Міністерство освіти І науки україни полтавський державний педагогічний університет




Сторінка21/34
Дата конвертації02.12.2016
Розмір5.09 Kb.
1   ...   17   18   19   20   21   22   23   24   ...   34
Література
1. Вайк Аллен и др. Энциклопедия пользователя: Перс англ. /Аллен Вайк. – К ООО
“ТИД ДС”, 2001. – 480 с.
2. Мэрдок, Келли Л. JavaScript: наглядный курс создания динамических Web-страниц: Перс англ. : Уч. пос. – М Издательский дом “Вильяме”, 2001. – 288 с.
3. Николаенко Д.В. Практические занятия по JavaScript. – Санк-Петербург: Наука и техника, 2000 – 128 с.
4. Дунаев В. Самоучитель JavaScript, е изд. – СПб.: Питер, 2005. – 395 с.


Звітна наукова конференція викладачів, аспірантів, магістрантів і студентів фізико-математичного факультету
185
Стандартизація метаданих у сфері електронного
навчання як спосіб розповсюдження навчальних
курсів

Юрій Матвієнко
Метадані – це дані продані, інформація про інформацію, опис контенту. Зберігання. Зберігання та доставка інформації в електронному вигляді породжує багато проблем. Інтерес до метаданих суттєво виріс у зв’язку з інтенсивним розвитком мережевих технологій, які передбачають формування та існування численних спільнот, в яких взаємодіють один з одним користувачі з різними рівнями знань та інтересів. Існують різні класифікації метаданих, що відрізняються між собою, головним чином, степенем деталізації. Розподілимо все метадані умовно на дві великі групи
- метадані опису контенту;
- адміністративні метадані.
Контентні метадані охоплюють опис всіх аспектів даного інформаційного об’єкту, як окремої сутності. Іноді їх додатково поділяють на структурні та описові. Адміністративні метадані об’єднують різні групи та відрізняються великим різноманіттям. Наприклад, вони дозволяють власнику ресурса проводити чітку та гнучку політику у відношенні інформаційного об’єкту, включаючи авторизацію, аутентифікацію, управління авторськими правами, доступом, а також служать для ідентифікації та категоризації об’єктів в межах спеціальної колекції або організації. Метадані складаються з елементів, об’єднаних в набори. Широковідомим прикладом набора елементів метаданих є так зване Дублінське ядро (Dublin Core, DC). Такі набори розробляються з різними цілями наприклад, для опису різноманітних інформаційних об’єктів) різними організаціями. Необхідно підкреслити, що реальні набори метаданих зазвичай містять елементи як контент них, такі адміністративних метаданих. Оскільки можуть існувати і реально існують різні набори метаданих, виникає потреба в спеціальних форматах обміну метаданими між різними інформаційними системами, в так званій стандартизації. Стандартизації підлягає як апаратне, такі програмне забезпечення, що використовується в електронному навчанні. До найпоширеніших стандартів в сфері електронного навчання належать такі
-
IMS – Instructional Management Systems (Системи організації навчання,
-
IEEE – Institute of Electrical and Electronic Engineers (Інститут електротехніки та електроніки,


Полтавський державний педагогічний університет імені В.Г. Короленка, 15 травня 2008 р.

186
-
AICC – Airline Industry Computer Based Training Committee Міжнародний комітет з комп’ютерного навчання в авіації,
-
ADL – Advanced Distributed Learning (Просунуте розповсюджене навчання,
-
ARIADNE (Консорціум АРІАДНА,
-
SCORM – Sharable Content Object Reference Model (Модель обміну навчальними матеріалами. Сучасні LCMS (Learning Content Management System) такі як ATutor дозволяють імпортувати до освітнього порталу цілі курси дистанційного навчання, заздалегідь створені у відповідних програмних пакетах, наприклад E-Learning XHTML Editor (ЕХЕ), та збережених у вигляді стандартизованого пакету метаданих. ЕХЕ має можливість зберігати створений курсу стандарті IMS або SCORM.
Стандарт IMS
Стандарти, що розробляються Консорціумом глобального навчання
IMS (IMS Global Learning Consortium), сприяють інтеграції технології навчання, що ґрунтується на функціональній сумісності. Деякі специфікації IMS отримали всесвітнє визнання та перетворилися в стандарти для навчальних продуктів та послуг. Основні напрямки розробки специфікацій IMS – метадані, упаковка вмісту, сумісність питань та тестів, а також управління вмістом. Створена IMS інформаційна модель упаковки вмісту (УВ) описує структури даних, що спрямовані забезпечити сумісність матеріалів, створених за допомогою технологій, з інструментальними засобами розробки вмісту, системами організації навчання (learning management systems – LMS) та так званими робочими середовищами, або оперативними засобами управління виконанням програм (run-time environments). Модель
УС IMS створена для визначення стандартного набору структур, які можна використовувати для обміну навчальними матеріалами. Специфікація сумісності питань та систем тестування IMS описує структури даних, що забезпечують сумісність запитань та систем тестування, створених на основі технологій. Головна мета цієї специфікації – дати користувачам можливість імпортувати та експортувати матеріали з питаннями та тестами, а також забезпечити сумісність вмісту навчальних програм із системами оцінювання. Специфікація управління вмістом, що підготовлена IMS, встановлює стандартну процедуру обміну даними між компонентами вмісту навчальних програм та робочими середовищами.
Стандарт SCORM
Серед усіх продуктів стандартизації електронного навчання, що з’явилися останнім часом, SCORM отримав найширше визнання. Ця модель використовується при створенні систем навчання, що спираються на ресурси Інтернету. Еталонна модель SCORM складається з трьох частин введення, або оглядової частини (the Overview), опису моделі


Звітна наукова конференція викладачів, аспірантів, магістрантів і студентів фізико-математичного факультету
187
інтеграції вмісту (the Content Aggregate Model) та опису робочого середовища, або середовища виконання програм (the Run-Time
Environment – RTE). У першій частині описуються стандарти ADL та проводиться логічне обґрунтування створення еталонної моделі. Друга частина містить практичні поради по виявленню ресурсів та перетворення їх в структурований навчальний матеріал. В останній частині даються практичні поради по здійсненню зв’язку з середовищем та відстеженням вмісту.
SCORM – це, скоріш за все, не стандарт, а еталон, за допомогою якого перевіряється ефективність та практична застосованість набору окремих специфікацій та стандартів. Цей стандарт використовується такими розробниками, як IEEE та IMS, для об’єднання створених ними специфікацій. Згідно вимог SCORM, навчальні програми повинні містити три основні компоненти Мова взаємодії програм (run-time communications) – іншими словами, стандартна мова, якою навчальна програма спілкується з системою організації навчання (LMS) або віртуальним середовищем навчання (VLE). Наявність такої мови важлива перш за все тому, що він дозволяє запустити та завершити програму навчання, знаходячись в LMS або VLE. Крім того, ця мова дає можливою передачу даних про оцінки з навчальної програми в LMS.
2.
Файл-маніфест / пакет вмісту (Content package). Цей файл містить повний опис курсу навчання та його складових. Метадані про курс. Кожен фрагмент курсу – зображення, сторінка HTML або відеокліп асоціюється з визначеним файлом метаданих, в якому містяться вказівки нате, що цей фрагмент собою являє іде знаходиться. Для створення навчальних об’єктів, що відповідають вимогам
SCORM, використовуються різноманітні програмні засоби, серед яких варто відмітити EXE. Після створення пакету навчального курсу в подібному програмному забезпеченні, що відповідатиме вимогам стандарту SCORM, його можна імпортувати до LCMS. Відповідним чином курс може бути експортовано з
VLE до іншого LMS.
Використані джерела
1. http://www.imsglobal.org
2. http://imsproject.org/content/packaging
3. http://www.adlnet.org
4. http://ltsc.ieee.org/wg12/index.html


Полтавський державний педагогічний університет імені В.Г. Короленка, 15 травня 2008 р.

188
Комп’ютерне моделювання класичних задач теорії
ймовірностей

Олександр Мельниченко, Оксана Малишко

У теорії ймовірностей, особливо в її класичній частині, зустрічаються задачі, при розв’язуванні яких з’являється можливість за результатами експериментів обчислити значення числа
8 1415926535
,
3


з деякою точністю. При цьому точність обчисленого значення числа

не завжди відповідає можливостям проведених експериментів. Нашою задачею стало моделювання на комп’ютері експериментів, проведених раніше вручну, підтвердження або спростування відомих результатів. Для комп’ютерного моделювання вибрана процедура RANDOM, яка виробляє випадкові (псевдовипадкові) числа, рівномірно розподілені на відрізку
 Задача Бюффона. Площина розграфлена паралельними прямими, розміщеними на відстані a
2 одна від другої. На площину навмання кидають голку довжиною l
2 (
a
l
 ). Знайти ймовірність того, що голка перетне яку-небудь пряму. Під поняттям навмання тут розуміють наступне 1) центр голки падає навмання на відрізок a
2 , перпендикулярний до проведених прямих
2) ймовірність того, що кут

між голкою і прямими буде знаходитись між
1

і




1
, пропорційний


; 3) величини x і

незалежні.

Мал. 1

Мал. 2 При розв’язуванні цієї задачі використовується поняття геометричної ймовірності. Із мал. 1 видно, що для перетину голки з паралеллю необхідно і достатньо, щоб

sin
l
x

, де x – центр голки. Із мал. 2 випливає, що шукана ймовірність





a
l
d
l
a
p
2
sin
1 0




a
2
l
2
х


а
х

0

sin
l
x



Звітна наукова конференція викладачів, аспірантів, магістрантів і студентів фізико-математичного факультету
189
У різні роки експериментатори Вольф, Сміт, Фокс, Лаццаріні провели експерименти і отримали значення числа

за формулою
m
a
n
l



2

, де

n число падінь прямої на площину,

m кількість перетинів. Експериментатор Рік Число кидань Експериментальне значення Вольф 1850 5000 3,1596 Сміт 1855 3204 3,1553
Фокс 1894 1120 3,1419
Лаццаріні 1901 3408 3,1415929 Враховуючи статистичні закономірності, можна показати, що останні два значення

заслуговують дуже малої довіри (ймовірність одержати результат Лаццаріні менше 1/30). Поданій задачі нами проведена комп’ютерна реалізація розв’язування цієї задачі для І 1

a
,
2 1

l


1
n
5000

2
n
3204

3
n
1120

4
n
3804

5
n
50000

6
n
1000000 1.

m
1585


3,1546

m
1015


3,1567

m
354


3,1638

m
1097


3,1067

m
15790


3,1666

m
318006


3,1446 2.

m
1582


3,1606

m
1040


3,0808

m
357


3,1373

m
1098


3,1038

m
15899


3,1449

m
317945


3,1452 3.

m
1617


3,0921

m
1018


3,1473

m
366


3,0601

m
1105


3,0842

m
15971


3,1307

m
317528


3,1493
ІІ: 2

a
,
2 1

l


1
n
50000

2
n
1000000 1.

m
8148


3,068

m
159412


3,1365 2.

m
7920


3,1566

m
158857


3,1474 3.

m
7953


3,1435

m
158989


3,1448 4.

m
7946


3,1462

m
158907


3,1465 Варіанти 1), 2), 3), 4) відрізняються один від другого набором випадкових чисел (число

n однакове). Результати розрахунків підтверджують, що Фокс та Лаццаріні видали малоймовірні значення числа

з великою кількістю цифр після коми. До речі, навіть у наших розрахунках число вірних цифр після коми дві-три (четверта цифра є ненадійною. Алгоритм. Вибирається чергове випадкове число
1
C і покладається
1
aC
x

; вибирається наступне випадкове число
2
C і покладається


2
C



Полтавський державний педагогічний університет імені В.Г. Короленка, 15 травня 2008 р.
Перевіряється умова

sin
l
x

. При її виконанні до попереднього значення m додається одиниця
m
a
n
l



2

У більш розширеному вигляді формулюється задача Бюффона, коли на площину кидається навмання будь-який випуклий контур, діаметр якого менше a
2 . Необхідно знайти ймовірність того, що контур перетне одну із паралельних прямих. Тут навмання означає, що вибирається будь-який відрізок, жорстко зв’язаний з контуром, і кидається на площину навмання аналогічно до попередньої задачі. З теорії відомо, що для випуклого многокутника
a
l
p
n
i
i

2 2
1



, де

i
l
довжини сторін многокутника. Звідси
a
S
p


, де

S півпериметр многокутника. Оскільки p не залежить ні від числа сторін, ні від їх величин, робиться висновок, що приведена формула має місце і для будь-якого випуклого контура, так як можна завжди розглядати будь-який випуклий контур як границю випуклих многокутників з безмежним зростаючим числом сторін. Виникає питання, яким чином цю задачу змоделювати на комп’ютері? Для того, щоб розв’язати цю задачу необхідно задати контур рівняннями, нерівностями або іншими співвідношеннями. Наприклад, на мал. 3 АВ, СД – дуги кола,
ВС, ДЕ, АЕ – відрізки прямих.


Мал. 3 Якщо контур містить відрізок прямої, то до нього водній із вершин проводимо перпендикулярний відрізок довжиною
a
l 2 2

. Цей відрізок кидаємо навмання (як в попередній задачі) на площину і перевіряємо чи контур перетнув одну із прямих. Якщо контур складається із дуг, то вибираємо будь-яку точку довільної дуги, проводимо в ній дотичну довжиною
a
l 2 2

і зводимо задачу до попередньої.
Література
1. Боровнов А.А. Теория вероятностей. – М Наука, 1976. – 350 с.
2. Гнеденко Б.В. Курс теории вероятностей. – М Наука, 1965. – 400 с.
3. Соболь И.М. Численные методы Монте-Карло. – М Наука, 1973. – 310 с.
0
x
у
В С ДЕ А


Звітна наукова конференція викладачів, аспірантів, магістрантів і студентів фізико-математичного факультету
191
Контроль знань студентів за допомогою комп’ютерної
техніки
Сергій Овчаров
Сучасний етап інформатизації освіти характеризується використанням потужних персональних комп’ютерів, швидкодіючих накопичувачів великої ємності, нових інформаційних, мультимедійних і телекомунікаційних технологій. У наш час комп’ютер став універсальним засобом навчання і може використовуватися для проведення різних типів занять з будь-якої навчальної дисципліни. Тому, під час вивчення тих або інших тем важливо визначити ту форму навчальної діяльності, яка найбільше узгоджується з комп’ютерною технологією. Нею можуть бути лекція, практичне заняття, лабораторна робота, семінар, самостійна робота, контроль знань тощо [1, С.
Комп’ютерне тестування може входити як окремий модуль до навчально-контролюючої програми або бути виконане у вигляді окремого контролюючого програмного засобу. Але в будь-якому випадку тестові завдання повинні розроблятися з урахуванням комп’ютерної специфіки їх використання [2, С. Базовими вимогами до змісту комп’ютерних тестових завдань слід вважати такі
- завдання повинні повністю відповідати вимогам певних навчальних програм
- зміст тестового завдання має вимагати однозначної відповіді
- тестове завдання треба формулювати у стверджувальній або наказовій формі
- завдання доцільно розташовувати в міру зростання їх складності
- тестові завдання для різних рівнів складності повинні відрізнятися одне від одного
- під час розробки тестових завдань необхідно застосовувати різноманітні форми їх представлення
- необхідно уникати тестових завдань, що потребують розгорнутих відповідей
- кількість слів у тестовому завданні повинна бути якомога меншою
(10–15);
- час, потрібний на виконання тесту середнім учнем, повинен відповідати санітарно-гігієнічним нормам роботи за комп’ютером для кожної вікової категорії. Світовий досвід використання тестової форми перевірки знань довів її безсумні переваги. Тест дозволяє отримати інформативний результат перевірки завдяки охопленню множиною запитань великого обсягу навчального матеріалу. Крім того, тестова форма контролю на основі


Полтавський державний педагогічний університет імені В.Г. Короленка, 15 травня 2008 р.
використання комп’ютерної техніки передбачає швидкість його проведення та автоматизацію обробки результатів об’єктивність оцінювання знань студентів можливість використання подібних програм для тренінгу та самоконтролю знань студентів максимальне урахування їх індивідуальних здібностей і потреб. Але сьогодні існує велика кількість противників ідеї широкого застосування тестової форми контролю знань. Основними аргументами проти використання комп’ютерних тестів під час оцінювання знань вважаються такі можливість угадування правильної відповіді відсутність безпосереднього контакту викладача з аудиторією, що зводить до нуля виховний ефект навчання необхідність розробки складних програмних оболонок, які б дозволяли генерувати велику кількість варіантів тестових завдань та деякі інші. Тому тестова форма контролю знань за допомогою комп’ютерної техніки повинна використовуватися тільки в сукупності з іншими через те, що, у першу чергу, вона не дозволяє виявити причину незасвоєння навчального матеріалу. Це заважає викладачеві ліквідувати прогалини в знаннях студентів. На сьогодні найбільш розповсюдженими вважаються два види комп’ютерних тестових завдань закритої і відкритої форми. Тестові завдання закритої форми складаються з двох частин твердження або запитання й певної кількості можливих відповідей, з яких учень повинен вибрати правильну. Вони повинні розроблятися на основі таких принципів
- запитання мають бути сформульовані зрозуміло й однозначно
- недопустимо, щоб правильними були всі запропоновані варіанти відповідей
- слід уникати надзвичайно простих запитань
- оптимальна кількість варіантів відповідей у тестовому завданні повинна бутив межах 4–5;
- неправильні варіанти відповідей треба підбирати таким чином, щоб з першого погляду їх не можна було б виявити
- не рекомендується використовувати одній ті ж номери для правильних відповідей в різних завданнях тесту. Тестові завдання відкритої форми потребують введення відповіді, яка має бути сформульована самим студентом. Вони поділяються на завдання з вільною відповіддю таз обмеженою відповіддю. Обмеження може бути по кількості символів у відповіді, по характеру або формату введеної інформації тощо. У наш час найчастіше використовуються на практиці тестові завдання закритої форми. Як приклад, розглянемо розроблену нами тестову програму з дисципліни Мережі ЕОМ, яка використовується для контролюй оцінювання знань студентів на фізико-математичному та природничому факультетах, на факультеті технологій та дизайну.


Звітна наукова конференція викладачів, аспірантів, магістрантів і студентів фізико-математичного факультету
193
Після завантаження програми на екрані з’являється її головне вікно, яке містить перелік тестових запитань, віконця для введення номерів правильних відповідей, індикатор відліку часу, відведеного на тестування, та деякі інші елементи (рис. 1).
Рис. 1. Загальний вигляд вікна тестової програми Під час всього часу тестування студент має можливість повертатися до будь-якого із запитань за допомогою смуги прокрутки і редагувати свої відповіді. У разі закінчення тестування необхідно натиснути на кнопку Отримати оцінку. При цьому на панелі праворуч від неї висвітиться оцінка за тестування, заблокуються віконця для введення номерів відповідей і стане доступною кнопка Статистика. Після натискання цієї кнопки у вікні під нею буде виведено перелік номерів запитань тесту з позначкою “+”, якщо відповідь правильна, і “–”, якщо ні. Вихід з програми закрито паролем, який треба ввести у віконце над кнопкою Вихід. Використання описаної програми для оцінювання знань студентів з дисципліни Мережі ЕОМ протягом декількох останніх років довело її високу ефективність, простоту й зручність використання. Отже, застосування комп’ютерних тестових програм для контролю знань є однією з ефективних методик сучасного навчального процесу, яка дозволяє максимально автоматизувати процес вимірювання навчальних досягнень студентів з різних дисциплін.
Література
1. Овчаров СМ. Теоретичні основи розробки і використання навчальних програмних засобів Монографія. – Полтава Дивосвіт, 2005.
2. Роберт В.Д. Современные информационные технологии в образовании: дидактические проблемы, перспективы использования. – М Школа-Пресс, 1994.


Полтавський державний педагогічний університет імені В.Г. Короленка, 15 травня 2008 р.

194
Використання Maple при розв’язуванні
диференціальних рівнянь у частинних похідних
методом Лі
Юрій Подошвелев

Однією з центральних проблем сучасного теоретико-групового аналізує розробка ефективних алгоритмів побудови широких класів точних розв’язків нелінійних багатовимірних диференціальних рівнянь із частинними похідними. Оскільки переважна більшість диференціальних рівнянь, що зустрічаються в застосуваннях, мають нетривіальну симетрію, то базовим принципом при розробці таких алгоритмів є застосування ідеї редукції, тобто зведення даного диференціального рівняння з частинними похідними до диференціального рівняння з меншою кількістю незалежних змінних. Найбільш широковживаним є метод симетрійної редукції, який запропонував Софус Лі. Саме цей метод покладено в основу пакетів
liesymm
та
PDEtools
математичного процесора Maple. Пакет

liesymm
, що є реалізацією алгоритму Харрісона-Естабрука, містить ряд функцій для роботи з симетрією Лі
> with(liesymm);
Пакет
PDEtools
(заснований на працях E.S. Cheb-Terrab і K. von
Bulow) – сукупність команді програм, призначених для знаходження аналітичних розв’язків диференціальних рівнянь у частинних похідних
> with(PDEtools);
Використовуючи команди симетрії
PDEtools
, уся симетрія аналізі розв’язок” може бути виконана за один цикл автоматично або поступово. Застосуємо пакет
PDEtools
для пошуку розв’язків циліндрично- симетричного нелінійного хвильового рівняннях функцію


1 2
, ,
u t x x
буде показано як
u




Поділіться з Вашими друзьями:
1   ...   17   18   19   20   21   22   23   24   ...   34


База даних захищена авторським правом ©divovo.in.ua 2017
звернутися до адміністрації

войти | регистрация
    Головна сторінка


загрузить материал