Реферат: "Информационные технологии в образовании"

Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение

Владимирской области

«Гусь-Хрустальный технологический колледж» им. Г.Ф. Чехлова

(ГАПОУ ВО «ГХТК»)

Специальность 09.02.02 Компьютерные сети

Реферат

по дисциплине «Информационные технологии»

На тему: Информационные технологии в сфере образования

Гусь-Хрустальный, 2020

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

В современных условиях развития промышленности и производства существенно возрастает роль образования, как отдельной основополагающей отрасли. Образование — это источник трудового ресурса. В период образования закладываются основные базисы знаний и дальнейшие усовершенствования человека в отдельном направлении.

Чтобы система образования была готова принять вызовы XXI века, необходимы определенные преобразования системы на базе использования современных информационных технологий. Основные надежды возлагаются на создание и сопровождение информационно-образовательных сред открытого и дистанционного обучения, на развитие новых объектных технологий создания баз учебных материалов, наряду с развитием традиционных технологий разработки электронных учебников и мультиагентных технологий образовательных порталов.

Перед образованием встают вопросы более эффективной передачи знаний о отдельных отраслях производства, наглядности отображения материала и различных реальных процессов.

Актуальность заключается в том, что информационные технологии и образование — эти две тенденции в совокупности становятся теми сферами человеческих интересов и деятельности, которые знаменуют эпоху XXI века и должны стать основой для решения стоящих перед человечеством проблем.

Целью данной работы является отображение тесной связи быстроразвивающегося общества с информационными технологиями.

Объект: информационные технологии.

Предмет: информационные технологии в образовании.

Для достижения выбранной цели поставлены следующие задачи:

·                    привести основные понятия информационных технологий;

·                    рассмотреть виды дистанционного обучения;

·                    проанализировать виртуальную реальность как средство образовательного процесса;

·                    рассмотреть средства создания 3D моделей;

·                    показать современное программное обеспечение, которое используется в специальном образовании.

Методологической базой для написания работы послужили общенаучные методы исследования: обобщения, анализа и синтеза, систематизации, а также изучение научной и учебной литературы, технических справочников, самоучителей, материалы различных Интернет-ресурсов.

1.    ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Информация – это совокупность сведений, об окружающем мире.

Информационные процессы – процессы сбора, обработки, накопления, хранения, поиска и распространения информации.

Кодирование информации — процесс преобразования сигнала из формы, удобной для непосредственного использования информации, в форму, удобную для передачи, хранения и обработки.

Документированная информация – информация, зафиксированная на материальном носителе и имеющая определяющие признаки для ее идентификации.

Различают основные виды информации, которые классифицируют по ее форме представления, способам ее кодирования и хранения:

·                   графическая – один из древнейших видов, с помощью которого хранили информацию об окружающем мире в виде рисунков, картин, фотографий, схем и чертежей, которые изображают картины реального мира;

·                   звуковая (акустическая) – это явление последовательных колебания воздушных частиц, несущих собой поток информирующих звуков;

·                   текстовая – кодирует речь человека с помощью специальных символов – букв;

·                   числовая – кодирует количественную меру объектов и их свойств в окружающем мире с помощью специальных символов – цифр;

·                   видеоинформация – анимированная картина, показывающаяся в сопровождении аудиосигналов и звуков, или последовательность запечатлённых кадров и звуков.

Информационная среда – это совокупность систематизированных и организованной специальным образом документированной информации.

Информационные технологии (ИТ) – совокупность методов и программно-технических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, обработку, хранение, распределение и отображение информации с целью упрощения жизнедеятельности человека.

Целью ИТ является производство информации для её анализа человеком и принятия решения на её основе.

Новые ИТ – это технологии использующее технические информационные средства (электронно-вычислительные машины, аудио, кино, видео, Интернет, компьютерные программы и другие).

Информационная система – упорядоченная совокупность документированной информации и ИТ созданная с целью решения конкретной задачи.

Информатизация – сложный социально-экономический процесс упрощения жизнедеятельности общества путём внедрения информационных технологий и систем.

2. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБРАЗОВАНИИ

2.1. Дистанционное обучение

Для обеспечения учебного процесса могут быть задействованы самые различные виды дистанционного образования: видеоконференции (обмен видеоизображением, которое сопровождает звук); аудиоконференции (обмен звуковой информацией на цифровых и аналоговых средствах связи); компьютерные телеконференции; видеолекции; занятия в чате; веб-уроки; радиосвязь; телевизионные каналы.

Виды дистанционного обучения могут использоваться как по отдельности, так и комплексно в зависимости от оснащенности образовательного учреждения техническими средствами и специфики программы. От выбора технических средств обучения во многом зависят характер и эффективность учебы: например, использование радио и телевидения не предполагает получения персонифицированной информации, а предусматривает лишь преподнесение общей. Для преподавания каждой из дисциплин могут применяться любые виды дистанционного обучения, их успешное сочетание позволяет сделать процесс познания нового менее монотонным и более интересным, и продуктивным.

Примером образовательной системы, в которой сосредоточенно большое количество курсов является система Moodle (Рисунок 1)

Рисунок 1 – система дистанционного образования Moodle

         Одной из наиболее распространённых систем аудио и видео связи, которую часто используют в образовательных целях, является Skype. Она позволяет связываться в одном чате сразу нескольким пользователям, что очень упрощает процесс визуального взаимодействия территориально разделённого круга лиц. Skype – удобный инструмент в сфере дистанционного образования.

Рисунок 2 – программа аудио-, видеоконференций Skype

2.2. Виртуальная реальность в образовании

Виртуальная реальность (VR) – программно-аппаратное обеспечение, создающее с помощью мультимедийной среды иллюзию присутствия в реальном времени стереоскопически представленным «экранном мире».

Одним из наиболее популярных направлений развития виртуальной и дополненной реальности является образование. Существует много различных вариантов применения современных технологий в этой области — от простых школьных туров по Древнему Египту на уроках географии до обучения специалистов для работы на сверхскоростном поезде или на космической станции.

Использование виртуальной реальности открывает много новых возможностей в обучении и образовании, которые слишком сложны, затратны по времени или дороги при традиционных подходах, если не всё одновременно. Можно выделить пять основных достоинств применения VR технологий в образовании (Таблица 1).

Таблица 1 – достоинства применения виртуальной реальности

Виртуальная реальность в образовании по видам реализации делится на:

1.                 Очное образование. Виртуальные технологии являются дополнительным наглядным материалом.

2.                 Дистанционное образование. При дистанционном обучении ученик может находиться в любой точке мира, равно как и преподаватель. Каждый из них будет иметь свой аватар и лично присутствовать в виртуальном классе: слушать лекции, взаимодействовать и даже выполнять групповые задания.

3.                 Смешанное образование. При наличии обстоятельств, мешающих посещать занятия, ученик может делать это удаленно. Для этого класс должен быть оборудован камерой для съемки видео в формате 360-градусов с возможностью трансляции видео в режиме реального времени. Ученики, посещающие урок дистанционно, смогут наблюдать происходящее в классе от первого лица (например, прямо со своего места), видеть своих одноклассников, общаться с преподавателем и принимать участие в совместных уроках.

4.                 Самообразование. Любой из разработанных образовательных курсов может быть адаптирован для самостоятельного изучения. Сами уроки могут размещаться в онлайн-магазинах (например, steam, oculus store, app store, google play market), чтобы у всех была возможность осваивать или повторять материал самостоятельно.

Рисунок 3 – виртуальная реальность в образовании

Однако пока использование технологий и сами устройства не будут максимально «отточены», будут существовать минусы и потенциальные проблемы использования виртуальной реальности в образовании (Таблица 2).

Таблица 2 – минусы виртуальной реальности

Рисунок 4 – познавательно-образовательные виртуальные сюжеты

2.3. 3d моделирование в образовательном процессе

Трёхмерная графика — раздел компьютерной графики, посвящённый методам создания изображений или видео путём моделирования объёмных объектов в трёхмерном пространстве.

3D-моделирование — процесс создания трёхмерной модели объекта. Задача 3D-моделирования — разработать зрительный объёмный образ желаемого объекта. При этом модель может как соответствовать объектам из реального мира (автомобили, здания, ураган, астероид), так и быть полностью абстрактной (проекция четырёхмерного фрактала).

Графическое изображение трёхмерных объектов отличается тем, что включает построение геометрической проекции трёхмерной модели сцены на плоскость (например, экран компьютера) с помощью специализированных программ. Однако с созданием и внедрением 3D-дисплеев и 3D-принтеров трёхмерная графика не обязательно включает в себя проецирование на плоскость.

3D моделирование –основополагающая часть виртуальной реальности.

Область применения 3D – моделирования необычайно широка: от рекламы и киноиндустрии   до дизайна   интерьера и   производства   компьютерных игр, они используются во многих отраслях и сферах деятельности.  Именно это обуславливает актуальность изучения трёхмерной графики и процесса 3D моделирования и печати.

На сегодняшнее время   современное     образование также связанно с освоением 3D технологий.   

Например, в   качестве   образовательных   технологий   3D-   моделирование   можно применить в следующих случаях:

·                   проведение 3D - уроков и 3D - лекций;

·                   3D    -    моделирование    наиболее    сложного    физического    или    химического эксперимента;

·                   создание    обучающимися    собственных    3D   -   моделей, 3D   изображений или 3D - роликов.

Применение в учебном заведении 3D технологий   способствует развитию творческих способностей обучающихся, профориентации   на   инженерные   и   технические   специальности, развитию познавательного интереса, улучшению восприятия учебного материала, концентрации внимания на учебном материале; организации внеурочной деятельности, обучающихся по разным направлениям.

3D моделирование cспособствует раскрытию творческих и инженерных способностей, обучению применения их на практике, пониманию физических основ функционирования проектируемых изделий посредством 3D моделирования, 3D сканирования, 3D печати и объёмного рисования.

В современной жизни специалисты в области 3D моделирования и конструирования очень востребованы на рынке труда, что очень повышает значимость таких занятий.

Технология 3D сканирования предоставляет возможность работы со сложными частями и формами, создавать достаточно точные пространственные модели различных объектов и поверхностей, пригодные для последующей доработки и печати. Совместное применение 3D сканирования и 3D печати позволяет быстро и точно копировать реальные объекты.

Одним из современных инструментов развития творческих способностей является 3D ручка, позволяющая рисовать в пространстве (Рисунок 5).

Стартовый комплект OS Windows 10 содержит программы для создания трёхмерной графики, а именно 3D builder (для создания 3D сцен) и 3D Paint (для создания трёхмерных рисунков) (Рисунок 6).

Рисунок 5 – 3D принтер, сканер и ручка

Рисунок 6 – Builder 3D и Paint 3D для создания трёхмерной графики

2.3. Специализированное программное обеспечение в образовании

         Одним из наилучших методов образования это применение теоретических знаний на практике, а лучше получение навыков в профессиональных средах реального производства. В настоящее время некоторые навыки возможно получить при помощи специализированного программного обеспечения. 

AutoCAD — это программное обеспечение автоматизированного проектирования, с помощью которого архитекторы, инженеры и строители создают точные 2D- и 3D-чертежи. Это программное обеспечение пользуется немалым спросом в большом кругу станочных производств, проектировочных компаниях, машиностроении и других, где требуются точные расчёты. Для получения навыков проектирования реальных объектов это программное обеспечение используется в образовании, а в частности в производственных специальностях и профессиях (Рисунок 7).

Рисунок 7 – AutoCAD

Cisco Packet Tracer– инновационный и мощный инструмент моделирования сети, используемый для практики обнаружения и устранения неполадок.     Часто используемая программа для первоначального расчёте оборудования создаваемой компьютерной сети, его предварительная настройка и проверка работоспособности. Используется как в системном администрировании и планировании, так и в образовании для получения практических навыков настройки сетевого оборудования (Рисунок 8).

Рисунок 8 – Cisco Packet Traser

VMware Workstation— программное обеспечение виртуализации, позволяющее пользователю установить одну или более виртуальных машин на один физический компьютер и запускать их параллельно с ним. Каждая виртуальная машина может выполнять свою операционную систему. Даёт возможность устанавливать и запускать приложения в виртуальной среде, не неся вреда физическому компьютеру. Данная программа является удобным инструментом обучения и получения навыков установки и управления операционными системи (Рисунок 9).

Рисунок 9 - VMware Workstation 15.5

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Тенденции быстроразвивающегося современного общества и повышение значимости в нем информационного обеспечения ставит общественность под зависимость от информационных технологий, что существенно повышает и роль обучения пользования этими технологиями.

Целью данной работы является отображение тесной связи быстроразвивающегося общества с информационными технологиями.

В ходе раскрытия темы выполнены следующие задачи:

·                    привести основные понятия информационных технологий;

·                    рассмотрены виды дистанционного обучения;

·                    произведён анализ виртуальной реальности в образовательном процессе;

·                    рассмотрены средства создания 3D моделей;

·                    показано современное программное обеспечение, которое используется в специальном образовании.

В ходе проделанной работы были достигнуты цели и выполнены задачи. Были приведены основные понятия информационных технологий. Рассмотрены виды дистанционного обучения. Произведён анализ виртуальной реальности в образовательном процессе. Рассмотрены средства создания трёхмерных моделей.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

1.                 Информационные технологии: основные понятия [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://studfile.net – заглавие с экрана - (Дата обращения: 13.02.2020)

2.                 Понятие информации, ее виды и свойства [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://spravochnick.ru – заглавие с экрана - (Дата обращения: 13.02.2020)

3.                 Топ 10 лучших образовательных VR программ [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://vr-perm.ru – заглавие с экрана - (Дата обращения: 13.02.2020)

4.                 Внедрение информационных технологий в управлении образовательным учреждением [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://nsportal.ru – заглавие с экрана - (Дата обращения: 13.02.2020)

5.                 Системы электронного обучения [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://lmslist.ru – заглавие с экрана - (Дата обращения: 13.02.2020)

6.                 Универсальное приложение Paint 3D [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://windowstips.ru – заглавие с экрана - (Дата обращения: 13.02.2020)

7.                 3D Builder на Windows 10 [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://geekon.media – заглавие с экрана - (Дата обращения: 13.02.2020)

8.                 Cisco Packet Tracer [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.netacad.com – заглавие с экрана - (Дата обращения: 13.02.2020)

9.                 AutoCAD 2020 [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.autodesk.ru – заглавие с экрана - (Дата обращения: 13.02.2020)

10.            VMware Workstation [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.vmware.com – заглавие с экрана - (Дата обращения: 13.02.2020)

11.            Скачано с www.znanio.ru