Добірка наукової літератури з теми "Принцип швидкості реалізації"

У статті розглянута задача визначення положення в тривимірному просторі, оскільки це один з ключових етапів при створенні БПЛА, що за останні кілька років стали дуже популярними і водночас корисними, так як здатні виконувати широкий спектр завдань. Вирішення цієї задачі дозволяє отримати значення кута нахилу за допомогою акселерометра та миттєвої кутової швидкості з роздільною здатністю, заданою в настройках, в градусах в секунду завдяки гіроскопу, тобто можна визначати рух, падіння об'єкта або поштовх об перешкоду, щоб оминати її. Визначено конфігурацію БПЛА та комунікаційний зв’язок. Також у роботі наведено принцип обробки даних мікроконтролером з суміщених датчиків, на прикладі застосування модуля GY-521, головним елементом якого є мікросхема MPU-6050, що об'єднала в одному корпусі 3х-осевий гіроскоп, 3х-осевий акселерометр і термометр. Область застосування модулю досить широка, а саме для координації різних пристроїв - від просто детектора руху до системи орієнтації різних роботів або управління рухами будь-яким пристроями, до того ж суттєвою перевагою модуля GY-521 є низька вартість і низьке енергоспоживання. Завдяки реалізації внутрішнього зв'язку між мікроконтролером STM32 і модулем GY-521 по шині даних I2C, протестована робота сенсора для орієнтації БПЛА; наведено фрагмент коду, що демонструє настройку модуля, тобто встановлення режиму роботи, значення чутливості сенсора і діапазон вимірювань датчика MPU-6050, та фрагмент коду для зчитування показників датчиків. В роботі використано середовище розробки Keil µVision, що представляє собою набір утиліт для виконання повного комплексу заходів з написання програмного забезпечення для мікроконтролерів на мові програмування C++.Отримані результати перевірки роботи модуля GY-521 демонструють показання акселерометра по осі x.

Предметом дослідження є методи та моделі формування сигналів адаптивних видів модуляції. Мета: забезпечення високої пропускної здатності та спектральної ефективності, для даних умов розповсюдження радіохвиль, шляхом використання запропонованої моделі формування сигналів з адаптацією по швидкості передавання інформації на основі досконалих двійкових матриць. Результати досліджень. В роботі представлено результати аналізу напрямів розвитку та основних властивостей безпроводових мереж передачі даних. Встановлено, що лише у разі забезпечення комплексу розглянутих властивостей, безпроводова мережа може виконувати своє функціональне призначення – забезпечувати доставляння повідомлень у необхідному обсязі й із заданою якістю. Розглянуто принципи реалізації методів адаптивної модуляції в перспективних засобах бездротового зв’язку. Використання адаптивної модуляції дозволяє забезпечити найкращу пропускну здатність для даних умов розповсюдження радіохвиль, розглянута в роботі схема адаптивної модуляції дозволить звести ймовірність виникнення помилки в передачі до мінімуму. Запропоновано математичну модель формування сигналів з адаптацією по швидкості передавання інформації на основі досконалих двійкових матриць. Розглянуто основні принципи функціонування пристрою управління моделі формування сигналів з адаптацією по швидкості передавання інформації на основі досконалих двійкових матриць. Висновки та область застосування результатів досліджень. Запропонована математична модель формування сигналів з адаптацією по швидкості передавання інформації на основі досконалих двійкових матриць. Використання запропонованих сигналів з адаптацією по швидкості передавання інформації на основі досконалих двійкових матриць дозволить забезпечити високу пропускну здатність та спектральну ефективність, для даних умов розповсюдження радіохвиль, перспективних радіоінтерфейсів

Актуальність. У зв’язку з відсутністю стандартних програм підготовки багатоборців з легкої атлетики на етапі вищих досягнень, фахівці надають пріоритетного значення індивідуальному підходу до побудови річного циклу. Разом з цим, розвиток даного напряму в тренувальному процесі десятиборців з легкої атлетики до останнього часу не отримав всебічного теоретико-методичного і практичного вирішення. В наукових працях розкриті особливості побудови і структури тренувального процесу, запропоновані шляхи розвитку фізичної і удосконалення технічної підготовленості спортсменів різної кваліфікації. Але в значній мірі залишаються не вирішеними проблеми підготовки багатоборців з легкої атлетики на етапі вищих досягнень. Це пов’язано із традиційними підходами до організації тренувального процесу, які побудовані на принципах постійно зростаючих тренувальних навантажень без належної уваги відновлювальним процесам. Мета – розробити і використати алгоритм побудови індивідуальної тренувальної програми десятиборців з легкої атлетики в підготовчому періоді макроциклу. Результати. Дослідження проведено на базі Вінницької СДЮСШОР з легкої атлетики. У дослідженні брали участь багатоборці (n=5) зі спортивною кваліфікацією майстра спорту України зі стажем підготовки від 8 до 10 років. Дослідження проведено протягом підготовчого періоду осіннього макроциклу (жовтень 2018 р. – січень 2019 р.). Використано розроблений нами алгоритм побудови індивідуальної тренувальної програми десятиборців з легкої атлетики, що включає наступну послідовність дій: а) визначення вихідного рівня технічної, фізичної і функціональної підготовленості спортсмена досягнутого в процесі попереднього макроциклу; б) розробка індивідуального фонду тренувальних засобів на підготовчий період; в) цілеспрямований розподіл груп тренувальних засобів у тренувальних заняттях та мікроциклах загально-підготовчого і спеціально-підготовчого етапів з урахуванням індивідуальних потреб розвитку базових компонентів фізичної підготовки, технічних якостей та у виконанні змагальних дисциплін; г) визначення стратегії реалізації програми спортивної підготовки для досягнення максимального тренувального ефекту; ґ) контроль ефективності виконання програми та визначення проблем, що підлягають подальшому вирішенню. В результаті використання алгоритму відбулось статистично значиме покращення показників швидкості, швидкісної витривалості, загальної витривалості, алактатної, лактатної, аеробної потужності та фізичної працездатності.

В умовах реформування сучасної освіти, модернізації освітніх стандартів постає проблема підготовки кваліфікованих наукових та виробничих кадрів, що є основною рушійною силою розвитку економіки та соціальних відносин, каталізатором суспільних процесів у науковій, освітній та виробничій сферах. Особливо складним та важливим завданням є виховання здатної до продуктивної діяльності особистості, формування фахових та освітніх компетентностей, що забезпечували б їй можливість вирішувати особисті та професійні задачі в умовах інформаційного суспільства, що характеризується інтенсивним розвитком високих технологій.Сучасні електронні засоби освітнього призначення, мультимедійні та дистанційні технології постають невід’ємною складовою навчання більшості предметів шкільного циклу, багатьох сфер вищої освіти. Використання засобів ІКТ збагачує та розширює можливості навчання, що призводить до поняття електронного навчання [4; 5]. Трактування цього поняття має різні тлумачення, крім того, із розвитком технологій суттєво трансформується його об’єм і зміст. Наприклад, згідно електронної енциклопедії освіти (Education encyclopedia), це поняття «охоплює всі форми навчання та викладання, що відбуваються за електронної підтримки, є процедурними по своїй суті і спрямовані на формування знань із врахуванням індивідуального досвіду, практики і знань того, хто вчиться. Інформаційні і комунікаційні системи, мережеві чи ні, постають як специфічні засоби для забезпечення процесу навчання» [5].Сучасна тенденція полягає у значному розмаїтті і складності систем електронного навчання. Це дає більше можливостей для інтеграції, концентрації і вибору ресурсів та систем. Використання новітніх засобів та сервісів сприяє досягненню якісно нового рівня якості освітніх послуг, створюючи потенціал для індивідуалізації процесу навчання, формування індивідуальної траєкторії розвитку тим, хто вчиться, добору і використання підходящих технологічних засобів. Необхідною умовою в цьому відношенні є відповідність засобів ІКТ низці вимог до підтримки та управління ресурсами, проектування інтерфейсу, ергономіки та інших.Як визначити, які засоби та технології найбільш продуктивні для підтримки навчальної діяльності, для досягнення необхідного рівня якості освіти та формування компетентностей учнів? Відповідь на це питання залежить від змісту електронного навчання, від того, які застосовуються методи і способи оцінки систем електронного навчання, а також від вибору та використання технологій їх реалізації.Метою статті є визначення тенденцій розвитку систем е-навчання в сучасній освіті та виявлення вимог до перспективних шляхів використання інформаційно-технологічних платформ їх реалізації.Загалом, визначальною рисою електронного навчання є використання інформаційно-комунікаційних ресурсів та технологій як засобів навчання [4; 5]. Сучасний стан розвитку інформаційно освітнього середовища характеризується підвищенням якості інформаційних ресурсів наукового та навчального призначення, впровадженням інтегральних платформ доступу до цих ресурсів як для освітніх установ, так і для індивідуальних користувачів. Це потребує забезпечення умов для створення та поширення якісного програмного забезпечення – електронних книг, бібліотек, освітніх порталів, ресурсів інформаційно-комунікаційних мереж, дистанційних освітніх сервісів.Засоби інформаційно-комунікаційних технологій постають інструментами реалізації систем відкритого та дистанційного навчання. В цьому контексті виникають нові потреби і виклики, нові професійні та навчальні цілі, пов’язані з сучасним станом розвитку інформаційного суспільства. Інноваційні освітні технології мають задовольняти певним системним педагогічним та інформаційно-технологічним вимогам, що продиктовані рівнем науково-технічного прогресу та максимально відповідати принципам відкритої освіти серед основних з яких мобільність учнів і вчителів, рівний доступ до освітніх систем, формування структури та реалізації освітніх послуг [1].Серед основних цілей, що постають перед освітою із розвитком інформаційного суспільства, зазначають формування в учнів системи компетентностей ХХІ сторіччя. На думку Т. Бітмана, який узагальнив деякі дослідження, більшість авторів виокремлюють серед них такі компоненти, як технологічні навички, серед яких: інформаційна грамотність; знайомство з інформаційно-комунікаційними носіями; знайомство з засобами інфомаційно-комунікаційних технологій; соціальні навички, такі як: загальнокультурна грамотність; гнучкість та адаптивність; навички мислення та набування знання високого рівня; комунікативність та здатність до співпраці [2]. Цей автор відмічає такі тенденції у розвитку сучасного суспільства, як все більш високий рівень взаємозв’язку та швидкості перебігу суспільних процесів та різке зростання обсягів доступної інформації, до якої можуть залучатися широкі верстви суспільстваРозвиток нових технологій характеризується низкою показників, що стосуються різних аспектів реалізації систем електронного навчання. Ці показники тісно пов’язані із потребою формування в учнів освітніх компетентностей в контексті сучасних вимог відкритості, мобільності, гнучкості навчання та розвитку пізнавальних та особистісних якостей учня.Однією з проблем у сфері реалізації електронного навчання є забезпечення його доступності. Цей показник стосується наявності та організації доступу до необхідних систем навчання, розширення участі, що на наш час розглядаються в двох аспектах. Поняття «доступу до е-навчання» трактується, по-перше, як зміст і обсяг послуг, наявних у певний час. По-друге, як комплекс майнових, соціальних, класових, статевих, вікових, етнічних чинників, фізичних чи розумових здібностей та інших чинників, що впливають на реалізацію е-навчання і мають бути враховані при його проектуванні [4].Поряд з цим, серед суттєвих причин, які перешкоджають ширшому впровадженню і використанню систем електронного навчання, є такі, як наявність достатньої кількості комп’ютерів, програмного забезпечення і необхідних сервісів, доступу до Інтернет, включаючи широкосмуговий доступ, швидкість з’єднання тощо. Розгляд цих питань суттєво залежить від вибору платформи реалізації електронного навчання, на базі якої організується добір і використання різноманітних типів ресурсів, їх систематизація та оптимізація використання.Варто також звернути увагу на доступність важливої інформації, чи є зручні можливості пошуку і вибору необхідного навчального матеріалу. Цей чинник також є критичним при залученні у процес навчання необхідних ресурсів на електронних носіях.Існує ще один вимір доступу до е-навчання, що стосується обмежень у часі і просторі. Це протиріччя вирішується певною мірою за рахунок використання мобільних технологій і розподіленого навчання, які є перспективним напрямом розвитку систем відкритої освіти.Наступний показник стосується якості освітніх послуг, що надаються за допомогою систем е-навчання. Якість електронного навчання і її оцінювання мають багато рівнів таких, як: зміст освіти, рівень підготовки методичних та навчальних матеріалів; персонал і кваліфікація викладачів; стан матеріально-технічного забезпечення; управління навчальним процесом; рівень знань та компетентностей учнів та інших.Предметом численних досліджень є питання оцінки результатів навчання за допомогою комп’ютера. Технологія оцінювання стосується багатьох аспектів середовища навчання. Серед труднощів, які виникають при реалізації електронного оцінювання є такі, як ризик відмови обладнання, висока вартість потужних серверів з великою кількістю клієнтів, необхідність опанування технології оцінювання студентами та викладачами та інші [4].Якість навчальних матеріалів потребує врахування також вимог до обслуговування, управління, проектування інтерфейсу, ергономіки, гігієни та інших. Ці питання не втрачають актуальності у зв’язку з швидким оновленням комп’ютерної техніки. Розробка та впровадження навчальних матеріалів та ресурсів на електронних носіях суттєво взаємообумовлена використанням ефективних методів оцінки їх якості.Окремий комплекс проблем пов’язаний з розробкою вимог і стандартів для освітнього програмного забезпечення. Зокрема, це стосується визначення психолого-педагогічних, дидактичних параметрів оцінки якості освітніх ресурсів. Багато авторів (С. Санс-Сантамарія, Дж. А. Ва­діле, Дж. Гутьєррес Серрано, Н. Фрізен та інші [6]) погоджуються на думці, що хоча стандарти у галузі електронного навчання були розроблені з метою визначення шляхів і способів використання у педагогічній діяльності навчальних об’єктів, реалізованих засобами ІКТ, це скоріше сприяло подальшому пошуку в цьому напрямку, ніж було остаточним рішенням. Існуючі педагогічні характеристики об’єктів орієнтовані здебільшого на можливість спільного використання різних одиниць контенту окремими системи управління е-навчанням. Це не відображає в достатній мірі педагогічні підходи, що стоять за навчальними об’єктами.Загалом із розвитком електронного навчання зростають вимоги до якості освітніх послуг, яка, як свідчать дослідження, суттєво залежить від технологій оцінювання електронних ресурсів та матеріалів та від технологій їх створення та надання користувачеві. В той же час, застосування інтегральних підходів до організації використання та постачання ресурсів та сервісів сприяє удосконаленню і уніфікації підсистем їх розробки та апробації, пошуку та відбору кращих зразків програмного забезпечення, що також може бути передумовою підвищення якості освітніх послуг.Ще один показник, пов’язаний з реалізацією систем е-навчання, характеризує ступінь адаптивності. Цей чинник передбачає застосування досить спеціалізованих та диференційованих систем навчального призначення, що ґрунтуються на моделюванні індивідуальних траєкторій учня чи студента, його рівня знань [3]. У зв’язку з цим, поширення набувають адаптивні технології е-навчання, що враховують особливості індивідуального прогресу учня. Адаптивність передбачає налаштування, координацію процесу навчання відповідно до рівня підготовки, підбір темпу навчання, діагностику досягнутого рівня засвоєння матеріалу, розширення спектру можливостей навчання, придатність для більшого контингенту користувачів.Побудова адаптивної моделі студента, що враховувала б особистісні характеристики, такі як рівень знань, індивідуальні дані, поточні результати навчання, і розробка технологій відстеження його навчальної траєкторії є досить складною математичною і методичною проблемою [3; 4]. Побудова комп’ютерної програми в даному випадку передбачає деякі форми формалізованого подання сукупності знань в предметній області, що вивчається. Розвиток даного типу систем, здебільшого з елементами штучного інтелекту, є досить трудомістким. Зростання ступеню адаптивності є однією з тенденцій розвитку систем електронного навчання, що відбувається за рахунок удосконалення технологій подання, зберігання і добору необхідних засобів. Різноманітні навчальні матеріали, ресурси і сервіси можуть бути надані за потребою користувача, та дають можливість динамічної адаптації до досягнутого рівня знань, компетентності та освітніх уподобань того, хто вчиться.Наступний показник стосується інтеграції та цілісності систем електронного навчання, і тісно пов’язаний із стандартизацією технологій і ресурсів в управлінні системами е-навчання. Ці проблеми виникають у зв’язку з формуванням відкритого середовища навчання, що забезпечує гнучкий доступ до освітніх ресурсів, вибір та зміну темпу навчання, його змісту, часових та просторових меж в залежності від потреб користувачів [1]. Існує тенденція до координації та уніфікації стандартів навчальних матеріалів, розроблених різними організаціями зі стандартизації, такими як IEEE, IMS, ISO / IEC JTC1 SC36 й інші, а також гармонізації національних стандартів з міжнародними. У зв’язку з цим, наукові основи оцінювання інформаційних технологій та способів їх добору і застосування потребують подальшого розвитку.Наступний показник пов’язаний з повномасштабною інтерактивністю засобів ІКТ навчального призначення. Справді, сучасні технології спрямовані на підтримування різних типів діяльності вчителя у віртуальному комп’ютерному класі. Це стосується таких форм навчання, як формування груп, спільнот, що навчаються і взаємодіють віртуально в режимі он-лайн. Щоб організовувати навчальну діяльність в таких спільнотах, використовуються функції, що забезпечують колективний доступ до навчального контенту для групи користувачів, можливість для вчителя проглядати всі комп’ютери у групі, концентрувати увагу учнів за рахунок пауз і повідомлень, підключати або відключати учасників навчального процесу, поширювати файли або посилання серед цільової групи учнів, надсилати повідомлення конкретним учням. Учні також можуть звертатися до учителя за рахунок надання запитань, коментарів, виступів тощо [7]. Організація навчання у віртуальному класі потребує застосування апаратно-програмних засобів доставки навчального контенту, що також суттєво залежить від добору відповідних технологій.Наступний показник стосується безпеки освітнього середовища і передбачає аналіз ризиків та переваг використання комп’ютерних технологій у навчанні. При створенні систем електронного навчання мають враховуватись чинники збереження здоров’я, розвитку інтелектуального потенціалу учня.З огляду на визначені тенденції розвитку та використання систем е-навчання у сучасному освітньому процесі виникає потреба у певній інформаційно-технологічній платформі, яка могла б підтримувати нові форми навчання у відповідності сучасним вимогам доступності, гнучкості, мобільності, індивідуалізації та відкритості освіти [1].Продуктивним видається підхід, за якого проблеми розвитку е-навчання вирішувалися б через призму нових технологій, що надали б підходящу основу для дослідження цих систем, їх розробки і використання. Зокрема, перспективним є використання технології хмарних обчислень, за якої електронні ресурси і об’єкти стають доступні користувачеві в якості веб-сервісу [7].За визначенням Національного Інституту Стандартів і Технологій США (NIST), під хмарними обчисленнями (Cloud Computing) розуміють модель зручного мережного доступу до загального фонду обчислювальних ресурсів (наприклад, мереж, серверів, файлів даних, програмного забезпечення та послуг), які можуть бути швидко надані при умові мінімальних управлінських зусиль та взаємодії з постачальником.Переваги хмарних обчислень у сфері освіти можна охарактеризувати наступними чинниками:- спрощення процесів встановлення, підтримки та ліцензійного обслуговування програмного забезпечення, яке може бути замовлено як Інтернет-сервіс;- гнучкість у використанні різних типів програмного забезпечення, що може порівнюватись, обиратись, досліджуватись, завдяки тому, що його не потрібно кожний раз купляти і встановлювати;- можливість багатоканального поповнення колекцій навчальних ресурсів та організація множинного доступу;- універсалізація процесів розподіленого навчання, завдяки віртуалізації засобів розробки проектів, наприклад, командою програмістів, які всі мають доступ до певного середовища і програмного коду, приладів або лабораторій, інших засобів;- здешевлення обладнання завдяки можливості динамічного нарощування ресурсів апаратного забезпечення, таких як обсяг пам’яті, швидкодія, пропускна здатність тощо;- спрощення організації процесів громіздких обрахунків та підтримування великих масивів даних завдяки тому, що для цього можуть бути використані спеціальні хмарні додатки;- мобільність навчання завдяки використанню хмарних сервісів комунікації, таких як електронна пошта, IP-телефонія, чат, а також надання дискового простору для обміну та зберігання файлів, що уможливлює спілкування та організацію спільної діяльності.Таким чином, впровадження технології хмарних обчислень є перспективним напрямом розвитку систем електронного навчання, що сприятиме реалізації таких засобів і систем, які задовольнятимуть сучасним вимогам до рівня доступності, якості, адаптивності, інтеграції та повномасштабної інтерактивності.

При розробці інтенсивних технологій навчання актуальною є проблема дидактичної обробки первинного інформаційного матеріалу з метою збільшення продуктивності процесів пам’яті: швидкості, об’єму, точності запам’ятовування та відтворення, стійкості запам’ятовування тощо. Аналіз даних, представлених в [1–3, 13, 14] дозволив визначити такі способи дидактичної обробки первинного інформаційного матеріалу (рис. 1):групування – виділення в навчальному матеріалі груп по різним видам ознак;опорні пункти – будь-які лаконічні пункти в навчальному матеріалі (заголовки, позначки, графічний матеріал, приклади, числові дані тощо), які виділяються або візуально, або по суті із загального матеріалу і можуть бути опорою для більш широкого змісту;мнемічний план – сукупність опорних пунктів визначеного фрагменту навчального матеріалу;класифікація – розподіл навчальної інформації на класи, підкласи, групи і т. п. на основі загальних ознак класифікації;структурування – визначення внутрішньої побудови навчального матеріалу;систематизація – визначення певного порядку і зв’язків між частинами цілого;схематизація – спрощене, в основних рисах, подання навчальної інформації;аналогії – встановлення спільних логічних відношень між елементами різної природи;перекодування – перетворення інформації на основі семантичних та інших видах ознак – вербалізація, подання інформації в образній формі тощо;добудова навчального матеріалу з боку суб’єкту навчання;серіаційна організація навчального матеріалу – визначення послідовностей в навчальному матеріалі – по просторовим, часовим, енергетичним та іншим характеристикам; Рис. 1. Шляхи інтенсифікації мнемічних процесів навчальної діяльності студентів в технологіях вивчення інженерних дисциплінасоціації – встановлення зв’язків за подібністю, протилежністю чи суміжністю;свідоме та несвідоме повторювання навчального матеріалу.Визначимо конкретну реалізацію способів дидактичної обробки навчального матеріалу для змісту інтенсивних технологій вивчення інженерних дисциплін.В навчальному матеріалі інженерних дисциплін для об’єктів, процесів та явищ можна виділити такі основні змістовні групи:призначення та використання (R);склад, побудова, конструкція (S);принципи та механізми дії та функціонування (D);параметри та характеристики (H).Не дивлячись на різноманітний характер інженерних дисциплін, все інформаційне поле їх навчального матеріалу визначається одними і тими матеріальними об’єктами та процесами і достатньо повно охоплюється наведеним переліком змістовних груп.Використання змістовних груп А.А.Смирнов [3] вважав найбільш відповідним розумовим процесам запам’ятовування способом. Використання в якості змістовних опорних пунктів назв змістовних груп дозволяє здійснювати узагальнення та ранжування навчальної інформації вже при першому знайомстві з нею. Це не потребує в подальшому перебудови структури інформації, що скорочує витрати часу. Крім того, сукупність таких змістових опорних пунктів дозволяє скласти план навчального матеріалу.Класифікація, структурування та систематизація є різновидностями складних ієрархічних групувань. Загальною особливістю цих процесів є утворення завдяки операції узагальнення (агрегації) даних складних інформаційних одиниць. Але слід підкреслити, що властивості цих складних інформаційних одиниць будуть різними і визначатися способом їх утворення [1, 2, 4]. Так, при класифікації йде утворення складних інформаційних одиниць по відомим загальним ознакам (критеріям класифікації).При структуруванні визначаються структури (або оперативні одиниці пам’яті) одиниці і встановлюються зв’язки між ними. Незважаючи на різні об’єми структурних одиниць, у них є загальна властивість бути миттєвими, симультанними образами [5, 6].Для інтенсивних технологій навчання створення симультанних образів є одним із засобів зменшення витрат навчального часу. Швидкісне утворення з інформаційних елементів симультанного образу можливе за виконання таких умов [4]:забезпечення одночасного надходження в оперативну пам’ять тих елементів, з яких повинен формуватись симультанний образ;інформаційні елементи, з яких формується образ повинні мати таку внутрішню структуру, яка подібна одній із вже сформованих структур в довгостроковій пам’яті людини.Для інтенсивних технологій вивчення інженерних дисциплін пропонується метод швидкісного формування симультанних образів матеріальних об’єктів, процесів та явищ на основі використання інтегративно-логічних моделей [7].Одночасне подання основних інформаційних ознак об’єкту та логічна впорядкованість цих ознак в інтегративно-логічних моделях забезпечують виконання основних вимог швидкісного утворення симультанного образу.В інтегративно-логічних моделях процес структурування інформації переходить далі в процес систематизації: виділення складових компонентів та їх упорядкування.Наступним способом інтенсифікації мнемічної діяльності студентів в технологіях вивчення інженерних дисциплін є використання для дидактичної підготовки навчальної інформації схематизації. Схема являє собою відображення об’єкту, процесу чи явища в основних, суттєвих рисах.Поняття “схема” є одним із фундаментальних понять в сучасних теоріях пам’яті [8-10].Ф. Бартлетт [8] вважав, що людина запам’ятовує не конкретні об’єкти, а їх схеми. Схемами можна ефективно відображати не тільки образну, декларативну інформацію, а й процедурну (процесуальну). Схеми традиційно широко використовуються для представлення декларативної навчальної інформації інженерних дисциплін. Але представлення процедурної інформації, яка описує різні види діяльності інженера-конструктора та інженера-технолога, в технологіях вивчення інженерних дисциплін у вигляді схем або моделей діяльності практично не використовується. Ця обставина стала причиною розробки імітаційних моделей діяльності спеціаліста для репрезентації в змісті інтенсивних технологій вивчення інженерних дисциплін процедурних знань. Згідно з системним принципом поліізоморфізму імітаційні моделі діяльності спеціаліста повинні з однієї сторони відображати структуру професійної діяльності інженера, а з другої – онтогенез людини.Для інтенсивних технологій навчання основу імітаційних моделей діяльності спеціаліста повинна складати наступна структура навчальних дій (НД):НД = М + Ц + ОД + ВД + КД + КОР,де М – мотиваційний компонент дії;Ц – цільовий компонент дії;ОД – орієнтувальна частина дії;ВД – виконавча частина дії;КД – контрольна частина дії;КОР – коригуюча частина дії.Проведені дослідження показали, що органічне включення в структуру навчальних дій мотиваційного та цільового компоненту зменшує витрати навчального часу на формування дії в 1,3-2,5 рази.Внутрішні психологічні процеси сприйняття та обробки інформації людиною пов’язані з багаточисельними процесами її перекодування [11]. В основі перекодувань лежить послідовна зміна функціонувань процедурного та декларативного механізмів сприйняття та обробки інформації. Врахування цього явища дозволяє зробити вважливий висновок: зовнішні перекодування навчальної інформації повинні бути ізоморфними внутрішнім психологічним механізмом її сприйняття та обробки.Так, вербалізація навчальної інформації, яка пов’язана з ініціюванням процедурного механізму повинна чергуватись з образним поданням об’єктів, яке ініціює декларативний механізм.Окрему групу складають такі дидактичні засоби, як самостійна добудова суб’єктами навчання навчальної інформації [2]. Активізація пізнавальних психологічних процесів при добудові навчального матеріалу викликає його більш інтенсивне запам’ятовування. Основу цієї активізації складає мотиваційний ефект незакінченої дії Зейгарник [12].Одним з ефективних засобів запам’ятовування навчальної інформації є її серіація – впорядковане розташування за розміром, за часом, за ефективністю тощо [13,14]. Ефективність використання серіації навчальної інформації визначають, мабуть, механізми антиципації та позитивної інформаційної інтерференції: у впорядкованій інформації легше встановлюються закономірності і на основі цього робиться прогноз на появу нової інформації, яка вже є очікуваною.Ж. Піаже писав: “Серіація є первинною реальністю, будь-яке асиметричне відношення до неї є лише тимчасово абстрагований елемент”. Продовжуючи думку Ж. Піаже, можна сказати, що цей “тимчасово абстрагований елемент” наступним кроком стане на своє чільне місце в стрункому ряду даних. Використання серіації даних в навчальній інформації дозволяє підвищити інтенсивність її засвоєння в технологіях навчання.Наступний засіб дидактичної підготовки навчальної інформації є використання аналогій та асоціацій. Аналогами будемо називати подібні у певному відношенні об’єкти, предмети, явища або поняття, які в цілому суттєво відрізняються. Використання аналогій є потужним фактором зменшення кількості інформації, яку необхідно запам’ятовувати. Об’єктивною основою аналогій є однакові логічні відношення між об’єктами різної природи. В цьому разі також спрацьовують механізми антиципації та переносу, які забезпечують інтенсифікацію мнемічної діяльності. Якщо встановлення аналогій потребує проникнення в глибини логічної структури побудови навчальної інформації, то асоціації визначають об’єднання речей по зовнішнім ознакам – схожості, сусідству в просторі або часі тощо. Якщо аналогії встановлюють довгострокові зв’язки, то асоціації – тимчасові. Але це не зменшує важливу роль асоціацій при запам’ятовуванні навчальної інформації.Повторювання є традиційним дидактичним засобом запам’ятовування навчального матеріалу. Прислів’я, яке стало класикою дидактики: “Повторення – мати навчання”, виявилось лише першою частиною його повної версії. В [15] проводиться повний варіант цього прислів’я, який любив повторювати відомий вчений-психолог П.І. Зінченко: “Повторення – мати навчання, але прибіжище дурнів”. Сьогоднішня актуальність повної версії прислів’я полягає в тому, що канонізований дидактиками скорочений його варіант і став тим благодатним чорноземом, на якому виростає такий розкішний будяк на ниві освіти, як зубріння. Але це зовсім не означає, що повторювання навчальної інформації необхідно повністю зняти з порядку денного. Зовсім ні, тому, що повторювання забезпечує циркуляцію інформації, яка так важлива в початковий період мнемічної діяльності. Важливим при організації повторювання навчальної інформації є залучення інших форм мнемічної діяльності та ініціювання розумової діяльності.Приведений аналіз дозволяє зробити висновок про необхідність використання в інтенсивних технологіях вивчення інженерних дисциплін всього комплексу засобів дидактичної підготовки первинного інформаційного матеріалу.

Бурхливий розвиток інформаційних технологій в останні кілька років привів до появи нового популярного терміна – комп’ютерне дистанційне навчання [1]. І якщо з комп’ютерами все зрозуміло, то з дистанційним навчанням (ДН) усе набагато складніше. Більшість авторів з деякими розбіжностями сходяться до наступного визначення ДН – це сукупність методик і сучасних технічних засобів навчання, що дозволяють вести процес навчання, коли викладач і учень територіально віддалені один від одного [2].Але останнім часом головним критерієм проблеми індивідуального навчання стає час. У системі підвищення кваліфікації і перепідготовки критерій часу виявляється головним чином у розбіжності термінів потреби фахівця у вивченні матеріалу з оголошеним офіційним графіком занять у навчальних закладах. Іншою важливою стороною цього питання є зміст оголошених програм навчання, що не враховують індивідуальних запитів тих, хто навчається [3]. Таким чином, пошук альтернативних шляхів індивідуалізації навчання є не новою, а як і раніше актуальною проблемою.В усьому світі відома практика заочного навчання шляхом централізованого розсилання друкованих текстових посібників і матеріалів. Однак, така форма навчання звичайно страждає відсутністю достатніх внутрішніх мотивацій до вивчення навчального матеріалу з боку фахівців. До такого навчання інтерес фахівців, як правило, невисокий, як невисока і якість одержуваних знань.Якісно нові можливості самопідготовки й удосконалювання професійних знань надають нові інформаційні технології навчання на відстані з використанням локальних і розподілених мереж, відеокасет, телевізійного кабельного і супутникового відеовіщання.На противагу традиційно побудованим курсам очного і тим більше заочного навчання, використання інформаційних технологій відкриває дорогу навчанню безпосередньо на робочому місці, що при правильній організації дозволяє індивідуалізувати процес і відводити на навчання персоналу необхідну кількість часу без яких-небудь відчутних зупинок у роботі.Комп’ютерне ДН базується на принципах автономії (самоврядування) процесу пізнання. Його реалізація має потребу в новому педагогічному підході, заснованому на діалозі “викладач–студент–компьютер” і припускає розумне сполучення навчальних і контролюючих програм з розгорнутою компонентою взаємної моральної відповідальності викладачів і студентів. Автономія в навчальному процесі припускає не тільки самостійність Вузів, але і право студента в рамках багаторівневої системи освіти вибирати індивідуальну траєкторію навчання.Формально діалогову систему “викладач–студент–комп’ютер” можна представити в такий спосіб:М={T, Р, A, К, П, Л, Х},де:Т – модель викладача в процесі навчання;Р – модель того, кого навчають, з повним аспектом особистих і фізіологічних особливостей;.А – безліч комунікативних цілей, з якого кожен учасник процесу навчання вибирає свою;К – комунікативні стратегії;П – комунікативні тактики;Л – знань про предметну галузь;Х – лінгвістичні змінні, тобто способи спілкування між викладачем і тим, кого навчають.Опускаючи методичні аспекти ДН, покажемо його перевагу над попередніми видами навчання в суспільстві. Для цього розкладемо дуже умовний розподіл всієї історії навчального процесу на три етапи:– докомп’ютерний;– комп’ютерний;– мережний.Докомп’ютерний етап зв’язаний із традиційними методами навчання – паперовими підручниками, уроками, лекціями, семінарами і т.д.Комп’ютерний етап був ознаменований приходом в освіту комп’ютерів. Як наслідок, стали з’являтися комп’ютерні навчальні засоби – комп’ютерні підручники, різні демонстраційні, навчальні і контролюючі програми, що використовуються на уроках. Із поширенням персональних комп’ютерів освітні програми одержали новий поштовх до розвитку, і це не завжди вело до підвищення їхньої якості. Вони поширюються на дискетах або на CD, BBS і FTP носіях. Як правило, такі програми застосовуються для демонстрацій навчальних занять або для самостійного вивчення предмета. Найбільшу популярність серед таких навчальних матеріалів одержали різні курси іноземних мов, менше зустрічаються навчальні програми по природничій тематиці, наприклад “Фізика на комп’ютері”. З’явились окремі різновиди навчальних посібників – різноманітні мультимедійні енциклопедії, такі як “Microsoft Encarta” чи “Велика Енциклопедія Кирила і Мефодія”. Не будучи чисто навчальними матеріалами, вони можуть виявитися дуже корисні в школах як довідкові посібники і як засоби розширення кругозору студентів. Можливість швидко знайти у великому обсязі інформації потрібні дані є дуже корисною і незаперечною перевагою комп’ютерного підручника в порівнянні з простим паперовим.Мережний етап в утворенні тільки починається. Глобальна комп’ютерна мережа Інтернет породила зовсім новий вид навчальних матеріалів – Інтернет-підручників. Область застосування Інтернет-підручників велика: звичайне і дистанційне навчання, самостійна робота. Але найбільші перспективи обіцяє об’єднання підручників із контролюючими програмами знань учнів, що доповнене спілкуванням між викладачем і студентами в реальному часі (у цьому плані Інтернет надає найбагатші можливості – від традиційної електронної пошти, до відеоконференцій і web-chat). Представлений єдиним інтерфейсом, такий Інтернет-підручник може стати не просто посібником на один семестр, а навчальним і довідковим середовищем.Використання новітніх інформаційних технологій у ДН дозволяє більш активно використовувати науковий і освітній потенціал ведучих університетів і інститутів, залучаючи кращих викладачів до створення курсів ДН, розширюючи аудиторію тих, яких навчають, і дозволяє здійснювати широкомасштабну підготовку і перепідготовку фахівців не залежно від місця проживання.Велика кількість існуючих у даний час комп’ютерних підручників базується на звичній парадигмі “книги” – деякої кількості ілюстрованої текстової інформації. Подібний підхід цілком виправданий у випадку, якщо підручник служить допоміжним матеріалом у процесі “звичайного” навчання, але явно недостатній у випадку навчання дистанційного, коли спілкування викладача й студента зведено до мінімуму. Тому побудований на гіпертекстових технологіях електронний підручник для ДН, крім інших, має наступні переваги:1. Наявність гіпертекстової структури, що покриває як понятійну частину курсу (означення, теореми), так і логічну структуру викладу (послідовність викладу, взаємозалежність частин). Гіпертекст – це можливість створення “живого”, інтерактивного навчального матеріалу, із забезпеченням посилань між різними частинами матеріалу. Можливості гіпертексту дають викладачу можливість розділити матеріал на велике число фрагментів, з’єднавши їх гіперпосиланнями в логічні ланцюжки. Наступним кроком тут може бути створення на основі того самого матеріалу “власних” підручників для кожного студента, з урахуванням рівня його підготовки, швидкості засвоєння матеріалу, його інтересів і т.п.2. Гнучка система керування структурою – це система, коли викладач може задати найбільш прийнятну, на його думку, форму представлення і послідовність викладу матеріалу. Це дозволить використовувати той самий навчальний матеріал для аудиторії різного ступеня підготовленості і для різних видів навчальної діяльності (первинне навчання, перепідготовка, тренінг, самостійне чи факультативне вивчення матеріалу) чи як довідкову систему.3. Використання, якщо це методично виправдано, мультимедіа можливостей сучасних персональних ЕОМ, зокрема, звуку, анімації, графічних уставок, слайд-шоу і т.п. При цьому інформація повинна бути якомога більш ідентично представлена як під час перегляду, так і в “паперовій копії” (роздруківці) – по можливості, студент повинен мати можливість роздрукувати будь-яку “сторінку” подібного підручника, мінімально втративши в поданні матеріалу.4. Підручник доступний студентові, по можливості, декількома способами (наприклад, і по Інтернет, і на CD-диску).5. Наявність підсистеми контролю знань, інтегрованої в підручник. Такими якостями повною мірою володіють дистанційні навчальні системи, створювані на базі гіпертекстових технологій, що використовуються в Інтернет.Крім цього, гіпертекстові технології володіють ще іншими перевагами:1. Сучасні інформаційні технології (зокрема середовище WWW у мережі Інтернет) дозволяють досить просто створювати інформаційні матеріали, навіть не маючи спеціальних знань про мови форматування документа (існують різноманітні конвертори з найбільш розповсюджених текстових форматів у формат гіпертекстовий).2. В даний час існує багато программ-перегляду (Netscape, Mosaic, Internet Explorer і т.п.), що володіють зручним інтерфейсом і адаптованих для більшості існуючих платформ комп’ютерів (IBM PC, Macintosh і т.д.).3. Оскільки гіпертекстовий протокол є стандартом у WWW, то такий підручник легко може бути включений у глобальну інформаційну мережу і буде доступний широкому колу користувачів.Важлива частина будь-якого навчального процесу – самостійна робота. До неї можна віднести домашні роботи, твори, практикуми, лабораторні роботи і т.п. Це, мабуть, та область, де розвиток інформаційних технологій, з погляду педагогів, приніс більше шкоди, ніж користі для освіти (проблема “плагіату”). Але це – ще одна можливість, що можуть успішно використовувати сучасні вчителі і професори:– розвиток і заохочення творчого потенціалу учнів, публікація в Інтернет кращих дипломів і курсових, творів, збір робіт з навчального курсу, гіпертекстових рефератів;– допоможуть викладачу формувати банк матеріалів за досліджуваним курсом.Контроль знань – ця найбільш спірна область. У будь-якому випадку використання комп’ютера допомагає викладачу зменшити рутинну, малоцікаву роботу по перевірці тестів, контрольних робіт (що дозволяє проводити контроль частіше) і знижує фактор суб’єктивності.Одна з головних проблем контролю знань – ідентифікація. І в міру переходу до комп’ютерних і мережних програм контролю знань усе більш складно визначити, чи дійсно студент сам правильно відповів на всі питання, чи йому хтось допомагав. І якщо при письмовому іспиті можна розсадити абітурієнтів по різних партах, то перевірити, хто відповідав на питання контрольної в Мережі, практично неможливо. Цей аргумент, як правило, приводять прихильники консервативного підходу до перевірки знань. Контраргументом на користь комп’ютеризованих методів може бути те, що дистанційне навчання, як правило, має на увазі більш високу умотивованість тих, хто навчається (вони самі вибирають собі курс, та й найчастіше до такої форми навчання приходять ті хто одержує другу освіту, при підвищенні кваліфікації – тобто тоді, коли людина найбільше зацікавлена одержати реальні знання).Інша проблема контролю знань при дистанційному навчанні – те, що контролююча система повинна бути досить складною і мати достатню базу питань, що вимагає великих зусиль з боку викладача. Правда, один раз створивши таку базу, нею можна користатися протягом тривалого часу, але це відноситься далеко не до всіх курсів.Контролююча система має наступні характеристики:– питання типу "”вибір однієї відповіді з багатьох”;– адаптивний вибір наступного питання в залежності від правильності попередніх відповідей студента;– можливість створення різних завдань з одного набору питань;– можливість включення в питання графічних зображень і гіпертекстових посилань;– ведення журналу проходження опитування;– наявність підсистеми “робоче місце викладача” для введення і корегування питань, зміни характеристик завдань при перегляді результатів і т.д.Як приклад такої контролюючої системи можна назвати систему електронного контролю знань. Інший приклад системи контролю звань, з яким знайомі всі автомобілісти країни – це білети по перевірці знань правил дорожнього руху.Об’єднання гіпертекстових навчальних посібників і системи електронного контролю знань, що базуються на технологіях Інтернет, дозволяють, у перспективі, створити єдине навчальне середовище, що адаптується під рівень знань і, фактично, створює індивідуальний “електронний підручник” для кожного, хто навчається. А додаткове використання технології Web-Chat дає можливість у рамках WWW технологій створити єдиний процес Дистанційного Навчання, що складається не тільки з “навчальної бібліотеки”, але і з повноцінного спілкування між викладачем і студентом.В міру переходу від паперових підручників до комп’ютерних а від них – до мережних – росте оперативність підготовки матеріалу. Це дозволяє зменшувати час підготовки навчальних посібників, тим самим збільшуючи число доступних студенту навчальних курсів. Уже зараз багато навчальних закладів пропонують дистанційні форми навчання по одному чи декільком курсам.

Перехід від індустріальної до постіндустріальної цивілізації, що розпочався в останні десятиліття, призводить до підвищення наукомісткості виробництва, впровадження безвідходних технологій, мініатюризації (аж до нанорівня) та гуманізації техніки. Формування інформаційного суспільства, що супроводжує цей процес, призводить до інтернаціоналізації та децентралізації виробництва, створення розподілених виробничих структур. Обумовлене цим зростання швидкості застарівання технологічних знань (особливо в інформатиці) породило концепцію “навчання впродовж усього життя”. Гуманістична спрямованість цієї концепції та відповідна технологічна підтримка роблять її дуже привабливою, особливо при реалізації в системах дистанційного навчання. Будь-який працюючий фахівець при дистанційній формі навчання може швидко оновити знання та навички із своєї предметної області, реалізуючі при цьому власні прагматичні, вузькоспеціалізовані цілі навчання, що призводить до дедалі більшого зростання ролі технологічної (прикладної) складової. Проте при цьому ми неминуче зіштовхуємося з природними обмеженнями, обумовленими відсутністю або недостатністю фундаментальної бази. Так, саме “технологічний уклін” породив одну з головних проблем, з якою стикаються викладачі інформатики – необхідність швидкого реагування на зміни в цій галузі з подальшою адаптацією програмно-методичного забезпечення відповідних курсів. При цьому практично не розрізняються суттєві зміни (такі, що вимагають модифікації окремих теоретичних положень), та несуттєві (пов’язані переважно з оновленням застосовуваного програмного забезпечення). Огляд підручників та навчальних посібників з інформатики показує, що головними причинами їх застарівання є штучне прив’язування змісту курсу інформатики до технологічної складової – використовуваного програмного забезпечення. Особливо яскраво це проявляється в курсах, пов’язаних з вивченням прикладного програмного забезпечення, операційних систем, проектування інтерфейсів користувача, системного програмування та ін. Штучно нав’язувана “мода” на постійне оновлення апаратного та програмного забезпечення, спрямована на задоволення комерційних потреб фірм-виробників, в силу свого походження не повинна впливати на зміст курсу інформатики. Наслідування їй в процесі навчання інформатики не здатне сформувати компетентного спеціаліста, тому що призводить до переорієнтацію інформатичної освіти виключно на прикладну підготовку, що не дозволяє реалізувати в процесі навчання принципи системності, науковості та міждисциплінарності, які забезпечуються саме фундаментальною підготовкою, основу якої складають загальнотеоретичні, фундаментальні та міждисциплінарні знання.