76113-1 (665085), страница 2
Текст из файла (страница 2)
задачи с неоднозначно определенным решением;
некорректные задачи [3].
Заметим, что характеристики учебных задач, стоящие перед пользователем Internet, принадлежат к описанным. В работе [6] описываются признаки сложной системы, под определение которой попадает и Internet (в [6] ссылка на работу Courtois, P. June 1985. On Time and Space Decomposition of Complex Structures).
Рассмотрим применение объектно-ориентированного подхода при решении типичной задачи, стоящей перед пользователем Internet: поиск информации с использованием программы для просмотра гипертекстов. Суть проблемы - найти URL-адрес (Uniform Resource Locator -унифицированный способ указания ресурсов), являющийся информационной моделью ресурса Internet, и восстановить по нему сам ресурс. Для простоты будем считать, что результат поиска - гипертекстовая страница. Данная задача характеризуется следующим:
уточнение направления поиска (технологии поиска) и уточнение содержания ресурса происходит в процессе выполнения поиска;
результат поиска плохо формализован, поскольку набор ключевых слов (тезаурус), используемых при написании запроса поисковой машине, неоднозначен (возможно использование синонимов, двойных отрицаний и т.п.);
противоречивость критериев определяется тем, что полнота получения списка URL-адресов часто конфликтует с достоверностью результатов;
неоднозначность решения очевидна - возможно получение разных схожих ресурсов;
результат получения информации непредсказуем (невозможность восстановления ресурса по URL-адресу).
Перечисленные характеристики задачи являются следствием того, что Internet - это сложная, самоорганизующаяся коммуникативная система, обладающая внезапно появляющимися свойствами. Поэтому методы, лежащие в основе традиционного подхода (описание единой технологии организации поиска), в данном случае неприменимы. Воспользуемся объектно-ориентированным подходом.
Суть объектно-ориентированного подхода состоит в следующем:
Четкое выделение понятия объекта - понятия, абстракции или любой вещи с четко очерченными границами, имеющей смысл в контексте рассматриваемой прикладной проблемы.
Определение совокупности схожих объектов с одинаковым набором свойств, называемой классом объектов.
Выделение особых характеристик объектов класса, которые будем называть атрибутами.
Выделение операций над объектами класса, которые будем называть методами [6].
Перейдем к объектно-ориентированному описанию данной задачи. Пользователь манипулирует с классами объектов, называемых "гипертекстовыми страницами". Каждый представитель данного класса (экземпляр класса) имеет свойства (атрибуты):
URL-адрес;
заголовок ресурса;
текстовое содержание.
Над гипертекстовыми страницами возможно выполнение операций:
восстановление (конструирование) страницы по URL-адресу;
закрытие страницы (уничтожение);
просмотр страницы;
сохранение результата в файле;
выделение степени соответствия задаче.
Основное преимущество представления страниц как экземпляров класса - единообразное манипулирование с конкретными объектами, которые, возможно, пользователь видит первый раз в жизни. Нечеткое определение конкретного объекта, результата поиска, все равно входит в рамки данного класса.
Одна из особенностей объектно-ориентированного подхода - объединение в одном классе и атрибутов объекта и операций по их обработке. Принятое название такого свойства - инкапсуляция.
В процессе организации поиска пользователь сталкивается с более сложными гипертекстовыми ресурсами, например, результат (тоже ресурс), выдаваемый поисковой машиной, имеет дополнительное свойство - количество найденных URL-адресов. Пользователь в своем сознании создает новый класс объектов на базе известного класса, причем все те методы и атрибуты, которые были в базовом классе, наследуются классом-потомком. Данную особенность принято называть наследованием.
Результат организации поиска является также гипертекстовой страницей, однако выполнение метода "выделение степени соответствия задаче" для него выполняется иначе. Для страниц, принадлежащих классу "результат поисковой машины", релевантность определяется полнотой, а для класса "результат поиска" определяется по соответствию запросу (для класса просто "гипертекстовая страница" метод "выделение степени соответствия задаче" не определен, т.е. является абстрактным). При одинаковом названии метода пользователь выполняет разные действия. Данную особенность принято называть полиморфизмом.
Рассмотрим, какие преимущества дает использование особенностей объектно-ориентированного подхода (инкапсуляции, наследования и полиморфизма [6]) при решении подобных задач. Одной из сторон являются результаты, полученные при использовании синергетического подхода - концепции самоорганизации и саморазвития [1, 4].
Концепция самоорганизации, выдвинутая синергетикой, отличается от прежних, разрабатывавшихся ранее в рамках кибернетики и системотехники, тем, что основное внимание она обращает на раскрытие конкретных механизмов взаимодействия компонентов, приводящее к их упорядочению и образованию устойчивых структур. Данным механизмом при использовании объектно-ориентированного подхода становится система классов, выделяемых координатором учебного процесса - преподавателем и создаваемым в процессе решения задачи интерпретатором - обучаемым.
Концепция самоорганизации несет новые возможности стратегий и стилистики мышления, дающие нетрадиционные подходы ко многим проблемам. Сначала объекты ведут себя абсолютно независимо и в движении (изменении их свойств) не наблюдается никакой взаимной упорядоченности. Такое первоначальное состояние нередко характеризуют понятием "хаос" и "беспорядок". Затем при некоторых критических значениях поступающей извне информации возникает взаимодействие между объектами, и они начинают участвовать в согласованном, коллективном движении. Роль такой информации играет системоорганизующее понятие класса объектов. Благодаря этому беспорядок сменяется порядком, из хаоса возникает определенная устойчивая структура, то есть устанавливается постоянная взаимосвязь между компонентами, которые из прежних автономных объектов превращаются в элементы некоторой упорядоченной системы (находятся в иерархической системе классов объектов).
Синергетика на ряде конкретных примеров показала, что для сложных систем существуют малые, но очень эффективные организующие и управляющие воздействия. Усилия интерпретатора знаний направлены на создание и развитие так называемой активной среды области изучения. Благодаря существованию в активной среде так называемых автоволновых процессов происходит процесс саморазвития.
Как показал опыт кибернетики, для сложных систем - будь то сам человек, коллектив учащихся или Internet - управление по принципу саморегулирующихся и саморазвивающихся систем (механизмов) - единственный путь выживания [1, 4].
Возникает вполне естественный вопрос: "Нужны ли эти пугающие слова ... в классе, пахнущем детством? Не засушит ли "обнаученное" слово то живое, что там еще осталось? Может быть, это еще один заход на создание "бездетной педагогики"?" [5].
По мнению автора работы, в данном случае происходит не усложнение способа коммуникации обучаемого со средой обучения, а упрощение. Согласно предлагаемому объектно-ориентированному подходу мы видим отход от конкретных способов работы с каждым исследуемым объектом. Выполнение данной задачи практически невозможно при исследовании сложных систем [6]. Поскольку использование ИТ во всех моделях, кроме "модели изучения", применимо к любому общеобразовательному предмету, то очень часто при традиционном подходе происходит замена языка предметной области на язык интерфейса прикладной программы. Согласно объектно-ориентированному подходу, обучаемые интерпретируют знания о классах объектов и создают на его базе новые классы, применяя знания о уже известных классах (механизм наследования) и усложняя способ общения без изменения языка (полиморфизм). Обучаемый предельно упрощает язык общения со средой обучения и как следствие - на первое место выходит язык предметной области.
Пользователь (обучающийся) общается посредством некоторых образов - представлений экземпляров классов. Одно из следствий - у обучаемых вырабатывается так называемое системное мышление.
Заключение
Современная информатика как направление исследования становится системообразующим фактором, или метадисциплиной [1]. Правомерно утверждать, что с использованием средств информатики можно преподавать практически все учебные дисциплины и предметы. Информатика позволит решать проблемы "что, где, когда", т.е. могут быть получены ответы на вопросы: какие имеются информационные ресурсы, где они находятся и в какой последовательности, когда к ним возможен доступ.
Как известно, прогресс происходит не только благодаря открытию нового, но в не меньшей степени благодаря творческой реорганизации того, что мы уже знаем. В данном случае речь идет о том, чтобы достичь нового качества образования за счет реорганизации образовательного процесса с помощью приоритетного преподавания информатики и системной интеграции информационных технологий в самом образовательном процессе и в управлении образованием.
Список литературы
Концепция информатизации сферы образования Российской Федерации // Проблемы информатизации высшей школы. 1998. №№3-4 / ГосНИИ системной интеграции. М., 1998
Богатырь Б.Н., Кузубов В.Н. Системная интеграция информационных технологий в научно-образовательной сети. Доклад на Международной конференции по ДО // Проблемы информатизации высшей школы. 1995. №3 / ГосНИИ системной интеграции. М. 1995.
Н.А. Калинина, Н.И. Костюкова, А.Е. Кудинов. Частное решение проблем перехода к объектно-ориентированным или проектно-информационным моделям обучения // 8-я Международная научно-методическая конференция "Новые информационные технологии в университетском образовании. Информационные технологии в преподавании естественнонаучных дисциплин" / (см. http://www.stu.ru/konf2001/index.html)
В.И.Аршинов. Синергетика как феномен постнеоклассической науки. М.: ИФРАН, 1999.
В. И. Редюхин. Синергетика - синяя птица образования // Научно-исследовательский семинар при Институте философии РАН и Московском синергетическом форуме (см. http://www.iph.-ras.ru:8100/~spts/index.htm).
Буч Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на С++, 2-е изд. М.: Бином, СПб: Невский диалект, 1998.
Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.yspu.yar.ru
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
