Презентация лекции

Transcript

2. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБРАЗОВАНИИ: ВИРТУАЛЬНАЯ И ДОПОЛНЕННАЯ РЕАЛЬНОСТЬ, ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ
3. Определение Технология — совокупность методов и инструментов для достижения желаемого результата; в широком смысле — применение научного знания для решения практических задач. Виды технологий Производственные технологии Социальные технологии Энергетические, металлургические, пищевые, строительные и другие Педагогические, научные, художественные, медицинские, информационное обслуживание и т.д.
4. Производственные технологии Социальные технологии
5. Определение Информационные технологии – это
6. Мы живем с Вами в мире, который буквально окружен современными технологиями, которые используются во всех сферах жизнедеятельности человека.
7. Но было ли так всегда? Нет! Появлению самых различных технологий (не только ИКТ) мир обязан промышленным революциям. В условном делении в различные хронологические периоды, отражающие конкретные исторические явления, локализованные во времени и пространстве, мир пережил три промышленные революции и стоит на пороге четвертой. Промышленная революция появление новых подходов к производству, каждый из которых является логическим продолжением развития технологий предыдущего этапа.
8. Ступени развития общества Традциционное (аграрное) общество Индустриальное общество Постиндустриальное (информационное) общество
10. Первая промышленная революция , переход от аграрного общества, для экономики которого характерен ручной труд и ремесленное производство, к индустриальному обществу с преобладанием машинного производства, в котором ключевая роль отводилась добыче ресурсов и промышленности. Переход от аграрного к индустриальному обществу был осуществлен за счет появления новых способов использования энергии пара: паровых и водяных двигателей, токарных, фрезерных и ткацких станков. Паровая энергия повиляла на развитие связи, металлургии, химической промышленности, машиностроения, транспорта, текстильной промышленности и других отраслей промышленности. Характерными чертами первой промышленной революции являются строительство механизированных заводов и фабрик, установление капитализма и ускорение процессов урбанизации.
14. Вторая промышленная революция , связана с изобретением конвейера и налаживанием поточной организации производства. Ключевую роль во второй промышленной революции играли кардинальные изменения энергетической базы производства: пар заменялся электричеством. На основе научных открытий и изобретений возникли новые отрасли, развитие которых было приоритетным для экономического развития: электроэнергетика, химическая, нефтяная и нефтехимическая промышленность, автомобилестроение. Технологический рывок произошел в металлургии, металлообработке, легкой и полиграфической промышленности. Технологии данной революции носили название аналоговых.
17. Третья промышленная революция переход от аналоговых технологий к цифровым, связанный с развитием электроники, автоматизации, компьютеризации, информационных систем, а также изобретением роботов. Третья промышленная революция предопределила процессы глобализации и возникновения постиндустриальной экономики, основу которой составляет инновационный сектор с высокопроизводительной промышленностью, индустрией знаний и развитой сферой услуг. Внедрение цифровых технологий в различные аспекты деятельности человека, общества и государства в ходе третьей революции предопределило становление и развитие информационного общества, в котором цифровые технологии рассматриваются в качестве одной из движущих сил развития
19. Четвертая промышленная революция связана с развитием технологий и повсеместным внедрением интернета и в концепте характеризуется как переход на полностью автоматизированное цифровое производство, управляемое интеллектуальными системами в режиме реального времени в постоянном взаимодействии с внешней средой, выходящее за границы одного предприятия, с перспективой объединения в глобальную промышленную сеть.
20. «информация» - ключевое «вычислительной техники» Информацию надо обрабатывать. Этим занимается вычислительная техника. На текущий момент времени термин вычислительной техники представляет собой совокупность концепций различных приспособлений, механизмов и устройств, а также подходов и методов к обработке данных, соответствующих определенному периоду времени. История вычислительной техники включает в себя следующие этапы: домеханический этап или ручной счет, механические устройства счета, электромеханические устройства и электронно – вычислительные машины
21. Современные девайсы и гаджеты для работы с информацией
22. Домеханический этап развития вычислительной техники охватывает период от 50-30 тысячелетия до н.э. до середины XVII века. Как ни странно, но история вычислительной техники начинается с момента появления и развития рыночных отношений, в рамках которых люди совершали товарный обмен, что предопределило потребность в счете, а с течением времени – необходимость в ускорении и механизации вычислений. Традиционно первым счетным инструментом, используемым при совершении торговых операций (меновой торговли) для сопоставления товаров для продажи (покупки) с предметами, играющими роль счетного эталона, а также при выполнении счета на бытовом уровне, считаются пальцы (или суставы) кистей рук и ног, которые легли в основу пятеричных и десятеричных систем счисления (соответственно по количеству пальцев), что нашло отражение в названиях чисел некоторых народов, к примеру, пять означает «одна рука», десять – «две руки», двадцать – «один человек». Данный метод счета был пригоден для совершения операций на строго локализованной территории между представителями одного народа, т.к. у различных народов при пальцевом счете существовал ряд особенностей и определенный порядок, что накладывало ряд ограничений на торговые операции на международном уровне. Также диапазон счета посредством пальцев был ограничен и не пригоден для подсчета большого количества предметов.
23. Необходимость подсчета большого количества предметов для обозначения их количества способствовала появлению других счетных эталонов, в частности, зарубок, узлов и т.д. на поверхности различных предметов. Первым устройством, работающим по данному принципу, был абак, который первоначально появился в Древнем Вавилоне в 1-3 тысячелетии до н.э., а затем в Древней Греции, Древнем Риме, Китае, Японии, Европе, России и т.д., в каждой стране абак назывался по-разному. В своей первоначальной концепции абак представлял собой доску с углублениями (разделением на полосы) и счетными марками. Счетные марки (в частности, камешки, косточки и т.д.) соотносились с количеством подсчитываемых предметов. Счетные марки передвигались по линиям (углублениям), каждая из которых соответствовала определенному разряду: одна единицам, другая десяткам и т.д. Если в углублении при счете набиралось более 10 счетных марок, их снимали и добавляли один камешек в следующий разряд. Первоначально абак использовался только для хранения чисел, но не выполнения арифметических операций. По мере усложнения хозяйственной деятельности и социальных отношений возникла потребность в арифметических вычислениях. После замены линий (углублений) палочками и проволокой с нанизанными камешками абак стал применяться для вычислений (сложения и вычитания).
25. Развитие науки и техники требовало проведения более сложных математических расчетов (значительная часть трудностей была связана с умножением и делением многозначных чисел), что нашло свое отражение в создании логарифмических таблиц, логарифмических линеек, палочек Непера. Рисунок 3. Счетные палочки Непера (1), логарифмическая линейка (2). 1) 2)
26. Механические вычислительные устройства Первая промышленная революция предопределила переход от аграрного к индустриальному обществу с преобладанием машинного производства, что стало предпосылкой появления устройств, использующих механических принцип вычислений (период с начала XVII века – начало/середина XX века). Такие устройства были основаны на механических компонентах (рычаги, шестерни) и обеспечивали автоматический перенос старшего разряда. Были изобретены механические счетные машины, использующие повороты шестеренок для выполнения арифметических операций – арифмометры, принцип работы которых основан на поразрядном сложении и сдвиге суммы частных произведений. Машины также могли автоматически фиксировать результаты на ленте. К наиболее популярным экземплярам и проектам механических счетных машин относятся счетная машина Уильяма Шиккарда (1623 г.), суммирующая машина «Паскалево колесо» Блеза Паскаля (1642 г.), арифмометр Готфрида Лейбница (1673 г.), арифмометр Пафнутия Чебышева (1876 г.), перфокарта Жозева Жаккарда (1801 г.), аналитическая машина Чарльза Бэббиджа (1834 г.) и т.д. Арифмометры использовались вплоть до второй половины ХХ века, когда их окончательно вытеснили электронные счётные устройства. К 1930 г. механические вычислительные устройства работали на перфокартах. Исходные данные переносились на перфокарты, набор которых вводился в табулятор, который в автоматическом режиме считывал данные и выполнял необходимые вычислительные операции. К 1930 г. счётно-перфорационные машины занимали доминирующее положение в области обработки больших массивов числовых данных, однако, выполнение арифметических операций механическим способом ограничивало их производительность.
27. Арифмометр
28. Электромеханические устройства счета Предпосылками создания электромеханических счетных машин являлись необходимость проведения массовых расчетов за счет развития прикладной электротехники (электромагнитных реле). На данном этапе происходит индустриализация обработки информации, поднимающая производительность (за счет сокращения ручного труда вычислителя), надежность машины (за счет более быстрой элементной базы): мотор освободил оператора, работающего с вычислительной машиной, от необходимости крутить ручку, что существенно увеличило скорость счета; рычажный набор, который осуществлял медленную установку чисел и приводил к значительному проценту ошибок, заменили клавишным. Появились машины, записывающие результат на бумажной ленте, а также другие комбинации счетных и пишущих устройств. Произошла механизация вычислений, но не их автоматизация. Управление процессом счета все еще ложилось на плечи оператора. В начале XX века было разработано несколько специализированных релейных вычислительных машин. Вслед за ними – универсальные релейные вычислительные машины с программным управлением: двоичная машины Z-3 К. Цузе (1941), серия релейных машин Дж. Стибица (1940), десятичная машина Mark I Г. Айкена (1944). Их продолжали конструировать вплоть до середины XX века. Но электромеханические вычислительные машины уже не могли обеспечить требуемую вычислительную мощность, и дальнейшее развитие вычислительных машин предопределила электронная техника.
29. Электронные вычислительные машины В середине XX века начались работы по созданию первых электронно- вычислительных машин, в которых механические детали были заменены на другую элементную базу. Традиционно выделяют пять поколений в соответствии с применяемом на каждом из них элементной базой: электронные лампы, полупроводниковые (дискретные) диоды и транзисторы, интегральные микросхемы различной степени интеграции. На данный момент времени под электронно – вычислительными машинами (ЭВМ) понимается совокупность механизмов, электромеханических или электронных устройств, предназначенных для автоматизации выполнения процессов обработки информации и вычислений
31. Традиционные методы обучения Традиционные методы обучения представляют собой классические подходы к образовательному процессу, которые используются в учебных заведениях на протяжении многих лет. Эти методы основаны на устоявшихся педагогических практиках и включают разнообразные формы передачи знаний и навыков от педагога к ученику. К основным традиционным моделям обучения относятся лекционный метод, метод объяснения и иллюстрации, метод дискуссии, практический метод, тренировочный метод, дидактические игры, самостоятельная работа, программированное обучение, проектный метод, метод проблемного обучения.
33. Но традиционные модели, несмотря на их длительное использование и важность в образовательном процессе, обладают рядом недостатков, которые могут ограничивать их эффективность в современном образовательном контексте. Один из основных минусов заключается в пассивной роли учащихся. Кроме того, традиционные методы обучения часто акцентируют внимание на запоминании и воспроизведении информации, а не на развитии практических навыков и способности применять знания в реальных ситуациях. Зависимость от преподавателя – еще один недостаток традиционных методов. Качество и эффективность образовательного процесса сильно зависят от профессионализма, опыта и педагогических навыков учителя. Также стоит отметить ограниченные возможности для взаимодействия и обратной связи. В больших классах или при использовании лекционного метода учащиеся часто не имеют возможности задать вопросы, уточнить непонятные моменты или активно участвовать в обсуждениях. Это может привести к накоплению непонимания и пробелов в знаниях, которые впоследствии сложно восполнить.
34. Стек технологий
35. Виртуальная реальность
36. VR
37. Дополненная реальность
38. AR
39. Искусственный интеллект и нейросети
40. ИИ