Методика обучения будущих учителей информатики работе в свободном программном обеспечении Linux

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Дипломная работа

МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ ИНФОРМАТИКИ РАБОТЕ В СВОБОДНОМ ПРОГРАММНОМ ОБЕСПЕЧЕНИИ LINUX.

Исполнитель: Серебрякова Анна Леонидовна

Екатеринбург, 2011

Содержание

Введение

1. Информационные технологии, как средство освоения современных систем общества

§1. Современные информационные системы и технологии, как основные средства коммуникации

§2. Использование информационных технологий при подготовке учителей информатики

§3. Свободное программное обеспечение Linux

2. Методика подготовки учителей информатики работе в СПО Linux

§1. Образовательный сайт как средство обучения учителей новым информационным технологиям

§2. Методика использования сайта в обучении учителей ПО Linux

§3. Апробация материалов работы в школе

Библиографический список

Приложения

Защитное слово



Введение

В современной России всё чаще встаёт вопрос наличия лицензионного программного обеспечения в организации. В связи с этим государственным организациям управления образованием необходимо принять решение: потратить миллиарды долларов на приобретение лицензий у фирм-разработчиков или поменять программное обеспечение учебного процесса на свободное. Переход на свободное программное обеспечение имеет стратегическое преимущество: это позволит не тратить деньги на софт, разработанный за границей, а финансировать отечественных разработчиков. Данные решения помогут сэкономить значительные суммы на приобретение лицензионного программного обеспечения (ПО), так как нет необходимости приобретать лицензию для каждого нового компьютера.

Свободное программное обеспечение (СПО) - это ПО с открытым кодом, в отношении которого пользователь обладает четырьмя свободами: запускать, изучать, распространять и улучшать программу.

Сейчас в России предпринимаются попытки по внедрению свободного программного обеспечения в учебные заведения.

Актуальность исследования определяется отсутствием методического обеспечения процесса перехода государственных организаций управления образованием на свободное программное обеспечение, в частности, на операционную систему Linux.

Объект исследования -- подготовка будущих учителей информатики работе СПО Linux.

Предмет исследования -- методика обучения будущих учителей информатики, направленная на формирование специальной (специализированной) компетентности будущего учителя информатики работе в СПО Linux. Целью данной работы является исследование и разработка учебных материалов для повышение эффективности подготовки учителей информатики в работе с ПО СПО Linux.

Для достижения поставленной цели, необходимо выполнение следующих задач:

· обосновать актуальность обучения преподавателей информатики навыкам работы в программном обеспечении Linux;

· изучение и анализ научно-методической и психолого-педагогической литературы по проблематике исследования;

· дать обзор основного технического и программного обеспечения;

· описать предлагаемую методику обучения;

· разработать и апробировать необходимый учебно-методический материал для курсов по основам работы в ОС Linux для учителей информатики

Практическая значимость выполненной работы состоит в том, что разработаны учебный сайт для обучению основам работы в среде Linux. Результаты данного исследования могут быть применены для отработки практических навыков работы в изучаемой среде с целью повышения профессионального уровня и обмена передовым опытом учителей информатики, расширения кругозора и приобщения к новейшим областям знания, а также повышения квалификации учителей.



1. Информационные технологии, как средство освоения современных систем общества

§1. Современные информационные системы и технологии, как основные средства коммуникации

Деятельность отдельных людей, групп, коллективов и организаций зависит от их информированности и способности эффективно использовать имеющуюся информацию. Прежде чем предпринять какие-то действия необходимо провести большую работу по сбору и переработке информации, ее осмыслению и анализу. Отыскание рациональных решений в любой сфере требует обработки больших объемов информации, что невозможно без привлечения специальных технических средств. Современные сферы деятельности все больше нуждаются в соответствующем информационном обслуживании.

Происходит информационный взрыв и вместе с тем информационный кризис. Проявляются противоречия между ограниченными возможностями человека по восприятию и переработке информации и существующими мощными потоками и массивами хранящейся информации. Циркулирует большое количество избыточной информации, которая затрудняет восприятие информации, полезной для потребителя. Существует проблема отбора качественной и достоверной информации. Общество создает экономические, политические, социальные барьеры, препятствующие распространению информации. В мире накоплен громадный информационный потенциал, но люди не могут им воспользоваться в полном объеме в силу ограниченности своих возможностей.

В настоящее время в России быстрыми темпами идет формирование рынка информационных продуктов и услуг. Развитие рыночных отношений в информационной деятельности обострило проблему защиты информации как объекта интеллектуальной собственности и имущественных прав. Приняты Законы: "Об информации, информатизации и защите информации"; "Об авторском праве и смежных правах"; "О правовой охране программ для ЭВМ и баз данных". В Уголовный кодекс включена глава о компьютерных преступлениях.

Информатизация характеризуется возрастанием объема и роли информации и широким использованием технических средств для производства, переработки, хранения, распределения и использования информации.

Информатика - это область человеческой деятельности, связанная с процессами преобразования информации с помощью компьютеров и их взаимодействием со средой применения [Компьютеры, сети, Интернет: Энциклопедии, 2-е изд./Под общей ред. Ю.Н. Новикова, СПб.: Питер, 2003;]. Одна из ее главных задач как фундаментальной науки - выяснение, что такое информационные системы, какое место они занимают, какую должны иметь структуру, как функционируют, какие общие закономерности им свойственны.

Под системой понимают "множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которое образует определенную целостность, единство" [1, с. 1376]). Системный подход применим к любому объекту, рассматриваемому одновременно и как единое целое, и как объединенная в интересах достижения поставленных целей совокупность разнородных элементов.

Информационная система (ИС) - взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для сбора, хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели. Компьютеры, оснащенные специализированными программными средствами, служат технической базой и инструментом для информационных систем. Т.е. современная информационная система - человеко-компьютерная.

Структура информационной системы - это взаимосвязанная совокупность ее частей, называемых обеспечивающими подсистемами. Среди них обычно выделяют информационное, техническое, математическое, программное, организационное и правовое обеспечение.

Информационное обеспечение - совокупность единой классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков.

Техническое обеспечение - комплекс технических средств, предназначенных для работы информационной системы, а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы.

Математическое и программное обеспечение - совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и программ для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования комплекса технических средств.

Организационное обеспечение - совокупность методов и средств, регламентирующих взаимодействие работников с техническими средствами и между собой в процессе разработки и эксплуатации информационной системы.

Правовое обеспечение - совокупность правовых норм, определяющих создание, юридический статус и функционирование информационных систем, регламентирующих порядок получения, преобразования и использования информации.

Различают три типа задач, для которых создаются информационные системы: структурированные (формализуемые), неструктурированные (неформализуемые) и частично структурированные.

Структурированная (формализуемая) задача - в которой известны все ее элементы и взаимосвязи между ними. В такой задаче удается выразить ее содержание в форме математической модели, имеющей точный алгоритм решения. Подобные задачи обычно приходится решать многократно и они носят рутинный характер. Использование информационной системы для решения структурированных задач обеспечивает полную автоматизацию их решения. Неструктурированная (неформализуемая) задача - в которой невозможно выделить элементы и установить связи между ними. Решение этих задач связано с большими трудностями из-за невозможности создания математического описания и разработки алгоритма. Возможности использования информационной системы невелики. Решение в таких случаях принимается человеком на основе своего опыта (из эвристических соображений) и косвенной информации из разных источников.

На практике сравнительно немного полностью структурированных или совершенно неструктурированных задач. В большинстве задач известна лишь часть их элементов и связей между ними. Такие задачи называются частично структурированными. В этих условиях можно создать информационную систему. Получаемая в ней информация анализируется человеком, который играет определяющую роль. Такие информационные системы являются автоматизированными, т.к. в их функционировании принимает участие человек.

ИС классифицируются по различным основаниям.

Информационные системы, используемые для решения частично структурированных задач, подразделяются на два вида:

- создающие управленческие отчеты и ориентированные главным образом на обработку данных (поиск, сортировку, агрегатирование, фильтрацию);

- разрабатывающие возможные альтернативы решения.

Информационные системы, создающие управленческие отчеты, обеспечивают информационную поддержку пользователя, предоставляют доступ к информации в базе данных и ее частичную обработку. Информационные системы, разрабатывающие альтернативные решения, могут быть модельными или экспертными.

Тип информационной системы зависит от того, чьи интересы она обслуживает и на каком уровне управления. Информационные системы специалистов помогают в работе с данными, повышают продуктивность и производительность работы. Задача подобных ИС - интеграция новых сведений и помощь в обработке документов. По функциональному назначению для различных категорий специалистов выделяют: ИС офисной автоматизации; ИС менеджеров среднего звена; управленческие ИС; ИС поддержки принятия решений.

ИС офисной автоматизации вследствие своей простоты и многопрофильности активно используются работниками любого организационного уровня. Наиболее часто их применяют работники средней квалификации. Основная цель - обработка данных, повышение эффективности их работы и упрощение канцелярского труда. ИС офисной автоматизации в основном охватывают управление документацией, коммуникации и т.п.

ИС менеджеров среднего звена - для мониторинга (постоянного слежения), контроля, принятия решений и администрирования. Некоторые ИС обеспечивают принятие нетривиальных решений. В случае, когда требования к информационному обеспечению определены не строго, они способны отвечать на вопрос: "что будет, если ...?" На этом уровне выделяют два типа ИС: управленческие (для менеджмента) и системы поддержки принятия решений.

Управленческие ИС имеют небольшие аналитические возможности. Они полезны для ежедневной (еженедельной и т.д.) информации о состоянии дел и периодического составления сводных типовых отчетов.

Системы поддержки принятия решений обслуживают частично структурированные задачи, результаты которых трудно спрогнозировать заранее. Они имеют более мощный аналитический аппарат с несколькими моделями. Эти системы полезны всем, кто принимает решения.

По характеру использования информации различают информационно-поисковые и информационно-решающие системы. Информационно-поисковые системы вводят, систематизируют, хранят, выдают информацию по запросам пользователя без сложных преобразований данных.

Информационно-решающие системы осуществляют все операции переработки информации по определенному алгоритму. Среди них проводят классификацию по степени воздействия выработанной информации на процесс принятия решений и выделяют два класса: управляющие и советующие.

Управляющие ИС вырабатывают информацию, на основании которой человек принимает решение. Для этих систем характерны задачи расчетного характера и обработка больших объемов данных.

Советующие ИС вырабатывают информацию, которая принимается человеком к сведению и не превращается немедленно в серию конкретных действий. Эти системы обладают более высокой степенью интеллекта, для них характерна обработка знаний, а не данных.

Технология при переводе с греческого (techne) означает искусство, мастерство, умение, т.е. процессы. Под процессом понимают определенную последовательность действий, направленных на достижение поставленной цели. Процесс определяется выбранной стратегией и реализуется совокупностью различных средств и методов.

Информационная технология - процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных (первичной информации) для получения информации нового качества (информационного продукта). Современный этап развития информационной технологии характеризуется внедрением персональных компьютеров и применением телекоммуникационных средств связи.

Принципы компьютерной информационной технологии: интерактивный (диалоговый) режим работы с компьютером; интеграция (стыковка, взаимосвязь) программных средств; гибкость изменения задач и данных.

Технологический процесс переработки информации представляется в виде иерархической структуры. Его уровни (снизу вверх): элементарные манипуляции; действия; операции; этапы. Освоение информационной технологии и ее использование сводятся к следующему. Нужно сначала овладеть набором элементарных манипуляций, число которых ограничено. Из их различных комбинаций составляются действия, а из действий, также в разных комбинациях, составляются операции, которые определяют технологический этап. Совокупность технологических этапов образует технологический процесс (технологию).

Информационные продукты, как никакие другие виды материальных товаров, имеют чрезвычайно высокую скорость сменяемости новыми видами или версиями. Периоды сменяемости колеблются от нескольких месяцев до одного года. Неудачи с внедрением информационной технологии обычно связывают с несовершенством технических средств, тогда как основной причиной неудач является отсутствие или слабая проработанность методологии использования информационной технологии.

Информационные технологии классифицируются по типам ИС.

Информационная технология обработки данных предназначена для решения хорошо структурированных задач, по которым имеются необходимые входные данные и известны алгоритмы и другие стандартные процедуры их обработки. Эта технология применяется на уровне исполнительской деятельности персонала невысокой квалификации целях автоматизации некоторых рутинных постоянно повторяющихся операций. Основные компоненты: сбор, обработка, хранение данных, создание отчетов (документов).

Обработка данных включает типовые операции: классификация или группировка; сортировка, с помощью которой упорядочивается последовательность записей; вычисления, включающие математические и логические операции; укрупнение (агрегатирование), служащее для уменьшения количества данных и реализуемое в форме расчетов итоговых или средних значений.

Информационная технология управления ориентирована на работу при худшей структурированности решаемых задач. Информация должна быть представлена в агрегированном виде так, чтобы просматривались тенденции изменения данных, причины возникших отклонений и возможные решения. Решаются следующие задачи: оценка планируемого состояния объекта управления; оценка отклонений от планируемого состояния; выявление причин отклонений; анализ возможных решений и действий.

Информационная технология автоматизированного офиса - для организации и поддержки коммуникационных процессов как внутри фирмы, так и с внешней средой на базе компьютерных сетей и других современных средств передачи и работы с информацией. Основные компоненты: текстовый и табличный процессоры, электронная почта и т.п.

Информационная технология поддержки принятия решений организует взаимодействие человека и компьютера. Выработка решений происходит в результате циклического процесса, в котором участвуют: система поддержки принятия решений в роли вычислительного звена и объекта управления; человек как управляющее звено, задающее входные данные и оценивающее полученный результат вычислений на компьютере. Ее отличительные характеристики: ориентация на решение плохо структурированных (слабо формализованных) задач; - сочетание традиционных методов доступа и обработки компьютерных данных с возможностями математического моделирования; направленность на непрофессионального пользователя; высокая адаптивность - приспосабливаемость к особенностям используемого технического и программного обеспечения, требованиям пользователя.

В состав системы поддержки принятия решений входят три главных компонента: база данных, база моделей и программная подсистема, которая состоит из системы управления базой данных (СУБД), системы управления базой моделей (СУБМ) и системы управления интерфейсом (взаимодействием между пользователем и компьютером).

Существует множество типов моделей и способов их классификации: по цели использования, области возможных приложений, способу оценки переменных и т.п. По цели использования модели подразделяются на оптимизационные и описательные, описывающие поведение соответствующей системы.

По способу оценки модели классифицируются на детерминистские, использующие оценку переменных одним числом при конкретных значениях исходных данных, и стохастические, оценивающие переменные несколькими параметрами, когда исходные данные заданы вероятностными характеристиками. Детерминистские модели более популярны, чем стохастические, они менее дорогие, их легче строить и использовать, с их помощью получается достаточная информация для принятия решения.

По области возможных приложений модели разделяются на специализированные, используемые только одной системой, и универсальные - для использования несколькими системами. Специализированные модели более дорогие, они обычно применяются для описания уникальных систем и обладают большей точностью.

Система управления интерфейсом во многом определяет эффективность и гибкость информационной технологии. Интерфейс характеризует: язык пользователя; язык сообщений компьютера, организующий диалог на экране дисплея; знания пользователя.

Язык пользователя - это те действия, которые пользователь производит в отношении системы путем использования возможностей клавиатуры, "мыши" и т.п. Наиболее прост язык пользователя в форме входных и выходных документов. Выведя на экран входную форму (документ), пользователь заполняет его необходимыми данными и вводит в компьютер. Система поддержки принятия решений производит необходимый анализ и выдает результаты в виде выходного документа установленной формы. Значительно возрастает популярность визуального интерфейса. С помощью манипулятора "мышь" пользователь выбирает представленные ему в форме картинок на экране объекты и команды, реализуя таким образом свои действия. Ожидается появление систем поддержки принятия решений, использующих речевой ввод информации.

Язык сообщений - это то, что пользователь видит на экране дисплея (символы, графика, цвет), данные, полученные на принтере, звуковые выходные сигналы и т.п.

Важный показатель эффективности используемого интерфейса - форма диалога между пользователем и системой. Распространены следующие формы диалога: запросно-ответный режим, командный режим, режим меню, режим заполнения пропусков в выражениях, предлагаемых компьютером. Каждая форма в зависимости от типа задачи, особенностей пользователя и принимаемых решений имеет свои достоинства и недостатки.

Знания пользователя - это то, что пользователь должен знать, работая с системой. К ним относятся не только план действий, находящийся в голове пользователя, но и учебники, инструкции, справочные данные, выдаваемые компьютером.

Наибольший прогресс среди компьютерных ИС отмечен в области разработки экспертных систем, основанных на использовании искусственного интеллекта. Экспертные системы дают возможность менеджеру или специалисту получать консультации экспертов по любым вопросам, о которых этими системами накоплены знания. Основные компоненты информационной технологии, используемой в экспертной системе: интерфейс пользователя, база знаний, интерпретатор, модуль создания системы.

Сходство информационных технологий, используемых в экспертных системах и системах поддержки принятия решений, состоит в том, что обе они обеспечивают высокий уровень поддержки принятия решений. Однако имеются и существенные различия. Решение проблемы в рамках систем поддержки принятия решений отражает уровень ее понимания пользователем и его возможности получить и осмыслить решение. Технология экспертных систем, наоборот, предлагает пользователю принять решение, превосходящее его возможности. Другое отличие указанных технологий выражается в способности экспертных систем пояснять свои рассуждения в процессе получения решения. Часто эти пояснения оказываются более важными для пользователя, чем само решение. Третье отличие связано с использованием нового компонента информационной технологии - знаний.

Необходимо подготовить человека к быстрому восприятию и обработке больших объемов информации, овладению им современными средствами, методами и технологией работы. Новые условия порождают зависимость информированности одного человека от информации, приобретенной другими людьми. Поэтому уже недостаточно уметь самостоятельно осваивать и накапливать информацию, а надо научиться такой технологии работы с информацией, когда подготавливаются и принимаются решения на основе коллективного знания. Залог успеха - в умении извлекать информацию из разных источников (из периодической печати, электронных коммуникаций), представлять ее в понятном виде и уметь эффективно использовать.

§2. Использование информационных технологий при подготовке учителей информатики

Современный период развития общества характеризуется сильным влиянием на него компьютерных технологий, которые проникают во все сферы человеческой деятельности, обеспечивают распространение информационных потоков в обществе, образуя глобальное информационное пространство. Неотъемлемой и важной частью этих процессов является компьютеризация образования. В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение в мировое информационно-образовательное пространство. Этот процесс сопровождается существенными изменениями в педагогической теории и практике учебно-воспитательного процесса, связанными с внесением корректив в содержание технологий обучения, которые должны быть адекватны современным техническим возможностям, и способствовать гармоничному вхождению ребенка в информационное общество. Компьютерные технологии призваны стать не дополнительным «довеском» в обучении, а неотъемлемой частью целостного образовательного процесса, значительно повышающей его эффективность.

За последние 5 лет число людей, умеющих пользоваться компьютером, увеличилось примерно в 10 раз. Как отмечает большинство исследователей, эти тенденции будут ускоряться независимо от школьного образования. Однако, как выявлено во многих исследованиях, дети знакомы в основном с игровыми компьютерными программами, используют компьютерную технику для развлечении. При этом познавательные, в частности образовательные, мотивы работы с компьютером стоят примерно на двадцатом месте. Таким образом, для решения познавательных и учебных задач компьютер используется недостаточно.

Конец XX столетия ознаменовался интенсивным развитием и внедрением во все сферы жизни общества информатики. Это проявилось в интенсивном совершенствовании средств вычислительной техники и техники связи, в появлении новых и в дальнейшем развитии существующих информационных технологий, а также в реализации прикладных информационных систем. Достижения информатики заняли достойное место в организационном управлении, в промышленности, в проведении научных исследований и в автоматизированном проектировании. Информатизация охватила и социальную сферу: образование, науку, культуру, здравоохранение. Интернет, значительное число пользователей работает с использованием сотовой и других сетей. Все это подтверждает, что процесс информатизации интенсифицируется, завершается этап неуправляемой информатизации. Управляемая составляющая, которая реализовывалась в основном в образовании, в промышленности и в административном управлении, оказалась явно недостаточной из-за малых финансовых средств, но в целом современный уровень информатизации позволяет констатировать, что начало следующего века станет точкой перехода из века энергетики в век информатики, как это прогнозировал Норберт Винер. Использование волоконно-оптических линий и сетей кабельного телевидения позволяет на одной и той же базе обеспечить передачу речи, видеосигнала, данных, служебной информации и тем самым обеспечить вхождение каждого пользователя как в российское, так и в мировое информационное пространство. работе учащихся на домашнем компьютере. назначение. Огромный объем памяти носителя информации позволяет реализовывать на одном оптическом диске энциклопедию, справочник, путеводитель и т.д.

Уже давно доказано, что каждый учащийся по-разному осваивает новые знания. Ранее преподавателям трудно было найти индивидуальный подход к каждому ученику. Теперь же, с использованием компьютерных сетей и онлайновых средств, школы получили возможность преподносить новую информацию таким образом, чтобы удовлетворить индивидуальным запросам каждого ученика. Так, только за пять месяцев учащиеся школы Hacienda La Puente Unified School District в южной Калифорнии, используя компьютерную программу обучения чтению, по всем восьми показателям в среднем на 15% превзошли других учеников, которые учились читать традиционным образом. При этом учащиеся, имеющие ограниченные познания в английском языке, получили вдвое более высокие оценки, чем их англоязычные одноклассники.

Технологии, используемые для связи учащихся с сообществами и друг с другом, могут сделать процесс обучения более интересным, отвечающим реалиям сегодняшнего дня, предоставляя нужную информацию в нужное время. Этот процесс во многом определяется ранее полученными знаниями, ожиданиями и получаемыми результатами, которые формируют среду обучения. Ученики пяти школ Бирмингема (Англия) и южно-африканской провинции Гаутенг (Gauteng) узнали намного больше о политике, географии и искусстве двух стран благодаря использованию Интернета, который давал им возможность общаться друг с другом посредством видеоконференций и совместно участвовать в исследовательских проектах.

Для достижения успеха в XXI веке будет недостаточно академических знаний и умения критически мыслить - это потребует необходимой технической квалификации. Поэтому многие учащиеся стремятся заранее получить навыки в области информационных технологий и обеспечить себе этим успешную карьеру. Так, свыше 2,5 тыс. учеников небольшого городка Ницан (Nitzan) на юге Израиля в возрасте от 12 до 17 лет прошли обучение на курсах Microsoft, чтобы стать сертифицированными специалистами. В процессе обучения они помогали проводить занятия в школах, общинах и местных центрах Teachers' Resource Centers. Мощное высокопроизводительное программное обеспечение, полностью интегрированное с Интернетом, как никогда ранее, дает возможность учащимся создавать и обмениваться информацией. Одно только знание того, что его проект будет увиден и оценен сверстниками и родителями, заставляет ученика в полной мере использовать все имеющиеся у него знания и возможности. Учащиеся двух школ штата Нью-Джерси, например, объединились друг с другом для создания Electric Soup - онлайнового литературного журнала.

Существующая социально-экономическая тенденция, связанна с тем, что все большее число и все большая доля рабочих мест и видов деятельности требуют знаний и квалификации высокого уровня, и, чтобы успешно трудиться на этих местах и в этих сферах деятельности, необходимо соответствующее образование. Причем, это характерно не только для той сферы деятельности человека, которая формируется в результате развития новых технологий, но и для специальностей, которые два десятилетия назад предполагали низкую квалификацию и сейчас формально не требуют высшего образования. Но расширяющиеся связи во многих сферах профессиональной деятельности требуют познаний выходящих далеко за узкопрофессиональные рамки. Поэтому спрос в обществе на образование характеризуется тенденцией к постоянному росту по мере того, как растет роль научных знаний в деятельности человека. По мере приобретения образованием характера непрерывного процесса становится все более разнообразным и возрастной состав учащихся, и исходный уровень их знаний, и характер мотивации учения, и содержание потребных знаний. К традиционному школьному контингенту прибавляется многочисленная категория людей далеко не школьного и даже не вузовского возраста. На передний план выдвигается практический вопрос приобретения знаний, квалификации, а не диплома. С другой стороны, участие в политической, общественной и культурной жизни государства, осуществление личностью прав человека, а также все более усложняющаяся, в свою очередь, повседневная жизнь поощряют и подталкивают молодежь и людей всех возрастов совершенствовать на протяжении всей жизни свое общее образование и приобретать знания и умения, необходимые в обществе, все более основывающемся на знании. Следовательно, одной из составляющих социального заказа должна быть естественная потребность непрерывного обретения знаний, что является закономерным процессом развития общества.

Компьютерная коммуникация как интегрирующее средство, обеспечивающее реализацию учебно-воспитательного процесса, создает условия, позволяющие использовать новые информационные технологии в процессе обучения, научиться квалифицированно, пользоваться новейшими техническими средствами и программными продуктами, приобрести навыки современных способов обработки информации.

Применение информационных коммуникационных технологий в процессе обучения, несомненно, вызывает у детей повышенный интерес и усиливает мотивацию обучения. Их использование создает возможности доступа к свежей информации, осуществления «диалога» с источником знаний, экономит время. Сочетание цвета, мультипликации, музыки, звуковой речи, динамических моделей и т.д. расширяет возможности представления учебной информации.

Применение компьютера в обучении позволяет управлять познавательной деятельностью школьников, в этом случае обучение строится в рамках личностно-ориентированной модели, учитывающей индивидуальные темпы усвоения знаний, умений и навыков, уровень сложностей, интересы и прочее.

Профессиональная компетентность педагога находится в постоянной динамике, адекватно реагируя на изменения потребностей педагогической практики, активно влияя на состояние информационно-образовательной среды и формируя меняющиеся образовательные потребности.

Начальный уровень формирования информационной культуры - компьютерная грамотность предполагает умение ориентироваться в различных источниках информации, считывать и сохранять информацию с помощью компьютера, обрабатывать ее с помощью инструментальных средств, представлять в виде, удобном для учащихся (схемы, таблицы, презентации, публикации).

Этим уровнем знаний и умений должен обладать учитель начальной школы, подготовленный для ведения начального курса информатики «Азбука информатики», «Информационная культура для малышей» и др.Педагог, претендующий на преподавание информатики в основной, средней школе, в учреждениях начального, среднего профессионального образования, должен обладать информационной компетентностью на более высоком уровне.

Информационная компетентность - одна из основных и приоритетных составляющих профессиональной компетентности педагога, предполагает:

· рациональную, творческую деятельность в условиях информатизации общества и образования,

· умение разрабатывать информационные модели, позволяющие эффективно решать профессиональные задачи;

· способность разрабатывать стратегии использования информационных технологий в системе профессиональной деятельности;

· умение осваивать и применять новые информационные технологии, учебно-методические комплексы в практической работе.

Информационная компетентность для педагога становится основой его информационной культуры, которая представляет собой всю совокупность достижений человечества в области создания и использования информации, информационных ресурсов, информационных услуг, автоматизированных информационных средств и технологий.

Информационная культура педагога, а точнее, культура информационной деятельности включает:

· наличие уровня знаний, позволяющих педагогу свободно ориентироваться в социокультурном и информационно-образовательном пространстве региона, страны, современного мира;

· владение информационными технологиями, активное использование информационных услуг и ресурсов в проектировании профессиональной педагогической деятельности;

· умение пользоваться новыми информационными инструментами и средствами для создания авторских образовательных ресурсов, способствуя развитию единого информационно-образовательного пространства учреждения и региона.

Информатизация общества. Вклад информатики в формирование современной научной картины мира, роль информационных процессов в обществе, биологических и технических системах.

Роль информационных технологий в изменении деятельности человека в условиях рынка интеллектуального труда.

Информационное общество. Информационные ресурсы общества. Правовые и этические нормы информационной деятельности. Информационное пространство. Информационная безопасность. Условия обеспечения равноправного доступа к информационным ресурсам и услугам.

Образовательный стандарт по информатике, его компоненты и содержательные линии. Этапы развития образования по информатике в соответствии с положениями федерального компонента государственного образовательного стандарта (2004 г).

Информатика как часть общечеловеческой культуры. Влияние информатики на формирование общечеловеческих ценностей. Современные информационные технологии, их техническое и программное обеспечение. Издательские системы. Экспертные системы. Мультимедиа технологии, электронные энциклопедии.

Информационные модели и методы как средство развития межпредметных связей. Моделирование как метод научного познания. Современная информационная картина мира.

Системный подход. Системная методология и ее взаимосвязь с теорией информации, кибернетикой, теорией управления, теорией игр и т.д.

Роль информатики в профессиональном и жизненном самоопределении, в формировании социальной компетентности обучающихся.

Компетентностный подход в образовании. Мировоззренческая, культурно-историческая, социально-коммуникативная, информационно-методологическая компетенция как результат образования по информатике и информационно-коммуникационным технологиям.

Личностно-ориентированный подход в образовании, возможности и особенности его использования в преподавании информатики. Деятельностный характер образования. Направленность образования по информатике на формирование общих учебных умений, обобщенных способов учебной, познавательной, коммуникативной, практической деятельности обучающихся.

Проблемное обучение как средство активизации умственной деятельности обучающихся, развития их творческих способностей. Возможности информационных технологий обучения по развитию творческого мышления обучающихся.

Особенности применения компьютерных телекоммуникаций в образовании. Перспективы их развития. Телекоммуникационные проекты: организация и проведение.

Особенности проектно-исследовательской деятельности обучающихся. Рабочая программа учителя информатики и ее разработка.

Программно-методический комплекс по информатике, критерии его отбора и оценки. Возможности выбора для учащихся.

Формирование у обучающихся ключевых компетенций средствами предмета.

Направления внедрения средств новых информационных технологий в образование.

Современные новые информационные технологии могут быть использованы в качестве:

1. Средства обучения, совершенствующего процесс преподавания, повышающего его эффективность и качество.

При этом обеспечивается:

· реализация возможностей программно-методического обеспечения современных ПЭВМ и др. в целях сообщения знаний, моделирования учебных ситуаций. осуществления тренировки, контроля за результатами обучения;

· использование объектно-ориентированных программных средств или систем (например, системы подготовки текстов, электронных таблиц, баз данных) в целях формирования культуры учебной деятельности;

· реализация возможностей систем искусственного интеллекта в процессе применения обучающих интеллектуальных систем.

2. Инструмента познания окружающей действительности и самопознания.

3. Средства развития личности обучаемого.

4. Объекта изучения (например, в рамках освоения курса информатики).

5. Средства информационно--методического обеспечения и управления учебно--воспитательным процессом. учебными заведениями, системой учебных заведений.

6. Средства коммуникаций (например, на базе асинхронной телекоммуникационной связи) в целях распространения передовых педагогических технологий.

7. Средства автоматизации процессов контроля, коррекции результатов учебной деятельности, компьютерного педагогического тестирования и психодиагностики.

8. Средства автоматизации процессов обработки результатов эксперимента (лабораторного, демонстрационного) а управления учебным оборудованием.

9. Средства организации интеллектуального досуга, развивающих игр.

10. Создание опережающей информационной среды непрерывного российского образования требует решения ряда методических и организационных проблем, в том числе следующих:

Принятие единой системы программно и аппаратно совместимых средств вычислительной техники и техники связи, используемой в непрерывном учебном процессе. Это требует сертификации используемых средств учебного назначения и реализации программы по созданию сертификационных центров и эффективному их использованию.

Подключение образовательных организаций к единой цифровой сети в последующим выходом в Интернет. Решение этой задачи в значительной степени реализуется в настоящее время в высшем образовании и сдерживается в школьном образовании по финансовым причинам, а также и по причине сложности ее реализации для отдаленных районов.

Формирование единой информационной среды непрерывного образования с созданием баз данных по направлениям и специальностям подготовки, которые бы включали в себя методические документы, энциклопедии, справочники, учебники и учебные пособия, а также дополнительные средства, поддерживающие учебный процесс. Актуальным является представление в международной сети наших достижений и возможностей. Необходима организация обмена информационными ресурсами российской образовательной системы с международной.

Необходимо совершенствование инструментальных средств непрерывного образования, ориентированных на ускоренное освоение материала и приобретение устойчивых навыков обучаемых, а также преследующих цели индивидуального обучения. Сюда можно отнести перспективные программные оболочки по разработке компьютерных учебников и методических материалов, программные и аппаратные средства создания компьютерных обучающих систем, средства технологии разработки мультимедиа продуктов, геоинформационных систем т.д.

Необходима организация инфраструктуры информатизации образования как составной части информатизации общества в целом. Эта структура должна обеспечить создание новых, тиражирование и внедрение существующих информационных технологий в непрерывное образование.

Реализация указанных путей внедрения информационных технологий в образование возможно через Научно-методические советы по специальностям и Координационно-методические советы по направлениям подготовки. Они должны взять на себя курирование и контроль внедрения новых компьютерных средств обучения в учебный процесс и учебно-исследовательскую работу студентов по данным направлениям. Необходимо поднять статус электронного учебника, электронного учебного пособия, приравняв их по значимости к типовым традиционным средствам обучения, изданным на бумажном носителе. Следует особое внимание уделить изучению новых информационных технологий при подготовке педагогических кадров. Программы подготовки учителей по различным специальностям должны предусматривать обучение их современным информационным технологиям и привитие им навыков работы на компьютере

Идеологически при информатизации образования необходимо учитывать ряд принципиальных позиций:

Эволюционное развитие сложившейся методологии образования за счет явных преимуществ новых информационных технологий, а именно, возможность наглядного, динамичного представления информации с использованием изображений и звука, применения удаленного доступа к информационным ресурсам.

Непрерывность и преемственность компьютерного образования на всех уровнях обучения от дошкольного до послевузовского. Непрерывность может быть обеспечена компьютерной поддержкой всех предметов и дисциплин учебного процесса.

Обеспечение свободы выбора методики, стиля и средств обучения с целью выявления творческих индивидуальных способностей обучаемого в сочетании с возможностью их коллективной деятельности на основе информационных технологий и телекоммуникационных систем.

Создание научно и методически обоснованной системы базового образования на основе компьютерных технологий. Одним из реальных путей решения проблемы в целом является формирование и реализация региональных научно-технических программ с долевым федеральным и местным бюджетным финансированием при дополнительном использовании внебюджетных средств.

Предметом специальных исследований коллективов высшей школы должны стать содержание, методы и средства развития образования как опережающей системы в будущем информационном обществе. Только при устойчивом развитии цивилизации мы можем надеяться на последовательное становление ноосферы как сферы разума. Будущее развитие человечества должно быть управляемым и в этом аспекте, несомненно, управляемым должно быть и развитие образования.



§3. Свободное программное обеспечение Linux

программный образовательный учитель информационный

Принято начинать историю создания Linux начинать с 1957 с создания BESYS. Но мы начнем ее намного раньше. В США в 1890 году был акт Шермана, первый шаг в создании антимонопольного законодательства. За ним последовали другие законы, акты которые обеспечивали конкуренцию и боролись с монополиями. В 50 годах прошлого века корпорация AT&T (глобальный монополист на рынке телефонной связи США) согласно различным судебным постановлениям не имела права продавать программное обеспечение и обязана была предоставлять его всем желающим.

В середине 50-х гг. исследовательский отдел корпорации Bell System (AT&T) приобрел для своего компьютерного центра несколько новых компьютеров. Компьютеры, купленные у IBM, предназначались для проведения разработок в пока еще мало изученной компьютерной области. Но когда ученые Bell освоились на установленных мейнфреймах, стало ясно, что идущее в поставке программное обеспечение не подходит для полноценной исследовательской работы. А из-за отсутствия операционной системы, все приходилось делать вручную, что отнимало много времени и сил. Так как большинство сотрудников отдела состояло из опытных программистов, они приняли решение разработать ОС своими силами.

Общими усилиями коллектива разработка системы BESYS заняла менее года и в 1957 г. она была установлена на всех машинах компьютерного центра. Авторы BESYS не собирались распространять за пределы Bell - программа предназначалась исключительно для собственных нужд. Но, когда некоторые исследовательские институты проявили интерес к разработке, сотрудники крупнейшей телефонной компании выслали всем желающим копии на магнитных лентах.

В 1964 г. Bell Labs приобрела новое дорогостоящее оборудование, включая более мощные компьютеры, установленные в исследовательском отделе. Программисты компании снова столкнулись со старой проблемой. BESYS была написана под конкретную платформу и не работала на новых машинах.

Идея создать Multics (Multiplexed Information and Computing Service) - операционную систему с поддержкой CTSS - пришла профессору Джеку Дэннису из Массачусетского Технологического Института. Ее подхватили студенты и в 1963 г. Вместе они разработали спецификации будущей ОС.

В апреле 1969 г., команда из Bell заявила о своем решении выйти из состава разработчиков ОС. Через полгода, в октябре 1969 г., сильно сокращенная и явно недоработанная Multics была представлена общественности. Только в середине 1970 г. первая система с разделением времени обрела стабильную форму.

Некоторые программисты из числа Bell-разработчиков Multics не оставили своего желания создать гибкую систему, пригодную для серьезного программирования. Среди них были Кен Томпсон, Деннис Речи, Джои Осанна и Рад Кеннедей.

В начале 1970 г., система могла полностью функционировать самостоятельно. Название UNICS (UNiplexed Information and Computing Service) подсказал БрайанКерниган - работник компании, все это время с интересом следивший за проектом. Ачерез несколько месяцев ОС стала более известна как UNIX.

После того, она стала быстро набирать популярность. Этому во многом способствовало ее умение легко адаптироваться к самым разным компьютерным платформам. В 1973 г. UNIX была практически полностью переписана на языке C, что сделало ее еще привлекательнее. В большинстве исследовательских институтов эта ОС стала стандартом де-факто, причем многие старались как-то улучшить ее возможности. В результате, с 70-х гг. по 90-е вышло множество UNIX клонов (FreeBSD, OpenBSD, NetBSD, Ultrix, Xenix, Irix, HP-UX, Solaris, Unixware и т.д.), среди которых были как коммерческие, так и не коммерческие. Но ни одна из этих систем не получила такой популярности и такого признания, как Linux. Линус Торвальдс создал ядро и предоставил добровольцам исходные коды ядра полицензии GPL. Поверх этого ядра стали использоваться программы, разработанные при участии Фонда свободного программного обеспечения. Так в 1991 году родилась Linux. В октябре 1991 г. вышла Linux 0.02, а в ноябре - 0.03. Однако по настоящему завоевывать популярность Linux начала, когда в конце ноября стала полностью автономной. К тому времени, как вышла версия Linux 1.0, о системе уже знал весь мир.

Знакомство с линейкой продуктов Linux

Так как Linux разрабатывается независимыми группами (ядро разрабатывается одной группой) возникает проблема с выбором версии Linux. На текущий момент число версий сборок Linux перевалило за 400. В их числе как коммерческие реализации, научные и прочие версии. Вопросы совместимости между ними стали не простой задачей. Причем программы от одной версии Linux могут не работать на другой. Идет время к движению Linux примыкают крупные корпорации IBM, Oracle. Другие открывают исходные коды некоторых продуктов SUN, Microsystems открыла Open Office - аналог закрытого решения от Microsoft. Развитие Linux спонсируется крупными компаниями. Коммерческие версии Linux уверено шагают на корпоративный рынок, разрабатывают учебные курсы, системы сертификации и партнерство с учебными заведениями. Не коммерческие версии поддерживаются сообществом энтузиастов и производителями коммерческих версий (служат полигоном новых технологий и бесплатными тест площадками, например REDHAT-Fedora). Есть также и научные версии, например, Scientific Linux, пересобранная версия из исходных кодов REDHAT с добавлением научного программного обеспечения (используется в CERN,FERMILAB,ДУБНА и прочее). Не обходимо отметить, что не только Linux свободна и доступна. Есть еще не FreeBsd, OpenBsd, OpenSolaris, OpenSuse и другие, которые тоже используются в компьютерном мире место Linux.

Общеизвестно, что Linux - бесплатен. Ядро Linux, и немалое количество модулей к этой системе - ПО с открытым исходным кодом; но некоторые дистрибутивы, такие как коммерческий Red Hat Enterprise Linux, требуют оплаты.

При выборе дистрибутива в первую очередь рассматриваются продукты коммерческих производителей, имеющих хорошую репутацию. Эти производители предлагают дорогостоящие контракты с достаточно высоким уровнем поддержки, официальной сертификацией специалистов. Поставщики коммерческих прикладных программ (таких, как Oracle или SAP) чаще всего официально обеспечивают их работу именно с конкретным дистрибутивом. Вокруг этих дистрибутивов существуют достаточно серьёзные технические сообщества. Поэтому их можно применять и без заключения контракта с производителем.

Рассмотрим некоторые популярные OC Linux.

· DEBIAN GNU/Linux. Проект Debian запущен в 1993 году открытым сообществом.

Один из самых надёжных дистрибутивов в мире, за которым не стоит коммерческая компания. Особенность - весьма совершенная система управления пакетами (dpkg и apt). Другие дистрибутивы, многое перенимают у Debian. Официальные “стабильные” выпуски Debian происходят достаточно редко. Так, последняя версия Debian 3.1 (условное название sarge) выпущена в июне 2005 года, а предыдущая (3.0, woody) - в июле 2002 года. Ошибки (особенно связанные с безопасностью системы) в Debian исправляются весьма оперативно благодаря большому количеству разработчиков- участников сообщества.

В “стабильных” выпусках зачастую содержатся немного устаревшие версии приложений. Постоянные обновления безопасности гарантированы именно для “стабильного” дистрибутива. Существуют дистрибутивы, основанные на Debian, но тем или иным образом модифицированные. Например, Ubuntu.

· RED HAT. Компания Red Hat - известнейший поставщик дистрибутивов Linux.