Информатика и использование компьютерных технологий в образовании

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Конспект лекций

по курсу

"Информатика и использование компьютерных технологий в образовании"

Для студентов

филологического факультета и факультета гуманитарных и социальных наук

И.Н. Куринин, В.И. Нардюжев,

И.В. Нардюжев

Москва

Издательство Российского университета дружбы народов

2006

Утверждено

РИС Ученого совета

Российского университета дружбы народов

Куринин И.Н., Нардюжев В.И., Нардюжев И.В. Конспект лекций по курсу "Использование компьютерных технологий в образовании". М.: Изд-во РУДН, 2006. 355 с.

Конспект лекций содержит комплекс сведений, излагаемых студентам в компьютерных классах в виде пятнадцати "электронных лекций" по основным темам курса "Использование компьютерных технологий в образовании". Все лекции построены по единому плану и помимо теоретического материала содержат термины и определения, а также типовые тестовые задания.

Изучение студентом теоретического материала по курсу с использованием данного конспекта лекций, а также практическое освоение компьютерных технологий при выполнении лабораторного практикума, является необходимым условием его готовности решать научные и практические задачи в системе образования.

Конспект лекций предназначен для студентов филологического факультета и факультета гуманитарных и социальных наук РУДН. Конспект лекций будет полезен для преподавателей вузов России, проходящих повышение квалификации по специализации "Компьютерное тестирование (программное и методическое обеспечение разработки тестов, проведения тестирования и анализа его результатов)" в очной или в дистанционной форме через Интернет.

Куринин И.Н., Нардюжев В.И., Нардюжев И.В., 2006 г.

Российский университет дружбы народов, 2006 г.

Оглавление

Введение

Лекция 1. Введение в курс. Информационные технологии

Лекция 2. ЭВМ и персональные компьютеры

Лекция 3. Программное обеспечение персонального компьютера

Лекция 4. Операционная система Windows XP

Лекция 5. Локальные сети персональных компьютеров

Лекция 6. Обработка текстов редактором MS Word 2003

Лекция 7. Работа с электронными таблицами в программе MS Excel 2003

Лекция 8. Система управления базами данных MS Access

Литература

Введение

Организационно-методическое построение курса "Использование компьютерных технологий в образовании" предусматривает, в частности, проведение семинарских занятий, на каждом из которых в компьютерном классе с выходом в Интернет рассматриваются теоретические вопросы. Представленный ниже конспект лекций содержит комплекс сведений, излагаемых студентам в виде следующих пятнадцати "электронных лекций" по основным темам этого курса.

Лекция 1. Введение в курс. Информационные технологии.

Лекция 2. ЭВМ и персональные компьютеры.

Лекция 3. Программное обеспечение ПК.

Лекция 4. Операционная система Windows XP.

Лекция 5. Локальные сети персональных компьютеров.

Лекция 6. Обработка текстов редактором MS Word 2003.

Лекция 7. Работа с электронными таблицами в программе MS Excel 2003.

Лекция 8. СУБД MS Access 2003.

Лекция 9. Интернет-технологии.

Лекция 10. WWW-технология.

Лекция 11. FTP-технология.

Лекция 12. Электронная почта.

Лекция 13. Поиск информации в Интернет.

Лекция 14. Информационная безопасность в Интернет.

Лекция 15. Комплексная технология компьютерного тестирования (пример использования компьютерного тестирования в образовании)

Изложение материала студентам в виде "электронной лекции" позволяет в большинстве случаев продемонстрировать в компьютерных классах университета реальную практическую работу со всеми рассматриваемыми программными комплексами. Выход в Интернет с персональных компьютеров позволяет преподавателю в короткое время изложить материал, связанный с Интернет-технологиями, продемонстрировать все изучаемые программные комплексы в действии, а студентам позволяет практически освоить изучаемые технологии, выполнив соответствующий лабораторный практикум.

Все лекции построены по единому плану и помимо теоретического материала содержат термины и определения, а также типовые тестовые задания. Это позволит студентам более успешно готовиться к прохождению в рамках курса трех рубежных и одного итогового контроля знаний на основе компьютерных тестов.

Материал последней пятнадцатой лекции позволит студентам достаточно подробно и глубоко изучить пример использования компьютерных технологий в образовании. В качестве такого примера рассмотрена комплексная технология компьютерного тестирования. Она основана на применении программ "Банкир" (изготовление банков тестовых заданий и компьютерных тестов), "Тестер" (проведение компьютерного тестирования), "СтатИнфо" (оперативный статистический анализ результатов тестирования), "Маркер" (анализ выполнения заданий в тесте, проведение апелляций). Одновременно материал этой лекции даст студентам возможность освоить на практике технологию компьютерного тестирования, а также стратегию и тактику их личной работы при таком методе контроля их знаний.

В целом изучение студентами теоретического материала по курсу с использованием данного конспекта лекций, а также практическое освоение компьютерных технологий при выполнении общей и специальной части лабораторного практикума, является необходимым условием их готовности решать научные и практические задачи в системе образования.

Лекция 1. Введение в курс. Информационные технологии

План лекции

1. Краткая характеристика учебного плана курса

2. Информатизация общества и образования

3. Информация

4. Информационные технологии

5. ИВС и АРМ

6. Термины и определения

7. Типовые тестовые задания

1. Краткая характеристика учебного плана курса

Курс разработан в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования подготовки бакалавров по гуманитарным направлениям. Семестровый курс содержит сведения по современным компьютерным технологиям. Знание этих технологий и умение их использовать для решения конкретных прикладных задач в образовании необходимо для эффективной профессиональной работы студентам и специалистам гуманитарных направлений.

Курс базируется на знаниях компьютерных технологий, приобретенных при изучении студентами дисциплины "Информатика".

Цель курса

- изучение студентом современных компьютерных технологий и приобретение навыков их использования для решения прикладных задач в образовании.

Среди задач курса

· Систематизация ранее полученных студентом знаний в области компьютерных, офисных и Интернет-технологий, изучение студентом современного состояния этих технологий и приобретение навыков их использования для решения прикладных задач в образовании.

· Развитие у студента практических навыков по работе на современных персональных компьютерах, подготовке документов, расчетов в электронных таблицах, обработке информации в базах данных, поиску нужной информации в Интернет, созданию образовательных Интернет-ресурсов, решению конкретных образовательных задач в современных учебных аудиториях (компьютерных классах).

В результате изучения курса студент должен:

· Знать устройство современного персонального компьютера, основы организации компьютерных сетей, современные информационные технологии, способы их использования для решения прикладных задач в образовании.

· Уметь работать на персональном компьютере, выполняя подготовку документов, используя различные методы обработки информации в электронных таблицах и в базах данных, пользоваться современными средствами поиска, обмена информацией и создания образовательных ресурсов в Интернет (WWW, FTP, электронная почта).

· Владеть терминологией современных информационных технологий и навыками обеспечения информационной безопасности научно-технической и образовательной информации.

В курсе рассматриваются следующие группы вопросов:

1) Современные компьютерные технологии, методы и средства работы с информацией в современном обществе и в образовании.

2) Персональный компьютер (его технические и программные средства).

3) Компьютерные технологии распределенной обработки информации в локальных вычислительных сетях (ЛВС и Интранет).

4) Последние версии и новые программы интегрированного программного пакета MS Office (подготовка документов в MS Word 2003, работа с электронными таблицами в MS Excel 2003, работа с базами данных в MS Access 2003, подготовка презентаций в пакете MS Power Point 2003).

5) Компьютерные технологии распределенной обработки информации в Интернет.

6) Компьютерные технологии в образовании (использование Интернет-технологий, персональных компьютеров, обучающих программ и обучающих курсов в учебном процессе, автоматизированный контроль знаний учащихся (компьютерное тестирование), дистанционная форма обучения).

Организационно-методическое построение курса

Курс состоит из:

1) Семинарских занятий, на каждом из которых рассматриваются теоретические вопросы и студент лично работает на компьютере, выполняя практические задания.

2) Комплекса лабораторных работ, включающего в себя практические задания по трем направлениям - "Офисные технологии", "Интернет-технологии", "Компьютерные технологии в образовании".

Текст комплекса лабораторных работ для студента представлен в Интернет на учебном портале университета по адресу http://www.rudn.ru и в литературе [17, 19].

Общая часть лабораторного практикума - это 8 "Интернет-ориентированных" лабораторных работ, в которых представлены задания студентам - практически освоить технологию работы на персональных компьютерах в среде ОС Windows 2000/ХР, работы с пакетами MS Office 2003 (MS Word 2003, MS Excel 2003, MS Access 2003, MS PowerPoint 2003) и в Интернет (WWW, FTP и E-mail). Освоение студентом этой части практикума является необходимым условием его готовности решать научные и практические задачи в системе образования, используя персональный компьютер как мощный инструмент.

Специальная часть практикума - это 15 лабораторных работ, в которых представлены задания по всем основным разделам темы "Компьютерное тестирование". Выполнение этих лабораторных работ дает студентам возможность практически освоить технологию, позволяющую быстро и качественно подготовить свой банк тестовых заданий, сделать компьютерные тесты, провести текущий и итоговый контроль знаний учащихся в виде компьютерного тестирования, сделать оперативный статистический анализ полученных результатов тестирования и оценить качество разработанных компьютерных тестов. Для выполнения ключевых работ этой части практикума используется разработанная авторами технология компьютерного тестирования, основанная на использовании программ "Банкир", "Тестер", "СтатИнфо" и "Маркер" [16, 18], и технология мультимедийного компьютерного тестирования, разработанная авторами для системы тестирования граждан зарубежных стран по русскому языку как иностранному [15].

Все практические задания выполняются лично каждым студентом непосредственно на персональных компьютерах, оснащенных Windows 2000/XP (русская версия) и MS Office 2003 (русская версия), с доступом в Интернет.

Отчеты по лабораторным работам оформляются в виде текстовых документов или в виде гипертекста (странички сайта) и конкретно оцениваются в баллах.

3) Самостоятельной работы студента по темам курса, завершающейся представлением подготовленного (в том числе и в виде презентации в программе MS PowerPoint 2003) реферата. Список возможных тем рефератов, требования к их оформлению и оценка реферата в баллах представлены ниже. Этот список студент может также взять в Интернете на учебном портале университета по адресу http://www.rudn.ru

4) Трех рубежных (по темам пройденного материала) и одного итогового контроля знаний на основе компьютерных тестов, структура которых показана в работе [16, 18].

Условия и критерии выставления оценок

Баллы, набранные студентом по курсу, указаны ниже по 100-балльной шкале. Эти баллы умножаем на 1,08 (1,44) при переходе к сумме баллов, соответствующей 3-м (4-м) кредитам.

1) На 3-х контрольных занятиях оценивается в 15 баллов (до 5 баллов на каждом из этих занятий) посещаемость занятий и знание пройденного материала по следующим темам:

· Компьютерные технологии (30 вопросов на 15 минут).

· Офисные технологии (30 вопросов на 15 минут).

· Интернет-технологии (40 вопросов на 20 минут).

Шкала баллов по итогам выполнения этих контрольных тестов следующая:

· 2 балла за правильное решение от 0 до 54 % заданий теста

· 3 балла от 55 до 70 %

· 4 балла от 71 до 80 %

· 5 баллов от 81 до 100 %

2) Практикум (8 лабораторных работ из общей и специальной части, которые должны быть сданы до конца 16-й недели семестра) оценивается в 25 баллов (или по 3 балла за каждую выполненную работу плюс 1 "бонусный" балл за выполнение всех лабораторных работ до срока).

3) Самостоятельная работа (качественный реферат, подготовленный и сданый до конца 16-й недели семестра) оценивается максимально в 10 баллов.

4) Итоговое испытание (тест по теории курса проводится на 17-й неделе семестра) оценивается от 0 до 50 баллов. Тест содержит 100 заданий. На его выполнение отводится 50 минут. В процессе работы с тестом задания можно пропускать, можно вернуться к пропущенным заданиям, можно изменять ранее данные ответы. Выполнение теста оценивается от 0 до 50 баллов (т.е. 1 балл дается за каждые 2 правильно выполненных заданий теста).

Набранная студентом сумма баллов соответствует 3-м (4-м) кредитам и оценивается по следующей шкале оценок:

	Неуд	3	4	5
Сумма баллов	F	FX	E	D	C	B	A
	2	2+	3	3+	4	5	5+
100	менее 34	34	51	60	67	84	93

Пояснение оценок:

A Выдающийся ответ

B Очень хороший ответ

C Хороший ответ

D Достаточно удовлетворительный ответ

E Отвечает минимальным требованиям удовлетворительного ответа

FX Оценка 2+ (FX) означает, что студент может добрать баллы только до минимального удовлетворительного ответа

F Неудовлетворительный ответ (либо повтор курса в установленном порядке, либо основание для отчисления)

Темы рефератов

Информация и современные компьютерные технологии

· Информация - ее свойства, хранение, обработка и значение в современном обществе.

· Классификация современных компьютерных технологий.

· Классификация терминов и определений современных информационных технологий.

· Настольный персональный компьютер - его архитектура и оборудование.

· Ноутбук - особенности эксплуатации.

· Карманный компьютер - особенности эксплуатации.

· Персональный компьютер и профессия пользователя завтра.

· Персональный компьютер и здоровье пользователя завтра.

· ОС Windows 2000/ХР - анализ ее основных технологий и служб.

· Интранет - достоинства, проблемы и связь с Интернет.

· MS Office 2003 - назначение и обзор возможностей программ в пакете.

· MS Outlook 2003 - возможности и технология применения "Персональной информационной системы".

· MS Word 2003 - технологии подготовки текстовых документов.

· MS Excel 2003 - технологии обработки экономической (статистической, социологической, политической, научной) информации на основе электронных таблиц.

· MS Access 2003 - технологии использования современных систем управления базами данных.

· MS PowerPoint 2003 - анализ пакета как базы создания современной презентации.

· Анализ функциональных возможностей конкретных пакетов прикладных программ (графика, дизайн, настольные издательские системы и т.д.)

Интернет-технологии

· Сетевая архитектура, топология и адресация компьютеров в Интернет.

· Технология WWW.

· Технология FTP.

· Электронная почта E-mail.

· Архитектура и примеры современных популярных российских порталов в Интернет.

· Обзор современных российских (зарубежных) систем поиска информации в Интернет.

· Технология применения современных российских (зарубежных) систем поиска экономической (социологической, политической, исторической) информации в Интернет.

· Назначение и задачи корпоративного сайта в Интернет.

· "Правда и ложь" в Интернет, социальные аспекты.

· Технология рекламной акции в Интернет.

· Электронная коммерция в Интернет.

· Web-дизайн в Интернет.

· Технология и средства интерактивного общения в Интернет.

· Технологии передачи аудио-видео-информации в Интернет.

· Интернет-телефония.

· Задачи информационной безопасности "конкретного бизнеса" в Интернет.

· Классификация и анализ современных (последние 3 года) компьютерных вирусов в Интернет.

Использование компьютерных технологий в науке и образовании

· Компьютерные технологии в науке (обзор).

· Компьютерные технологии в образовании (обзор).

· Использование персональных компьютеров в учебном процессе (обзор).

· Технологии создания АОК и АОС.

· Технология применения обучающих программ и АОК.

· Автоматизированный контроль знаний учащихся (компьютерное тестирование).

· Компьютерное тестирование в России (обзор специализированных пакетов и технологий их применения в средней школе, в ЕГЭ, в вузах, в послевузовском образовании).

· Интернет и образование - анализ достижений и проблем.

· Классификация образовательных ресурсов в "Рунет".

· Дистанционная форма обучения (анализ достоинств и недостатков, оценка перспектив развития).

Требования к содержанию и оформлению реферата

1) Объем 9 (минимум) 12 (максимум) страниц текста в Word 2003.

2) Оформление текста - формат листа А4, книжный, отступы - слева 2.0, справа 1.0, сверху 1.0, снизу 1.5, шрифт Times New Roman, размер 14, интервал между строк - одинарный, выравнивание текста по ширине листа, нумерация страниц снизу, по центру, начиная со стр. 3 (титульный лист и лист с аннотацией не нумеровать).

3) Содержание (при объеме в 9 стр.)

· Лист 1 - Титульный (1 стр.) - содержит название вуза, факультет, учебная группа, название реферата, ФИО автора, дата выполнения работы.

· Лист 2 - Аннотация (1/3 стр.) - это краткое описание содержания работы (см. примеры оформления в литературе).

· Лист 3 - Введение (1 стр.) - содержит основные проблемы в рассматриваемой области и существующие подходы к их решению, а также сформулированную цель работы и пояснение - зачем, собственно, выполнена данная работа.

· Листы 4-8 - Основная часть может состоять из нескольких разделов со своими названиями, отображающими авторский подход к работе. Ссылки на источники или сноски - обязательны!

· Лист 9 - Заключение (1/2 стр.) - подвести итог всем содержательным моментам реферата.

· Лист 9 - Литература (1/2 стр.) - перечислить список использованной литературы и адреса использованных страниц сайтов в Интернет (5-10 наименований).

Оценка реферата

1) Максимальная оценка за реферат - 10 баллов

2) Штрафные санкции:

- 2 балла - реферат имеет объем меньше или больше указанного.

- 2 балла - оформление реферата не соответствует требованиям (не выдержаны размеры полей, проблема с нумерацией страниц и т.д.)

- 2 балла - нет списка использованной литературы.

- 5 баллов - в учебной группе уже сдан "совпадающий" по теме реферат.

- 5 баллов - в Интернет имеется "совпадающий" (с точностью до полного абзаца) по тексту аналог реферата.

- 10 баллов - реферат предъявлен после назначенного срока (реферат НЕ ПРИНЯТ).

2. Информатизация общества и образования

Информатизация общества - это процесс создания необходимых условий для удовлетворения информационных потребностей и реализации прав всех членов общества на основе формирования и использования новых информационных ресурсов [2].

Именно появление персональных компьютеров (ПК) произвело в человеческом обществе "информационную революцию". Компьютеры стали использовать обычные люди (раньше это было возможно только для специалистов по компьютерам). Давно известная формула "время - деньги" была дополнена второй формулой "информация - деньги". Информация в мире стала стратегическим товаром наравне с природными ресурсами, энергией и капиталом. Страны становятся зависимыми от источников информации, от уровня развития и эффективности использования средств передачи и переработки информации. Происходит информатизация общества, т.е. широкое использование информационных технологий во всех сферах его деятельности.

Информатизация образования, являясь важнейшим элементом в процессе информатизации общества, обеспечивает доступность получения знания и информации для каждого члена общества, развитие интеллектуальных и творческих способностей человека, постоянное повышение квалификации и оперативную смену сферы деятельности человека в течение его активного периода жизни, необходимые условия для развития дистанционного образования [3].

Информатика - это фундаментальная наука, изучающая структуру и общие свойства информации, а также вопросы, связанные с процессами сбора, хранения, поиска, передачи, переработки, преобразования и использования информации в различных сферах человеческой деятельности.

3. Информация

Информация - является общенаучным понятием, включающим в себя обмен сведениями между людьми, между человеком и компьютером. На бытовом уровне информация чаще всего связывается с получением сведений о чем или о ком-либо. В информатике - это совокупность фактов, явлений, событий, подлежащих регистрации и обработке [1].

Виды информации. В зависимости от сферы использования информация может быть политической, технической, экономической и т.д. Например, экономическая информация - это сведения о процессах производства и управления производством, о материальных и финансовых ресурсах предприятия, об учете этих ресурсов.

В менеджменте под информацией понимаются сведения об объекте управления, явлениях внешней среды, их параметрах, свойствах и состоянии на конкретный момент времени. Информация является предметом управленческого труда, средством обоснования управленческих решений. В этом смысле информация выступает основополагающей базой процесса управления.

Одной из главных задач информационного менеджмента (под которым понимается управление информацией с целью повышения эффективности принимаемых управленческих решений) является составление четкого представления о том, какая информация (по содержанию), кому (какой категории потребителей), когда (к какому сроку), в какой форме должна быть представлена, чтобы потребитель в имеющееся у него время смог ее с пользой усвоить и применить.

Требования к информации - это её

· Значимость, определяющая насколько данная информация влияет на результаты принимаемых решений.

· Полнота, характеризующая завершенность круга информативных показателей, необходимых для принятия решений.

· Достоверность, определяющая насколько адекватно информация отражает реальное состояние.

· Своевременность, характеризующая соответствие информации потребности в ней по периоду ее использования.

· Понятность, определяющая соответствие определенным стандартам представления.

· Эффективность, означающая, что затраты на получение информации не превышают эффект от ее использования и т.д.

Форма представления информации

· алфавитно-цифровая (текстовая),

· графическая (графики, схемы, рисунки),

· аудио (звук),

· видео ...

Физический носитель информации - это дискета, жесткий диск, компактный диск, магнитная лента, изображение на экране дисплея и т.д.

Единицы измерения количества информации - это бит, байт, Килобайт, Мегабайт, Гигабайт, Терабайт, Пентабайт.

4. Информационная технология

Информационная технология - это совокупность методов, процессов и программно-технических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, хранение, обработку, вывод и распространение информации для эффективного использования информационных ресурсов.

Информационная технология управления - это система методов, средств и способов сбора, накопления, хранения, поиска, обработки и защиты управленческой информации.

Гипертекстовая технология - это технология преобразования текста из линейной формы в иерархическую форму.

В простейшем варианте технология разработки гипертекста будет состоять из следующих основных шагов:

· Разбить текст на отдельные разделы.

· Определить основной путь чтения гипертекста и расставить гиперссылки, ведущие читателя от темы к теме по этому основному пути.

· Выделить в тексте гиперссылки на отдельные, способные заинтересовать читателя в процессе его работы, фрагменты текста.

· Связать гиперссылки со всеми разделами текста.

Использование гипертекстовой технологии позволяет значительно упростить работу с текстом и очень быстро найти нужное определение или нужный фрагмент в тексте. В настоящее время гипертекстовая технология широко используется для построения подсистем помощи пользователям при работе с офисными и другими программами, а также для построения различных справочников, энциклопедий.

Технология мультимедиа - представляет собой интерактивную технологию, обеспечивающую работу как со статическими изображениями и текстом, так и с анимационной компьютерной графикой, с высококачественным звуком.

Обычно термин "мультимедиа" определяет компьютерную технологию, позволяющую для пользователя объединить в одном программном продукте (учебный курс, игра и т.п.) информацию в разной форме - текст, таблицы, иллюстрации, речь, музыка, фрагменты видеофильмов, анимация и т.п.

Сетевые технологии в настоящее время нашли применение в следующих компьютерных сетях:

· LAN (Lokal Area Network) - локальная сеть в пределах предприятия, учреждения, одной организации.

· MAN (Metropolitan Area Network) - городская или региональная сеть, т.е. сеть в пределах города, области и т.п.

· WAN (Wide Area Network) - глобальная сеть, соединяющая абонентов страны, континента, всего мира.

5. ИВС и АРМ

Информационные технологии, основанные на использовании компьютеров и средств связи, сегодня обычно конкретизируются в понятиях информационно-вычислительная система (или автоматизированная система управления) и автоматизированное рабочее место.

Информационные технологии являются широким понятием, поскольку они определяют методы и средства создания, сбора, регистрации, передачи, обработки, хранения и выдачи информации в информационных системах.

Информационно-вычислительная система (ИВС)

- это система из одного или нескольких компьютеров и набора программ, обеспечивающая сбор, передачу, переработку и представление человеку информации о конкретном производстве для реализации им функций управления [1].

Автоматизированная система управления (АСУ) - совокупность математических методов, технических средств и организационных комплексов, обеспечивающих рациональное управление сложным объектом (процессом) в соответствии с заданной целью.

Различают АСУ объектами (технологическими процессами - АСУТП, предприятием - АСУП, отраслью - ОАСУ) и АСУ функциональными системами, например, проектирования, расчетов, материально-технического и др. обеспечения.

Классификация ИВС

а) по степени автоматизации:

· Автоматические - выполняют все операции по переработке информации без участия человека.

· Автоматизированные - предполагают участие в процессе обработки информации и человека и компьютеров.

б) по характеру использования информации:

· Информационно-поисковые - выдают информацию по запросу пользователя (ИПС в библиотеке, в кассах продажи билетов ...).

· Управляющие - вырабатывают информацию, на основе которой человек принимает решение.

· Советующие - вырабатывают информацию, которая принимается человеком к сведению (например, медицинские диагнозы ...).

в) по сфере применения:

· АСУП - автоматизация функций управленческого персонала на производстве.

· АСУТП - автоматизация ТП (АСУТП АЭС).

· АСНИ - автоматизация научных исследований.

Под корпоративной информационной системой (КИС) пронимается такая ИВС, которая поддерживает управленческий и финансовый учет на предприятии и поставляет информацию для принятия управленческих решений. В настоящее время наряду с названием КИС употребляются, например, следующие названия:

· Автоматизированные системы управления (АСУ);

· Интегрированные системы управления (ИСУ);

· Интегрированные информационные системы (ИИС);

· Информационные системы управления предприятием (ИСУП).

Комплексная автоматизация обеспечивается совокупностью АСУ (АСНИ, САПР, АСТПП, АСУТП, АСУП и ГПС).

Эволюция ИВС тесно связана с развитием новых моделей корпоративного бизнеса.

· Была централизованная модель обработки данных «одна ЭВМ на все предприятие».

· Потом пришла многоуровневая модель (по цехам).

· Затем массовый переход на ПК привел в жизнь технологию "Файл - сервер".

· Затем появилась и доминирует технология "Клиент - сервер".

· Сегодня - децентрализованные сети на мощных ПК - клиентах.

Автоматизированное рабочее место (АРМ)

- это совокупность аппаратных и программных средств и методов, позволяющих пользователю на современном уровне выполнять свои функциональные обязанности.

Сфера применения АРМ необычайно широка. Они используются при автоматизации управления на промышленных предприятиях, в научных организациях, в организациях любого профиля. Например, это:

· АРМ экономиста (это автоматизация задач планово-финансового управления).

· АРМ бухгалтера (это автоматизация задач учета материальных ценностей, труда и заработной платы, составление отчетности и т.д.).

· АРМ руководителя (это автоматизация задач руководителя любого уровня по сбору, обработке больших объемов информации, по ее анализу в различных разрезах, по моделированию процессов и ситуаций, по структурированию данных для принятия управленческих решений).

Состав систем автоматизации

При большом разнообразии создаваемых систем автоматизации и задач, решаемых ими, в составе ИВС и АРМов всегда можно выделить следующие пять основных подсистем, обеспечивающих сбор и обработку данных:

· Информационное обеспечение (ИО) - это методы и средства классификации, кодирования и размещения информации в базах данных.

· Алгоритмическое обеспечение (АО) - это совокупность алгоритмов, обеспечивающих решение задач автоматизации.

· Программное обеспечение (ПО) - это набор общесистемных и прикладных программ, обеспечивающих работу ИВС или АРМа.

· Техническое обеспечение (ТО) - это комплекс технических средств компьютера, дополнительные внешние устройства, средства телекоммуникаций.

· Организационное обеспечение (ОО) - это совокупность методов и средств, правовых норм и документов, регламентирующих создание и функционирование ИВС или АРМа.

6. Термины и определения

Алгоритм - совокупность четко определенных правил, процедур или команд, обеспечивающих решение поставленной задачи за конечное число шагов.

Байт - основная единица количества информации в компьютерной технике, равная набору 8-ми разрядов двоичного кода (бита).

Байт - единица измерения информации, обычно содержащая один знак, такой как буква, цифра или знак препинания. Некоторые знаки могут занимать более одного байта.

Бит - наименьшая единица представления информации в информационных системах. Термин является аббревиатурой выражения "binary digit" (двоичный разряд). Всегда представляется сочетанием чисел - 0 и 1.

Бит - наименьшая единица измерения информации. Один бит данных выражается цифрой 1 или 0, а также логическим значением True или False. Бит называется также двоичным разрядом. Группа из 8 битов образует байт, который может представлять различные типы данных, такие как буквы алфавита, десятичные цифры или другие знаки.

Бит в секунду - единица измерения скорости передачи информации с учетом всех передаваемых битов данных, как полезной, так и служебной информации.

Бит в секунду - число битов, передаваемых за секунду. Используется в качестве единицы измерения скорости, с которой устройство (например, модем) может передавать данные.

Видеоконференция - методология проведения совещаний и дискуссий между группами удаленных пользователей с исполнением трансляции изображения в среде Интернет.

Виртуальная реальность - новая технология бесконтактного информационного взаимодействия, реализующая иллюзию непосредственного вхождения и присутствия в реальном времени.

Виртуальное предприятие - сообщество географически разделенных работников, которые в процессе труда общаются, взаимодействуют, используя электронные средства коммуникаций при минимальном или полностью отсутствующем личном, непосредственном контакте.

Глобализация - процесс интеграции человечества и сфер его деятельности в ходе эволюции в информационную эпоху.

Геоинформационная система - система фактографической и аналитической информации о состоянии географической среды (региона, города и т.д.) и показателях, относящихся к экономическому состоянию территориально распределенных объектов.

Данные - информация, представленная в формализованном виде, пригодном для автоматизированной обработки.

Достоверность информации - свойство информации быть правильно воспринятой. Достигается обозначением времени свершения событий, сведения о которых передаются, тщательным изучением и сопоставлением данных, полученных из различных источников, исключением искаженной информации и т.д.

Информатизация - насыщение производства и всех сфер жизни и деятельности всевозрастающими потоками информации. Термин информатизация образован как сочетание терминов "информация" и "автоматизация".

Информатизация - это процесс создания необходимых условий для удовлетворения информационных потребностей и реализации прав всех членов общества на основе формирования и использования новых информационных ресурсов.

Информатика - комплексное научное междисциплинарное направление, изучающее модели, методы и средства сбора, хранения, обработки и передачи информации.

Информатика - отрасль науки, изучающая структуру и общие свойства информации, а также вопросы, связанные с ее сбором, хранением, поиском, переработкой, преобразованием, распространением и использованием в различных сферах деятельности.

Информационная грамотность - навыки элементарного общения конечного пользователя, не обладающего специальными знаниями в программировании, с компьютером для получения новых знаний с его помощью.

Информационная сеть - совокупность информационных систем, использующих средства вычислительной техники и взаимодействующих друг с другом посредством коммуникационных каналов.

Информационная система - совокупность элементов (материальных или идеальных), определенным образом связанных между собой и образующих некоторую целостность.

Информационная среда - совокупность окружающих информационную систему элементов (объектов), которые оказывают на нее влияние или, наоборот, на которые она воздействует.

Информационное общество - постиндустриальная цивилизация, в которой главным ресурсом являются информация и знания.

Информационно-поисковая система - система, предназначенная для поиска информации в базе данных и всей совокупности информационных ресурсов.

Информационная технология - совокупность методов, производственных процессов и программно-технических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, хранение, обработку, вывод и распространение информации для снижения трудоемкости процессов использования информационного ресурса, повышения их надежности и оперативности.

Информационные технологии - совокупность методов, производственных и программно-технологических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, хранение, обработку, вывод и распространение информации для снижения трудоемкости процессов использования информационных ресурсов, повышения надежности и оперативности.

Информация - одно из наиболее актуальных, фундаментальных и дискуссионных понятий в современной науке и практике. В связи с отсутствием общего определения, в различных предметных областях имеет различные интерпретации.

Информация - отчужденное знание, выраженное на определенном языке в виде знаков алфавита, записанное на материальный носитель, доступное для воспроизведения без участия автора и переданное в каналы общественной коммуникации (опубликованное).

Защита информации - организационные и программно-технические средства, ограничивающие несанкционированный доступ к информации.

Информационный продукт - специфическая услуга, когда некоторое информационное содержание предоставляется в пользование потребителю.

Качество информации - совокупность свойств, отражающих степень пригодности конкретной информации об объектах и их взаимосвязях для достижения целей, стоящих перед пользователем, при реализации тех или иных видов деятельности. В состав наиболее общих параметров входят: достоверность, своевременность, новизна, ценность, полезность, доступность.

Компьютер - устройство, выполняющее заданную программой последовательность операций. В информатике - комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач.

Кодировка ASCII - однобайтная кодировка, используемая для представления в компьютере текстовых данных.

Кодовая страница - средство поддержки наборов символов и раскладок клавиатуры для различных стран и регионов.

Кодовая страница - это таблица, связывающая используемые программой коды символов с клавишами клавиатуры и знаками на экране.

Мультимедиа - взаимодействие визуальных и аудио эффектов под управлением интерактивного программного обеспечения. Обычно означает сочетание текста, звука и графики, анимации и видео.

Прогнозирование - имитация получения новой информации на основе информации, поступающей в текущий момент, и ее сопоставления с совокупностью информации поступившей ранее.

Система - любой объект, который одновременно рассматривается и как единое целое, и как совокупность разнородных объектов, объединенных для достижения определенного результата.

Системная интеграция - комплексный подход к автоматизации проектирования, производства и создания сетей.

Шестнадцатеричное представление - система представления чисел по основанию 16, использующая цифры от 0 до 9 и прописные или строчные буквы от A (эквивалент десятичного числа 10) до F (эквивалент десятичного числа 15).

Шифрование информации - преобразование, зависящее от ключа (секретный параметр преобразования), которое ставит в соответствие блоку открытой информации, блок шифрованной информации.

Экспертные системы - искусственные интеллектуальные информационные системы, способные в сложных условиях дать пользователю квалифицированную консультацию (совет, подсказку, ориентацию) на основе логической переработки данных с целью получения новой информации, которая в явном виде в базу знаний не вводилась.

Асинхронное обучение - дистанционное обучение, при котором студент обучается в удобное для него время. При этом учебный материал может поступать к студенту по электронной почте.

Синхронное обучение - дистанционное обучение, например, видеоконференция, при которой преподаватель и студенты удалены друг от друга, но могут общаться друг с другом, возможен диалог.

Дистанционное образование - современный комплекс образовательных услуг, предоставляемых широким слоям населения на основе использования способов дистанционного обучения.

Дистанционное обучение - способ реализации процесса обучения, основанный на использовании современных информационных и телекоммуникационных технологий, позволяющих осуществлять обучение на расстоянии без непосредственного, личного контакта между преподавателем и учащимся.

Дистанционное обучение - это обучение на расстоянии, когда преподаватель и студенты разделены пространственно. Общение преподавателя и студентов может проходить с помощью электронной почты, телеконференции, видеоконференции.

Дистанционный урок - урок с использованием учебного материала либо полностью размещенного в Интернете в виде специальных тематических web-страниц, при этом студенты полностью удалены от учебных ресурсов и преподавателя, либо очный урок с использованием удаленных ресурсов Интернет, при этом преподаватель и студенты находятся в одном классе.

Мультимедийный учебник - это учебник, содержащий гипертекст и компьютерные технологии мультимедиа - технологии передачи графики, звука, видеоинформации и т.п. в любой комбинации.

Образовательный портал - сайт с большим количеством информации и ссылок, созданный для доступа к имеющимся образовательным продуктам и учебно-методическому сопровождению. Образовательные порталы, как правило, содержат различные сервисы (поиск по ключевым словам, новости образования, научно-практические конференции и т.д.).

Тьютор - куратор студента, помогающий ему, например, в дистанционном обучении.

Знание - проверенный практикой опыт познания окружающего мира, отражение действительности в мышлении человека.

7. Типовые тестовые задания

1. Наука, изучающая структуру и общие свойства информации, а также вопросы, связанные с ее сбором, хранением, поиском, переработкой, преобразованием, распространением и использованием в различных сферах деятельности - это ...

2. Насыщение производства и всех сфер жизни и деятельности человека возрастающими потоками информации - это ...

3. Процесс интеграции человечества и сфер его деятельности в ходе эволюции в информационную эпоху это ...

4. Отчужденное знание, выраженное на определенном языке в виде знаков алфавита, записанное на материальный носитель, доступное для воспроизведения без участия автора - это ...

5. Точность, достоверность, оперативность - это главные требования в информационно-вычислительной системе к ...

6. Информация, характеризующая производственные отношения в обществе, называется …

7. Однозначность, конечность, результативность, массовость, правильность - это свойства ...

8. Приставка "Кило" в числах, определяющих емкость дисковых устройств или размер файлов, равна числу 2 в степени …

9. За единицу измерения информации в информатике принят …

10. Приблизительно один миллиард байтов - это один …

11. Восьмеричная система счисления отличается от шестнадцатиричной …

12. Принцип кодирования символов в персональном компьютере заключается в том, что …

13. Факс-модем обеспечивает ввод информации в персональный компьютер со скоростью 8 Кбайт/сек. Сколько времени потребуется для загрузки в этот компьютер файла объемом 8 Мбайт?

Лекция 2. ЭВМ и персональные компьютеры

План лекции

1. ЭВМ и микропроцессор

2. Классификация современных компьютеров

3. Архитектура персонального компьютера

4. Краткая характеристика основных и дополнительных устройств

5. Здоровье пользователя персонального компьютера

6. Термины и определения

7. Типовые тестовые задания

1. ЭВМ и микропроцессор

Электронная вычислительная машина (ЭВМ) - это устройство, выполняющее операции ввода данных, их обработку по программе, вывод результатов обработки в форме, пригодной для восприятия человеком.

В составе ЭВМ можно выделить устройства ввода информации (клавиатура, мышка, …), арифметико-логическое устройство (АЛУ), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), устройство управления (УУ), устройства вывода информации (экран дисплея, принтер, …) [1].

АЛУ осуществляет непосредственную обработку данных: сложение двух чисел, умножение одного числа на другое, перенос информации из одного места в другое. УУ координирует взаимодействие всех устройств ЭВМ. ОЗУ предназначено для записи, считывания и временного хранения программ (при выключении компьютера, информация в ОЗУ стирается), исходных данных, промежуточных и окончательных результатов. Доступ к элементам памяти прямой. Все ячейки памяти объединены в группы по 8 бит (1 байт) и каждая такая группа имеет адрес, по которому к ней можно обратиться.

Первая миниатюрная ЭВМ, размещенная в одной сверхбольшой интегральной схеме (СБИС) на кристалле кремния, была разработана и выпущена в 1971 г. фирмой Intel (США). Такая СБИС была названа микропроцессором (МП) типа i8008. В этой схеме содержалось несколько тысяч активных элементов (транзисторов), реализующих принципиальную схему ЭВМ (АЛУ, УУ, ОЗУ).

Количество таких активных элементов в кристалле МП называется его степенью интеграции. Вместе с величиной тактовой частоты, разрядностью и адресным пространством они определяют основные параметры МП.

Тактовая частота МП характеризует его быстродействие. Она задается микросхемой, которая называется генератором тактовой частоты. Современные МП имеют тактовую частоту до двух и более ГигаГерц (ГГц).

Разрядность МП - это число одновременно обрабатываемых МП битов (8, 16, 32, 64 бит). Чем больше разрядность МП, тем больше информации он может обработать в единицу времени, тем выше его эффективность.

Максимальное количество памяти, которое МП может обслужить, называется его адресным пространством. Определяется адресное пространство разрядностью адресной шины.

Ниже в таблице показаны основные параметры МП, использованных в качестве основы для соответствующих персональных компьютеров.

Год разработки	Обозначение	Число транзисторов в кристалле	Разрядность ШД	Тактовая частота
1971	i8080	3,5 тыс.	8	2 МГц
	i8086 (IBM PC XT)	5 тыс.	8	4 -10 МГц
	i80286 (IBM PC AT)	29 тыс.	16	8 - 16 МГц
1986	i80386 SX / DX	275 тыс.	32	20 - 40 МГц
	i80486/DX с FPU	1,2 млн.	32	25 - 66 МГц
	i80586 Pentium/MMX	3,1 млн.	32	60 - 200 МГц
	i80686 Pentium Pro	5,5 млн.	32	160-200 МГц
1997	i80686 Pentium II	9,5 млн.	32	233-450 МГц
1999	i80686 Pentium III	28 млн.	32	733 МГц
2001	i80686 Pentium 4		32	1,5 - 1,8 ГГц
2003	i80786 Itanium	77 млн.	64	3,5 ГГц
2005	i80786 Itanium (2-х ядерный)

Основными, конкурирующими между собой, производителями современных микропроцессоров являются известные в мире фирмы Intel, AMD и Cyrix.

Сегодня принято делить МП по особенностям их архитектуры на следующие 4 группы [2]. RISC - это высокоскоростные МП с сокращенным набором команд. Их основные производители фирмы Sun, DEC, HP, IBM. CISC - это МП со сложным набором команд. К ним относятся все МП х86, Pentium, Pentium Pro, Pentium II, III, 4. Их основные производители фирмы Intel, AMD. VLIW - это МП со сверхдлинным командным словом (Intel Itanium). EPIC - это МП вычислений с "явным параллелизмом" (Intel Itanium).

Персональная ЭВМ, центральным устройством которой является микропроцессор, называется персональным компьютером. Т.е. персональный компьютер (ПК) - это ЭВМ, реализованная на базе микропроцессорной техники и ориентированная на личное использование человеком.

2. Классификация современных компьютеров

В литературе [2] предложен вариант деления современных компьютеров на следующие категории.

1) Карманные ПК гораздо проще ПК других категорий, однако в комплекте с сотовым телефоном, факс-модемом и принтером они могут представлять полноценное оборудование мобильного офиса. OС Windows CE. ОЗУ не менее 4 Мб. Связь с настольными ПК - беспроводная инфракрасная. Вес около 200 гр. Батареи работают около 10 часов без подзарядки.

2) Ноутбуки являются полноценными ПК. Для них используются мобильные МП Intel Сeleron/Pentium III/IV и SVGA-дисплеи. ОС - Windows 2000. Имеются приводы CD-ROM или DVD-ROM. Масса 3-4 кг. Толщина - 5 см.

3) ПК для сферы автоматизации домашнего хозяйства (Home PC) появились относительно недавно (в 1998 г.). Развиваются две линии таких ПК. Первая - это eHome (разработка фирмы MicroSoft) для управление электроникой дома (холодильник, стиральная машина, кондиционер), для работы с игровой приставкой и просмотра Интернет-страниц. Вторая - это беспроводной ПК (разработка фирмы Intel). Обеспечивается связь ПК с телевизором или со стерео-системой по беспроводной сети.

4) Базовые настольные ПК являются самыми распространенными. С 2002 г. в их основе микропроцессор Intel Pentium 4.

В спецификации РС 99 (это рекомендации Intel и MicroSoft) предложено ПК 2000-го года делить на категории: Consumer PC (потребительский ПК), Office PC (ПК для офиса), Entertainment PC (ПК развлекательного назначения), Mobile PC (мобильный ПК), Workstation PC (рабочая станция).

Спецификация РС 2001 (также разработана фирмами Intel и MicroSoft) содержит требования к ПК:

· В ПК не должно быть ISA слотов, PS/2 портов, 1,2/1,44 Мбайт дисководов и MS-DOS.

· Обязательна поддержка шины USB, т.к. все клавиатуры, мыши, джойстики должны иметь USB интерфейс.

· Процессор от 500 МГц (рабочая станция - от 700 МГц).

· КЭШ от 128 Кбайт (рабочая станция - от 512 Кбайт).

· Память от 64 Мбайт (рабочая станция - от 128 Мбайт).