Программные системы в образовательной информатике

Аннотация

Рассмотрено применение технологий преобразований программ для создания программной системы образовательной информатики, что особенно важно в связи с необходимостью подготовки кадров по соответствующим дисциплинам. 32 Систему отличает то, что еѐ реализация рассмотрена в рамках системы построения систем программирования. Ключевые слова: образование, обучающие системы, интеллектуальные технологии, преобразования программ, корректность, надѐжность. Введение. Вопросы развития образования остаются актуальными, интенсивно обсуждаются в профессиональных кругах. Они решаются с учѐтом современных возможностей новых информационных и телекоммуникационных технологий, которые выводят образование на новый уровень. Выделяется обучение на расстоянии или дистанционное обучение как один из ключевых аспектов развития образования. Отметим современные обучающие Web –системы, адаптивные (методы в гипермедиа−системах) и интеллектуальные технологии повышения качества образовательных систем. Целью интеллектуальных обучающих систем является использование знаний о сфере обучения, обучаемом, о стратегиях обучения для обеспечения индивидуализированного изучения [1]. Инструменты и технологии электронного обучения. В качестве примера остановимся на известных проблемах создания эффективных электронных образовательных ресурсов (ЭОР). ЭОР должны быть ориентированы на получение заданных программой дисциплины компетенций. Обычно используют программные средства общего назначения: текстовые и графические редакторы, аниматоры, программы оцифровки аудио/видео, инструментальные среды программирования и т.п. Инструменты и технологии электронного обучения включают программные средства для электронного обучения; инструменты контроля и самоконтроля при сетевом обучении; электронные библиотечные системы; инфографика в образовании. Используя такие инструменты, как программное обеспечение для создания учебных пособий, можно эффективно разрабатывать учебные пособия для различных типов обучающихся, создавать, персонализировать и внедрять высококачественный учебный контент [2,3]. Инструментальные системы создания надѐжных программ. Учебную (образовательную) информатику рассматриваем как обычную дисциплину. Технологические приѐмы еѐ преподавания часто меняются и поддерживаются техническими, языковыми и программными средствами. Актуальность определяется технологией создания, разработкой новых и эффективных программных и языковых средств. Например, при преподавании основ программирования с самого начала должен быть сделан упор на формирование ментальности, направленный на построение корректных и надѐжных программ, т.е. на систематический доказательный характер программирования. Курс программирования должен базироваться на каком-то языке. В современном языке базовый набор содержит средства объектно-ориентрованного программирования. Его особенностью являются (относительный) минимализм, строгая типизация, отказ от множественного наследования. Другой же язык, имея средства низкоуровневой работы с устройствами, создания модульной структуры, возможности максимального статического контроля разрабатываемых программ (требование для надѐжности), обладая возможностями других языков высокого уровня (ЯВУ) удобен для использования в качестве языка программирования (ЯП) разработки встроенных систем. Такой язык хорошо приспособлен к проблемной области, к созданию инструментальных средств, создаѐт единую языковую среду для прикладных и системных нужд. Все они полноценные языки индустриального качества. Они близки, отличаются чѐтким синтаксисом, полно реализуют концепцию строгой типизации данных. Они поддерживают систематические методы программирования для создания эффективного и надѐжного программного обеспечения (ПО) от небольших программ до полных операционных систем [2]. Системы образования на основе преобразований. Работы по построению систем проектирования и преобразования программ, а также разработки методик конструирования эффективных и надежных программ являются хорошей основой для 33 создания систем в образовательной информатике. Унификация системы понятий об оптимизации программ, составление универсального каталога оптимизирующих преобразований и обеспечение повторности использования знаний по оптимизации позволяют использовать знания по оптимизации программ в образовательной и практической деятельности с наименьшими трудностями. Специализированный программный инструментарий помогает разработчикам программного обеспечения оптимизировать их продукты сообразно новейшим тенденциям в вычислительной технике. Сейчас процесс оптимизации приложений производится с использованием всех тонкостей таких инновационных технологий, как многоядерность, мобильность, виртуализация и улучшенная управляемость. В частности, системы по обучению методов оптимизации, рассматривая оптимизацию в качестве предметной области, на модели оптимизации и оптимизирующих преобразований с разработкой инструментальных средств позволяют формально определять преобразования и стратегии их применения, задават