Інформаційні технології

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЛЕКЦІЯ №1

Розробка комп'ютерних технологій в Україні почалася в середині 70-х років. Найбільшого поширення набули алгоритмізовані комп'ютерні системи (довідкові та тестувальні).

Точкою відліку появи нових інформаційних технологій в школі вважається урядова постанова “Про заходи щодо забезпечення комп'ютерної грамотності учнів середніх навчальних закладів і широкого впровадження електронно-обчислювальної техніки в навчальний процес”, прийнята в 1985р. Робоча група під керівництвом акад. А.П.Єршова запропонувала на обговорення Концепцію інформатизації освіти, в якій давалося визначення поняттям “інформатизація суспільства”, “інформатизація освіти” і впроваджувався термін НІТ.

У сучасні літературі ІТ визначають як сукупність методів і технічних засобів збирання, організації, опрацювання, передачі, подання інформації за допомогою комп'ютерів та комп'ютерних комунікацій.



ІТ навчання - це методологія і технологія навчально-виховного процесу з використанням новітніх електронних засобів навчання в першу чергу ЕОМ.

ІТ відкривають учням доступ до нетрадиційних джерел інформації підвищують ефективність самостійної роботи, дають цілком нові можливості для творчості, знаходження та закріплення професійних навиків.

Інформатизація освіти - це процес забезпечення сфери освіти теорією і практикою розробки і використання сучасних нових інформаційних технологій, орієнтованих на реалізацію психолого-педагогічної мети навчання та виховання.

Поняття інформаційна технологія з'явилася із виникненням інформаційного суспільства, основою соціальної динаміки в якому є нетрадиційні, матеріальні, а інформаційні ресурси -- знання, наука, організаційні чинники, інтелектуальні здібності людей.

Мета і завдання ІТ навчання.

Основною метою ІТ навчання є підготовка учнів до повноцінної життєдіяльності в умовах інформаційного суспільства.

Педагогічні завдання :

· Інтенсифікація всіх рівнів навчально-виховного процесу, підвищення його ефективності

· Побудова відкритої системи освіти

· Система інтеграції предметних галузей знань

· Розвиток творчого потенціалу учня

· Розвиток умінь експериментально-дослідницької діяльності

· Формування інформаційної культури учнів

· Реалізація соціального замовлення, обумовленого інформатизацією сучасного суспільства.

Інформаційна технологія - сукупність методів та програмно-технічних засобів, об'єднаних у технологічний ланцюжок, що забезпечує збирання, оброблення, зберігання, поширення та відображення інформації, з метою зменшення трудомісткості процесів використання інформаційного ресурсу, а також підвищення їхньої надійності та оперативності.

Інформаційні технології мають такі властивості:

інформація накопичення комп'ютер навчальний

Сучасні інформаційні технології відкривають учням доступ до нетрадиційних джерел інформації, підвищують ефективність самостійної роботи, дають цілком нові можливості для творчості, знаходження і закріплення усяких професійних навиків, дозволяють реалізувати принципово нові форми і методи навчання.

Інформаційні технології навчання надають можливість учителю для досягнення дидактичної мети застосовувати як окремі види навчальної роботи, так і будь-який їхній на( тобто спроектувати навчальне середовище. Орієнтовані вчителя інструментальні засоби (програми--конструктори уроків) дозволяють йому оперативно поновлювати зміст навчальних і контролюючих програм відповідно до появи новітніх знань і технологій. Вчитель одержує додаткові можливості для підтримки і спрямовування розвитку особистості учнів творчого пошуку й організації їхньої спільної роботи

Як показує сучасна педагогічна практика, використання комп'ютера в навчальному процесі спрямоване переважно на розв'язання таких чотирьох типів дидактичних завдань.

1. Комп'ютер використовується як допоміжний засіб для ефективнішого розв'язання вже існуючої системи дидактичних завдань. Змістом об'єкта засвоєння в комп'ютерній навчальній програмі цього типу є довідкова інформація, інструкції, обчислювальні операції, демонстрації тощо

Комп'ютер, який оснащено технічними засобами мультимедіа, дозволяє використовувати дидактичні можливості відео- і аудіоінформації. Технології мультимедіа не тільки перетворили комп'ютер у повноцінного співрозмовника, а й дозволяють учням, не покидаючи навчального класу (дому), бути присутніми на лекціях видатних вчених і педагогів, стати свідками історичних подій минулого і сучасного, відвідати найвизначніші музеї і культурні центри світу, найвіддаленіші ;| й цікаві з географічного погляду куточки Землі. Впровадження в навчальний процес гіпертекстових технологій забезпечило учнів і викладачів принципово новими можливостями роботи з довідковою інформацією. За допомогою гіпертекстових систем можна створювати перехресні посилання в | текстових масивах, що полегшує пошук потрібної інформації з ключових слів. Системи гіпермедіа дозволяють пов'язати один з одним не тільки фрагменти тексту, а й графіку, звукозаписи, фотографії, мультфільми, відеокліпи тощо.

Використання таких систем дозволяє створювати і широко тиражувати на лазерних компакт-дисках "електронні" довідники, книги, енциклопедії.

Розвиток інформаційних телекомунікаційних мереж дає новий імпульс системам дистанційного навчання, забезпечує доступ до гігантських обсягів інформації, яка зберігається в різних куточках нашої планети.

2. Комп'ютер може бути засобом, на який покладено вирішення окремих дидактичних завдань при збереженні загальної структури, мети і завдань безмашинного навчання. При цьому сам навчальний зміст не закладається в комп'ютер.

(ЕОМ виконує функції контролера, тренажера тощо). Цю функцію широко подано в діалогових навчальних системах, які моделюють діяльність учителя. Нині найчастіше використовуються довідково-контролювальні програми з деяких шкільних предметів. Нові цікаві можливості під час роботи з текстами дає текстовий редактор (тренаж, самоконтроль, самокорекція, порівняння з еталоном).

Широкі можливості і перспективи надаються в експертних навчальних системах (ЕНС). ЕНС мають у своєму розпорядженні можливість пояснень стратегії і тактики розв'язку завдань із досліджуваної предметної галузі за діалоговою підтримкою процесу розв'язування; контролю рівня знань, умінь і навиків із діагностикою помилок учня і оцінкою достовірності контролю; автоматизації процесу керування саме системою в цілому. Орієнтуючи учня на самостійну роботу, ЕНС ініціюють процес пізнавальної діяльності учнів, підвищують мотивацію навчання за рахунок варіативності самостійних робіт і можливості самоконтролю.

3. Використовуючи комп'ютер, можна ставити і вирішувати нові дидактичні завдання, не розв'язувані традиційним шляхом. Характерними є імітаційно-моделювальні програми, наприклад комп'ютерні програми з імітації експерименту. У цих програмах об'єктом засвоєння виступають: а) зовнішні параметри того або іншого процесу; б) закономірності, які не доступні для спостереження в природних умовах; в) зв'язки імітованих явищ із тими параметрами, які автоматично задані програмою; г) пошук параметрів, які оптимізують проходження імітованого процесу, тощо.

Наприклад, у процесі викладання дизайну можливо використовувати інструментальні програмні засоби, що дозволяють створювати різні моделі, керувати ними і досліджувати їх "поведінку" (зокрема, під час вивчення тематики, пов'язаної з дослідженням функцій, розв'язанням завдань на оптимізацію, моделюванням геометричних об'єктів і ситуацій).

1. Одним з перспективних напрямів, що дозволяє уникнути негативних наслідків, пов'язаних із зануренням учня у світ символів та імітацій реальних процесів, які подаються на екрані комп'ютера, є використання навчального демонстраційного обладнання, з'єднаного з комп'ютером, що дозволяє дати учню інструмент дослідження реальних явищ або об'єктів.

Найцікавішим, з огляду на світову педагогічну практику, є таке обладнання: письменності і розвитку мовлення дітей через телекомунікаційне спілкування, підвищення їхнього інтересу до навчання і, як наслідок, загальне зростання успішності. Набувають більшого поширення міжнародні телекомунікаційні проекти, і учні, одержуючи доступ до професійних банків і база даних, опановують наукові проблеми, розробки яких ще не завершені, працюють невеликими дослідницькими колективами, обмінюються результатами з іншими дослідниками в| своїй галузі. Використання добре структурованої інформації, збережуваної в базах даних, є засобом перевірки власних гіпотез, допомагає учням запам'ятати інформацію, сприяє формуванню прийомів виконання логічних операцій аналізу, порівняння тощо.

У різних наукових дисциплінах і в різних областях техніки існують різні поняття про інформацію. Спільне, що об'єднує ріні підходи - це те, що інформація має чотири властивості -- її можна створювати, передавати, зберігати та опрацьовувати.

Інформацію можна класифікувати різними способами. Наприклад, філософи - об'єктивна та суб'єктивна, криміналісти - повна та неповна, істина та хибна, фізики - сигнали, біологи - вивчають передачу інформації по спадковості з допомогою генів, лінгвістика - методи кодування і вираження інформації мовними методами. Кожна наука вводить свою систему класифікації. Для інформатики головним питання є те, яким чином використовуються засоби обчислювальної техніки створення, збереження, обробки, передачі інформації, тому в інформатики особливий підхід до класифікації інформації. В інформатиці окремо розглядають аналогову та цифрову інформацію.

Інформація (від лат. informacio) це роз'яснення, виклад, тлумачення.

Поняття "інформація" походить з латини (іпformatio) і означає виклад, роз'яснення, тлумачення факту чи події. Сьогодні строгого визначення терміна інформації не існує, як зазначається в англо-українському словнику з обчислювальної техніки, інформатики і програмування. Проте, в навчальних посібниках можна зустріти ряд тлумачень зазначеного поняття, зокрема:

Поняття відрізняються від означень тим, що різні люди при різних обставинах можуть вкладати в них різний зміст.



Дані є складовою частиною інформації, що являють собою зареєстровані сигнали. Під час інформаційного процесу дані перетворюються з одного виду в інший за допомогою методів. Обробка даних містить в собі множину різних операцій.

Інформаційні процеси - це обмін відомостями між людьми, людиною та автоматом, автоматом та автоматом, обмін сигналами між живою та неживою природою у тваринному і рослинному світі, а також передача генетичної інформації.



Інформаційні процеси передбачають існування джерела і споживача інформації.

Обробка даних містить в собі множину різних операцій.



Інформаційна система.

В інформатиці поняття "система" найчастіше використовують стосовно набору технічних засобів і програм. Системою називають також апаратну частину комп'ютера. Доповнення поняття "система" словом "інформаційна" відображає мету її створення і функціонування.

Сучасне розуміння інформаційної системи передбачає використання комп'ютера як основного технічного засобу обробки інформації. Комп'ютери, оснащені спеціалізованими програмними засобами, є технічної базою та інструментом інформаційної системи.

У роботі інформаційної системи можна виділити такі етапи:

1. Зародження даних

2. Накопичення і систематизація даних

3. Обробка даних

4. Відображення даних.

Повідомлення, що формуються на першому етапі, можуть бути звичайним паперовим документом, повідомленням у "машинному вигляді" або тим й іншим одночасно. В сучасних інформаційних системах повідомлення масового характеру здебільшого мають "машинний вигляд". Апаратура, що використовується при цьому, має назву засобу реєстрації первинної інформації.

Потреби другого і третього етапів задовольняються в сучасних інформаційних системах в основному засобами обчислювальної техніки. Засоби, що забезпечують доступність інформації для людини, тобто засоби відображення даних, є компонентами обчислювальної техніки.

Переважна більшість інформаційних систем працює в режимі діалогу з користувачем. Типові програмні компоненти інформаційних систем включають: діалогову підсистему введення-виведення, підсистему, яка реалізує логіку діалогу, підсистему прикладної логіки обробки даних, підсистему логіки управління даними. Для мережевих інформаційних систем важливим елементом є комунікаційний сервіс, який забезпечує взаємодію вузлів мережі при спільному вирішенні задачі. Значна частина функціональних можливостей інформаційних систем закладається в системному програмному забезпеченні: операційних системах, системних бібліотеках та конструкціях інструментальних засобів розробки. Крім програмної складової інформаційних систем важливу роль відіграє інформаційна складова, яка задає структуру, атрибутику та типи даних, а також тісно пов'язана з логікою управління даними.

Система - ціле, складене з взаємозалежних частин (елементів), що взаємодіють між собою і з зовнішнім середовищем для досягнення певної мети.

Для систем характерні наступні основні властивості:

1) Цілісність (цілеспрямованість) означає, що система виділена з навколишнього середовища як ціле і має доцільну поведінку, тобто її функціонування спрямоване на досягнення визначеної мети ( стану чи результату).

2) Стійкість це здатність системи протистояти впливам зовнішнього середовища, з метою самозбереження.

3) Структурованість означає наявність у системи підсистем (компонент), що знаходяться у певних зв'язках і відношеннях між собою. Зокрема, зі структурованістю може бути пов'язана ієрархічна побудова системи, тобто розподіл компонентів системи по рівнях ієрархії.

4) Різноманітність системи пов'язана з різноманіттям складових компонент (елементів), що можуть відрізнятися способом функціонування (поводженням) і фізичною природою.

5) Складність системи пов'язана з різноманіттям і рівнем складності вхідних у неї компонент, динамікою їх взаємодії між собою і зовнішнім середовищем.

Інформаційна система - безліч взаємозалежних компонентів, що збирають, обробляють, зберігають і розподіляють інформацію для підтримки прийняття управлінських рішень в організації.

Формальні інформаційні системи - системи, що спираються на прийняті і фіксовані визначення даних і процедур для збору, збереження, обробки, поширення і використання даних.

Неформальні інформаційні системи - системи, що покладаються на неявні угоди і встановлені правила поведінки про те, що є інформацією або про те, як вона буде збережена й оброблена.

Комп'ютерна інформаційна система -- це формальна інформаційна система, заснована на комп'ютерній технології.

Економічна інформаційна система - інформаційна система, призначена для людино-машинного рішення економічних задач.

Основні типи систем.

Одна система не може забезпечити всі інформаційні потреби організації. Організації мають безліч інформаційних систем, що обслуговують різні організаційні рівні і функції.

Шість основних типів інформаційних систем необхідні для чотирьох рівнів організації. Інформаційні системи створені, щоб обслужити кожний з чотирьох рівнів організації.

Системи обробки трансакцій (ІС, Transaction Processing Systems (TPS)) обслуговують операційний рівень організації. Системи роботи знань (САПР, Knowledge Work Systems (KWS)) і системи обробки документообігу (СОД, Office Automation Systems (OAS)) обслуговують рівень знань організації. Системи підтримки прийняття рішень (СППР, Decision Support Systems (DSS)) і управлінські інформаційні системи (УІС, Management Information Systems (MIS)) обслуговують рівень керувань організації. Адміністративні системи підтримки прийняття рішень (АСППР, Executive support systems (ESS)) обслуговують стратегічний рівень організації.



Інформаційні технології.

В широкому сенсі слово технологія - це спосіб освоєння людиною матеріального світу за допомогою соціально організованої діяльності, що включає три компоненти: інформаційну (наукові принципи та обгрунтування), матеріальну (знаряддя праці) та соціальну (фахівці, які мають професійні навички). Ця тріада становить сутність сучасного розуміння поняття технологія.

Поняття інформаційної технології з'явилося з виникненням інформаційного суспільства, основою соціальної динаміки в якому є не традиційні матеріальні, а інформаційні ресурси: знання, наука, організаційні чинники, інтелектуальні здібності, ініціатива, творчість і т.д. На жаль, це поняття є настільки загальним та всеохоплюючим, що до сих пір фахівці не прийшли до чіткого, формалізованого формулювання. На думку авторів, найбільш вдалим є визначення поняття інформаційної технології, дане академіком Глушковим В.М., який трактував її як людино-машинну технологію збирання, обробки та передачі інформації, що грунтується на використанні обчислювальної техніки.

Ця технологія швидко розвивається, охоплюючи всі види суспільної діяльності: виробництво, управління, науку, освіту, фінансово-банківські операції, медицину, побу та ін.

Історичні етапи розвитку інформаційних систем.

Початковий етап (60-ті роки) Початковий етап характерний тим, що в той час проходило нагромадження базового досвіду використання комп'ютерів, виявлення основних напрямків і їх застосування. Головна мета цього етапу полягала в зменшенні управлінського апарату і витрат на його утримання. Спочатку проводились роботи з автоматизації окремих операцій бухгалтерського обліку, фінансових розрахунків, матеріально-технічного постачання. Етап встановлення контролю над впровадженням нової інформаційної технології (70-ті роки)



Інтеграція інформаційних систем (з 80-их років). Цьому етапу притаманні наступні риси:

Таким чином, у вісімдесяті роки відбувся перехід від окремих управлінських інформаційних систем до створення єдиної внутрішньої системи збору, обробки, збереження і представлення інформації. Пройшла переорієнтація всієї діяльності в сфері обробки інформації на забезпечення її кінцевої мети: задоволення потреб в інформації керівництва на всіх рівнях управління. В зв'язку з цим головна увага почала приділятися точному формулюванню питань, що виникають в сфері оперативного управління, і отриманні інформації в найкоротші терміни для прийняття необхідних рішень. В залежності від характеру і змісту потрібної інформації визначаються відповідні технічні засоби і методи обробки інформації.

Структура інформаційної системи.

Структуру інформаційної системи складає сукупність окремих її частин підсистем. Підсистема - це частина системи, яка виділена за певною ознакою. Тому структура будь-якої інформаційної системи може бути представлена як сукупність підсистем, що забезпечують інформаційне, технічне, математичне, програмне, організаційне і правове забезпечення (Рис. 1.3).

В сучасних інформаційних системах обов'язково застосовують комп'ютерну техніку, тому їх також називають інформаційно-обчислювальними системами.

Апаратні компоненти інформаційної системи називаються hardware (в перекладі - “твердий виріб”), а програмне забезпечення - software (“м'який виріб”).

Комп'ютер (від англ. Computer - обчислювач) - універсальна цифрова обчислювальна машина для оброблення програмованої інформації.

Архітектура комп'ютера

Схематично загальна функціональна схема комп'ютера.

Системний блок - основна складова, в середині якої містяться найважливіші компоненти. Пристрої, що знаходяться в середині системного блока називають внутрішніми, а пристрої, що під'єднуються ззовні називають зовнішніми. Зовнішні додаткові пристрої, що призначені для вводу та виводу інформації називаються також периферійними. За зовнішнім виглядом, системні блоки відрізняються формою корпуса, який може бути горизонтального (desktop) або вертикального (tower) виконання. Корпуси вертикального виконання можуть мати різні розміри: повнорозмірний (BigTower), середньорозмірний (MidiTower), малорозмірний (MiniTower). Корпуси горизонтального виконання є двох форматів: вузький (Full-AT) та надто вузький (Baby-AT).

Корпуси поставляються разом із блоком живлення. Потужність блоку живлення є одним із параметрів корпусу. Для масових моделей достатньою є потужність 200-250 Вт.

Основними вузлами системного блоку є:

· електричні плати, що керують роботою комп'ютера (мікропроцесор, оперативна пам'ять, контролери пристроїв тощо);

· накопичувач на жорсткому диску (вінчестер), призначений для читання або запису інформації;

· накопичувачі (дисководи) для гнучких магнітних дисків (дискет).

Основною платою ПК є материнська плата (MotherBoard). На ній розташовані:

· процесор - основна мікросхема, що виконує математичні та логічні операції;

· чіпсет (мікропроцесорний комплект) - набір мікросхем, що керують роботою внутрішніх пристроїв ПК і визначають основні функціональні можливості материнської плати;

· шини - набір провідників, по яких відбувається обмін сигналами між внутрішніми пристроями комп'ютера;

· оперативний запам'ятовуючий пристрій (ОЗП) - набір мікросхем, що призначені для тимчасового зберігання даних, поки включений комп'ютер;

· постійний запам'ятовуючий пристрій (ПЗП) - мікросхема, призначена для довготривалого зберігання даних, навіть при вимкненому комп'ютері;

· роз'єми для під'єднання додаткових пристроїв (слоти).

Процесор. Швидкість його роботи визначає швидкодію комп'ютера. Конструктивно, процесор - це кристал кремнію дуже маленьких розмірів. Процесор має спеціальні комірки, які називаються регістрами. Саме в цих регістрах містяться команди, які виконуються процесором, а також дані, якими оперують ці команди. Робота процесора полягає у вибиранні з пам'яті у певній послідовності команд та даних і виконанні їх. На цьому і базується виконання програм

У процесі роботи процесор обробляє дані, що знаходяться в його регістрах, оперативній пам'яті та зовнішніх портах процесора. Частина даних інтерпретується як власне дані, частина даних - як адресні дані, а частина - як команди. Сукупність різноманітних команд, які може виконати процесор над даними, утворює так звану систему команд процесора. Чим більший набір команд процесора, тим складніша його архітектура, тим довший запис команд у байтах і тим довша середня тривалість виконання команд.

Шини.

З іншими пристроями, і в першу чергу з оперативною пам'яттю, процесор зв'язаний групами провідників, що називаються шинами. Основних шин три: шина даних, адресна шина, командна шина.

Шини на материнській платі використовуються не тільки для зв'язку з процесором. Усі інші внутрішні пристрої материнської плати, а також пристрої, що підключаються до неї, взаємодіють між собою за допомогою шин. Від архітектури цих елементів багато в чому залежить продуктивність ПК у цілому.

Внутрішня пам'ять

Під внутрішньою пам'яттю розуміють всі види запам'ятовуючих пристроїв, що розташовані на материнській платі. До них відносяться:

· Оперативна пам'ять RAM (Random Access Memory).

· Постійна пам'ять ROM (Read Only Memory)

· Енергонезалежна пам'ять CMOS

Зовнішня пам'ять.

Накопичувач можна розглядати як сукупність носія та відповідного приводу. Розрізняють накопичувачі зі змінними і постійними носіями. Привід - це поєднання механізму читання-запису з відповідними електронними схемами керування. Його конструкція визначається принципом дії та виглядом носія. Носій - це фізичне середовище зберігання інформації, на зовнішній вигляд може бути дисковим або стрічковим. За принципом запам'ятовування розрізняють магнітні, оптичні та магнітооптичні носії.

Види програмного забезпечення інформаційної системи.



Системне програмне забезпечення поділяється на:

- операційна система;

- драйвери пристроїв;

- оболонки користувача;

- сервісні програми.

Прикладне програмне забезпечення.

Серед усіх системних програм, з якими має справу користувач, особливе місце займають операційні системи.

Размещено на Allbest.ur