Аннотация: Рассмотрены решения всех девяти задач олимпиады. Тематика задач связана с построением рациональных структур данных, целочисленной арифметикой, вычислительной геометрией, расчетами на графах, выбором эвристик, поиском экстремумов. Приведен алгоритм нахождения максимальной пропускной способности ребер графа по двум непересекающимся путям. Данный алгоритм практически без изменений может быть использован для поиска двух непересекающихся путей на графе минимальной суммарной стоимости. Указан способ для определения возможности разделения без вращения плоской геометрической фигуры по разрезу в форме ломаной. В одной из задач существенно увеличена размерность исходных данных по сравнению с известной задачей. Предложен подход, предусматривающий разные способы решения в зависимости от размерности исходных данных. Другие задачи внешне похожи на известные, но требуют иного решения. Такими являются задачи о расстановке ферзей на шахматной доске и оптимальному распилу бруса.

DOI: 10.7256/2454-0714.2013.2.7966

Аннотация: Рассматривается применение систем управления учебным процессом. Тематика связана с дисциплинами, в которых для усвоения материала используется написание обучающимися программ различной степени сложности. Целью работы является демонстрация использования элементов системы Moodle для проведения лабораторных работ по таким дисциплинам. В качестве примеров взяты «Системное программное обеспечение» и «Компьютерная графика». Предложены несколько подходов к организации приема, проверки и защиты студенческих программных работ.

DOI: 10.7256/2454-0714.2015.1.13990

Аннотация: В статье рассматривается организация сетевого компонента информационного пространства разрабатываемой в России линейки хирургических тренажеров «Виртуальный хирург», не имеющего прямых аналогов в мире. Анализируются требования, предъявляемые к современным хирургическим тренажерам. Рассматриваются особенности информационной среды эндоваскулярного, эндоскопического тренажеров и высокореалистичного трехмерного анатомического атласа. Исследуются возможности пострения удаленной базы общих информационных ресурсов для обеспечения работы тренажеров, включающий базы данных, информационную поддержку, средства взаимодействия удаленных пользователей между собой, средства актуализации используемого программного обеспечения. Предлагается архитектура, набор функций и информационных ресурсов интернет - портала для формирования единой информационной среды пользователей тренажеров. Результаты позволят организовать сетевое сообщество пользователей, реализовать гибкую реализацию авторских хирургических методик на удаленном оборудовании, обмен актуальными моделями, сценариями операции, результатами, и, в итоге, развивать использование перспективного направления симуляционных технологий в медицинском образовании. Разработка данного сетевого компонента является важным этапом разработки универсальной аппаратно-программной платформы для построения хирургических тренажеров.

DOI: 10.7256/2454-0714.2016.1.18277

Аннотация: В статье рассматриваются вопросы формирования структуры и содержания совместной международной образовательной программы подготовки магистров по направлению 11.04.02 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи», реализуемой кафедрой Программных систем Университета ИТМО и Лаппеенрантским технологическим университетом Финляндии. Актуальность реализации совместных образовательных программ обусловлена потребностью в повышении академической мобильности преподавателей и студентов, организацией и проведением международных научных исследований в различных областях, а также повышении качества подготовки высококвалифицированных специалистов международного уровня. При формировании структуры совместной образовательной программы использовались методы: статистический анализ данных для обоснования востребованности такого типа программ; педагогический эксперимента для корректировки программы с целью формирования оптимальной структуры. В статье представлены результаты реализации совместной образовательной программы: структура согласованной между двумя университетами образовательной программы и ее содержание применительно к российским и международным стандартам; определен перечень направлений исследовательской деятельности магистров; определены форма оценивая и форма проведения защиты магистерских диссертаций совместной экзаменационной комиссией.

DOI: 10.7256/2454-0714.2021.2.35433

Аннотация: Целью исследования является развитие теории и практики синергетического проектирования и разработки программного обеспечения цифровых физических лабораторий для повышения уровня соответствия поведения объекта реальности и снижения уровня погружения обучающегося в виртуальную среду. Одной из задач, приводящих к достижению цели, является использование синергетического аспекта при проектировании и разработке программного обеспечения для внедрения в процесс обучения естественно-научным дисциплинам, который позволяет консолидировать виртуальность и реальность окружающего мира. В ходе исследования авторами обоснован синергетический аспект к разработке программного обеспечения для цифровых лабораторий при изучении курса физики в высшей школе. Авторами выполнено построение основного сценария и функциональной схемы программного продукта, которые реализованы на языке высокого уровня C++ с использованием библиотек OpenGL. Программная реализация цифровой физической лаборатории потребовала: выполнить подготовку видеороликов с серией физических экспериментов, определение порядка (хода) выполнения лабораторной работы и примеров «возврата» из виртуальной реальности. Тестирование синергетического аспекта и возможность его реализации опробована на примере цифровой лабораторной работы при изучении движения маятника и падения тел. Программная реализация цифровой физической лаборатории потребовала: выполнить подготовку видеороликов с серией физических экспериментов, определение порядка (хода) выполнения лабораторной работы и примеров «возврата» из виртуальной реальности. Разработанная диаграмма прецедентов акторов позволила определить порядок поведения участников разработки и использования цифровой физической лаборатории в образовательном процессе. Тестирование синергетического аспекта и возможность его реализации опробована на примере цифровой лабораторной работы при изучении движения маятника и падения тел. Перспективным развитием разработки является проектирование и реализация программных продуктов для выявления синергетических эффектов при изучении разделов оптики и термодинамики.

DOI: 10.7256/2454-0714.2015.1.66216

Аннотация: В статье рассматривается организация сетевого компонента информационного пространства разрабатываемой в России линейки хирургических тренажеров «Виртуальный хирург», не имеющего прямых аналогов в мире. Анализируются требования, предъявляемые к современным хирургическим тренажерам. Рассматриваются особенности информационной среды эндоваскулярного, эндоскопического тренажеров и высокореалистичного трехмерного анатомического атласа. Исследуются возможности пострения удаленной базы общих информационных ресурсов для обеспечения работы тренажеров, включающий базы данных, информационную поддержку, средства взаимодействия удаленных пользователей между собой, средства актуализации используемого программного обеспечения. Предлагается архитектура, набор функций и информационных ресурсов интернет - портала для формирования единой информационной среды пользователей тренажеров. Результаты позволят организовать сетевое сообщество пользователей, реализовать гибкую реализацию авторских хирургических методик на удаленном оборудовании, обмен актуальными моделями, сценариями операции, результатами, и, в итоге, развивать использование перспективного направления симуляционных технологий в медицинском образовании. Разработка данного сетевого компонента является важным этапом разработки универсальной аппаратно-программной платформы для построения хирургических тренажеров.

DOI: 10.7256/2454-0714.2016.1.67593

Аннотация: В статье рассматриваются вопросы формирования структуры и содержания совместной международной образовательной программы подготовки магистров по направлению 11.04.02 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи», реализуемой кафедрой Программных систем Университета ИТМО и Лаппеенрантским технологическим университетом Финляндии. Актуальность реализации совместных образовательных программ обусловлена потребностью в повышении академической мобильности преподавателей и студентов, организацией и проведением международных научных исследований в различных областях, а также повышении качества подготовки высококвалифицированных специалистов международного уровня. При формировании структуры совместной образовательной программы использовались методы: статистический анализ данных для обоснования востребованности такого типа программ; педагогический эксперимента для корректировки программы с целью формирования оптимальной структуры. В статье представлены результаты реализации совместной образовательной программы: структура согласованной между двумя университетами образовательной программы и ее содержание применительно к российским и международным стандартам; определен перечень направлений исследовательской деятельности магистров; определены форма оценивая и форма проведения защиты магистерских диссертаций совместной экзаменационной комиссией.

DOI: 10.7256/2454-0714.2017.2.23095

Аннотация: Данная статья посвящена проектированию средств информационно-программной поддержки процесса разработки образовательных программ (ОП) вуза в виде системы с веб-интерфейсом. Необходимость разработки такой системы возникает в связи с требованиями к ОП последних федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования (ФГОС ВО), согласно которым результаты обучения определяются как целостная система компетенций. В статье также излагается подход к разработке ОП, удовлетворяющий компетентностной парадигме, который ложится в основу разрабатываемой системы. В основе исследования лежат методы системного анализа, теории графов, комбинаторно-упорядоченного моделирования и динамического программирования. Научная новизна исследования заключается в разработке модели образовательного ресурса в виде иерархии пространств знаний. Такая модель представления обеспечивает модульную и гибкую структуру разрабатываемых на её основе образовательных ресурсов, что достигается за счёт сочетания в модели свойств иерархической и алгебраической структур.

Аннотация: Рассмотрены решения всех девяти задач олимпиады. Тематика задач связана с построением рациональных структур данных, целочисленной арифметикой, вычислительной геометрией, расчетами на графах, выбором эвристик, поиском экстремумов. Приведен алгоритм нахождения максимальной пропускной способности ребер графа по двум непересекающимся путям. Данный алгоритм практически без изменений может быть использован для поиска двух непересекающихся путей на графе минимальной суммарной стоимости. Указан способ для определения возможности разделения без вращения плоской геометрической фигуры по разрезу в форме ломаной. В одной из задач существенно увеличена размерность исходных данных по сравнению с известной задачей. Предложен подход, предусматривающий разные способы решения в зависимости от размерности исходных данных. Другие задачи внешне похожи на известные, но требуют иного решения. Такими являются задачи о расстановке ферзей на шахматной доске и оптимальному распилу бруса.

DOI: 10.7256/2454-0714.2020.1.32244

Аннотация: Автор излагает представление содержательных и структурных компонентов электронного учебника средствами Excel и языка программирования Visual Basic for Applications на примере фрагмента учебника. Подробно излагаются способы представления теоретического материала, моделирования с наглядной демонстрацией, автоматической проверки результатов выполнения заданий, автоматического наглядного отображения результатов освоения темы с использованием встроенных функций Excel. Приводятся коды программ автоматического предъявления индивидуальных заданий, автоматического моделирования данных на основе встроенных функций Excel и построения точечной диаграммы с гладкими кривыми. Методология исследования основана на апробировании возможностей MS Excel и встроенного языка программирования Visual Basic for Applications для решения поставленных задач. В отличие от имеющихся на сегодня инструментальных средств создания электронных образовательных ресурсов подобный учебник легко модифицируем, позволяет изменять сценарии учебного процесса, кроме тестовых заданий предъявлять обучающимся наборы индивидуальных заданий, адаптировать задания к уровню обучающихся. Кроме того, представляет собой эффективное дидактическое средство одновременного освоения табличного процессора Excel и дисциплины, требующей моделирования или выполнения сложных расчетов и рутинных операций.

DOI: 10.7256/2454-0714.2014.1.11349

Аннотация: Для овладения знаниями и навыками, которые обеспечили бы выпускнику вуза социальную мобильность и устойчивость на рынке труда, целесообразно дополнить традиционные методы преподавания методиками, использующими интерактивные формы проведения занятий. Предметом исследования в предлагаемой статье являются процессы взаимодействия архивных учреждений различного уровня. Для проведения занятий у бакалавров по направлению подготовки 034700 «Документоведение и архивоведение» предлагается использовать автоматизированную информационную систему «Взаимодействие архивов», позволяющую смоделировать все основные процессы документационного взаимодействия архивных учреждений различного уровня - государственных, муниципальных, ведомственных. Метод исследования: анализ нормативной законодательной базы, регламентирующей деятельность архивов, а также процессов документационного взаимодействия архивов. Новизна исследования заключается в разработке автоматизированной информационной образовательной системы, моделирующей выявленные процессы взаимодействия архивов и позволяющей применять интерактивные формы проведения занятий. Важным преимуществом системы является наличие разнообразных справочных материалов, в том числе семантической сети понятий, позволяющей проследить логические взаимосвязи отдельных понятий предметной области и повысить эффективность тестирования. Вывод: применение разработанной системы в учебном процессе позволило повысить эффективность обучения студентов.

DOI: 10.7256/2454-0714.2014.1.64042

Аннотация: Для овладения знаниями и навыками, которые обеспечили бы выпускнику вуза социальную мобильность и устойчивость на рынке труда, целесообразно дополнить традиционные методы преподавания методиками, использующими интерактивные формы проведения занятий. Предметом исследования в предлагаемой статье являются процессы взаимодействия архивных учреждений различного уровня. Для проведения занятий у бакалавров по направлению подготовки 034700 «Документоведение и архивоведение» предлагается использовать автоматизированную информационную систему «Взаимодействие архивов», позволяющую смоделировать все основные процессы документационного взаимодействия архивных учреждений различного уровня - государственных, муниципальных, ведомственных. Метод исследования: анализ нормативной законодательной базы, регламентирующей деятельность архивов, а также процессов документационного взаимодействия архивов. Новизна исследования заключается в разработке автоматизированной информационной образовательной системы, моделирующей выявленные процессы взаимодействия архивов и позволяющей применять интерактивные формы проведения занятий. Важным преимуществом системы является наличие разнообразных справочных материалов, в том числе семантической сети понятий, позволяющей проследить логические взаимосвязи отдельных понятий предметной области и повысить эффективность тестирования. Вывод: применение разработанной системы в учебном процессе позволило повысить эффективность обучения студентов.

DOI: 10.7256/2454-0714.2022.1.24631

Аннотация: Предметом исследования является обострившаяся в последнее время проблема обеспечения оптимальных условий взаимодействия человека и авиационной техники в интересах обеспечения ее безопасной эксплуатации. На основе исследований деятельности летчика, полученных при летных испытаниях вертолетов, оборудованных очками ночного видения, показано, что применение очков ночного видения предъявляет особые требования к организации распределения внимания, ведению пространственной ориентировки и сопровождается возрастанием уровня нервно-эмоционального напряжения. Охарактеризованы основные результаты зарубежных разработчиков по совершенствованию систем ночного видения, связанных с внедрением на вертолетах систем технического зрения. Обосновано, что для объективной экспертизы подобных систем в летных испытаниях необходимо создание специальной автоматизированной информационной системы. Разработанная автоматизированная информационная система обеспечивает сбор и обработку полетной информации при летных испытаниях с использованием интеллектуальных датчиков контроля и записи биометрии членов экипажа и системы распознавания образов. Она позволят регистрировать, обрабатывать и накапливать полетную и психофизиологическую информацию в реальных испытательных полетах при выполнении всей программы летных испытаний, предоставив специалистам в области авиационной медицины и эргономики объективные количественные характеристики исследуемых параметров при испытаниях перспективных систем ночного видения боевых вертолетов. Показано, что внедрение в процесс испытания авиационной техники современных информационных технологий позволяет объективно и высокой точностью проанализировать и оценить содержание и психофизиологическую структуру деятельности летчика на основе сопоставления изменений параметров полета, перемещения органов управления, направления взгляда летчика и его психофизиологических характеристик и рекомендовать для практического применения конкретные варианты систем ночного видения.

DOI: 10.7256/2454-0714.2022.4.36459

EDN: MIVFFZ

Аннотация: Предметом исследования является противоречие между необходимостью проведения исследования рабочей нагрузки летчиков вертолетов и отсутствием регламентированных нормативно-техническими документами методик обеспечения проведения таких исследований в процессе испытаний новой авиационной техники. Целью исследования являлось обеспечение возможности объективизации рабочей нагрузки летчика при проведении испытаний модернизируемых и создаваемых образцов вертолетов, а также в процессе тренажерной подготовки летного состава. Автор подробно рассматривает такие аспекты темы как разработка программы исследования рабочей нагрузки летчика; доработка вертолета путем установки комплекса технических средств исследования резервов внимания; определение рабочей нагрузки летчика; определение интегрального показателя рабочей нагрузки летчика и оформление заключение по результатам исследования рабочей нагрузки.     Основным выводом проведенного теоретико-экспериментального исследования является то, что разработанная методика исследования рабочей нагрузки летчика вертолета, основанная на определении резервов его внимания при выполнении профессиональной деятельности, обеспечивает адекватное определение рабочей нагрузки при выполнении испытаний вертолетов на полунатурных моделирующих комплексах и при проведении тренажерной подготовки летного состава. Результаты верификации и исследования эффективности разработанных решений показали, что объективизация рабочей нагрузки летчика при проведении испытаний вертолетов обеспечивает возможность обоснования рекомендаций промышленности по доработке и совершенствованию компоновки кабин вертолетов, аргументировано комплексировать пункты летной части программы испытаний и интенсифицировать процесс профессиональной подготовки летного состава.

DOI: 10.7256/2454-0714.2015.2.14946

Аннотация: В настоящее время преподаватели, при чтении слушателям различных курсов по обыкновенным дифференциальным уравнениям, достаточно часто применяют программные системы символьной математики или компьютерной алгебры. Одной из таких систем, хорошо показавших свою эффективность, является Maple. В ходе процесса обучения компьютерному моделированию, возникает задача проектирования математической модели исследуемого процесса. В связи с тем, что основные законы природы формулируются, как правило, на языке дифференциальных уравнений, встает задачи о выработке у слушателей навыков проектирования математических моделей. В работе рассмотрен подход к решению задачи автоматизированного генерирования математических моделей на базе систем обыкновенных дифференциальных уравнений, базирующийся на системе Maple. Представлен пример решения. Представленный алгоритм генерации систем обыкновенных дифференциальных уравнений может быть легко модифицирован для конкретной задачи. В процессе чтения курса курсов по обыкновенным дифференциальным уравнениям необходимо слушателям давать задание на самостоятельную разработку этого алгоритма. Это позволит слушателям развивать логическую культуру мышления, которая позволит правильно устанавливать причинно-следственные связи физических процессов и явлений с формальной реализацией межпредметных связей и прикладной направленности обучения. Все это несомненно будет способствовать более глубокому усвоению слушателями дисциплин прикладной математики и других предметных областей

DOI: 10.7256/2454-0714.2015.2.67095

Аннотация: В настоящее время преподаватели, при чтении слушателям различных курсов по обыкновенным дифференциальным уравнениям, достаточно часто применяют программные системы символьной математики или компьютерной алгебры. Одной из таких систем, хорошо показавших свою эффективность, является Maple. В ходе процесса обучения компьютерному моделированию, возникает задача проектирования математической модели исследуемого процесса. В связи с тем, что основные законы природы формулируются, как правило, на языке дифференциальных уравнений, встает задачи о выработке у слушателей навыков проектирования математических моделей. В работе рассмотрен подход к решению задачи автоматизированного генерирования математических моделей на базе систем обыкновенных дифференциальных уравнений, базирующийся на системе Maple. Представлен пример решения. Представленный алгоритм генерации систем обыкновенных дифференциальных уравнений может быть легко модифицирован для конкретной задачи. В процессе чтения курса курсов по обыкновенным дифференциальным уравнениям необходимо слушателям давать задание на самостоятельную разработку этого алгоритма. Это позволит слушателям развивать логическую культуру мышления, которая позволит правильно устанавливать причинно-следственные связи физических процессов и явлений с формальной реализацией межпредметных связей и прикладной направленности обучения. Все это несомненно будет способствовать более глубокому усвоению слушателями дисциплин прикладной математики и других предметных областей

DOI: 10.7256/2454-0714.2015.2.15347

Аннотация: В статье описывается опыт создания расширения для системы дистанционного обучения Moodle в рамках ФГБОУ ВПО Сибирского государственного индустриального университета. Проведен анализ средств, сравниваются подходы с использование сторонних компонентов системы Moodle и базового функционала. Изложено обоснование использование системы Moodle без дополнительных плагинов сторонних разработчиков. Отражены основные преимущества и недостатки при использования различного функционала системы и возможностей плагинов сторонних разработчиков. Дана краткая характеристика применяемых в разрабатываемом приложений функций. В основе метода исследования проблемы использования системы дистанционного обучения лежит оптимизация учебных процессов в рамках современных подходов к образованию. При разработке дополнительного функционала системы применен прикладной подход, с помощью которого усовершенствованы некоторых функции системы. Использование API СДО Moodle позволяет без вмешательства в код самой системы дорабатывать функционал под свои нужды. Разработанное расширение системы позволяет значительно ускорить работу обеспечения учебного процесса.

DOI: 10.7256/2454-0714.2015.2.67096

Аннотация: В статье описывается опыт создания расширения для системы дистанционного обучения Moodle в рамках ФГБОУ ВПО Сибирского государственного индустриального университета. Проведен анализ средств, сравниваются подходы с использование сторонних компонентов системы Moodle и базового функционала. Изложено обоснование использование системы Moodle без дополнительных плагинов сторонних разработчиков. Отражены основные преимущества и недостатки при использования различного функционала системы и возможностей плагинов сторонних разработчиков. Дана краткая характеристика применяемых в разрабатываемом приложений функций. В основе метода исследования проблемы использования системы дистанционного обучения лежит оптимизация учебных процессов в рамках современных подходов к образованию. При разработке дополнительного функционала системы применен прикладной подход, с помощью которого усовершенствованы некоторых функции системы. Использование API СДО Moodle позволяет без вмешательства в код самой системы дорабатывать функционал под свои нужды. Разработанное расширение системы позволяет значительно ускорить работу обеспечения учебного процесса.

DOI: 10.7256/2454-0714.2013.2.63027

Аннотация: Рассматривается применение систем управления учебным процессом. Тематика связана с дисциплинами, в которых для усвоения материала используется написание обучающимися программ различной степени сложности. Целью работы является демонстрация использования элементов системы Moodle для проведения лабораторных работ по таким дисциплинам. В качестве примеров взяты «Системное программное обеспечение» и «Компьютерная графика». Предложены несколько подходов к организации приема, проверки и защиты студенческих программных работ.

DOI: 10.7256/2454-0714.2016.3.20118

Аннотация: Предметом исследования является организация учебного процесса в вузах с использованием компьютерных технологий. Часть вузов ведут подготовку студентов в технических направлениях. Другая часть – в области гуманитарных, профессиональных и специальных направлений подготовки. Большинство этих вузов вынужденно проходит путь совершенствования компьютерных технологий обучения с применением, в конечном итоге, качественно одинаковых средств обучения, программного обеспечения, фактически дублируя весь необходимый перечень работ. Между тем, требования к знаниям и умениям студентов разных вузов значительно варьируются. В связи с этим актуальны сравнительные исследования требований учебных программ подготовки в целом и отдельных учебных дисциплин с целью унификации компьютерного оборудования и программного обеспечения учебного процесса с одной стороны и обеспечения требований к уровню компьютерной подготовки студентов различных специальностей с другой стороны. Объектом исследования является та часть учебных планов и программ, которая связана с обучением студентов микропроцессорной технике и их программному обеспечению. Автор подробно рассматривает такие аспекты темы как применяемые технологии моделирования микропроцессорных устройств и микроконтроллерных систем с рекомендациями их применения по стадиям развития проекта. Особое внимание уделяется практическому использованию студентом доступных в учебном процессе компьютерных средств и программного обеспечения, причем преимущество отдается самостоятельному выбору студентами тематики проектов и их творческим решениям в процессе работы. Используется системный анализ учебных программ, в частности декомпозиция их на программные кластеры с выделением требований к уровню знаний и умений студентов, затем проводится классификация и ранжирование направлений подготовки по уровню требований к знаниям и умениям студентов и выделение типовых вузов-представителей по характерным группам уровня требований. Далее формируются требования к техническому оснащению и программному обеспечению вузов на уровне соответствующих требований каждого из выделенных кластеров и реализация экспериментальной проверки предлагаемого подхода на базе выбранных вузов – представителей разных кластеров. Научная новизна предложенного подхода к общей организации обучения микропроцессорным технологиям и программному обеспечению в системе образования заключается: 1. В учете конкретных требований к уровню знаний и умений по всем направлениям подготовки при планировании компьютерного оснащения и программного обеспечения их учебного процесса. 2. В применении методов системного анализа для разделения всех вузов с точки зрения микропроцессорного обучения и программного обеспечения на ранги по уровню требований к знаниям и умениям студентов и для формирования кластеров вузов равного ранга при организации обучения. Основными выводами проведенного исследования являются: 1. Несмотря на широкий диапазон варьирования требований к уровню знаний и умений студентов вузов различных направлений подготовки, может быть выделен базовый, общий для всех вузов уровень подготовки, обеспечивающий уверенное использование всеми студентами знаний на уровне квалифицированных пользователей микропроцессорных и микроконтроллерных технологий, при снижении затрат на организацию базовой микропроцессорной подготовки студентов всех вузов. 2. Микропроцессорная подготовка в вузах с более высокими требованиями к знаниям и умениям студентов, могут проводиться также на основе унифицированных для вузов одинакового ранга компьютерного и программного обеспечения. 3. Предложенное решение экспериментально апробируется в двух вузах. 4. Применение предложенных подходов повышает интерес студентов к изучению микропроцессорных и микроконтроллерных технологий, активизирует их интерес к конкретному проектированию изделий с их практическим использованием.

DOI: 10.7256/2454-0714.2016.3.68103

Аннотация: Предметом исследования является организация учебного процесса в вузах с использованием компьютерных технологий. Часть вузов ведут подготовку студентов в технических направлениях. Другая часть – в области гуманитарных, профессиональных и специальных направлений подготовки. Большинство этих вузов вынужденно проходит путь совершенствования компьютерных технологий обучения с применением, в конечном итоге, качественно одинаковых средств обучения, программного обеспечения, фактически дублируя весь необходимый перечень работ. Между тем, требования к знаниям и умениям студентов разных вузов значительно варьируются. В связи с этим актуальны сравнительные исследования требований учебных программ подготовки в целом и отдельных учебных дисциплин с целью унификации компьютерного оборудования и программного обеспечения учебного процесса с одной стороны и обеспечения требований к уровню компьютерной подготовки студентов различных специальностей с другой стороны. Объектом исследования является та часть учебных планов и программ, которая связана с обучением студентов микропроцессорной технике и их программному обеспечению. Автор подробно рассматривает такие аспекты темы как применяемые технологии моделирования микропроцессорных устройств и микроконтроллерных систем с рекомендациями их применения по стадиям развития проекта. Особое внимание уделяется практическому использованию студентом доступных в учебном процессе компьютерных средств и программного обеспечения, причем преимущество отдается самостоятельному выбору студентами тематики проектов и их творческим решениям в процессе работы. Используется системный анализ учебных программ, в частности декомпозиция их на программные кластеры с выделением требований к уровню знаний и умений студентов, затем проводится классификация и ранжирование направлений подготовки по уровню требований к знаниям и умениям студентов и выделение типовых вузов-представителей по характерным группам уровня требований. Далее формируются требования к техническому оснащению и программному обеспечению вузов на уровне соответствующих требований каждого из выделенных кластеров и реализация экспериментальной проверки предлагаемого подхода на базе выбранных вузов – представителей разных кластеров. Научная новизна предложенного подхода к общей организации обучения микропроцессорным технологиям и программному обеспечению в системе образования заключается: 1. В учете конкретных требований к уровню знаний и умений по всем направлениям подготовки при планировании компьютерного оснащения и программного обеспечения их учебного процесса. 2. В применении методов системного анализа для разделения всех вузов с точки зрения микропроцессорного обучения и программного обеспечения на ранги по уровню требований к знаниям и умениям студентов и для формирования кластеров вузов равного ранга при организации обучения. Основными выводами проведенного исследования являются: 1. Несмотря на широкий диапазон варьирования требований к уровню знаний и умений студентов вузов различных направлений подготовки, может быть выделен базовый, общий для всех вузов уровень подготовки, обеспечивающий уверенное использование всеми студентами знаний на уровне квалифицированных пользователей микропроцессорных и микроконтроллерных технологий, при снижении затрат на организацию базовой микропроцессорной подготовки студентов всех вузов. 2. Микропроцессорная подготовка в вузах с более высокими требованиями к знаниям и умениям студентов, могут проводиться также на основе унифицированных для вузов одинакового ранга компьютерного и программного обеспечения. 3. Предложенное решение экспериментально апробируется в двух вузах. 4. Применение предложенных подходов повышает интерес студентов к изучению микропроцессорных и микроконтроллерных технологий, активизирует их интерес к конкретному проектированию изделий с их практическим использованием.

DOI: 10.7256/2454-0714.2015.3.17209

Аннотация: Предметом исследования является процесс создания компьютерной симуляции, имитирующей проведение клинического лабораторного анализа биологических жидкостей с помощью биохимического анализатора Stat Fax® 1904+. Основное внимание уделяется ключевым компонентам обучающего симулятора и алгоритму работы с ним. Представлены особенности разработки виртуального прибора, обусловленные его обучающим назначением, и заключающиеся в разном уровне подготовки пользователей системы и возможностью некорректного ввода данных. Автор предлагает создать три вида пользователей и разработать функции программы, обеспечивающие достоверность данных и соблюдение алгоритма работы с виртуальным прибором. Изложены этапы создания компьютерного симулятора, основными из которых являются моделирование системы, трансляция модели и анализ результатов разработки. Описаны методы определения концентрации вещества в исследуемом образце, симулируемые компьютерной программой, и приведены соответствующие формулы для вычислений. Представлена блок-схема, отражающая процесс работы компьютерной программы, на основе которой реализован геометрический дизайн форм приложения и функции системы. Созданный компьютерный симулятор может применяться в образовательном процессе на этапе формирования практических навыков обучающихся, а также при повышении уровня профессионализма работников клинических лабораторий. Результаты проведенного исследования могут быть использованы при создании обучающих симуляторов не только для проведения биохимического анализа, но и для других областей профессиональной деятельности, требующих применения навыков работы с высокотехнологичным оборудованием.

DOI: 10.7256/2454-0714.2015.3.67269

Аннотация: Предметом исследования является процесс создания компьютерной симуляции, имитирующей проведение клинического лабораторного анализа биологических жидкостей с помощью биохимического анализатора Stat Fax® 1904+. Основное внимание уделяется ключевым компонентам обучающего симулятора и алгоритму работы с ним. Представлены особенности разработки виртуального прибора, обусловленные его обучающим назначением, и заключающиеся в разном уровне подготовки пользователей системы и возможностью некорректного ввода данных. Автор предлагает создать три вида пользователей и разработать функции программы, обеспечивающие достоверность данных и соблюдение алгоритма работы с виртуальным прибором. Изложены этапы создания компьютерного симулятора, основными из которых являются моделирование системы, трансляция модели и анализ результатов разработки. Описаны методы определения концентрации вещества в исследуемом образце, симулируемые компьютерной программой, и приведены соответствующие формулы для вычислений. Представлена блок-схема, отражающая процесс работы компьютерной программы, на основе которой реализован геометрический дизайн форм приложения и функции системы. Созданный компьютерный симулятор может применяться в образовательном процессе на этапе формирования практических навыков обучающихся, а также при повышении уровня профессионализма работников клинических лабораторий. Результаты проведенного исследования могут быть использованы при создании обучающих симуляторов не только для проведения биохимического анализа, но и для других областей профессиональной деятельности, требующих применения навыков работы с высокотехнологичным оборудованием.