Наука как объект компьютеризации
КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ
по дисциплине
«Компьютерные технологии в науке и образовании»
Уровень профессионального образования:высшее образование – магистратура
Направление подготовки: 38.00.00, 38.04.01 «Экономика»
Профиль (специализация) подготовки: 38.04.01_1, «Финансы и кредит»
Квалификация выпускника: 69 магистр
Форма обучения: заочная
Тула 2014
Лекция 1. Введение в дисциплину
План лекции
1. Роль и место дисциплины в структуре магистерской программы. Критерии оценки работы магистранта.
2. Компьютерные технологии. Основные понятия. . . 3. Наука как объект компьютеризации
Роль и место дисциплины в структуре магистерской программы. Критерии оценки работы магистранта.
Целью изучения дисциплины «Компьютерные технологии в науке и образовании» является:
− создание научных предпосылок для формирования у магистров информационной культуры в условиях интеграции естественнонаучного и гуманитарного образования;
− подготовка магистров по теории и практике применения компьютерных и видеокомпьютерных технологий в исследованиях современной информационной среды;
− знакомство с современными информационными технологиями с целью умения применения их в научных исследованиях и разработках.
Понятие «информационная культура» включает свод правил поведения в информационном компьютеризированном обществе. В понятие «информационная культура» следует также включить способность человека осознать и освоит информационную картину мира с тем, чтобы, познав ее, свободно ориентироваться в информационном обществе, адаптироваться к нему, разумно выбирать информационные потоки, сознательно строить собственную информационную среду, выживать и преуспевать в информационном и компьютеризированном обществе.
Курс предполагает углубленное освещение таких специальных дисциплин как: вычислительные сети и телекоммуникации, современные правовые информационные системы в бизнесе, системы управления базами данных, системы статистического анализа данных, экспертные системы принятия решений, корпоративные информационные системы, системы оперативного управления и учета, средства оперативной аналитической обработки, CASE-технологии, информационные технологии в разработке инвестиционных проектов и в инвестиционном анализе, в бухгалтерском учете, в разработке управленческих решений, в дистанционном образовании, разработка интерактивных обучающих систем, использование интернет-технологий. Особое внимание будет обращено на теоретический материал и методические аспекты разработки и применения обучающих систем широкого профиля, компьютерных учебников, а также будут освещены проблемы дистанционного образования.
Подготовка магистра по этому направлению должна обеспечить:
-овладение навыками самостоятельной аналитической, научно-педагогической и научно-исследовательской деятельности, требующее широкого образования в соответствующем направлении;
-приобретение знаний и умений, дальнейшее использование этих знаний в различных видах профессиональной деятельности.
Современный магистр должен уметь:
- формулировать и решать задачи, возникающие в ходе научно-исследовательской и педагогической деятельности;
-выбирать необходимые методы исследования, модифицировать существующие и разрабатывать новые;
-обрабатывать полученные результаты, анализировать и осмысливать их с учетом имеющихся литературных данных;
-вести библиографическую работу с привлечением современных информационных технологий.
Компьютерные технологии. Основные понятия
В любой области деятельности человека технология - это совокупность
знаний о способах и средствах проведения производственных процессов, под которыми следует обобщенно понимать выполняемую работу.
В производственных процессах важнейшим ресурсом является информация, как один из основных факторов повышения их эффективности. В этой связи под термином информационная технология понимают современные виды информационного обслуживания, основанные на использовании средств вычислительной техники (СВТ), связи, множительных средств и оргтехники.
Компьютерные технологии (КТ) являются частью информационных и обеспечивают сбор, обработку, хранение и передачу информации с помощью ЭВМ. Основу cовременных КТ составляют 3 технологических достижения:
· возможность хранения информации на машинных носителях,
· развитие средств связи,
· автоматизация обработки информации с помощью компьютера.
Практически КТ реализуются применением программно-технических комплексов (ПТК), состоящих из персональных компьютеров (ПК) или рабочих станций (РС) с необходимым набором периферийных устройств, включенных в локальные и глобальные вычислительные сети и обеспеченных необходимыми программными средствами (ПС). Использование названных элементов увеличивает степень автоматизации как научных исследований, так и учебных процессов, что служит основой их совершенствования.
КТ повышают уровень эффективности работ в науке и образовании за счет следующих факторов:
1. Упрощение и ускорение процессов обработки, передачи, представления и хранения информации.
2. Увеличение объема полезной информации с накопителем типовых решений и обобщением опыта научных разработок.
3. Обеспечение глубины, точности и качества решаемых задач. Возможность реализации задач ранее не решаемых. Постановка исследований и получение результатов, недостижимых другими средствами.
4. Возможность анализа большого числа вариантов синтеза объектов и принятия решений.
5. Сокращение сроков разработки, трудоемкости и стоимости НИР при улучшении условий работы специалистов.
КТ в настоящее время используется практически во всех сферах деятельности человека. Задача нашего курса - обобщить знания по КТ применительно к научным исследованиям и образованию.
Обычно, прежде чем говорить о применении КТ в какой-либо деятельности, проводят тщательный анализ этой сферы для определения целесообразных направлений ее рационального использования.
Наука как объект компьютеризации
Известно, что наука - это сфера деятельности, направленная на получение новых знаний, которая реализуется с помощью научных исследований (НИ). Целью НИ является изучение определенных свойств объекта (процесса, явления) и на этой основе разработка теории или получение необходимых для практики обобщенных выводов.
По целевому назначению НИ делят на фундаментальные и прикладные разработки.
Фундаментальные (ФНИ) связаны с изучением новых явлений и законов природы, с созданием новых принципов исследований (физика, математика, биология, химия и т.д.).
Прикладные исследования (ПНИ) - это нахождение способов использования законов природы и научных знаний, полученных в ФНИ, в практической деятельности человека.
Разработки - это процесс создания новой техники, систем, материалов и технологий, включающий подготовку документов для внедрения в практику результатов ПНИ. Реализация целей НИ выполняется на основе методов. Метод - это способ достижения цели, программа построения и применения теории.
Методы научных исследований делят на следующие группы:
· эмпирические,
· экспериментальные,
· теоретические.
Особую группу составляют методы научно - технического творчества (НТТ).
Эмпирические исследования выполняются с целью накопления систематической информации о процессе. При этом используются методы: наблюдение, регистрация, измерение, анкетный опрос, тесты, экспертный анализ.
Экспериментальный уровень НИ - это изучение свойств объекта по определенной программе.
Теоретические исследования проводятся с целью разработки новых методов решения научно-технических задач, обобщения и объяснения эмпирических и экспериментальных данных, выявления общих закономерностей и их формализации.
На двух последних уровнях используются методы моделирования, методы анализа и синтеза, логические построения (предположения, умозаключения), аналогии, идеализации.
В НТТ используются как названные общенаучные методы, так и эври-
стические приемы эффективного решения творческих задач, способствую-
щие наиболее быстрому нахождению решения (озарению), т.е. разного рода
оригинальные находки.
Рациональная организация НИР строится с использованием принципов системного подхода и схематично может быть представлена следующим образом на рис. 1.
Исходя из задач НИ и порядка их реализации, можно определить следующие основные направления рационального применения КТ в научных исследованиях:
1. Сбор, хранение, поиск и выдача научно-технической информации (НТИ).
2. Подготовка программ НИ, подбор оборудования и экспериментальных устройств.
3. Математические расчеты.
4. Решение интеллектуально - логических задач.
5. Моделирование объектов и процессов.
6. Управление экспериментальными установками.
7. Регистрация и ввод в ЭВМ экспериментальных данных.
8. Обработка одномерных и многомерных (изображения) сигналов.
Рис.1
9. Обобщение и оценка результатов НИ.
10. Оформление и представление итогов НИ.
11. Управление научно-исследовательскими работами (НИР).
Наиболее эффективно это происходит, когда эти задачи реализуются в рамках автоматизированных систем научных исследований (АСНИ).