Учебное пособие 3000220

Функции проектируемого модуля:

• ввод /редактирование исходной информации в диалоговом режиме;

• хранение и предоставление конструкторско-технологической информации;

• анализ данных;

• контрольная визуализация введенной информации на экране или на бумаге;

• синтаксический анализ введенной информации на наличие ошибок;

• преобразование информации из символьной формы во внутримашинное представление;

• занесение результата текстовый документ (*.doc).

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

С.И. Ушаков, И.С. Малышева, Е.Д. Федорков

БАЛЛЬНОРЕЙТИНГОВАЯ СИСТЕМА ДЛЯ СТУДЕНТА

Тема балльно-рейтинговой оценки деятельности студентов очень актуальна на сегодняшний день. Ведь сегодня меняются цели и задачи обучения, и, соответственно, меняются образовательные стандарты, учебные планы, идет процесс дифференциация образовательного процесса по профилям и уровням обучения. Решению данных задач способствует применение целого ряда педагогических средств, среди которых особое место занимает контроль и оценивание как необходимая составная часть учебного процесса.

Система рейтинговой оценки позволяет эффективно оценивать все самостоятельные виды практической деятельности студентов в сфере специальности, степень их сложности и качество выполнения, дает возможность объективно и всесторонне оценить практическую деятельность студента в течение всего периода обучения, является одним из главных стимулов получения практического опыта по специальности после окончания ВУЗа. В общем представлении рейтинг представляет собой индивидуальный числовой показатель оценки достижений в классификационном списке. Рейтинговая система - совокупность правил, методических указаний и соответствующего математического аппарата, реализованного в программном комплексе, обеспечивающем обработку информации как по количественным, так и по качественным показателям индивидуальной учебной деятельности студентов, позволяющем присвоить персональный рейтинг (интегральную оценку, число) каждому студенту в разрезе любой учебной дисциплины, любого вида занятий, а также обобщенно по ряду дисциплин.

В вузовской практике рейтинг - это некоторая числовая величина, выраженная, как правило, по многобалльной шкале (например, 20-балльной или 100-балльной) и интегрально характеризующая успеваемость и знания студента по одному или нескольким предметам в течение определенного периода обучения (семестр, год и т.д.) В своей совокупности рейтинг подразделяется на различные виды, регулирующие порядок изучения учебной дисциплины и отметку ее усвоения. В их числе:

• рейтинг по дисциплине, учитывающий текущую работу студента и его результаты на экзамене (зачете);

• совокупный семестровый рейтинг, отражающий успеваемость студента по всем предметам, изучаемым в данном семестре;

• заключительный рейтинг за цикл родственных дисциплин, изучаемых в течение определенного периода;

• интегральный рейтинг за определенный период обучения, отражающий успеваемость студента в целом в течение какого-то периода обучения.

Цель рейтинговой системы оценки качества и стимулирования непрерывной практической подготовки студентов – активизация практической деятельности студента, создание мотивов для его участия во внеучебных реальных практических делах, обеспечении возможности получения практического опыта, достаточного для включения в бизнес-деятельность сразу после окончания ВУЗа. Эффективность балльно-рейтинговой системы заключается в том, что она позволяет учитывать текущую успеваемость студента и тем самым значительно активизирует его самостоятельную работу; более объективно и точно оценивать знания студента за счет использования дробной 100 - бальной шкалы оценок; создавать основу для дифференциации студентов, что особенно важно при переходе на многоуровневую систему обучения; получать подробную информацию о выполнении каждым студентом графика самостоятельной работы.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

С.И. Ушаков, И.С. Малышева, А.А. Пак

ПРЕИМУЩЕСТВА БАЛЛЬНОРЕЙТИНГОВОЙ

СИСТЕМЫ ДЛЯ СТУДЕНТА

Цель рейтинговой системы оценки качества и стимулирования непрерывной практической подготовки студентов – активизация практической деятельности студента, создание мотивов для его участия во внеучебных реальных практических делах, обеспечении возможности получения практического опыта, достаточного для включения в бизнес-деятельность сразу после окончания ВУЗа.

Традиционная система оценки знаний студентов, базирующаяся на итоговом контроле в форме экзамена и/или зачета, не стимулирует в должной мере систематическую работу студентов. Оценка, получаемая студентом на экзамене, в определенной степени зависит от ряда случайных факторов (выбора билета, психологического и физического состояния студента и экзаменатора и т.д.). При такой системе нет достаточной дифференциации в оценке знаний и умений обучаемых, а также практически отсутствует соревновательность между студентами в овладении знаниями. Эти и ряд других соображений побуждают, по опыту многих зарубежных и отечественных вузов, обратиться к рейтинговой системе оценки успеваемости.

Рейтинговая система относительно традиционной системы контроля успеваемости обеспечит:

• возрастание активности студента в семестре за счет возможности получить заданный уровень оценки своей успеваемости при планировании своей нагрузки в семестре и успешном выполнении плановых учебных мероприятий, возможности систематического контроля своей текущей успеваемости;

• повышение адекватности оценки успеваемости студента за счет систематизации количественных показателей успеваемости, планирования контрольных учебных мероприятий, систематической оценки успеваемости студента в семестре;

• повышение качества и объема остаточных знаний студента, за счет сознательного распределения им в семестре своей учебной нагрузки для получения высокого значения рейтинга, в отличие от общепринятой системы оценивания, стимулирующую высокую активность студента только в период сессии;

• улучшение организационно-методического контроля учебного процесса по результатам текущего и итогового рейтинга успеваемости за счет анализа закономерностей в показателях успеваемости с последующим анализом недостатков учебно-методической работы и оперативным внесением корректив в организацию учебного процесса;

Введение системы подсчета баллов позволяет количественно оценить успешность учебной работы не только студента, но и преподавателя. Рейтинги студентов по отдельным дисциплинам в сопоставлении друг с другом и с интегральным рейтингом позволяют сравнивать работу преподавателей как в рамках одной дисциплины, так и в предметных различных областях. Когда распределение по баллам по схожим дисциплинам резко отличаются друг от друга, то следует делать вывод об уровне конкретного преподавателя и его отношении к своим профессиональным обязанностям. Здесь следует иметь в виду, как резкое занижение, так и завышение оценок.

Рейтинговая система оценки успеваемости студентов основана на использовании совокупности контрольных точек, оптимально расположенных на всем временном интервале изучения дисциплины. При этом предполагается разделение всего курса на ряд более или менее самостоятельных, логически завершенных блоков и модулей и проведение по ним контрольных акций.

Рейтинговая система является достаточно простой и удобной в практическом использовании. В то же время она открыта для дальнейшего совершенствования и развития.

Основные направления ее модификации - это переход от рейтинга, как простой, хотя и усовершенствованной, оценки усилий студента по выполнению заданной работы, к определению рейтинга не только как оценки качества подготовки, но и как критерия оптимальности путей получения этой подготовки.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

С.И. Ушаков, И.С. Малышева, И.В. Зубарев

ЭЛЕКТРОННЫЙ ЖУРНАЛ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ

Для улучшения связи между субъектами учебного процесса, взаимного участия и общения преподавателей и студентов появляется необходимость в электронном журнале, обеспечивающим автоматизированную поддержку учебного процесса.

Электронный журнал предоставляет следующие возможности преподавателю:

• ведение журнала с заранее занесенными администратором данными;

• исправление ошибок при выставлении успеваемости и посещаемости;

• автоматический подсчет промежуточных результатов рубежного контроля и посещаемости;

• ведение записей, поясняющих занятия;

• формирование отчетов.

Электронный журнал предоставляет следующие возможности студенту:

• просмотр успеваемости и посещаемости;

• получение информации о проведенных занятиях.

Электронный журнал предоставляет следующие возможности администратору:

• заполнение базы данных;

• регистрация администратора и преподавателя;

• назначение прав преподавателю на ведение журнала;

• редактирование базы данных.

Данный программный продукт позволяет преподавателю получить доступ практически ко всей информация по группе, их оценкам, посещаемости, экзаменационным оценкам, а также к учебным планам.

Исходя из этих достоинств система «Электронный журнал преподавателя» сократит время занесения в журнал информации о посещении студентов, их успеваемости, количестве сделанных ими лабораторных работ. А также значительно упростится процесс проставления ежемесячной аттестации по итогам работ студентов, их среднего балла, который автоматически просчитывается данным продуктом.

Программа сама сформирует документ аттестации необходимого вида и содержания, по данным, ранее занесенным в нее и по индивидуальным предпочтениям преподавателя.

Внедрение системы «Электронный журнал преподавателя» обеспечит также возможность достижения новых целей, а именно:

• ритмичности работы в семестре;

• разгрузки предсессионного и сессионного периодов, как для студентов, так и для преподавателей, за счет введения итоговой аттестации по результатам рейтинга;

• непрерывного контроля знаний в семестре.

Электронный журнал поддержки учебного процесса как правило интегрируется на сайт кафедры, дополняет общую картину учебного процесса, улучшает взаимодействие его субъектов, автоматизирует процедуру проставления рейтинговой успеваемости и посещаемости студентов.

В результате внедрения системы «Электронный журнал преподавателя» появится возможность оперативного получения информации об успеваемости и посещаемости студентов как для заведующего кафедра, кураторов, так и для самих студентов и их родителей. Это повысит прозрачность оценки деятельности студентов преподавателями и облегчит работу кураторов и заведующего кафедрой.

Использование такого программного средства позволит профессорско-преподавательскому составу ВУЗа сократить время на занесение в журнал информации о посещении студентов, их успеваемости, количестве сделанных ими лабораторных работ. А также значительно упростит процесс проставления ежемесячной аттестации по итогам работ студентов, их среднего балла, который автоматически просчитывается данным продуктом.

Для студентов и их родителем эта программа позволит быть ознакомленными с данными по успеваемости и посещаемости обучающегося, с результатами его ежемесячной аттестации. Все эти сведения призваны стимулировать студентов на более усиленную работу в следующем отчетном периоде.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

В.В. Сокольников, Д.С. Орлов, А.В. Василецкая

ЭЛЕКТРОННОЕ ОБУЧЕНИЕ В СОСТАВЕ ИНФОРМАЦИОННО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ УЧЕБНОГО ЗАВЕДЕНИЯ

Электронные курсы могут быть как в дистанционной форме, так и в обычной очной форме с поддержкой электронного оборудования и обучающих программ, материалов и электронным контролем. Как правило, на предприятии или в ВУЗе лучше всего начинать с небольших курсов, которые вначале не представляют собой сложную систему, и могут помочь в решении узкоспециализированных задач. Для этого предназначены определенные программные продукты и методы их применения. Применяя их, можно определить, насколько полно такой электронный формат обучения достигает поставленных целей и правильно ли используются данные способы и методы обучения для решения задач, поставленных создателями и авторами курсов. Лучше всего, если будет создана какая-то инициативная группа преподавателей, или сотрудников, которые будут заниматься разработкой таких электронных курсов. При этом необходимо сотрудничество с ИТ-отделом и руководством ВУЗа или предприятия, так как возникают финансово-организационные проблемы функционирования таких комплексов. Участники подобных команд должны быть заинтересованы и финансово, относиться к новым обязанностям ответственно, не формально, творчески. Инициаторы, то есть авторы, создатели таких электронных курсов должны тесно сотрудничать с конкретными исполнителями – преподавателями, техническими работниками, исполнителями в процессе отладки продуктов такой интеллектуальной деятельности, выявления ошибок и внесения поправок. В то же время, при дальнейшем развитии подобных форм обучения, необходимо иметь в виду соответствие содержания образовательным стандартам. Электронная система обучения должна выполнять определенный круг учебных, организационных, творческих задач, а не просто существовать ради самой себя. Многие крупные ВУЗы России уже сегодня используют такие системы, в частности та же ELearning поставляет различные модули, которые могут рассматриваться в виде примеров для дальнейшего развития, можно купить готовые курсы.

Современная культура и образование, в частности, характеризуются сегодня сложностью описания и изучения, так как включают большое количество функций, процессов, элементов данных. Необходимо организовывать сложные взаимосвязи между ними, что требует изучения законов и методик моделирования и анализа данных и процессов, а также применения достижений информационных технологий и распределенного ресурса. Относительная независимость от политического и общественного строя, хотя и спорна, но всегда желаема. Сегодня часто это реализуемо через сеть Интернет и независимые сетевые сообщества, научно-образовательные проекты в гуманитарной области, накопление распределенного ресурса. Знания в современной информационно-образовательной среде являются одновременно распределенными и локализованными.

Большинство образовательных структур продолжают придерживаться традиционного пути обучения, ведомые глобализацией и специализацией. В образовательных проектах и создании мультимедийных обучающих программ ведущие образовательные компании и учебные заведения России стараются эффективно использовать современную программно-аппаратную платформу. Тенденции развития современных информационных технологий приводят к постоянному возрастанию сложности информационных систем (ИС), и соответственно содержанию дисциплин их изучения для различных специализаций. В Интернете сегодня происходят определенные трансформации, и поскольку современное информационное общество представляет собою сообщества людей, которым интересны такие изменения, в том числе и в сфере образования, то необходимо использовать возможности и тенденции развития современного информационного ресурса в области искусства. Функции художника в искусстве в эпоху информатизации – реализация многообразных идей, воспитание и обучение на основе развития нравственных нормативов. Сфера дизайна - в отличии от искусства это прикладная область, связанная с развитием промышленности. В методике использования компьютерного дизайна необходимо делать упор на эстетический аспект применения ИКТ-средств, не забывая о пролонгированном влиянии продуктов и результатов на культуру и образ жизни общества.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

Р.С. Лопатин, Я.В. Скугорова, Е.Д. Федорков

СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

Задача распределения аудиторного фонда в условиях реального учебного процесса является технически очень сложной и может быть аппроксимирована многомерной системой алгебраических уравнений с критическим для такой системы числом параметров. Значительная часть таких параметров, и это самое неприятное, являются неявными и могут находиться в сильной зависимости друг от друга.

Основная идея программы состоит в том, чтобы максимально упростить процесс распределения ресурсов университета между наборами данных о студенческих учебных группах, преподавателях и дисциплинах, а эти данные и составляют элементарные ячейки расписания. По результатам распределения необходимо сгенерировать всю необходимую отчетность.

Процесс распределения аудиторного фонда должен сопровождать сервисный набор функций, облегчающий работу всех заинтересованных лиц, начиная от студентов и заканчивая преподавателями и работниками деканатов.

Программа представляет собой интуитивно понятный и в то же время максимально эффективный программный продукт, который сочетает в себе надежные программные алгоритмы с простотой, мобильностью и эффективностью интерфейса рабочего места оператора.

Входными данными программы являются данные о занятости преподавателей и аудиторий, структура студенческих групп, список предметов вместе с преподавателями, которые их читают.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

А.А. Сухарев, К.П. Толоконников, Р.С. Лопатин

АНАЛИЗ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ САПР

Основу математического обеспечения составляет математический аппарат для моделирования, синтеза структуры, одновариантного и многовариантного анализа. Математическое обеспечение состоит из двух частей: специальное математическое обеспечение и инвариантное математическое обеспечение.

Специальное математическое обеспечение отражает специфику объекта проектирования, физические и информационные особенности его функционирования и тесно привязано к конкретным задачам проектирования. Эта часть математического обеспечения охватывает математические модели, методы и алгоритмы их получения, алгоритмы одновариантного анализа, а также большую часть используемых алгоритмов синтеза. Инвариантное математическое обеспечение включает методы и алгоритмы, слабо связанные с особенностями математических моделей и используемые при решении различных задач проектирования. Это - методы и алгоритмы многовариантного анализа и параметрической оптимизации.

При создании математического обеспечения САПР должны учитываться следующие показатели: универсальность, алгоритмическая надежность, точность, затраты машинного времени, объем используемой памяти. Одним из путей сокращения сроков проектирования является применение в САПР многопроцессорных вычислительных систем, обеспечивающих распараллеливание процесса вычисления. В связи с этим важнейшим показателем экономичности математического обеспечения является его приспособленность к распараллеливанию процесса проектирования.

Используемая память является вторым после затрат машинного времени показателем экономичности математического обеспечения. Затраты памяти определяются длиной программы и объемом используемых массивов данных. Несмотря на значительное увеличение емкости оперативной памяти в современных персональных компьютерах, требования к снижению затрат памяти остаются актуальными. При выполнении проектных работ на ЭВМ необходимо провести подготовительную работу, включающую в общем случае следующие этапы:

- математическая формулировка задачи;

- выбор метода решения;

- разработка алгоритма;

- составление программы и ее отладка на контрольном примере;

- подготовка и запись исходных данных;

- решение задач на ЭВМ и анализ результатов.

Трудоемкость процесса разработки программ и эффективность их использования в процессе эксплуатации во многом зависят от результатов выполнения первых трех этапов, относящихся к математическому обеспечению САПР. При автоматизированном проектировании используют табличные, сетевые и перестановочные математические модели. В табличной модели каждому набору свойств соответствует единственный вариант проектируемого объекта, поэтому их используют для поиска стандартных, типовых или готовых решений. Математические модели описывают структуру объекта моделирования, включая состав элементов, их свойства, взаимосвязи, количественные и качественные характеристики. Совокупность переходов образуют состав элементов моделирования, конструкторско-технологические признаки – это свойства элементов моделирования, а наборы значений признаков характеризуют зависимость переходов от свойств.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

Р.С. Лопатин, С.В. Волохов, И.В.Зубарев

АНАЛИЗ ПУТЕЙ И МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ОБРАЗОВАНИЯ В ВУЗЕ

Одной из актуальнейших проблем вузовской педагогики является качество образования: уровень профессиональных и общих знаний и умений студентов, их ценностные ориента­ции. Анализ проблемы позволяет выделить целый ряд причин ее возникновения и сгруппировать их следующим образом: слабая мотивация учения, недостаток времени, индивидуаль­ные и типологические особенности студентов, неразвитость умений и навыков познавательной деятельности, неэффектив­ная организация познавательного процесса со стороны препо­давателя, факультета.

В условиях модернизации российского образования в качестве одного из перспективных направлений совершенствования качества учебного процесса в высшей школе рассматривается его информатизация, призванная значительно повысить уровень подготовки профессиональных кадров .При этом информатизация высту­пает не только как процесс овладения информационными технологиями, но и как одна из человеческих ценностей современно­го общества, представляющая собой необходимую состав­ляющую совершенствования системы высшего профессионального образования России в целом.

Существующая система подготовки будущих учителей информатики в педагогических вузах требует совершенствования с учетом совокупности внешних и внутренних факторов, воздействующих на данную систему и обуславливающих необходимость ее структурных и содержательных изменений. В числе факторов такого рода выступают, например, внедрение информационно-коммуникационных технологий во все сферы человеческой деятельности и, в том числе, в систему образования, продолжающееся реформирование отечественной системы педагогического образования, выразившееся, в частности, в существовании различных уровней высшего педагогического образования и разработке нового поколения Государственных образовательных стандартов. Обоснованное решение всех связанных с этими процессами вопросов возможно в случае системного подхода к совершенствованию подготовки будущих учителей информатики.

В результате информатизации учебного процесса в высшей школе у педагогов появляются совершенно иные возможности управле­ния познавательной деятельностью студентов, чем это имеет место при традиционных моделях обучения.

Использование информационных технологий обучения в высшей школе сегодня должно быть ориентировано на достижение стратегической цели – подготовки в вузе не только специалиста-исполнителя, но и творчески мыслящей и действующей личности, способной к посто­янному самосовершенствованию и саморазвитию.

В настоящее время появляются и получают широкое распространение все новые аспекты информатизации сферы образования (дистанционное образование, разработка и использование электронных учебников, подготовка и проведение учебных телекоммуникационных проектов и др.).

Также следует отметить, что доступ к высшему образованию абитуриентам из малодоходных семей и жителям регионов является труднодоступным. Причина этого в том, что при высоких затратах на транспорт и проживание в городе в период вступительных экзаменов, реальных шансов на поступление у иногородних студентов нет. Все это приводит к снижению качества образования и отсутствие роли образования как источника сглаживания социального и материального неравенства различных слоев населения.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

Р.С. Лопатин, С.В. Волохов, И.С. Малышева

ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОДСИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО РАСЧЕТА ОПОР КАЧЕНИЯ

Расчет опор качения - является подсистемой или функциональным модулем. Основные функции, реализуемые подсистемой расчета опор качения, определяются структурой системы. В проектируемой мной подсистеме выделены следующие функции:

- функция обработки входной информации;

- функция, реализующая расчет допускаемой статической нагрузки;

- функция, реализующая расчет коэффициента работоспособности.

Также в процессе проектирования предлагается использовать базу данных SQL Server, таблицы которой отображают значения расчетных коэффициентов для шарикоподшипников и роликоподшипников. Значения расчетных коэффициентов автоматически выбираются из базы данных и подставляются в формулы для последующего вычисления.

Все требования к подсистеме автоматизированного проектирования определяются содержанием входной информации, представляющую собой: число шариков в одном ряду, диаметр шарика или ролика, радиальная нагрузка, осевая нагрузка, температура подшипника, частота вращения подшипника и долговечность его работы. А также определяется выходной информацией, заключающейся в допускаемой статической нагрузке подшипников, определении коэффициента работоспособности.