клавиш (или кнопок).

Характерно для студентов, не имеющих персонального компьютера и сетевого оборудования в личном пользовании (домашних условиях). Выражается в том, что студент недостаточно четко, быстро и уверенно выполняет простейшие, на первый взгляд, команды или процедуры.

В частности, учащиеся легко набирают текст, но имеют проблемы при использовании специальных и вспомогательных клавиш (Ctrl, Alt, Shift, Insert, Delete ит.д.); медленно переключают или путают регистры при вводе символов (верхний или нижний); недостаточно уверенно используют аппаратные средства управления курсором.

Существенно замедляется работа при нечетком выполнении двойного щелчка мышкой, затруднениях в вызове вспомогательного меню (правая кнопка) или нажатии клавиши Escape для предотвращения или выхода из нежелательных ситуаций.

В итоге самые незначительные отставания в выполнении отдельных операций (открытие файлов, запуск программ, вызов команд, переключение задач) имеют кумулятивный характер и ведут к общему утомлению, раздражительности. При этом, чем выше уровень эрудиции учащегося, объем остаточных знаний, тем труднее выявить истинную причину отставания.

2. Психологический барьер, препятствующий успешному освоению новой темы.

Выражается в том, что учащиеся пропускают первые занятия, склонны к конфликтам, как правило, вначале урока, намеренно опаздывают или выражают несогласие с регламентом занятия, формой проведения, не удовлетворены компьютерной программой или ее версией, пособиями, методикой.

Данная черта свойственна, в частности, инертным в плане усвоения новой информации, или отличающимся повышенной впечатлительностью слушателям.

3. Трудности абстрактно-логического характера: запаздывание и замедленная реакция, ориентировка при выполнении конкретных, даже, казалось бы, простейших операций.

Эти трудности, как правило, состоят в том, что студенты не представляют именно компьютерную форму выражения существа изучаемого процесса, явления, объекта или ее составляющих.

Это может быть связано с отсутствием остаточных знаний по комплексу взаимосвязанных дисциплин, предшествующих урокам с применением машин.

Возникновение конфликтных ситуаций нередко провоцируется разночтением, нестандартным произношением терминов и определений, некорректным началом или завершением выполнения последовательностей сложных алгоритмических процедур.

Если понятий, определений в конкретной теме или ее разделе больше, чем учащиеся знают или предполагали, они затрудняются в ответе на элементарной вопрос: «С чего начать выполнение задания?».

Многие термины, широко используемые в информатике и информационных технологиях, в том числе и общепринятые обозначения технических средств, не способствуют жесткому регламенту занятий, так как отражают существо объекта скорее образно.

Более того, значительная часть популярных компьютерных выражений («щелкнуть мышкой», «дерево каталогов», «свернуть окно» и т.д.) является сленгом, т.е. применима по объектному содержанию, назначению только в сфере информатики. Тем не менее, компьютерный сленг освобождает преподавателя от излишне подробного изложения технических процессов и тонкостей с целью достижения наибольшей конкретизации в объяснении порядка предполагаемых действий и наискорейшего выполнения поставленной задачи.

Подводя итог вышесказанному, постараемся ответить на следующие вопросы:

1. Следует ли обращать сленг в позиции четкой интерпретации терминов, или же, наоборот, стремиться развивать среду виртуальных образов, провоцируя положительные эмоции и управляя ими?

2. Что важнее в конкретной ситуации для слушателя - осмыслить задание до деталей, подробностей или правильно выполнить его, не отставая от группы?

3. Следует ли связывать отдельные виртуальные элементы и образы, если они удобны только в конкретных ситуациях, в определенную систему?

Отметим, что и в целом компьютерная терминология (учитывая и особенности перевода команд и текста в разных версиях операционных систем, пакетах и программных продуктах) достаточно гармонична и, по своей сути, предполагает некоторый игровой, образный вариант усвоения материала. В информатике действует множество факторов, или, по крайней мере, предпосылок, благоприятствующих спонтанному возникновению образов, их систем или изменению размерности виртуального пространства, появлению воображаемых «осей».

В отличие от традиционных занятий виртуальная реальность в компьютерном выражении имеет достаточно конкретную интерпретацию, например, отражаются на экране и активно используются воображаемые диски, память или иные устройства, не существующие реально.

При коллективной работе учащиеся часто создают и применяют сленг сами, упрощая стандартные, общепринятые названия аппаратных и программных средств, предлагают синонимы для обозначения выполняемых операций. Современный компьютерный урок сложен, требует синхронности в работе группы, и учащемуся часто важнее «не отстать от класса», нежели понимать дословно, до мелочей и тонкостей смысл каждой выполняемой процедуры.

В качестве примера использования системы виртуальных образов рассмотрим фрагмент задания по выравниванию динамического ряда (уровень доходов предприятия) методом «фиктивных» переменныхи расчета теоретических значений исследуемого показателя.

Для прогноза используем уравнение (многомерная регрессия):

Yт= a0 +a1 · х1+a2 · х2 + a3 · х3 + a4 · t.

Данные для построения модели сведеныв таблицувида:

Таблица 1

Номер квартала

Уровень дохода, тыс. руб. yi

х0

х1

х2

х3

t

Теоретический доход, тыс. руб., yi теор.

I

6,0

1

1

0

0

1

6,4

II

4,4

1

0

1

0

2

4,2

III

5,0

1

0

0

1

3

5,0

IV

9,0

1

0

0

0

4

9,1

В результате математической обработки информационного массива по методу наименьших квадратов (МНК) определяется теоретический уровень дохода yi теор. (последняя колонка таблицы).

Отметим узловые этапы в создании виртуальной, игровой среды для расчета коэффициентов многомерной модели (ai). Варианты организации прикладных заданий в среде MSExcelизвестны [1, 50-52].

Учащимся предлагается реализовать вычислительный алгоритм МНК:

Xт · X · A = Xт · Y.

Как правило, студенты достаточно хорошо представляют матрицу (как таблицу, состоящую из строк и символов), знают основные процедуры и действия (транспонирование, обращение, умножение).

Работа начинается с транспонирования матрицы фиктивных переменных X (в электронных таблицах MSExcel ее выполняет функция ТРАНСП, т.е. указывается массив, вводится команда в строке формул, одновременно нажимаются три клавиши Ctrl+ Shift + Enter).

Далее, для умножения матриц Xт · X(левая часть равенства) используется функция МУМНОЖ и реализуется алгоритм расчета коэффициентов (ai) путем решения системы линейных уравнений матричным способом (функция МОБР - расчет обратной матрицы и завершение- МУМНОЖ).

Соответственно, теоретическое значение показателя (последний столбик таблицы) рассчитывается умножением (МУМНОЖ) матрицы фиктивных переменных X на вектор полученных коэффициентов(ai).

Учащиеся представляют работу с матрицами (из курса высшей математики) как весьма трудоемкий процесс, их навыки и приобретенные знания по выводу формул и ручной обработке данных значительно отличаются от предполагаемых действий с массивами в табличном процессоре. Кроме этого, первоначально им необходимо скопировать пример (шаблон) расчетного задания с сервера и разместить в заданном каталоге. Данная операция не требует математических знаний.

Для игрового варианта решения примера мы разработали и используем на практике достаточно целостную систему виртуальных образов, назначение которой состоит в скорейшем усвоении порядка действий и запоминании последовательности выполнения команд. Игровые определения, используемые ниже, следует воспринимать, скорее, как сленг, нежели, как устоявшееся правило.

Сущность методики состоит в том, что каждой математической процедуре (в конкретном примере - команде или последовательности команд, функции) сопоставляется:

а) изобразительный элемент (группа элементов), обозначающий определенное действие (команду) и имеющий роль маркера, метки, логотипа соответствующего этапа вычислений;

б) словесное определение, синоним изобразительного элемента (имеет игровой оттенок).

Отметим, что элементам свойственны те же особенности, что и кодам - отсутствие разночтения, простота, определенное место в общей системе обозначений и т.д.

Задание размещается на 5-7 листах электронных таблиц и включает, помимо детального изложения порядка действий и комментариев, короткий тест, программируемый контроль правильности расчетных процедур, один или несколько кроссвордов в качестве раздаточного материала[1, 54-60].

На общем информационном фоне (включая текст задания, формулы и данные таблиц, комментарии) изобразительные элементы и их словесные определения (синонимы) не столь значимы, заметны. Учащиеся рассматривают их как маркеры («вешки») - образные, краткие обозначения основных этапов осуществления алгоритма.

Опыт показывает, что учащиеся выполняют задания быстрее и помнят материал дольше, если игровые, образные элементы в целом не противоречат тематике урока, корректны, находятся в гармоничном соответствии друг с другом и не затрудняют общение.

Предлагаемая методика может использоваться в качестве примера применения элементов и систем виртуальной реальности на уроках эконометрики, экономико-математического моделирования, информационных технологиях и системах, и при изучении смежных дисциплинах.

Таким образом, использование тщательно запланированных игровых элементов и ситуаций на общем фоне технического, информационного, программного обеспечения позволяет улучшить психологическую атмосферу урока, снять напряженность при выполнении сложных вычислительных процедур и, как следствие, повысить уровень усвоения материала.

виртуальный урок игровой программный

Библиографический список

1. Денисов, Д.П. Рациональная организация расчетно-прикладных заданий в электронных таблицах MSExcel / Д.П. Денисов. // Проблемы содержания и качества учебного процесса в высшей школе: сб. науч. ст. / под ред. А.Э. Еремеева, Г.В. Косякова. - Омск: ОГИ, 2005. - С. 54-60.

2. Дубина, А. Г. Excel для экономистов и менеджеров / А.Г.Дубина [и др.]. - СПб.: Питер, 2004. - 295 с.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Разработка модулей для автоматического развертывания виртуальных сред и технология их резервного копирования. Схемы сетевого взаимодействия виртуальных сред и их состав (настройка гостевых операционных систем и служб) для каждого из специалистов.

    дипломная работа [3,7 M], добавлен 06.03.2013

  • Анализ современного рынка программных продуктов. Понятие виртуального тура и возможности его применения. Изучение программного обеспечения и технологии создания виртуальных туров. Панорамный снимок и виртуальная брошюра. Настройка параметров панорамы.

    курсовая работа [3,5 M], добавлен 22.03.2016

  • Основные понятия теории распознавания образов и ее значение. Сущность математической теории распознавания образов. Основные задачи, возникающие при разработке систем распознавания образов. Классификация систем распознавания образов реального времени.

    курсовая работа [462,2 K], добавлен 15.01.2014

  • Понятие виртуального магазина. Преимущества и недостатки виртуальных магазинов. Классификация виртуальных магазинов. Организация деятельности виртуальных магазинов. Создание виртуальных магазинов. Способы оплаты в Интернет. Процессинговая система.

    курсовая работа [72,0 K], добавлен 30.09.2007

  • Понятие виртуальных организаций (ВО), интероперабельность: техническое и программное обеспечение. Создание, управление и использование динамичных, межведомственных ВО. Описание грид-архитектуры ВО и ее компонентов. Интерфейсы локального управления.

    реферат [89,8 K], добавлен 03.01.2012

  • Обзор задач, возникающих при разработке систем распознавания образов. Обучаемые классификаторы образов. Алгоритм персептрона и его модификации. Создание программы, предназначенной для классификации образов методом наименьшей среднеквадратической ошибки.

    курсовая работа [645,2 K], добавлен 05.04.2015

  • Понятия выставки, экспозиции и виртуальности. Их представительства в сети. Виртуальные выставки на службе экспобизнеса. Особенности их организаций. Техническая реализация виртуальных экспозиций. Примеры существующих виртуальных музеев в Интернет.

    реферат [60,1 K], добавлен 25.11.2009

  • Описание и схема информационного взаимодействия элементов системы, выходная и входная информация. Технологические процесс функционирования системы в автоматизированном режиме. Разработка информационного обеспечения системы, алгоритмы программного модуля.

    дипломная работа [1,0 M], добавлен 30.08.2010

  • Создание программного средства, осуществляющего распознавание зрительных образов на базе искусственных нейронных сетей. Методы, использующиеся для распознавания образов. Пандемониум Селфриджа. Персептрон Розенблатта. Правило формирования цепного кода.

    дипломная работа [554,8 K], добавлен 06.04.2014

  • Теоретический анализ современных методик создания программных средств по распознаванию образов, их преимущества и недостатки. Описание предметной области, обоснование выбора технологии и разработка проекта программного средства по распознаванию образов.

    дипломная работа [2,3 M], добавлен 20.05.2013

  • Основы безопасности виртуальных частных сетей (ВЧС). ВЧС на основе туннельного протокола PPTP. Шифрование и фильтрация ВЧС. Туннелирование по протоколу L2TP. Создание виртуального частного подключения в Windows. Использование программы Sniffer Pro.

    дипломная работа [2,0 M], добавлен 24.11.2010

  • Методы защиты автоматизированных систем и технологии построения виртуальных частных сетей. Использование технологий VРN во взаимодействии распределённых территориальных офисов, сдаче отчетности в контролирующие органы, клиент-банковские технологии.

    курсовая работа [823,3 K], добавлен 02.07.2011

  • Появление технических систем автоматического распознавания. Человек как элемент или звено сложных автоматических систем. Возможности автоматических распознающих устройств. Этапы создания системы распознавания образов. Процессы измерения и кодирования.

    презентация [523,7 K], добавлен 14.08.2013

  • Создание образа диска с помощью программного продукта Nero для резервного копирования, распространения программного обеспечения, виртуальных дисков, тиражирования однотипных систем. Возможности Alcohol 120%, Daemon Tools для эмуляции виртуального привода.

    курсовая работа [188,9 K], добавлен 07.12.2009

  • Методы защиты автоматизированных систем. Анализ сетевых уровней на предмет организации виртуальных частных сетей. Варианты построения виртуальных защищенных каналов. Безопасность периметра сети и обнаружение вторжений. Управление безопасностью сети.

    курсовая работа [817,8 K], добавлен 22.06.2011

  • Теоретические основы распознавания образов. Функциональная схема системы распознавания. Применение байесовских методов при решении задачи распознавания образов. Байесовская сегментация изображений. Модель TAN при решении задачи классификации образов.

    дипломная работа [1019,9 K], добавлен 13.10.2017

  • Основные виды сетевых атак на VIRTUAL PERSONAL NETWORK, особенности их проведения. Средства обеспечения безопасности VPN. Функциональные возможности технологии ViPNet(c) Custom, разработка и построение виртуальных защищенных сетей (VPN) на ее базе.

    курсовая работа [176,0 K], добавлен 29.06.2011

  • Обзор существующий решений в области электронного обучения. Исследование архитектурных и технологических аспектов построения виртуальных корпоративных университетов. Анализ возможностей системы дистанционного обучения Sakai, отличительные особенности.

    дипломная работа [2,7 M], добавлен 09.04.2011

  • Анализ принципов построения виртуальных сетей. Определение некоторых методов защиты в VPN сетях. Классификация основных методов построения таких сетей. Характеристика основных угроз и рисков в виртуальных сетях. Особенности возможных атак на VPN.

    дипломная работа [1,2 M], добавлен 22.09.2011

  • Основные цели и задачи построения систем распознавания. Построение математической модели системы распознавания образов на примере алгоритма идентификации объектов военной техники в автоматизированных телекоммуникационных комплексах систем управления.

    дипломная работа [332,2 K], добавлен 30.11.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.