1 Аппаратно-программные средства компьютеров, позиционируемых в качестве учебных

Программное обеспечение — мозг системы. Компьютерная программа учебного назначения — это любое программное средство, специально разработанное для приме­нения в обучении.

Уровень компьютерной системы обучения в равной степени опреде­ляется не только программой, но и аппаратной составляющей. Под аппа­ратурой понимается ЭВМ как совокупность оборудования и средств, обеспечивающих ввод-вывод, модификацию текстовой, графической, аудио- и видеоинформации. Основными компонентами аппаратуры яв­ляются тип процессора, тип шины (магистрали), размер и характеристики памяти, параметры внешних носителей информации, звуковые адаптеры, видеоадаптеры, периферия.

ЭВМ, которые используются в учебном процессе, должны быть на­дежными и обеспечивать решение всех задач, встречающихся в учебных курсах. Они могут иметь разное быстродействие и память, но должны обеспечивать высокую степень готовности.

Интенсивное развитие микроэлектроники привело к значительному расширению возможностей и одновременному удешевлению вычисли­тельной техники. Это обеспечивает ее повсеместное распространение. 

Можно назвать несколько причин успеха персональных компьюте­ров. Одна из главных — простота использования, обеспеченная с помо­щью диалогового способа взаимодействия с компьютером, удобных и понятных интерфейсов программ (меню, подсказки, "помощь" и т.д.).

В качестве "технических" причин выделим следующие:

- относительно высокие возможности по переработке информации (типичная скорость — несколько десятков миллионов операций в секунду, емкость оперативной памяти — от нескольких Мбайт до сотен Мбайт, емкость жестких дис­ков — до десятков Гбайт);

- высокая надежность и простота ремонта, которые основаны на интеграции компонентов компьютера;

- возможность расширения и адаптации к особенностям приме­нения компьютеров: один и тот же компьютер может быть оснащен раз­личными периферийными устройствами и мощными системами для раз­работки нового программного обеспечения.

Развитие техники идет колоссальными темпами; появляются разно­видности компьютерного обучения с привлечением автоматизированных обучающих систем (АОС). Работа над системами ведется во многих на­учно-педагогических центрах.

Следует различать компьютерные системы обучения автономного режима и сетевые (дистанционные), представленные на рисунке 1.

 

Рисунок 1- Структура компьютерных систем обучения

Когда обучаемый расположен в непосредственной близости от ком­пьютера как источника знаний — в этом случае говорят о системе обуче­ния, работающей в автономном режиме. Совершенно новые перспективы открывают для компьютерного обучения (КО) телекоммуникационные сети и интеллектуальные обучающие системы (ИОС). Объединение таких систем и сетей уже сего­дня позволяет создавать как локальные вычислительные сети (ЛВС), так и глобальные системы дистанционного образования.

Существует большое разнообразие ЛВС, построенных по различным принципам и структурам. Они позволяют коллективно использовать пе­риферийное оборудование (принтеры, плоттеры, жесткие диски большой емкости), дорогостоящее лицензионное, а также программное обеспече­ние. Но не эти преимущества являются первостепенными. Основное — необходимость рационального использования аппаратных средств. Имеющийся парк персональных компьютеров, как правило, пополняется лишь единицами новых. В результате оказывается большое их разнообра­зие, имеющее различные графические и другие возможности. ЛВС по­зволяет с минимальными затратами модернизировать устаревшие ком­пьютеры, а следовательно, более экономно расходовать средства.

Интернет — это уникальное средство доступа к информации на миро­вом уровне по разным сферам деятельности человека — экономике, тех­нике, науке, культуре, образовании. База данных Интернета использу­ется для ознакомления с новейшими зарубежными публикациями, ката­логами фирм-производителей современной компьютерной продукции и т.д., что особенно актуально в условиях сокращающегося потока тради­ционных носителей информации. Интернет — это перспективное сред­ство дистанционного образования.

В настоящее время интенсивно разрабатываются автоматизирован­ные заочные (дистанционные) компьютерные системы обучения, в том числе и на основе Интернета. Изучение наук в этом случае реализуется по­средством общения обучающегося заочно, через компьютерную сеть не только с компьютером, но и с преподавателем, направляющим учебный процесс. Здесь успех в значительной степени зависит от модератора (преподавателя, курирующего учебный процесс). Он обеспечивает ус­пешное начало, обучение и помощь на начальной стадии, поддержку в разработке, развитии и завершении темы.

Сетевые компьютерные обучающие системы позволяют индивиду­альным пользователям, находящимся на своих рабочих местах или дома, иметь доступ не только к мощным академическим сетям, но и подсоеди­няться к новейшим сетевым (мультимедийным) средствам обучения. Производители последних разрабатывают продукт с высокой степенью стандартизации и совместимости, распространения его в масштабах всей национальной системы образовании. Современные локальные академи­ческие сети (ЛВС и другие) подключаются к национальным. Местные академические сети посредством баз данных и баз знаний обеспечивают широкий спектр учебного материала и учебных пособий.

Укажем некоторые приоритетные направления в развитии компь­ютерных сетей:

а)  локальные и региональные сети ЭВМ;

б) электронная почта;

в) телеконференции;

г) электронные журналы;

д) распределение базы данных;

е)  экспертные системы;

ж) настольные издательские системы;

з) электронные учебники;

и) обучающие системы на основе мультимедиа подхода (при лекционной форме обучения) и др.

Аппаратные и программные средства в компьютерных системах обучения тесно взаимосвязаны между собой, об этом можно судить по признаку классификации обучающих программ на три уровня. При рабо­те с программами первого уровня обучаемый читает текст на экране мо­нитора, который прерывается контрольными вопросами. На них нужно ответить, выбрав правильный ответ из нескольких предложенных.

Учебные программы второго уровня уже предполагают возможность использования двухмерной графики, простого звукового ряда, логическо­го ответа обучаемого. В этом случае формы представления информации на кране — текстовая и графическая.

Учебные программы третьего уровня представляют информацию в трехмерной компьютерной графике, со звуко- и видеорядом. Одновре­менное использование различных средств представления информации и обозначают термином "мультимедиа". Информация на компьютере мо­жет быть представлена в виде печатного текста, озвученного текста, таб­лицы, графика, диаграммы, карты, фотографии, картины, мультиплика­ционного или видеофрагмента. Разнообразие форм представления и не­ограниченные объемы информации, возможность многократного обра­щения и повторения одного и того же материала, установления индиви­дуального темпа работы, "дружелюбная" форма общения и другие харак­теристики компьютера делают его незаменимым средством обучения по любой дисциплине.

По мнению ведущих экспертов в этой области, системы обучения на мультимедиа совершенствуются в двух направлениях: как по линии про­граммных средств, так и аппаратных. Уже сейчас многие производители персональных компьютеров включают в конфигурацию как стандартную периферию голосовые синтезаторы и всевозможные адаптеры.

Компьютерные технологии развиваются очень быстро и в скором времени как компьютеры, так и программное обеспечение станут  дешевыми и скорость передачи информации в сети значи­тельно увеличится. Все это будет способствовать беспрепятственному доступу к международной сети преподавателей, студентов, школьников и более эффективному их обучению.

2 МОДЕРНИЗАЦИЯ

Чтобы приступить к модернизации учебного ПК, необходимо проанализировать его конфигурацию. Исследуем исходные данные. Определим слабые стороны в производительности и функциональности системы. В таблице 1 приведена исходная конфигурация учебного ПК до модернизации, полученная с помощью программ:EVERESTProfessionalи сведений о системе.