Разработки уроков по Информатике


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РБ
БАШКИРСКИЙАГРАРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ
Разработки уроков
по информатике и КТ
«Применения компьютерной техники»
Разработал: преподаватель
Нурмухаметов Д.М.
Верхнеяркеево 2016
Содержание:
Урок 1. Применение компьютерной техники в быту.
Урок 2. Системы автоматизированного проектирования.
Урок 3. Базы знаний и экспертные системы.
Урок 4. Использование компьютеров в административном управлении.
Урок 5. Применение компьютеров в обучении.
Урок 6. Применение компьютеров в управлении технологическими процессами.
Урок 7. Применение компьютеров в медицине.
Урок 8. Как используются компьютеры в торговле?
Урок 9. Применение компьютеров в сельском хозяйстве.
Урок. 1
Тема: Применение компьютерной техники в быту.
Цель:
Образовательные: - ознакомить учащихся с основными направлениями использования компьютерной техники в быту.
Развивающие: - развитие познавательных интересов, навыков работы с компьютером, самоконтроля, умения конспектировать.
Воспитательные: - воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, аккуратности, дисциплинированности, усидчивости.
Оборудование: интерактивная доска, презентация к уроку, электронный учебник, компьютер.
План урока.
Орг. момент.
Теоретическая часть.
Закрепление.
Итог урока.
Домашнее задание
Ход урока
I. Орг. момент.
Приветствие, проверка присутствующих. Объяснение хода урока.
II. Теоретическая часть.
В последнее время компьютеры <проникли> в жилища людей и постепенно становятся предметами первой необходимости.
Для того, чтобы облегчить нелегкий домашний труд, придуманы многочисленные приборы и приспособления - утюги, стиральные машины, пылесосы, посудомоечные машины, холодильники, микроволновые и СВЧ- печи и т.д.
Эти приборы не могут действовать без контроля человека, но они заменяют ручную и скучную работу. Таким образом, человек значительно облегчает свой труд.
ЭВМ используется в парикмахерской. Человек, придя в салон, без каких либо затруднений и физических экспериментов может выбрать себе прическу, только лишь поместив свое изображение в компьютер, сможет легко определить стиль прически, макияжа, выбрать цвет волос и многое другое.
Есть два основных направления
использования компьютеров дома.
1. Обеспечение нормальной жизнедеятельности жилища:
охранная автоматика, противопожарная автоматика, газоанализаторнаяавтоматика;
управление освещенностью, расходом электроэнергии, отопительной
системой, управление микроклиматом;
электроплиты, холодильники, стиральные машины со встроеннымимикропроцессорами.
2. Обеспечение информационных потребностей людей, находящихся в жилище:
заказы на товары и услуги;
процессы обучения;
общение с базами данных и знаний;
сбор данных о состоянии здоровья;
обеспечение досуга и развлечений;
обеспечение справочной информацией;
электронная почта, телеконференции;
Интернет.
В последние годы явно вырос интерес к применению компьютеров в быту. Такие известные фирмы, как IBM, Apple и многие другие создали компьютеры, предназначенные специально для этих целей. Разработчики программ, занимающие солидное положение в мире бизнеса, неожиданно переключили свое внимание на сферу образования и развлечения для взрослых и детей в домашних условиях. А авторы и издатели обучающих программ для школ в своих новейших разработках имеют в виду и их применение в кругу семьи. Чем же это вызвано? Почему так возрос интерес к домашнему применению компьютеров особенно среди родителей? В известном смысле, всем этим мы обязаны достижениям промышленности. Персональный компьютер уже не диковинка, и интерес к нему не объяснишь обычным интересом к новинке. Напротив, микрокомпьютеры стали чем-то обычным в нашей повседневной жизни. Взрослые используют их на работе, дети познают их секреты в школе, и мы встречаемся с ними каждый день где угодно - в магазине, на вокзале, в больнице. Поэтому совершенно естественно, что родители хотели бы знать, как правильно организовать занятия детей с компьютером в домашних условиях. Не менее важно то, что техника достигла такого уровня, что появились компьютеры, "общение" с которыми просто и вместе с тем очень эффективно (результативно) благодаря четкому изображению, высококачественным звуковым эффектам и разнообразию информации. Но техника не стоит на месте; аппаратные и программные средства будут продолжать совершенствоваться, и программы, которые сегодня приводят людей в изумление, завтра будут казаться не более, чем удовлетворительными. В наши дни фраза, которую столь часто приходилось слышать в 80-е годы - "Хороших обучающих программ не существует", - далека от истины. Но вот чего нам явно недоставало в последние годы, когда мы рассматривали стеллажи в книжных магазинах - это исчерпывающей информации для родителей, начиная с того, где приобрести наилучшие программы, и заканчивая тем, как, когда, и стоит ли вообще использовать компьютер дома для своих детей.
Сегодня трудно себе представить жизнь без компьютера. Но далеко не все знают, как можно использовать это «чудо техники» с выгодой для себя. Чаще всего в домашних условиях компьютеры используются как игровые центры. Но это далеко не самое лучшее применение для машин, которые созданы для того, чтобы облегчить труд человека.
Для игр лучше использовать специализированные игровые приставки, а компьютер должен помогать вести домашнее хозяйство, экономить Ваши деньги, помогать в работе и т.д.
Здесь приведен лишь небольшой перечень возможных применений компьютера в быту:
Компьютер – помощник в работе
С помощью компьютера можно выполнять работу на дому. Это может быть работа на себя или же можно найти работодателя и получать заказы на выполнение определенных заданий прямо через интернет. При этом и оплату можно получать так же, не выходя из дома. Для этого существует уже более десятка электронных платежных систем.
А можно при необходимости брать на дом часть работы, которую обычно Вы выполняете в офисе.
Работать на дому могут бухгалтеры, писатели, журналисты, программисты, дизайнеры, аниматоры, художники, музыканты и представители различных других профессий. Все, чья работа, так или иначе, связана с применением компьютерных технологий.
Компьютер – развлекательный центр
И хотя изначально компьютер создавался не для развлечений, современная жизнь диктует свои условия, а создатели программного обеспечения стремятся всеми силами расширить возможные сферы применения компьютеров.
И им это с лихвой удается. На сегодняшний день компьютер это не только машина для выполнения каких-то задач, но и полнофункциональный центр развлечений.
• Компьютерные игры.
Ну, кто хотя бы раз не пробовал пострелять монстров или побродить по дому с приведениями, отгадывая загадки. Кто не выполнял миссий на Марсе или в джунглях Амазонки или где-нибудь еще? Мир компьютерных игр настолько широк, что практически каждый может подобрать подходящую для себя игру, чтобы скоротать пару часиков, пока совершенно нечем заняться.
• Музыкальный центр.
При наличии хорошего усилителя компьютер может порадовать Вас весьма приличным качеством исполнения Вашей любимой музыки.
• Домашний кинотеатр.
DVD проигрыватель и телевизионный тюнер легко уживаются в любом современном компьютере, поэтому он без труда продемонстрирует любой фильм или телепередачу.
• Библиотека.
С помощью компьютера можно получить доступ к архивам самых крупных библиотек всего мира, и получить в свое распоряжение практически любую книгу.
• С помощью компьютера можно «пройтись» по музеям мира и полюбоваться на шедевры самых великих художников. При желании можно распечатать себе копию любого полотна и составить свой альбомчик репродукций.
• Радио.
Компьютер позволяет слушать различные радиостанции.
Наверняка, есть и другие способы оттянуться в цифровом формате :-) Как видите, компьютер выполнять самые различные мультимедийные функции. Вполне возможно, что, в скором будущем компьютер заменит собой все остальные средства массмедиа - телевидение, радио, печатные СМИ.
Компьютер - средство общения
Сегодня компьютер объединяет в себе все виды коммуникации:
- почту (за исключением традиционной, бумажной);
- Интернет - пейджеры (сообщение абоненту до любого конца земного шара доходит менее чем за полсекунды) ;
- IP-телефония (возможность разговаривать по телефону с гораздо более низкой стоимостью оплаты междугородних и международных звонков, возможна и видеотелефония, когда разговор ведется с помощью видеокамеры);
- факс (компьютер с принтером и сканером с успехом заменяет любой, даже самый дорогой факсимильный аппарат);
- чаты (здесь общение идет в реальном времени, что необходимо, например, когда нужно пообщаться со службой поддержки, которая, в отличие от телефонной, может работать круглосуточно);
- наконец, всевозможные "доски объявлений" - форумы, гостевые книги и Интернет-дневники.
Информация - это ключ к развитию как человечества в целом, так и отдельного человека в частности. Компьютер в несколько раз расширяет ваши возможности по получению и отправке всевозможнейшей информации.
Компьютер – устройство, позволяющее принимать, обрабатывать и хранить информацию.
При этом абсолютно неважно, что это за информация. Переписка с друзьями, файлы книг, музыка, видеоролики, коллекция фильмов или записей вечеринок, походов, активного отдыха с семьей или чего-то еще.
С помощью компьютера и специального программного обеспечения можно легко получить по электронной почте или перекачав через съемные носители практически любой объем информации, удобно разложить его по папочкам, чтобы потом при необходимости можно было легко найти то, что нужно.
Но совсем не обязательно информацию создавать самостоятельно или просить друга зайти с флешкой.
Подключив компьютер к интернету можно довольно быстро создать коллекцию практически любой информации.
Компьютер помогает учиться
С помощью компьютера можно обучаться дистанционно в довольно большом количестве учебных заведений. А, кроме того, существует огромное количество всевозможных обучающих программ, помогающих освоить различные профессии.
Компьютер так же будет полезен для выполнения курсовых и дипломных работ, для написания рефератов. Причем в этих случаях он поможет не только напечатать, проверить на грамотность и сохранить плоды трудов, но и с помощью интернета поможет отыскать любую справочную информацию.
Компьютер – магазин с доставкой на дом или в офис
Для того чтобы купить что-либо, даже не надо выходить на улицу. Если у Вас есть компьютер, подключенный к интернет, то все, что Вам нужно, это найти сайт с нужным товаром и оформить заказ.
Купить можно практически все, что угодно.
При этом цены в онлайн–магазинах, как правило, несколько ниже, чем в традиционных торговых центрах, потому что интернет-магазину не надо тратить огромных денег на толпу обслуживающего персонала, аренду помещений и нести прочие расходы, которые обязательно возникают на любой торговой точке.
И что очень удобно, заказ можно сделать в любое удобное время, хоть днем, хоть ночью.
Компьютер – удобный платежный инструмент
В сети существует целый ряд электронных платежных систем, с помощью которых можно оплачивать львиную долю своих ежемесячных расходов.
При этом не надо стоять в очередях и Вы никогда не попадете в «обед»
Таким образом можно оплачивать:
- городской и мобильный телефоны
- коммунальные платежи
- кабельное телевидение
- подключение к интернет
- участие в различных онлайн-играх и интернет-сообществах
- и многое другое
А помимо всего этого можно еще не выходя из сети давать и брать деньги в долг, переводить кому угодно и в любую точку планеты. И делать все это можно хоть из тайги. Был бы рядом компьютер и доступ в интернет, через спутник к примеру.
Вот так выглядит приблизительный обзор возможностей, которые предоставляет компьютер. Скорее всего, это не полный набор, наверняка я что-то упустил, но это на не так важно. Главное начать изучать компьютер и осваивать его, а там Вы уж разберетесь, для чего он Вам больше подходит.
Закрепление.
Вопросы учащимся:
Расскажите об основных направлениях использования компьютеров в жилищах людей.
2. Как вы представляется себе информационное общество?
3. Какие функции обеспечения жизнедеятельности жилища возлагаются сегодня на компьютер?
Итог урока.
Домашнее задание
Урок. 2
Тема: Системы автоматизированного проектирования.
Цель:
Образовательные: - рассказать о комплексных программно-технических системах, предназначенных для выполнения проектных работ с применением математических методов и о автоматизированные системы научных
исследований.
Развивающие: - развитие познавательных интересов, навыков работы с компьютером, самоконтроля, умения конспектировать.
Воспитательные: - воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, аккуратности, дисциплинированности, усидчивости.
Оборудование: интерактивная доска, презентация к уроку, электронный учебник, компьютер.
План урока.
I. Орг. момент.
II. Теоретическая часть.
III. Закрепление.
IV. Итог урока.
V. Домашнее задание
Ход урока
I. Орг. момент.
Приветствие, проверка присутствующих. Объяснение хода урока.
Теоретическая часть.
Системы автоматизированного проектирования (САПР) — комплексные программно-технические системы, предназначенные для выполнения проектных работ с применением математических методов.
Системы САПР широко используются в архитектуре, электронике, энергетике, механике и др. В процессе автоматизированного проектирования в качестве входной информации используются технические знания специалистов, которые вводят проектные требования, уточняют результаты,
проверяют полученную конструкцию, изменяют ее и т.д.
Кроме того, в САПР накапливается информация, поступающая из библиотек стандартов (данные о типовых элементах конструкций, их размерах, стоимости и др.). В процессе проектирования разработчик вызывает определенные программы и выполняет их. Из САПР информация выдается в
виде готовых комплектов законченной технической и проектной
документации.
Что такое автоматизированные системы научных
исследований (АСНИ)?
Автоматизированные системы научных исследований (АСНИ) предназначены для автоматизации научных экспериментов, а также для осуществления моделирования исследуемых объектов, явлений и процессов, изучение которых традиционными средствами затруднено или невозможно.
В настоящее время научные исследования во многих областях знаний проводят большие коллективы ученых, инженеров и конструкторов с помощью весьма сложного и дорогого оборудования.
Большие затраты ресурсов для проведения исследований обусловили необходимость повышения эффективности всей работы.
Эффективность научных исследований в значительной степени связана с уровнем использования компьютерной техники.
Компьютеры в АСНИ используются в информационно-поисковых и экспертных системах, а также решают следующие задачи:
• управление экспериментом;
• подготовка отчетов и документации;
• поддержание базы экспериментальных данных и др.
В результате применения АСНИ возникают следующие положительные моменты:
• в несколько раз сокращается время проведения исследования;
• увеличивается точность и достоверность результатов;
• усиливается контроль за ходом эксперимента;
• сокращается количество участников эксперимента;
• повышается качество и информативность эксперимента за счет увеличения числа контролируемых параметров и более тщательной обработки данных;
• результаты экспериментов выводятся оперативно в наиболее удобной форме — графической или символьной (например, значения функции многих
переменных выводятся средствами машинной графики в виде так называемых «горных массивов»).
На экране одного графического монитора возможно формирование целой системы приборных шкал (вольтметров, амперметров и др.), регистрирующих параметры экспериментального объекта.
Какая взаимосвязь между АСНИ и САПР?
Каждая из систем АСНИ и САПР, конечно, имеет свою специфику и отличается поставленными целями и методами их достижения. Однако очень часто между обоими типами систем обнаруживается тесная связь, и их роднит не только то, что они реализуются на базе компьютерной техники.
Например, в процессе проектирования может потребоваться выполнение того или иного исследования, и, наоборот, в ходе научного исследования может возникнуть потребность и в конструировании нового прибора и в проектировании научного эксперимента.
Такая взаимосвязь приводит к тому, что на самом деле «чистых» АСНИ и САПР не бывает: в каждой из них можно найти общие элементы. С повышением их интеллектуальности они сближаются. В конечном счете и те и другие должны представлять собой экспертную систему, ориентированную на решение задач конкретной области.
Системы САПР применяются не только для проектирования и разработки чертежей, но и для создания математических трёхмерных моделей, по которым разрабатываются программы для станков с числовым программным управлением (ЧПУ), что значительно сокращают время, в отличие от старых пакетов, в которых требовалось вводить движения заранее выбранных инструментов. Новые системы не требуют выбора инструмента разработчиком, т.к. они сами предлагают несколько видов наиболее подходящих инструментов.
III. Закрепление.
Вопросы учащимся:
В каких областях применяется САПР?
Какие задачи решают компьютеры в АСНИ?
IV. Итог урока.
V. Домашнее задание
Урок. 3
Тема: Базы знаний и экспертные системы.
Цель:
Образовательные: - дать понятия база знании и экспертные системы и области их применения.
Развивающие: - развитие познавательных интересов, навыков работы с компьютером, самоконтроля, умения конспектировать.
Воспитательные: - воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, аккуратности, дисциплинированности, усидчивости.
Оборудование: интерактивная доска, презентация к уроку, электронный учебник, компьютер.
План урока.
I. Орг. момент.
II. Теоретическая часть.
III. Закрепление.
IV. Итог урока.
V. Домашнее задание
Ход урока
I. Орг. момент.
Приветствие, проверка присутствующих. Объяснение хода урока.
Теоретическая часть.
База знаний (knowledge base) — совокупность знаний, относящихся к некоторой предметной области и формально представленных таким образом, чтобы на их основе можно было осуществлять рассуждения.
Базы знаний чаще всего используются в контексте экспертных систем, где с их помощью представляются навыки и опыт экспертов, занятых практической деятельностью в соответствующей области (например, в медицине или в математике).
Обычно база знаний представляет собой совокупность правил вывода.
Экспертная система — это комплекс компьютерного программного обеспечения, помогающий человеку принимать обоснованные решения. Экспертные системы используют информацию, полученную заранее от экспертов — людей, которые в какой-либо области являются лучшими специалистами.
Экспертные системы должны:
хранить знания об определенной предметной области (факты, описания событий и закономерностей);
уметь общаться с пользователем на ограниченном естественном языке (т.е.задавать вопросы и понимать ответы);
обладать комплексом логических средств для выведения новых знаний, выявления закономерностей, обнаружения противоречий;
ставить задачу по запросу, уточнять её постановку и находить решение;
объяснять пользователю, каким образом получено решение.
Желательно также, чтобы экспертная система могла:
сообщать такую информацию, которая повышает доверие пользователя к экспертной системе;
«рассказывать» о себе, о своей собственной структуре.
Экспертные системы могут использоваться в различных областях — медицинской диагностике, при поиске неисправностей, разведке полезных ископаемых, выборе архитектуры компьютерной системы и т.д.

Классификация экспертных систем
Экспертные системы являются одним из основных приложений искусственного интеллекта. Искусственный интеллект – это один из разделов информатики, в котором рассматриваются задачи аппаратного и программного моделирования тех видов человеческой деятельности, которые считаются интеллектуальными.
Результаты исследований по искусственному интеллекту используются в интеллектуальных системах, которые способны решать творческие задачи, принадлежащие конкретной предметной области, знания о которой хранятся в памяти (базе знаний) системы. Системы искусственного интеллекта ориентированы на решение большого класса задач, к которым относятся так называемые частично структурированные или неструктурированные задачи (слабо формализуемые или неформализуемые задачи).
Информационные системы, используемые для решения частично структурированных задач, подразделяются на два вида:
Создающие управленческие отчеты (выполняющие обработку данных: поиск, сортировку, фильтрацию). Принятие решения осуществляется на основе сведений, содержащихся в этих отчетах.
Разрабатывающие возможные альтернативы решения. Принятие решения сводится к выбору одной из предложенных альтернатив.
Информационные системы, разрабатывающие альтернативы решений, могут быть модельными или экспертными:
Модельные информационные системы предоставляют пользователю модели (математические, статистические, финансовые и т.д.), которые помогают обеспечить выработку и оценку альтернатив решения.
Экспертные информационные системы обеспечивают выработку и оценку возможных альтернатив пользователем за счет создания систем, основанных на знаниях, полученных от специалистов - экспертов.
Экспертные системы - это программы для компьютеров, аккумулирующие знания специалистов - экспертов в конкретных предметных областях, которые предназначены для получения приемлемых решений в процессе обработки информации. Экспертные системы трансформируют опыт экспертов в какой-либо конкретной отрасли знаний в форму эвристических правил и предназначены для консультаций менее квалифицированных специалистов.
Известно, что знания существуют в двух видах: коллективный опыт, личный опыт. Если предметная область представлена коллективным опытом (например, высшая математика), то эта предметная область не нуждается в экспертных системах. Если в предметной области большая часть знаний является личным опытом специалистов высокого уровня и эти знания являются слабоструктурированными, то такая область нуждается в экспертных системах. Современные экспертные системы нашли широкое применение во всех сферах экономики.
База знаний является ядром экспертной системы. Переход от данных к знаниям является следствием развития информационных систем. Для хранения данных применяются базы данных, а для хранения знаний – базы знаний. В базе данных, как правило, хранятся большие массивы данных с относительно небольшой стоимостью, а в базах знаний хранятся небольшие по объему, но дорогие информационные массивы.
База знаний – это совокупность знаний, описанных с использованием выбранной формы их представления. Наполнение базы знаний является одной из самых сложных задач, которая связана с выбором знаний их формализацией и интерпретацией.
Экспертная система состоит из:
- базы знаний (в составе рабочей памяти и базы правил), предназначенной для хранения исходных и промежуточных фактов в рабочей памяти (ее еще называют базой данных) и хранения моделей и правил манипулирования моделями в базе правил
- решателя задач (интерпретатора), который обеспечивает реализацию последовательности правил для решения конкретной задачи на основе фактов и правил, хранящейся в базах данных и базах знаний
- подсистемы пояснения, позволяет пользователю получить ответы на вопрос: «Почему система приняла такое решение?»
- подсистемы приобретения знаний, предназначенной как для добавления в базу знаний новых правил, так и модификации имеющихся правил.
- интерфейса пользователя, комплекса программ, реализующих диалог пользователя с системой на стадии ввода информации, и получения результатов.
Экспертные системы отличаются от традиционных систем обработки данных тем, что в них, как правило, используется символьный способ представления, символьный вывод и эвристический поиск решений. Для решения слабо формализуемых или неформализуемых задач более перспективными являются нейронные сети или нейрокомпьютеры.
Основу нейрокомпьютеров составляют нейронные сети – иерархические организованные параллельные соединения адаптивных элементов – нейронов, которые обеспечивают взаимодействие с объектами реального мира так же, как и биологическая нервная система.
Большие успехи использования нейросетей достигнуты при создании самообучающихся экспертных систем. Сеть настраивают, т.е. обучают, пропуская через нее все известные решения и добиваясь получения требуемых ответов на выходе. Настройка состоит в подборе параметров нейронов. Часто используют специализированную программу обучения, которая занимается обучением сети. После обучения система готова к работе.
Если в экспертную систему ее создатели предварительно закладывают знания в определенной форме, то в нейронных сетях неизвестно даже разработчикам, как формируются знания в ее структуре в процессе обучении и самообучении, т.е. сеть представляет собой «черный ящик».
Нейрокомпьютеры, как системы искусственного интеллекта, являются весьма перспективными и могут бесконечно совершенствоваться в своем развитии. В настоящее время системы искусственного интеллекта в форме экспертных систем и нейронных сетей находят широкое применение при решении финансово – экономических проблем.
III. Закрепление.
Вопросы учащимся:
Для чего используются базы знаний?
Какими должны быть экспертные системы?
IV. Итог урока.
V. Домашнее задание
Урок. 4
Тема: Использование компьютеров в административном
управлении.
Цель:
Образовательные: - ознакомить учащихся с основными направлениями использования компьютерной техники в административном управлении и в современных офисах.
Развивающие: - развитие познавательных интересов, навыков работы с компьютером, самоконтроля, умения конспектировать
Воспитательные: - воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, аккуратности, дисциплинированности, усидчивости.
Оборудование: интерактивная доска, презентация к уроку, электронный учебник, компьютер.
План урока.
I. Орг. момент.
II. Теоретическая часть.
III. Закрепление.
IV. Итог урока.
V. Домашнее задание
Ход урока
I. Орг. момент.
Приветствие, проверка присутствующих. Объяснение хода урока.
Теоретическая часть.
Основные применения компьютеров в административном управлении следующие.
Электронный офис. Это система автоматизации работы учреждения, основанная на использовании компьютерной техники. В нее обычно входят такие компоненты, как:
• текстовые редакторы;
• интегрированные пакеты программ;
• электронные таблицы;
• системы управления базами данных;
• графические редакторы и графические библиотеки (для получения диаграмм, схем, графиков и др.);
• электронные записные книжки;
• электронные календари с расписанием деловых встреч, заседаний и др.;
• электронные картотеки, обеспечивающие каталогизацию и поиск документов (писем, отчетов и др.) с помощью компьютера;
• автоматические телефонные справочники, которые можно листать на экране, установить курсором нужный номер и соединиться.
Более подробно многие из перечисленных компонент описаны в главе
«Программное обеспечение».
Автоматизация документооборота с использованием специальных электронных устройств:
• адаптера (лат. adaptare — приспособлять) связи с периферийными
устройствами, имеющего выход на телефонную линию;
• сканера (англ. scan — поле зрения) для ввода в компьютер документов — текстов, чертежей, графиков, рисунков, фотографий.
Электронная почта. Это система пересылки сообщений между пользователями вычислительных систем, в которой компьютер берет на себя все функции по хранению и пересылке сообщений. Для осуществления такой пересылки отправитель и получатель не обязательно должны одновременно находиться у дисплеев и не обязательно должны быть подключены к одному компьютеру.
Отправитель сообщения прежде всего запускает программу отправки почты и создает файл сообщения. Затем это сообщение передается в систему пересылки сообщений, которая отвечает за его доставку адресатам. Спустя некоторое время сообщение доставляется адресату и помещается в его «почтовый ящик», размещенный на магнитном диске. Затем получатель запускает программу, которая извлекает полученные сообщения, заносит их в архив и т.п.
Система контроля исполнения приказов и распоряжений.
Система телеконференций. Это основанная на использовании компьютерной техники система, позволяющая пользователям, несмотря на их взаимную удаленность в пространстве, а иногда, и во времени, участвовать в совместных мероприятиях, таких, как организация и управление сложными проектами.
Пользователи обеспечиваются терминалами (обычно это дисплеи и клавиатуры ), подсоединенными к компьютеру, которые позволяют им связываться с другими членами группы. Для передачи информации между участниками совещания используются линии связи.
Работа системы регулируется координатором, в функции которого входит организация работы участников совещания, обеспечение их присутствия на совещании и передача сообщаемой ими информации другим участникам совещания.
В некоторых системах телеконференцсвязи участники имеют возможность «видеть» друг друга, что обеспечивается подсоединенными к системам телевизионными камерами и дисплеями.
Каким бы ни был Ваш офис: компактным из-за высокой аренды или просторным в стиле деловой Уолл-стрит, узкоспециализированным или многофункциональным, разделенным на многочисленные кабинеты с рабочими группами внутри, - в любом случае он нуждается в комплектации качественным и производительным компьютерным оборудованием.
В последние годы электронный документооборот развивался стремительными темпами, и казалось, что совсем скоро печатные страницы уйдут в прошлое. Но этого не произошло из-за многочисленных сдерживающих факторов. Оказалось, что людям куда привычнее и комфортнее воспринимать информацию со страниц документа, который они держат в руках, чем с монитора компьютера или ноутбука. Стандартный бумажный вариант нужен для предоставления документов в различные официальные инстанции, для демонстрационных и рекламных нужд. В связи с этим офис должен быть оборудован не только необходимым количеством рабочих станций, но также техникой для работы с бумажными носителями: копирами, принтерами, сканерами, МФУ.
Для экономии финансовых затрат, улучшения управления и контроля, а также в целях повышения производительности все компьютеры организации или предприятия объединяют в локальную сеть. ЛВС небольшого офиса обычно состоит из бюджетной версии сервера, обладающего достаточным запасом мощности, некоторого числа рабочих станций, профессионального копировального устройства или МФУ с возможностью удаленного доступа. Обязательным условием является подключение компьютеров к Интернету, который сегодня является средством общения с клиентами и важным рабочим инструментом, обеспечивающим оперативный доступ к любой необходимой информации.
Кто-то, возможно, возразит, что комплектация офиса современными компьютерными средствами - это прямой путь к убыткам, ведь теперь сотрудники вместо того, чтобы выполнять свои непосредственные обязанности и поручения руководства примутся самозабвенно играть по сети, общаться с друзьями в социальных сетях или при помощи Интернет-пейджеров, заведут себе блоги или станут днями напролет скачивать музыку и фильмы. В конечном итоге это приведет к заражению рабочих станций вирусами и выходу из строя дорогостоящей техники.
Но все эти проблемы станут абсолютно несостоятельными и надуманными при появлении в офисе грамотного специалиста - системного администратора, который ограничит доступ некоторых пользователей к определенным Интернет-ресурсам, к конфиденциальной информации на сервере компании, запретит использование мультимедийных и других развлекательных приложений, а также установит на каждый компьютер локальной сети офиса антивирусную программу.
В случае, если сотрудники не пожелают так легко сдаться и продолжат с достойным лучшего применения упорством бороться с наложенными ограничениями, можно воспользоваться проверенным средством и довести до их сведения "секретную" информацию о том, что с недавнего времени на каждом компьютере установлена система контроля, которая каждые 20-30 секунд делает и сохраняет скриншот. Такие программы - не выдумка писателей-фантастов, они действительно существуют, но вот устанавливать их зачастую нет никакой необходимости, так как одно упоминание о таком средстве обычно отбивает у сотрудников всякое желание развлекаться в рабочее время.
Если не поможет и этот способ, то дело, скорее всего, вовсе не в появлении компьютеров, а в отсутствии мотивации у работников, с чем и нужно бороться.
Сегодняшний ассортимент компьютерной продукции весьма многообразен и позволяет найти индивидуальное решение для каждой компании, исходя из финансовой составляющей и технических требований, вызванных спецификой ее деятельности.
Сотрудник будет проводить за своим компьютером, как минимум, несколько часов в день, поэтому важными критериями выбора техники являются ее эргономичность и удобство использования. Непродуманное с точки зрения комфорта оборудование вызывает раздражение, стресс и усталость, которые быстро приводят к снижению производительности, а спустя некоторое время могут обернуться серьезными проблемами со здоровьем.
В зависимости от требований дизайна внешний вид современных системных блоков, мониторов, ноутбуков и другой специальной техники может быть как максимально незаметным и сдержанным, так и ярким, эффектным, подчеркивающим творческую направленность компании.
III. Закрепление.
Вопросы учащимся:
Назовите основные компоненты компьютерных офисных технологий.
Какие преимущества имеет электронная почта по сравнению с обычной почтой?
Перечислите основные компоненты автоматизированного офиса.
IV. Итог урока.
V. Домашнее задание
Урок. 5
Тема: Применение компьютеров в обучении.
Цель:
Образовательные:- рассказать об основных возможностях применения компьютеров в различных областях образования
Развивающие: - развитие познавательных интересов, навыков работы с компьютером, самоконтроля, умения конспектировать.
Воспитательные: - воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, аккуратности, дисциплинированности, усидчивости.
Оборудование: интерактивная доска, презентация к уроку, электронный учебник, компьютер.
План урока.
I. Орг. момент.
II. Теоретическая часть.
III. Закрепление.
IV. Итог урока.
V. Домашнее задание
Ход урока
I. Орг. момент.
Приветствие, проверка присутствующих. Объяснение хода урока.
Теоретическая часть.
Процесс подготовки квалифицированных специалистов длителен и сложен. Обучение в средней школе и затем в вузе занимает почти треть продолжительности жизни человека.
К тому же в современном информационном обществе знания очень быстро стареют.
Чтобы быть способным выполнять ту или иную профессиональную деятельность, специалисту необходимо непрерывно пополнять своё образование.
В информационном обществе знать "КАК" важнее, чем
знать "ЧТО".
Поэтому в наше время основная задача среднего и высшего этапов образования состоит не в том, чтобы сообщить как можно больший объем знаний, а в том, чтобы научить эти знания добывать самостоятельно и творчески применять для получения нового знания. Реально это возможно лишь с введением в образовательный процесс
средств новых информационных технологий (СНИТ), ориентированных на реализацию целей обучения и воспитания.
Средства новых информационных технологий — это программно-аппаратные средства и устройства, функционирующие на базе компьютерной техники, а также современные средства и системы информационного обмена, обеспечивающие операции по сбору, созданию, накоплению, хранению, обработке и передачи информации.
Рассмотрим основные перспективные направления использования СНИТ в образовании [52, 53].
1. Автоматизированные обучающие системы (АОС) — комплексы
программно-технических и учебно-методических средств, обеспечивающих активную учебную деятельность. АОС обеспечивают не только обучение конкретным знаниям, но и проверку ответов учащихся, возможность подсказки, занимательность изучаемого материала и др.
АОС представляют собой сложные человеко-машинные системы, в которых объединяется в одно целое ряд дисциплин: дидактика (научно обосновываются цели, содержание, закономерности и принципы обучения); психология (учитываются особенности характера и душевный склад обучаемого); моделирование, машинная графика и др.
Основное средство взаимодействия обучаемого с АОС — диалог. Диалогом с обучающей системой может управлять как сам обучаемый, так и система. В первом случае обучаемый сам определяет режим своей работы с АОС, выбирая способ изучения материала, который соответствует его индивидуальным способностям. Во втором случае методику и способ изучения материала выбирает система, предъявляя обучаемому в соответствии со сценарием кадры учебного материала и вопросы к ним. Свои ответы обучаемый вводит в систему, которая истолковывает для себя их смысл и выдает сообщение о характере ответа. В зависимости от степени правильности ответа, либо от вопросов обучаемого система организует запуск тех или иных путей сценария обучения, выбирая стратегию обучения и приспосабливаясь к уровню знаний обучаемого.
2. Экспертные обучающие системы (ЭОС). Реализуют обучающие функции и содержат знания из определенной достаточно узкой предметной области. ЭОС располагают возможностями пояснения стратегии и тактики решения задачи изучаемой предметной области и обеспечивают контроль уровня знаний, умений и навыков с диагностикой ошибок по результатам обучения.
3. Учебные базы данных (УБД) и учебные базы знаний (УБЗ),
ориентированные на некоторую предметную область. УБД позволяют формировать наборы данных для заданной учебной задачи и осуществлять выбор, сортировку, анализ и обработку содержащейся в этих наборах информации. В УБЗ, как правило, содержатся описание основных понятий предметной области, стратегия и тактика решения задач;
комплекс предлагаемых упражнений, примеров и задач предметной области, а также перечень возможных ошибок обучаемого и информация для их исправления; база данных, содержащая перечень методических приемов и организационных форм обучения.
4. Системы Мультимедиа. Позволяют реализовать интенсивные методы и
формы обучения, повысить мотивацию обучения за счет применения современных средств обработки аудиовизуальной информации, повысить уровень эмоционального восприятия информации, сформировать умения реализовывать разнообразные формы самостоятельной деятельности по обработке информации.
Системы Мультимедиа широко используются с целью изучения процессов различной природы на основе их моделирования. Здесь можно сделать наглядной невидимую обычным глазом жизнь элементарных частиц микромира при изучении физики, образно и понятно рассказать об абстрактных и n-мерных мирах, доходчиво объяснить, как работает
тот или иной алгоритм и т.п. Возможность в цвете и со звуковым сопровождением промоделировать реальный процесс поднимает обучение на качественно новую ступень.
5. Системы <Виртуальная реальность>. Применяются при решении
конструктивно-графических, художественных и других задач, где необходимо развитие умения создавать мысленную пространственную конструкцию некоторого объекта по его графическому представлению; при изучении стереометрии и черчения; в компьютеризированных тренажерах технологических процессов, ядерных установок, авиационного, морского и сухопутного транспорта, где без подобных устройств принципиально невозможно отработать навыки взаимодействия человека с современными
сверхсложными и опасными механизмами и явлениями.
6. Образовательные компьютерные телекоммуникационные сети.
Позволяют обеспечить дистанционное обучение (ДО) — обучение на расстоянии, когда преподаватель и обучаемый разделены пространственно и (или) во времени, а учебный процесс осуществляется с помощью телекоммуникаций, главным образом, на основе средств сети Интернет. Многие люди при этом получают возможность повышать образование на дому (например, взрослые люди, обремененные деловыми и
семейными заботами, молодежь, проживающая в сельской местности или небольших городах). Человек в любой период своей жизни обретает возможность дистанционно получить новую профессию, повысить свою квалификацию и расширить кругозор, причем практически в любом научном или учебном центре мира.
В образовательной практике находят применение все основные виды компьютерных телекоммуникаций: электронная почта, электронные доски объявлений, телеконференции и другие возможности Интернета. ДО предусматривает и автономное использование курсов, записанных на видеодиски, компакт-диски и т.д. Компьютерные телекоммуникации обеспечивают:
• возможность доступа к различным источникам информации через систему Internet и работы с этой информацией;
• возможность оперативной обратной связи в ходе диалога с преподавателем или с другими участниками обучающего курса;
• возможность организации совместных телекоммуникационных проектов, в том числе международных, телеконференций, возможность обмена мнениями с любым участником данного курса, преподавателем, консультантами, возможность запроса информации по любому интересующему вопросу через телеконференции.
• возможность реализации методов дистанционного творчества, таких как участие в дистанционных конференциях, дистанционный <мозговой штурм> сетевых творческих работ, сопоставительный анализ информации в WWW, диктантные исследовательские работы, коллективные образовательные проекты, деловые игры, практикумы, виртуальные экскурсии др.
Совместная работа стимулирует учащихся на ознакомление с разными точками зрения на изучаемую проблему, на поиск дополнительной информации, на оценку получаемых собственных результатов.
Получение качественного профессионального образования представляет собой комплексную проблему, решение которой позволяет отвечать существующим и будущим потребностям и вызовам времени. Одной из составляющих этой проблемы является оценка качества образования.
Одной из основных задач систем общего, среднего и профессионального образования является повышение качества обучения, качества подготовки специалистов. Но при этом оценка качества обучения и качества подготовки специалистов обычно осуществляется по приобретенным в процессе обучения знаниям, сформированным умениям и навыкам. Такая оценка фактически не отражает уровень развития в процессе обучения различных способностей личности, ее личностных и профессиональных качеств. В связи с этим, с позиций системного психолого-педагогического подхода предлагается оценивать качество обучения и качество подготовки специалистов в среднем учебном заведении по уровню развития их интеллекта (вербального и невербального) и по сформированности психологической системы деятельности – психологической готовности к деятельности в последующей образовательной системе или в профессиональной деятельности [1].
В соответствии с созданной психолого-педагогической концепцией, повышение качества обучения выпускников общеобразовательных школ, качества подготовки специалистов в средних и высших учебных заведениях может быть обеспечено при применении в учебном процессе образовательной системы трех групп психолого-педагогических технологий: исследования, проектирования и взаимодействия – организации учебного процесса. Эффективность этих технологий может быть достигнута, если учебный процесс организован с учетом индивидуально-психологических особенностей учащихся, студентов, их склонностей к предметной, профессиональной деятельности [2].
Примером таких эффективных педагогических технологий является использование интерактивного обучения и компьютерных технологий. При интерактивной технологии (от англ. interation – взаимодействие) обучение построено на взаимодействии учащегося с учебным окружением, учебной средой, которая служит областью осваиваемого опыта.
Под средствами компьютерных технологий будем понимать программно-аппаратные средства и устройства, функционирующие на базе микропроцессорной, вычислительной техники, а также современные средства и системы информационного обмена, обеспечивающие операции по сбору, продуцированию, накоплению, хранению, обработке, передаче информации.
Основным методом использования интерактивной технологии является интерактивный диалог, который представляет собой взаимодействие пользователя с программной системой. Программная система характеризуется в отличие от диалогового, предполагающего обмен текстовыми командами (запросами) и ответами (приглашениями), реализацией более развитых средств ведения диалога (например, возможность задавать вопросы в произвольной форме, с использованием "ключевого" слова, в форме с ограниченным набором символов). При этом обеспечивается возможность выбора вариантов содержания учебного материала, режима работы.
При использовании интерактивной технологии учащийся становится полноправным участником учебного процесса, его опыт служит основным источником учебного познания. Педагог (ведущий) не даёт готовых знаний, но побуждает участников к самостоятельному поиску. По сравнению с традиционным обучением в интерактивном обучении меняется взаимодействие педагога и учащегося: активность педагога уступает место активности учащихся, а задачей педагога становится создание условий для их инициативы. Педагог отказывается от роли своеобразного фильтра, пропускающего через себя учебную информацию, и выполняет функцию помощника в работе, одного из источников информации.
В рамках использования в обучении студентов интерактивной технологии предполагается решение следующих задач:
знакомство с принципами работы устройств визуального отображения информации;
приобретение навыков рационального подбора комплекта оборудования и технологий при решении практических презентационных задач;
овладение практикой использования различных интерактивных презентационных технологий;
изучение областей применения различных интерактивных презентационных технологий.
В настоящее время особое внимание уделяется методам обучения некоторым предметам с использованием компьютерных технологий. Использование таких технологий в учебном процессе позволяет повысить качество и эффективность подготовки специалистов, дает возможность осуществлять дифференцированный подход к обучению студентов с учетом их индивидуальных особенностей. Средства компьютерных технологий позволяют осуществлять взаимодействие между преподавателем и студентом в диалоговом режиме. Такое взаимодействие облегчает процесс обмена информацией. Сочетание традиционных методов и средств обучения с компьютерными технологиями способствует повышению успеваемости студентов, стимулирует развитие самостоятельной работы.
Профессиональные знания, полученные студентами при использовании интерактивных и компьютерных технологий, дадут возможность:
разрабатывать и проектировать интерактивные информационные приложения в различных областях;
быть постановщиком компьютерных задач педагогического профиля и управлять коллективом профессиональных пользователей информационных приложений;
эксплуатировать и модернизировать информационные приложения;
применять компьютерные технологии в профессиональной деятельности .
В применении компьютерных технологий в обучении решающее значение имеет, какие именно функции обучающей деятельности выполняет обучающее устройство. При этом строится модель решения дидактических задач, охватывающих законченный фрагмент обучения, который включает изложение нового материала, постановку учебной задачи, контроль над правильностью ее решения и оказание помощи учащимся. Подобные действия доступны только интеллектуальной обучающей системе.
Основными характеристиками применения компьютерных технологий являются возможность дифференциации и индивидуализации обучения, а также возможность развития творческой познавательной активности учащихся.
Внедрение в образовании компьютерных технологий повышает общий уровень учебного процесса, усиливает мотивацию обучения и познавательную активность учащихся, постоянно поддерживает учителей в состоянии творческого поиска дидактических новаций. Компьютеры в образовании постепенно превращаются из инструмента для преподавания курса информатики в мощное средство развития всего образовательно-воспитательного комплекса.
Основным методом обучения учащихся компьютерным технологиям является информационное моделирование, состоящее из следующих этапов-элементов:
1) постановка задачи;
2) построение модели;
3) разработка алгоритма;
4) исполнение алгоритма;
5) анализ результатов решения задачи и формулировка выводов;
6) возврат к предыдущим этапам при неудовлетворительном решении задачи.
Использование компьютерных технологий актуализирует проблему рационального сочетания продуктивных и репродуктивных методов обучения. Некоторые исследователи считают репродуктивные методы не соответствующими самой сути современных теорий обучения как развития личности. Но при использовании компьютерных технологий формальный компонент процесса обучения игнорировать невозможно, следовательно, невозможно и избежать использования репродуктивных методов с их однозначным пониманием и усвоением учебной информации, точным воспроизведением способов действий. С другой стороны, если рассматривать компьютерное обучение как творческое взаимодействие субъектов в дидактической компьютерной среде, то можно предположить, что все связанное с обслуживанием взаимодействия субъектов является вспомогательным, второстепенным, а потому должно воспроизводиться на репродуктивном уровне.
Мы определили основные направления использования в образовании интерактивных и компьютерных технологий:
Совершенствование методологии образования путем разработки и внедрения компьютерных форм обучения, контроля знаний, получения индивидуальных заданий, моделирования изучаемых процессов, проведения эксперимента, анализа и обработки результатов эксперимента (в том числе в режиме удаленного доступа).
Информатизация имеющегося учебного и научного лабораторного оборудования на базе современных средств и технологий.
Разработка нового поколения учебной техники с использованием компьютерных моделей, анимации и физического моделирования исследуемых объектов, процессов и явлений.
Создание системы удаленного доступа к ресурсам базовых образовательных центров и через них к ведущим учебным и научным лабораторно-исследовательским центрам России и мира [4].
При использовании в обучении компьютерных и интерактивных технологий студентам предоставляется возможность проявить самостоятельность и творческий подход к выбору способов поиска информации в соответствии с имеющимися и полученными на занятиях умениями.
Компьютерные и интерактивные технологии развивают идеи программированного обучения, открывают совершенно новые, еще не исследованные технологические варианты обучения, связанные с уникальными возможностями современных компьютеров и телекоммуникаций.
III. Закрепление.
Вопросы учащимся:
В чем суть процесса информатизации образования?
Какие задачи решаются с помощью автоматизированных обучающих систем?
Что такое дистанционное обучение?
Назовите основные перспективные направления использования СНИТ в образовании.
IV. Итог урока.
V. Домашнее задание
Урок. 6
Тема: Применение компьютеров в управлении
технологическими процессами.
Цель:
Образовательные:- рассказать об основных направлениях применения компьютерной технологии в производстве и в управлении технологическими процессами.
Развивающие: - развитие познавательных интересов, навыков работы с компьютером, самоконтроля, умения конспектировать.
Воспитательные: - воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, аккуратности, дисциплинированности, усидчивости.
Оборудование: интерактивная доска, презентация к уроку, электронный учебник, компьютер.
План урока.
I. Орг. момент.
II. Теоретическая часть.
III. Закрепление.
IV. Итог урока.
V. Домашнее задание
Ход урока
I. Орг. момент.
Приветствие, проверка присутствующих. Объяснение хода урока.
Теоретическая часть.
Основных применений два:
• в гибких автоматизированных производствах (ГАП);
• в контрольно-измерительных комплексах.
В гибких автоматизированных производствах компьютеры (или
микропроцессоры) решают следующие задачи:
• управление механизмами;
• управление технологическими режимами;
• управление промышленными роботами.
Применение компьютеров в управлении технологическими процессами оправдано тогда, когда существует потребность в частых изменениях реализуемых функций. Пример гибких автоматизированных производств — заводы-роботы в Японии.
Одной из новых областей является создание на основе персональных компьютеров контрольно-измерительной аппаратуры, с помощью которой можно проверять изделия
прямо на производственной линии.
В развитых странах налажен выпуск программного обеспечения и специальных сменных плат, позволяющих превращать компьютер в высококачественную измерительную и испытательную систему.
Компьютеры, оснащенные подобным образом, могут использоваться в качестве запоминающих цифровых осциллографов, устройств сбора данных, многоцелевых измерительных приборов.
Применение компьютеров в качестве контрольно-измерительных приборов более эффективно, чем выпуск в ограниченных количествах специализированных приборов с вычислительными блоками.
Автоматизированное рабочее место (АРМ, рабочая станция) — место оператора, которое оборудовано всеми средствами, необходимыми для выполнения определенных функций.
В системах обработки данных и учреждениях обычно АРМ — это дисплей с клавиатурой, но может использоваться также и принтер, внешние запоминающее устройство и др.
ЭВМ прочно входят в нашу производственную деятельность и в настоящее время нет необходимости доказывать целесообразность использования вычислительной техники в системах управления технологическими процессами, проектирования, научных исследований, административного управления, в учебном процессе, банковских расчетах, здравоохранении, сфере обслуживания и т.д.
При этом последние годы как за рубежом, так и в нашей стране характеризуются резким увеличением производства мини- и микро-ЭВМ (персональные ЭВМ) .
На основе мини и персональных ЭВМ можно строить локальные сети ЭВМ, что позволяет решать сложные задачи по управлению производством.
Исследования показали, что из всей информации, образующейся в организации, 60-80% используется непосредственно в этой же организации, циркулируя между подразделениями и сотрудниками, и только оставшаяся часть в обобщенном виде поступает в министерства и ведомства. Это значит, что средства вычислительной техники, рассредоточенные по подразделениям и рабочим местам, должны функционировать в едином процессе, а сотрудникам организации должна быть поставлена возможность общения с помощью абонентских средств между собой, с единым или распределенным банком данных. Одновременно должна быть обеспечена высокая эффективность использования вычислительной техники.
Решению этой задачи в значительной степени способствовало появление микроэлектронных средств средней и большой степени интеграции, персональных ЭВМ, оборудования со встроенными микропроцессорами.
Сегодня технологические процессы постоянно усложняются, а агрегаты, реализующие их, делаются все более мощными. Например, в энергетике действуют энергоблоки мощностью 1000-1500 МВт, установки первичной переработки нефти пропускают до 6 млн. т. сырья в год, работают доменные печи объемом 3.5-5 тыс. кубометров, создаются гибко перестраиваемые производственные системы в машиностроении.
Человек не может уследить за работой таких агрегатов и технологических комплексов и тогда на помощь ему приходит АСУ ТП. В АСУ ТП за работой технологического комплекса следят многочисленные датчики-приборы, изменяющие параметры технологического процесса (например, температуру и толщину прокатываемого металлического листа) , контролирующие состояние оборудования (температуру подшипников турбины) или определяющие состав исходных материалов и готового продукта. Таких приборов в одной системе может быть от нескольких десятков до нескольких тысяч.
Датчики постоянно выдают сигналы, меняющиеся в соответствии с измеряемым параметрам (аналоговые сигналы) , в устройство связи с объектом (УСО) ЭВМ. В УСО сигналы преобразуются в цифровую форму и затем по определенной программе обрабатываются вычислительной машиной.
ЭВМ сравнивает полученную от датчиков информацию с заданными результатами работы агрегата и вырабатывает управляющие сигналы, которую через другую часть УСО поступают на регулирующие органы агрегата. Например, если датчики подали сигнал, что лист прокатного стана выходит толще, чем предписано, то ЭВМ вычислит, на какое расстояние нужно сдвинуть валки прокатного стана и подаст соответствующий сигнал на исполнительный механизм, который переместит валки на требуемое расстояние.
Системы, в которых управление ходом процесса осуществляется подобно сказанному выше без вмешательства человека, называются автоматическими. Однако, когда не известны точные законы управления человек вынужден брать управление (определение управляющих сигналов) на себя (такие системы называются автоматизированными) . В этом случае ЭВМ представляет оператору всю необходимую информацию для управления технологическим процессом при помощи дисплеев, на которых данные могут высвечиваться в цифровом виде или в виде диаграмм, характеризующих ход процесса, могут быть представлены и технологические схемы объекта с указанием состояния его частей. ЭВМ может также "подсказать" оператору некоторые возможные решения.
Чем сложнее объект управления, тем производительнее, надежнее, требуется для АСУ ТП вычислительная машина. Чтобы избежать все увеличивающегося наращивания мощности ЭВМ сложные системы стали строить по иерархическому принципу. Как правило, в сложный технологический комплекс входит несколько относительно автономных агрегатов, например, в энергоблок тепловой электростанции входит парогенератор (котел) , турбина и электрогенератор. В иерархической системе для каждой составной части создается своя локальная система управления, как правило, автоматическая на базе микропроцессорной техники. Теперь, чтобы все части работали как единый энергоблок, необходимо скоординировать работу локальных систем. Это осуществляется ЭВМ, устанавливаемой на пульте управления блоком. Для этого уже потребуется небольшая вычислительная машина.
Автоматизация с применением ЭВМ установок первичной переработки нефти ЭЛОУ-АВТ6 обеспечивает увеличение выхода светлых нефтепродуктов (бензина, керосина, дизельного топлива) на 30 тыс. т. в год за счет оптимизации ведения технологического процесса.
Большой эффект в машиностроении дают гибкие производственные системы (ГПС) , состоящие из стыков с числовым программным управлением, автоматизированных складских и транспортных систем, управляемых при помощи ЭВМ. Создание ГПЦ цеха на Днепропетровском электровозостроительном заводе позволило в 3.3 раза повысить производительность труда, высвободить 83 человека и сократить парк станков на 53 единицы. Кратко остановимся на основах организации и принципах построения гибких производственных систем.
ОСНОВЫ ОРГАНИЗАЦИИ ГПС Гибкая производственная система - совокупность в разных сочетаниях технологического оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ) , роботизированных технологических комплексов, гибких производственных модулей и систем обеспечения их функционирования в автоматическом режиме в течение заданного интервала времени. Она обладает свойством автоматизированной переналадки при производстве изделий произвольной номенклатуры.
По организационной структуре ГПС имеют следующие уровни: - гибкая автоматизированная линия (ГАЛ) - гибкий автоматизированный участок или гибкий производственный комплекс (ГАУ или ГПК) - гибкий автоматизированный цех (ГАЦ) .
Гибкая автоматизированная линия - гибкая производственная система, в которой технологическое оборудование расположено в принятой последовательности технологических операций.
Гибкий автоматизированный участок - гибкая производственная система, функционирующая по технологическому маршруту, в котором предусмотрена возможность изменения последовательности использования технологического оборудования. Обе эти системы (ГАЛ и ГАУ) могут содержать отдельно функционирующие единицы технологического оборудования.
Гибкий автоматизированный цех - гибкая автоматизированная система, представляющая собой в различных сочетаниях совокупность гибких автоматизированных линий, роботизированных технологических линий, гибких автоматизированных участков, роботизированных технологических участков для изготовления изделий заданной номенклатуры.
III. Закрепление.
Вопросы учащимся:
Назовите основные области применения компьютеров в производстве.
Что такое АРМ?
IV. Итог урока.
V. Домашнее задание
Урок. 7
Тема: Применение компьютеров в медицине.
Цель:
Образовательные: - довести до сведения учащихся о том что, применение компьютеров переводит медицину на иной, более высокий качественный уровень и способствует дальнейшему повышению уровня и качества жизни.
Развивающие: - развитие познавательных интересов, навыков работы с компьютером, самоконтроля, умения конспектировать.
Воспитательные: - воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, аккуратности, дисциплинированности, усидчивости.
Оборудование: интерактивная доска, презентация к уроку, электронный учебник, компьютер.
План урока.
I. Орг. момент.
II. Теоретическая часть.
III. Закрепление.
IV. Итог урока.
V. Домашнее задание
Ход урока
I. Орг. момент.
Приветствие, проверка присутствующих. Объяснение хода урока.
Теоретическая часть.
Врачи используют компьютеры для многих важных применений. Назовем некоторые из них.
Компьютерная аппаратура широко используется при постановке диагноза, проведении обследований и профилактических осмотров. Примеры компьютерных
устройств и методов лечения и диагностики:
компьютерная томография и ядерная медицинская
диагностика — дают точные послойные изображения структур внутренних органов;
ультразвуковая диагностика и зондирование —
используя эффекты взаимодействия падающих и отраженных ультразвуковых волн, открывает бесчисленные возможности для получения
изображений внутренних органов и исследования их состояния;
микрокомпьютерные технологии рентгеновских исследований — запомненные в цифровой форме рентгеновские снимки могут быть быстро и
качественно обработаны, воспроизведены и занесены в архив для сравнения с последующими снимками этого пациента;
задатчик (водитель) сердечного ритма;
устройства дыхания и наркоза;
лучевая терапия с микропроцессорнымуправлением — обеспечивает возможность применения более надежных и щадящих методов облучения;
устройства диагностики и локализации почечных и желчных камней, а также контроля процесса их разрушения при помощи наружных ударных волн (литотрипсия);
лечение зубов и протезирование с помощью компьютера;
системы с микрокомпьютерным управлением для интенсивного медицинского контроля пациента.
Компьютерные сети используются для пересылки сообщений о донорских органах, в которых нуждаются больные, ожидающие операции трансплантации.
Банки медицинских данных позволяют медикам быть в курсе последних научных и практических достижений.
Компьютеры позволяют установить, как влияет загрязненность воздуха на заболеваемость населения данного района. Кроме того, с их помощью можно изучать влияние ударов на различные части тела, в частности, последствия удара при автомобильной катастрофе для черепа и позвоночника человека.
Компьютерная техника используется для обучения медицинских работников практическим навыкам. На этот раз компьютер выступает в роли больного, которому требуется немедленная помощь. На основании симптомов, выданных компьютером, обучающийся должен определить курс лечения. Если он ошибся, компьютер сразу показывает это.
Компьютеры используются для создания карт, показывающих скорость распространения эпидемий.
Компьютеры хранят в своей памяти истории болезней пациентов, что освобождает врачей от бумажной работы, на которую уходит много времени, и позволяет больше времени уделять самим больным.
На рисунках показано, как организуется работа в полностью компьютеризированном отделении лечебного учреждения.

Применение компьютеров переводит медицину на иной, более высокий качественный уровень и способствует дальнейшему повышению уровня и качества жизни.
За последние 20 лет уровень применения компьютеров в медицине чрезвычайно возрос. Практическая медицина становится все более и более автоматизированной.
Сложные современные исследования в медицине не мыслимы без применения вычислительной техники. К таким исследованиям можно отнести компьютерную томографию, томографию с использованием явления ядерно-магнитного резонанса, ультрасонографию, исследования с применением изотопов. Количество информации, которое получается при таких исследованиях, так огромно, что без компьютера человек был бы неспособен ее воспринять и обработать.
Компьютерная томография представляет собой метод рентгенографического исследования, позволяющий при помощи специальной технологии получать рентгенограммы человеческого тела по слоям и удерживать эти снимки в памяти компьютера после специальной обработки; она дает возможность установить локализацию патологического процесса, оценить результаты лечения, в том числе лучевой терапии, выбрать подходы и объем оперативного вмешательства. Для этой цели используются специальные аппараты с вращающейся рентгеновской трубкой, которая перемещается вокруг неподвижного объекта, “построчно” обследуя все тело или его часть. Так как органы и ткани человека поглощают рентгеновское излучение в неравной степени, изображения их выглядят в виде “штрихов” – установленного ЭВМ коэффициента поглощения для каждой точки сканируемого слоя.
Компьютерные томографы позволяют выделить слои от 2 до 10 мм при скорости сканирования одного слоя 2–5 секунд с моментальным воспроизведением изображения в черно-белом или цветном варианте.
Очень важным в последнее время становится использование в медицине компьютеров, объединенных в компьютерные сети при помощи специальных кабелей или телефонных каналов. Такие компьютерные сети позволяют очень эффективно производить обмен данными между удаленными друг от друга компьютерами. В рамках российского Министерства здравоохранения и медицинской промышленности функционирует компьютерная сеть MEDNET, которая позволяет упростить сбор статистических медицинских данных по регионам, делать соответствующую обработку, агрегирование данных и составление отчетности. Кроме того, эта сеть может передавать все данные в любые медицинские учреждения, имеющие компьютеры.
В медицине широко применяются экспертные системы, основное назначение которых – медицинская диагностика. Диагностические системы используются для установления связи между нарушениями деятельности организма и их возможными причинами. Наиболее известна экспертная диагностическая система MYCIN, которая предназначена для диагностики и наблюдения. Ее первая версия была разработана в Станфордском университете в середине 70-х годов. В настоящее время эта система ставит диагноз на уровне врача-специалиста. Она имеет расширенную базу знаний, благодаря чему может применяться и в других областях медицины.
Кроме того, сейчас компьютеры помогают больным людям и в повседневной жизни. Уже создано огромное количество устройств, предназначенных для больных и немощных людей, которые управляются компьютерами. Правда, в нашей российской действительности большинством из этих приспособлений обычные люди вряд ли смогут пользоваться... но - будем оптимистами:) - возможно, в не таком уж далеком будущем хотя бы некоторые из этих устройств станут по карману и простому российскому пенсионеру.
III. Закрепление.
Вопросы учащимся:
Какие медицинские технологии и способы лечения стали возможны с развитием компьютерной техники?
Что такое компьютерная томография?
IV. Итог урока.
V. Домашнее задание
Урок. 8
Тема: Как используются компьютеры в торговле?
Цель:
Образовательные: - рассказать как используется компьютерная технология в торговле, что такое электронные деньги.
Развивающие: - развитие познавательных интересов, навыков работы с компьютером, самоконтроля, умения конспектировать.
Воспитательные: - воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, аккуратности, дисциплинированности, усидчивости.
Оборудование: интерактивная доска, презентация к уроку, электронный учебник, компьютер.
План урока.
I. Орг. момент.
II. Теоретическая часть.
III. Закрепление.
IV. Итог урока.
V. Домашнее задание
Ход урока
I. Орг. момент.
Приветствие, проверка присутствующих. Объяснение хода урока.
Теоретическая часть.
В организации компьютерного обслуживания торговых предприятий большое распространение получил так называемый штриховой код (бар-код). Он представляет собой серию широких и узких линий, в которых зашифрован номер торгового изделия.
Этот номер записан на этикетке изделия дважды: в форме двух пятизначных чисел и в виде широких и узких линий. Первые пять цифр указывают фирму-поставщика, а другие пять — номер изделия в номенклатуре выпускаемых данной фирмой товаров.
Для печати штриховых кодов используются специальные приставки на обычных принтерах. Полученные коды считываются с помощью сканеров, преобразуются в электрические импульсы, переводятся в двоичный код и передаются в память компьютера.
Используя штриховой код, компьютер печатает на выдаваемом покупателю чеке название товара и его цену.
Информация о каждом имеющемся в магазине или на складе товаре занесена в базу данных.
По запросу компьютер анализирует:
• количество оставшегося товара;
• правила его налогообложения;
• юридические ограничения на его продажу и др.
Одновременно с подачей сведений о проданном товаре на дисплей кассового аппарата компьютер производит соответствующую коррекцию (уточнение) товарной ведомости.
Обычно программное обеспечение устроено так, что сводная информация о наличии товаров выдается управляющему магазина к концу рабочего дня. Вместе с тем управляющий имеет возможность обновлять данные об изменении цен и поступлении новых партий товаров.
В перспективе торговля, по-видимому, превратится в компьютеризованную продажу товаров по заказам.
То же самое программное обеспечение, которое применяется для организации учета в торговле, можно использовать и для других целей, например для контроля наличия комплектующих изделий на заводской сборочной линии, учета сплавляемых по реке бревен и др.
Что такое электронные деньги?
Одной из важнейших составляющих информатизации становится переход денежно-кредитной и финансовой сферы к электронным деньгам.
Основные направления использования электронных денег следующие:
Торговля без наличных. Оплата производится с использованием кредитных карточек. Имея вместо наличных денег кредитную карточку, покупатель при любой покупке расплачивается не наличными, а автоматически снимает со своего счета в банке нужную сумму денег и пересылает ее на счет магазина. Система торговли без наличных POS (англ. Points of Sale System — система кассовых автоматов) выполняет
следующие функции:
• верификацию кредитных карточек (т.е. удостоверение их подлинности);
• снятие денег со счета покупателя;
• перечисление их на счет продавца.
POS — наиболее массовая и показательная ветвь системы электронных денег. Она способна также обнаруживать малейшие хищения наличных денег и товаров. Сведения на кредитную карточку наносятся методом магнитной записи. В каждую кредитную карточку вставлена магнитная карта — носитель информации. На магнитную карту заранее записываются следующие данные:
• номер личного счета;
• название банка;
• страна;
• категория платёжеспособности клиента;
• размер предоставленного кредита и т.д.
Считается, что сами по себе кредитные карточки экономят 10% расходов на оплату товаров.
Разменные автоматы. Они устанавливаются банками только для своих клиентов, которым предварительно выданы кредитные карточки. Клиент вставляет в автомат кредитную карточку и набирает личный код и сумму, которую он желает иметь наличными. Автомат по банковской сети проверяет правильность кода, снимает указанную сумму со счета клиента и выдает её наличными. Часто несколько банков объединяются и создают общую сеть разменных автоматов.
Банковские сделки на дому. За небольшую месячную плату при наличии дома персонального компьютера и модема вкладчик может связываться через телефонную сеть с компьютеризованными банковскими организациями и получать от них богатый набор услуг.
Встречные зачёты. По всему миру активно внедряются электронные системы потребительского кредита и взаимных расчетов между банками по общему итогу. Такие системы реализуются в виде автоматических клиринговых (англ. clearing — очистка) вычислительных сетей ACH (Automated Clearing House). По сети идут не только банковские документы, но и информация, важная для принятия ответственных финансовых решений.
Оплата устно. Она заключается в оплате счетов по телефону с гарантированным опознаванием кредитора по паролю и голосу. Другой способ состоит в использовании устройства, способного передавать по телефону факсимильные изображения денежных чеков и счетов (факсимильный — от лат. fac simile, — точное воспроизведение подписи,
документа и т.д. графическими средствами).
Наряду с очевидными и очень большими преимуществами с электронными деньгами связаны и сложные проблемы — от финансовых до правовых ("электронные ограбления", перелив электронных денег из одной страны в другую и др.). Электронные деньги есть неизбежный результат научно-технического прогресса в денежно-кредитной сфере.
III. Закрепление.
Вопросы учащимся:
Что такое POS-система? Какие виды услуг предоставляет система электронных денег?
Какие функции выполняет система торговли без наличных?
Как устроена кредитная карточка?
Назовите преимущества и недостатки системы компьютеризированных банковских расчетов.
IV. Итог урока.
V. Домашнее задание
Урок. 9
Тема: Применение компьютеров в сельском хозяйстве.
Цель:
Образовательные: - рассказать о применении компьютерной технологии в различных отраслях сельского хозяйства.Развивающие: развитие познавательных интересов, навыков работы с компьютером, самоконтроля, умения конспектировать.
Воспитательные: - воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, аккуратности, дисциплинированности, усидчивости.
Оборудование: интерактивная доска, презентация к уроку, электронный учебник, компьютер.
План урока.
I. Орг. момент.
II. Теоретическая часть.
III. Закрепление.
IV. Итог урока.
V. Домашнее задание
Ход урока
I. Орг. момент.
Приветствие, проверка присутствующих. Объяснение хода урока.
Теоретическая часть.
Имея компьютер, фермер может легко и быстро рассчитать требуемое для посева количество семян и количество удобрений, спланировать свой бюджет и вести учет домашнего скота. Компьютерные системы могут планировать севооборот, рассчитывать график полива сельхозкультур, управлять подачей корма скоту и выполнять много других полезных функций.
На наших глазах происходит технологическая революция в сельском хозяйстве — компьютеры и индивидуальные микродатчики позволяют контролировать состояние и режим каждого отдельного животного и растения. Это высвобождает значительные материальные и людские ресурсы, резко улучшает качество жизни человека.
В качестве примера приведем портативный компьютер AgGPS 170 компании Trimble, предназначенный для применения в самых тяжелых условиях, сопутствующих сельскохозяйственным работам. Этот компьютер можно использовать как в ручном варианте, так и монтировать в автомобиль. C его помощью можно управлять сельскохозяйственными работами, просматривать карты полей, регистрировать различные данные о состоянии почвы и посаженных сельскохозяйственных культур и др. Основные
характеристики компьютера AgGPS 170:
• полностью герметичный и ударостойкий (выдерживает падение с высоты в 1,2 м);
• функционирует в температурном диапазоне от -30 до +60 градусов Цельсия;
• ресурс работы от батарей — до 40 часов;
• данные сохраняются на съемном картридже памяти;
• работает под управлением ОС MS Windows CE; используется специальное
программное обеспечение для сельского хозяйства;
• с помощью компьютера можно записывать рельеф местности и создавать полевые топографические карты, используя данные геоинформационных систем, вычислять площади полей и обрабатывать статистические данные по полевым работам;
• при соединении с системой разбрызгивателей компьютер может регистрировать данные о применении химикатов и автоматически генерировать соответствующие карты и отчеты;
• с помощью соответствующего ПО возможно регистрировать данные со
считывателей штрих-кодов, датчиков слежения за состоянием окружающей среды и погоды и др.
Представьте себе, что фермер решает вопрос о том, каких из имеющихся у него быков целесообразно оставить для разведения потомства и каких пустить на продажу. Используя микрокомпьютер, он вводит в него различные данные о физическом состоянии животных и тут же получает перечень лучших производителей своего стада. Хотя компьютеры в сельском хозяйстве, скорее исключение, чем правило, тем не менее, многие фермеры отдают им должное как необходимому инструменту. Имея компьютер, фермер может быстро и легко рассчитать требуемое количество семян для посева и количество удобрений. Компьютер помогает также фермеру планировать свой бюджет и вести учёт домашнего скота.
На некоторых фермах применяются сложные электронные системы, управляющие подачей корма скоту. На основе полученной от них информации фермер может сделать заключение о том, что какое-то животное заболело, поскольку оно «лишилось аппетита»: выданная ему порция корма осталась нетронутой.
Осмотр сеялки
Новый электронный программированный монитор сеялки (Programmable
Electronic Drill Monitor) от Tye, отдел AGCO перенес управление сеялкой в тракторную кабину. Он контролирует вал сеялки в двух зерновых ящиках, посылает предупреждение, если уровень зерен низкий и регистрирует площадь земли в акрах, используя Tye акрометр. Электронный
программированный монитор сеялки действителен во всех Tye сеялках серии 2000 Series и на возделывающих землю системах. Его цена - $775.

Химический контроль
DICKEY – ост индийская корпорация объявляет об Управляющем землей (Land Manager) и Управляющем землей II (Land Manager II). Оба созданы для того, чтобы контролировать употребление удобрений, гербицидов, пестицидов, ангидридов аммония и других распылителей, применяющих химикаты.

Система орошения
Билл Кесседи, специалист по сельскохозяйственным культурам в Миссурийском университете, разработал простую проникающую систему, которая позволяет фермерам, использующим тензометр при орошении, узнавать, когда надо включить воду. Тензометр, как говорит Кесседи,
«измеряет количество воды в почве и посылает сигнал о том, что почва сухая.»
Сигнал - это флажок Кесседи. Тензометр – это наполненная водой трубка в почве; как только почва высыхает, уровень воды понижается, создается вакуум и появляется флажок. Кесседи рекомендует использовать запатентованную флажковую систему в различных частях поля, где почва наиболее чувствительна.
«Используйте их на огромных экономически важных частях поля,»-
говорит он.

Всемирные Информационные Системы (ВИС) все больше обращаются к сельскому хозяйству, потому что они делают так, чтобы сложные вещи выглядели лёгкими, говорит Джек Денджермонд, президент Института
систем по исследованию окружающей среды. Выступая в 1997 на Конференции по сельскому хозяйству Чемпейне, Иллинойсе, Данджермонд объясняет, что ВИС предоставляет подробную информацию в
наглядной форме, что позволяет фермерам объединять и анализировать сложную информацию.
Еще немного информации о сельском хозяйстве
GPS Видео Картограф позволяет фермерам и разведчикам урожая добавить геоориентиры к стандартной видео записи.
Система сбора информации о пахотной земле (the infield data collection system) разработанная Red Hen System была представлена в 1997 на
Конференции по сельскому хозяйству. Видео камеры со способностями Lan-C рекомендованы для прямого воспроизведения (записи).
На территории постсоветского пространства в последние десятилетия создано много крупных специализированных животноводческих комплексов, птицефабрик, звероферм, тепличных комбинатов, где производство оснащено современной техникой. Так, на птицефабриках применяются полностью автоматизированные инкубаторы, где автоматически поддерживаются постоянная температура и влажность воздуха, имеются автоматические установки искусственного освещения, продлевающие световой день. Корм птицы также получают из автоматизированных кормушек. А управление всех этих механизмов осуществляется с помощью компьютеров и программных устройств.
На животноводческих фермах оборудованы автоматизированные поточные линии доения коров и первичной обработки молока, приготовления и раздачи кормов. В животноводческих помещениях автоматически создается оптимальный микроклимат: там полностью автоматизированы системы водоснабжения, вентиляции и отопления. В обеспечении работы этого сложного комплекса не последнюю роль играют современные погружные насосы.
Использование автоматизированных систем вентиляции в овощехранилищах и плодохранилищах способствует сохранению сельскохозяйственной продукции.
В теплицах с искусственным климатом даже в северных районах стало возможным круглый год выращивать овощи, фрукты, цветы. Температура, влажность воздуха и почвы поддерживаются на нужном уровне с помощью автоматических компьютеризированных установок искусственного климата. Вентиляция и дополнительное освещение включаются автоматически, обеспечивая растениям оптимальный световой режим и чистоту воздуха.
Большое значение для сельского хозяйства имеет бесперебойное снабжение электроэнергией. В районах, удаленных от линий электропередачи, электроэнергия производится местными гидроэлектрическими или дизель-электрическими станциями, которые полностью автоматизированы: пуск и остановка первичных двигателей, регулировка напряжения в сети, подача топлива, защита от коротких замыканий осуществляются автоматически по заданной программе или по сигналам дистанционного управления.
Системы водоснабжения и орошения также компьютеризированы, что позволяет управлять всем этим сложным комплексом одному человеку, который, не выходя из помещения, может включить или выключить все дождевальные установки и насосные станции на сельскохозяйственных полях; регулировать подачу воды в каналы орошения; менять режим работы установок искусственного климата в теплицах и помещениях животноводческих ферм; включать и отключать отдельные линии в сетях электроснабжения; регулировать вентиляцию и тепловой режим овощехранилищ.
Из всего сказанного видно, что освоение компьютерных технологий открыло перед человечеством обширные перспективы развития во всех возможных сферах его деятельности. Но, несмотря на все достижения, на этой ниве всё ещё остаётся открытым довольно обширное поле для внедрения инноваций.
III. Закрепление.
Вопросы учащимся:
Какие примеры эффективного применения компьютеров в сельском хозяйстве вы можете назвать?
Какие примеры эффективного применения компьютеров на Западе?
IV. Итог урока.
V. Домашнее задание


Пояснительная записка
Разработки уроков подготовлены по учебнику Шауцкова Л.З. «ИНФОРМАТИКА» : учебное пособие для 10-11 кл. общеобразовательных учреждений – 4-у изд. – М.: Просвещение, 2004.

Приложенные файлы

  • docx razrabotki
    Размер файла: 690 kB Загрузок: 1
  • docx fail
    Размер файла: 13 kB Загрузок: 1

Добавить комментарий