Теоретические основы разработки открытой спецификации 3.3.1 (Общее описание содержания обучения тс эвм в высшей школе)
Настоящая открытая спецификация 3.3.1 (Общее описание содержания обучения ТС ЭВМ в высшей школе) служит для разработки и совершенствования моделей (учебных пособий, планов, программ, стандартов, технологий, форм, средств, методов, приемов и т.п.), открытых спецификаций, профилей по тематике обучения ТС ЭВМ (hardware) в высшей школе. Спецификация предназначена для описания содержания обучения, т.е. для описания как наиболее важных тем, так и принципов отбора содержания для изученияhardware. В России большая часть финансовых затрат на информатизацию приходится как раз наhardwareи ошибки при принятии специалистом ответственных решений в этой области особо значимы, поэтому разработка адекватного современности содержания обученияhardwareдля нашей страны особенно важна.
Данная спецификация создана на основе системы целей, описанных в спецификации 2.3.1 (общее описание системы целей обучения ТС ЭВМ в высшей школе) и в других спецификациях уровня 2 (целевого), она также удовлетворяет всем положениям спецификации 3.1.1 (общее описание фундаментальных принципов отбора содержания обучения информатике в высшей школе). В частности данная спецификация должна затронуть общий и профессиональный блоки содержания обучения ТС ЭВМ (hardware) в высшей школе. Данная спецификация должна быть инвариантна по отношению к конкретным специальностям, поскольку она является общей. Следовательно, основное внимание в ней должно быть уделено общему блоку содержания. Более подробному описанию профессиональных блоков содержания должны быть посвящены отдельные спецификации для конкретных специальностей ГОС ВПО или для конкретных групп этих специальностей.
Профессиональный блок содержания обучения ТС ЭВМ в высшей школе России для специальностей группы 1 (см. стр. 134) в настоящее время разработан исключительно хорошо. Конкурентоспособность отечественных специалистов и научно-технических разработок по hardware[79, 86, 228] в мире исключительно высока. Например, согласно ГОС ВПО по одной из таких специальностей (220100 - вычислительные машины, комплексы, системы и сети, 3 уровень ВПО, квалификация - инженер) изучениеhardwareпредусмотрено на следующих учебных курсах: "Основы теории управления" - 122 часа; "Электроника" - 184 часа; "Конструкторско-технологическое обеспечение производства ЭВМ" - 214 часов; "Схемотехника ЭВМ" - 244 часа; "Периферийные устройства" - 184 часа; "Организация ЭВМ, комплексов и систем" - 244 часа; "Сети ЭВМ и средства телекоммуникаций" - 214 часов; "Микропроцессорные системы" - 184 часа.
Вместе с тем общий блок содержания обучения ТС ЭВМ в высшей школе предствлен очень слабо, если анализировать [72, 73, 270, 271] ГОС ВПО и [112, 114, 119, 201] вузовские учебники информатики. Для групп 2 и 3 профессиональный блок содержания обучения информатике представлен неявно в виде тем и фрагментов тем. Cледовательно и профессиональный блок содержания обучения ТС ЭВМ для специальностей групп 2 и 3 может либо вообще отсутствовать, либо быть предствленным очень слабо.
Авторы учебников информатики обычно либо пытаются сжать приведенную выше профессиональную программу изучения ТС ЭВМ до нескольких учебных часов (т.е. в несколько сотен раз), либо пытаются излагать конкретный сегодняшний материал. В первом случае сжатие в несколько сотен раз качественно меняет учебный материал. Слишком большая степень общности делает его практически бесполезным. Остаются обычно лишь принципиальные схемы ЭВМ Джона фон-Неймана, полусумматора, триггера и т.п. Во втором случае мы читаем в учебнике 1999 года издания [201, с.171], например, что последние модели микропроцессоров Intel- это 80486SX2 (до 50MHz),DX2 (до 66MHz),DX4 (до 100MHz),Pentium(до 200MHz).
Выход, по нашему мнению, состоит в том, чтобы в общем курсе информатики изучать актуальную сегодня схему ТС ЭВМ. Из-за быстрого прогресса информатики она не вечна, но практически полезна в отличие от вечных принципиальных схем. По сравнению же с конкретной информацией актуальная схема проживет значительно дольше. Эту схему можно найти в многочисленных популярных компьютерных журналах - Компьютер Price, Компьютер Бизнес Маркет, Мир ПК,PCMagazine, Открытые системы, Сети,ComputerWorldи других.
Сущность актуальной на сегодня схемы состоит в следующем. Распространенные ныне микро-ЭВМ и в частности ПК - это комплексы (конфигурации), синтезированные на основе методологии системной интеграции в соответствии с конкретными задачами из типовых классов ТС ЭВМ (комплектующих). Для синтеза комплекса мы можем не иметь полной информации о конкретных объектах (комплектующих). Нам достаточно иметь информацию о классах комплектующих, точнее - об интерфейсе, его атрибутах, функциях, взаимодействии, совместимости. Таким образом, здесь налицо также объектно-ориентированный подход. Выделяют базовую конфигурацию ПК (наиболее распространенный типовой комплекс) и периферию ПК (комплектующие, посредством которых функции базовой конфигурации могут быть расширены, в т.ч. сетевые средства).
Рисунок 3 .20 построен на основании данных нашего педагогического эксперимента (Таблица 2 .6, Таблица 2 .7, Приложение 3). Он показывает результаты опроса мнения обучаемых в ЛГОУ (ПУ-Л) и в некоторых других вузах (ПУ-Д) о проценте материала по периферийным устройствам (в т.ч. сетевые средства) при обучении hardware. В обоих случаях показатели по годам растут. Именно периферийные устройства превращают компьютер из большого калькулятора в помощника при решении многочисленных задач, в максимальной степени способствуют повышению уровня информационной культуры обучаемых. В ЛГОУ (на нашей экспериментальной площадке) эта тенденция выражена ярче, т.к. она является результатом обученияhardware, т.е. она сознательная.
В настоящее время базовая конфигурация ПК включает: системный блок; монитор; клавиатуру; мышь с ковриком; сетевой фильтр. Системный блок включает: корпус с блоком питания; материнскую плату; процессор; видеокарту и т.д. Периферия включает: источники бесперебойного питания; звуковые карты; звуковые колонки; звуковые гарнитуры; сетевые карты; факс-модемы и т.д.
ПУ-Л ПУ-Д
Рисунок3.20. Мнение обучаемых (ПУ-Л-в ЛГОУ, ПУ-Д-в др. вузах) о необходимом проценте учебного материала поhardware, ориентированного на периферийные устройства по годам с 1997 по 1999 и общие данные за этот период (на вертикальной и горизонтальной осях соответственно)
Далее выясняем интерфейсы этих классов. Какие бывают процессоры? Какие бывают материнские платы? Какие из них совместимы? ...
Послесловие к разделу
Разделом решена четвертая задача нашего исследования: разработать содержание содержательного уровня метамодели обучения информатике в высшей школе для динамического решения вопроса "Чему учить?" Используя принципы отбора содержания педагогики высшей школы, теории и методики обучения информатике, включая разработанный нами дидактический аналог системной интеграции, собранные нами статистические материалы, отражающие мнение обучаемых о содержании обучения информатике, была обоснована структура уровня 3 (содержательного) нашей метамодели в составе главных тематических профилей: содержательного brainware(фундаментальное описание содержания обучения информатике); содержательногоsoftware(описание содержания обучения ПО ЭВМ); содержательногоhardware(описание содержания обучения ТС ЭВМ), было создано минимально необходимое для практического применения метамодели наполнение этой структуры теоретическими основами разработки общих открытых спецификаций для этих профилей. Эффективность динамического решения вопроса "Чему учить?" обеспечивается приложением теории открытых систем к содержательной компоненте обучения информатике.