автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.17, диссертация на тему:Методы и средства информационных технологий в разработке интегрированной информационной среды инженерного образования

На правах рукописи

РАЙКИН Игорь Леонидович

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В РАЗРАБОТКЕ ИНТЕГРИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СРЕДЫ ИНЖЕНЕРНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Специальность 05.13.17- Теоретические основы информатики (технические науки)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Нижний Новгород 2006

Работа выполнена в Нижегородском государственном техническом университете

Научный руководитель - кандидат технических наук, профессор Сидорук Р.М.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Моругин С.Л , кандидат технических наук Власов С.Е.

Ведущая организация - ФГУП «ФНГТЦ НИИИС им. Ю.Е. Седакова»

Защита состоится

2006 г. в

часов на заседании

диссертационного совета Д 212.165.05 в Нижегородском государственном техническом университете по адресу: 603600, г. Нижний Новгород, ул. Минина, д 24

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направлять ученому секретарю диссертационного совета по адресу: 603600, г. Нижний Новгород, ул. Минина, д.24, НГТУ, Ученый совет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Нижегородского государственного технического университета

Автореферат разослан "_"_2006 г.

Учёный секретарь

диссертационного совета

Иванов А.П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В условиях быстро меняющегося мира, глобальной взаимозависимости и конкуренции, необходимости широкого использования, постоянного развития и усложнения технологий, фундаментальное значение приобрела информатизация сферы образования.

Традиционные формы ведения учебного процесса (аудиторные лекции, практические и лабораторные занятия, ручная бумажная документация в виде конспектов, отчетов, расчетно-графических работ, курсовых и дипломных проектов), ориентированные на репродукцию уже известных знаний и принципов, начинают давать существенные сбои Выпускники технических ВУЗов, будучи подготовленными по такой форме, ограничены в реализации своих способностей, вынуждены тратить время и средства на переподготовку.

Медленный темп введения новых информационных технологий в образовательную сферу затягивает процесс качественного обновления инженерного образования. В мировой практике все более полно проявляются тенденции широкого использования дистанционных технологий обучения как важнейшего компонента складывающейся системы открытого I образования.

Основой современного инженерного образования является высококачественная и высокотехнологичная интегрированная информационная среда. Именно она позволяет i системе образования коренным образом модернизировать свой технологический базис,

перейти к образовательной информационной технологии в широком смысле этого слова и осуществить прорыв к открытой образовательной системе, отвечающей современным требованиям.

Техническая основа новой интегрированной информационной среды инженерного образования (ИИС ИО) базируется на аппаратных и программных средствах информационных и телекоммуникационных технологий. С их помощью возможно осуществление дистанционного доступа к распределенным информационным ресурсам системы профессионального инженерного образования.

Процесс формирования ИИС ИО представляется как вероятностное явление, однако методы теории вероятности и методы функционального моделирования слабо используются для анализа и разработки ИИС ИО. Недостаточно исследованные средства информационных технологий (технические и инструментальные), а также вопросы их сопровождения (сертифицированные специалисты), не позволяют обосновано подойти к формированию интегрированной среды образования (создание автоматизированных учебных курсов, учебных центров дистанционного образования и др.).

^ Эти обстоятельства определяют актуальность исследований проблем разработки

интегрированной информационной среды инженерного образования путем использования методов и средств информационных технологий.

Степень разработанности темы

Развитием методов и средств информационных технологий для формирования ИИС ИО занимались отечественные специалисты, среди которых- А.Н. Тихонов, A.A. Поляков, C.B. Коршунов, И.П. Норенков, А.Б. Плосковитов, А.Д. Иванников., ДВ. Куракин, В.П. Кулагин, Б.Я. Советов, С.А. Яковлев, A.B. Соловов, В.В. Найханов, В.Г. Юрасов, А.О. Кривошеее, Ю.В. Арбузов, В.Н. Васильев, Б.С. Воинов, В.Н. Волкова, A.A. Денисов, А.И. Башмаков, И.А. Башмаков, В.П. Тихомиров, В.И. Солдаткин, С Л. Лобачев, В.М. Вымятнин, Д.В. Чернилевский и др., а также зарубежные специалисты: Давид Марка, Клемент Мак Гоуэн., Рапоза. Д., Уайт К., Боркус В., Финкелстайн K.,Chapman B.L., Dick W., Carey L. и др.

Тем не менее, ряд вопросов моделирования процесса формирования, создания и поддержки элементов ИИС ИО и организации ее функционирования, связанных с исследованием методов и средств информационных технологий, остаются нерешенными.

I БИБЛИОТЕКА I С.-Легербург I I__?э mé^rôvS-l

JlOOùA

Большинство работ посвящено узким специализированным вопросам, что не позволяет разработать ИИС ИО, отвечающую современным требованиям. Настоящая работа призвана восполнить, в определенной мере, имеющийся пробел

Целью диссертации является разработка новых методов и средств информационных технологий для процессов формирования, создания и поддержки элементов интегрированной информационной среды инженерного образования Достижение этой цели способствует увеличению доступности инженерного образования за счет становления его открытости, повышению качества подготовки инженеров и выходу образовательного процесса на мировые стандарты

Круг основных задач, рассмотренных и решенных при выполнении диссертационной работы, включает:

- создание вероятностной модели формирования ИИС ИО, позволяющей оценить вероятность успешного завершения процесса в зависимости от наполняющих ИИС ИО компонентов;

- разработку функциональной модели создания АУК с введенными новыми условиями во входных и выходных параметрах, в служебных функциях, в механизмах, в уровнях декомпозиции, улучшающими качественные показатели и снижающими затраты на разработку;

- разработку методики расчета показателей эффективности средств информационных технологий (компьютеры, периферийные графические устройства, графическое программное обеспечение, сертифицированное обучение), учитывающей задержку в формировании ИИС ИО и изменение экспертных оценок весов тестирующих компонентов;

- создание методики выбора инструментального средства разработки АУК и УЦ ДИО и рекомендаций по технологиям создания и взаимодействия АУК и УЦ ДИО, базирующихся на функциональной модели.

Объектом исследования в диссертации является интегрированная информационная среда инженерного образования.

Предметом исследования являются методы и средства информационных технологий

Теоретической и методической основой исследования являются- вероятностный подход к процессу формирования интегрированной информационной среды;

- методология функционального моделирования процесса создания автоматизированных учебных курсов, отображающая структуру и функции системы, а также потоки информации и материальных объектов, связывающие эти функции;

- математико-статистические методы экспертных оценок показателя "Цена-Производительность" компьютеров;

- парный регрессионный анализ динамики изменения характеристик средств информационных технологий

Научная новизна исследований, выносящихся на защиту, состоит в следующем- предложена новая модель процесса формирования ИИС ИО Она построена на основе теории вероятности в виде цепи Маркова Предложенная модель отличается тем, что позволяет оценить вероятность успешного завершения процесса в зависимости от наполняющих ИИС ИО компонентов;

- разработана функциональная модель создания АУК, в которую введены новые условия во входные и выходные параметры, в служебные функции, в механизмы, в уровни декомпозиции, улучшающие качественные показатели и снижающие затраты на разработку;

- разработана новая методика расчета показателя эффективности входящих в ИИС ИО компьютеров, отличающаяся учетом изменения экспертной оценки весов тестирующих компонентов Методика позволяет учесть влияние факторов работы со сложными прикладными пакетами, деловыми приложениями и аппаратными компонентами на показатель эффективности компьютеров;

- предложена новая методика расчета затрат на формирование ИИС ИО, учитывающая подготовку сертифицированных специалистов, технические характеристики и сроки формирования компонентов.

Практическая значимость работы состоит в:

- создании научно-обоснованной модели, предоставляющей возможность формирования ИИС ИО, и методики оценки вероятности успешного её завершения в зависимости от наполняющих компонентов;

- разработке функциональной модели создания АУК с улучшенными качественными составляющими и методики, позволяющей снизить затраты на создание АУК;

- создании методики расчета эффективности компьютеров в составе ИИС ИО по экспертным оценкам тестирующих компонентов, что позволяет учесть влияние внутренних и внешних факторов;

- получении методики оценки изменения технических и затратных характеристик средств информационных технологий (компьютеров, периферийных графических устройств, графического программного обеспечения и сертифицированного обучения), позволяющей построить прогноз на ближайшую перспективу;

- получении методики расчета затрат на ИИС ИО, которая учитывает технические характеристики и сроки формирования компонентов;

- оценке удельных весов составляющих затрат на средства информационных технологий, позволяющей обосновано планировать расходы на комплектование и поддержку ИИС ИО;

- разработке и апробации методик технологии создания АУК и УЦ ДИО;

- использовании результатов исследования в учебном процессе и научно-исследовательской деятельности.

Реализация результатов работы

Результаты диссертационного исследования нашли практическое применение в учебном процессе кафедры графических информационных систем института радиоэлектроники и информационных технологий НГТУ, в научно-исследовательской работе Нижегородского областного центра новых информационных технологий НГТУ, в практической деятельности авторизованного учебного центра фирмы Autodesk и учебного представительства компьютерной фирмы Consistent Software.

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы:

Были доложены, продемонстрированы и обсуждены:

- на 11-й, 12-й, 13-й и 14-й международных конференциях по графическим информационным технологиям и системам "КОГРАФ-2001" (Н. Новгород, 2001 г.), "КОГРАФ-2002" (Н. Новгород, 2002 г.), "КОГРАФ-2003" (И. Новгород, 2003 г.), "КОГРАФ-2004" (Н.Новгород, 2004 г.);

- на 7-й Всероссийской научно-методической конференции "Проблемы подготовки специалистов в технических университетах" (Н. Новгород, 2003 г.);

- на Всероссийских научно-методических конференциях "Информационные технологии в учебном процессе" (Н. Новгород, 2003, 2005 г.г.);

- на Всероссийской научно-методической конференции "Информационные системы и технологии" (Н. Новгород, 2004 г.);

- на 8-й Всероссийской конференции по проблемам науки и высшей школы "Фундаментальные исследования в технических университетах" (Санкт-Петербург, 2004 г.);

- на Всероссийских выставках-ярмарках Минобразования и Минобрнауки РФ "Современная образовательная среда", (Москва, ВВЦ 2002, 2003, 2004 г.г.) в составе экспозиции "Информационная среда инженерного образования" Нижегородского ОЦНИТ НГТУ;

- на научно-методических семинарах кафедр: "Графические информационные системы" и "Компьютерные технологии в проектировании и производстве" факультета информационных систем и технологий НГТУ (Нижний Новгород, 2004-2005 г.г).

Отражены в четырех сборниках материалов международных и Всероссийских научно-практических конференций КОГРАФ (Н. Новгород 1999/2000, 2001, 2002, г.г.), в материалах шести Всероссийских научно - методических конференций (Н Новгород 2003 - 2005 г.г.), в материалах 8-й Всероссийской конференции по проблемам науки и высшей школы "Фундаментальные исследования в технических университетах" (Санкт-Петербург, 2004 г.). Результаты вошли в отчеты НОЦ НИТ НГТУ по МНТП «Научное, научно-методическое, материально-техническое и информационное обеспечение системы образования».

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав основного текста, заключения, списка литературы из 115 наименований, списка аббревиатур общим объемом 134 страницы и приложения. В работе содержится 39 рисунков и 29 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, формулируются цель, задачи, предмет, объект и методы исследования, дается характеристика научной новизны, теоретической и практической значимости полученных результатов.

В первой главе содержится обзор литературных и информационных (электронных) источников, связанных с исследованиями методов и средств информационных технологий.

Новая организация инженерной подготовки предполагает создание интегрированной информационной среды инженерного образования, включающей методы и средства информационных технологий, т е. аппаратные и программные средства, сертифицировано подготовленных специалистов, информационную, техническую и технологическую поддержку и сопровождение образовательных процессов.

Оценку затрат на информационные ресурсы, определение их вклада в эффективность функционирования образовательных систем предпринял К Э Шеннон, предложивший меру для оценки передачи сообщений по каналам связи Известны математические модели, которые могут оценивать информационные потоки:

- модели информационных потоков в системах в виде сетей Петри;

- методы организации сложных экспертиз при оценке нововведений, базирующиеся на использовании информационного подхода теории систем и системного анализа;

- модели, основанные на применении аппарата дискретных марковских цепей.

Сети Петри используются в качестве динамических моделей для задач проектирования самосинхронных схем Они имеют определенную перспективу в развитии аппаратных средств поддержки интеллектуальных систем Однако такие сети достаточно сложны и не позволяют учесть случайный характер формирования ИИС ИО.

Метод организации сложных экспертиз, являющийся модификацией метода решающих матриц Г С Поспелова, предполагает получение сравнительной оценки влияния нововведения на достижение подцелей, этих подцелей - на достижение подцелей вышестоящего уровня и т.д. до конечной цели Однако крайне трудная экспертная оценка влияния нововведений на конечную цель путем пошаговой оценки более "мелких" неопределенностей не решает всех проблем сравнительной оценки нововведений в процессе их внедрения

Математические модели, базирующиеся на применении марковских цепей, в которых исследуемая система дискретно изменяет свое состояние под воздействием случайных причин, позволяют получить матрицу переходных вероятностей с учетом принимаемых допущений и, в случае необходимости, описать процесс формирования ИИС ИО в виде орграфа В результате можно рассчитать вероятности успешного формирования ИИС ИО.

Отличительной особенностью подготовки инженеров является широкое использование специфических информационных моделей: 2D-, ЗО-геометрических и графических, виртуальных, анимационных, расчетных и др. Проведен сравнительный анализ интегрированных информационных сред инженерного и гуманитарного образования Установлено, что в технических университетах гуманитарная компонента дисциплин почти в 3 раза меньше, чем в гуманитарных, а техническая и информационная компоненты - в 16 раз больше.

В тестовых наборах PC Magazin и PC WEEK/RE для оценки персональных компьютеров и рабочих станций предлагаются две категории оценок, характеризующие: производительность и корпоративно-пользовательские свойства.

В публикациях, относящихся к периферийным графическим устройствам, приводятся технические характеристики и области применения широкоформатных плоттеров и принтеров, а также широкоформатных сканеров.

Программные (инструментальные) средства в ИИС ИО выполняют функции обеспечения: интерфейса с обучаемыми, разработки автоматизированных учебных курсов (АУК), телекоммуникационной и сетевой компоненты. Программные средства (ПС) классифицируются по- полноте выполняемых задач, назначению и фирме-разработчику ПС Анализ расходов на информационные технологии проводятся с применением модели совокупной стоимости владения включающей авторизованное обучение. После авторизованного обучения отдача от использования программного продукта вырастает практически на порядок (рис.1).

(а) (б)

Рис.1. Сравнение затрат и отдачи от приобретения и использования программного продукта без авторизованного обучения (а) и с авторизованным обучением (б)

Электронные прикладные энциклопедии Э И П Норенков и O.A. Петухова предлагают представлять в виде:

Э = { Т.МЛС.У /,

где Г - тезаурус, М - множество модулей энциклопедии, И - множество входов от источников данных вне пределов приложения, С - множество связей модулей, У - система управления. При этом множество М, И н С образуют графовую структуру G.

Анализ показал, что федеральный портал "Российское образование" содержит ссылки на сайты лишь пятнадцати технических университетов и, в общем распределении ресурсов, образование в области техники и технологий составляет весьма малую долю - менее 12%, что явно недостаточно для организации полноценного ДО в подготовке инженерных кадров.

В ДО сформировались: кейс-, TV- и сетевая технологии. Анализ показал, что: зарубежные технологии организации ДО либо дорого стоят, либо подразумевают дорогостоящую техническую поддержку фирмы - производителя. Большинство технологий не обеспечивают

поддержку всей цепи создания и сопровождения процесса ДО и ориентированы в основном на использование только Интернет - технологии. Одной из наиболее приемлемой для отечественного инженерного образования представляется т н Web-CD технология, являющаяся гибридом кейс- и сетевой технологий. В этой технологии основной информационный массив учебного курса предоставляется пользователю на компакт-диске, а тестирование и взаимодействие обучаемого с тьютером осуществляется через Интернет.

В результате проведенного в главе 1 обзора и анализа литературных и информационных (электронных) источников установлено, что:

- Существующие математические модели не позволяют оценить вероятность успешного завершения процесса формирования ИИС ИО в зависимости от наполняющих компонентов.

- Известные функциональные модели не включают качественные показатели, способные снизить затраты на создание АУК.

- В расчете показателя эффективности входящих в ИИС ИО компьютеров целесообразен учет изменения экспертной оценки веса тестирующих компонентов.

- Отсутствует методика расчета затрат на формирование ИИС ИО, учитывающая подготовку сертифицированных специалистов, технические характеристики и сроки формирования компонентов.

- Не оценены удельные веса составляющих затрат на средства информационных технологий, позволяющие обосновано планировать расходы на комплектование и поддержку ИИС ИО.

- Отсутствует методика выбора программного обеспечения разработки АУК и УЦ ДИО и рекомендации по технологиям создания и взаимодействия АУК и УЦ ДИО.

В соответствии с выявленными недостатками, существующими при создании ИИС ИО, сформулированы цель и задачи настоящей работы

Вторая глава посвящена моделированию процессов формирования, создания и поддержки элементов ИИС ИО.

Процесс формирования такой среды рассматривается как вероятностное явление, основой математического моделирования которого служит теория вероятностей и случайных процессов. Этот процесс представляется в виде последовательности случайных событий, переводящих среду из одного состояния в другое. Из существующих типов случайных процессов наиболее подходят "марковские процессы" или чисто случайные "цепи Маркова". Случайный процесс x(t) является "простым" или "марковским", если для любого конечного множества ti< t2 ...<t „_i< t n

p(X„ tJKXbt,; . , X0.I,tnl) = p(Xn t„)| (X,,,,^,) (1)

В процессе своего формирования ИИС ИО может находиться в одном из следующих положений :

- П1 - формирование ИИС ИО остановлено;

- П2 - полностью сформирована работоспособная ИИС ИО; N

- ПЗ - разработан информационный контент, адаптированный к новым технологиям;

- П4 - подготовлены сертифицированные ИТ-специалисты;

- П5 - приобретено и установлено на аппаратные средства лицензионное программное

обеспечение;

- П6 - приобретены и развернуты аппаратные средства (ПК, графическая периферия,

коммуникационное оборудование и др.).

Переходные вероятности положений:

- вероятность того, что формирование ИИС ИО будет остановлено, равна и,

- вероятность перехода формирования ИИС ИО на следующую, более продвинутую стадию равна v.

Поскольку эти два события одновременно существовать не могут, то они образуют полную группу, т.е.:

и + г=1. (2)

Матрица переходных вероятностей с учетом принятых допущений имеет следующий вид:

Я, Пг Л, Л„ Л3 П6

Я, '1 0 0 0 0

Пг 0 1 0 0 0 0

п. и и v 0 0 v 0 0 0 0 0 0

ns и 0 0 v 0 0

П, ,и 0 0 0 V 0,

(3)

Если решен вопрос о степени вероятности того, что формирование ИИС ИО либо будет остановлено, либо произойдет переход формирования ИИС ИО на более продвинутую стадию, то вероятность того, что процесс, начавшийся из положения П„ остановится в положении П1, определяется для нашего случая следующей матрицей:

1-v v

1-v2 v2

1-v3 v3

1-v4 v4

(4)

На основе формулы (4) построена номограмма (рис. 2). V,

Vjm-пз)

0.75 0 8 0.95 0 9 0 9! 1

Рис. 2 Номограмма вероятностей успешного формирования ИИС ИО

Примером работы предлагаемой методики служит расчет изменения вероятностей успешного формирования ИИС ИО при и-0,1, а v=0,9 Численные величины для этого случая приведены ниже.

'[4.21 •

Вероятность того, что Вероятность того, что

формирование ИИС ИО формирование ИИС ИО

будет остановлено 0,100

0,190

перейдет на новый уровень 0,900

0,271 0,344

0,810 0,729 0,656

Положение

щ

п< Щ

пЛ

На номограмме стрелки демонстрируют эти оценки.

Функциональное моделирование процесса создания и поддержки элементов ИИС ИО осуществлено на основе методологии 1DEF0 (Integrated Computer Aided Manufacturing Definition), позволяющей исследовать итеративную процедуру анализа системы создания АУК и способов обмена информацией между занимающимися этими проблемами специалистами, приводящую к точному описанию системы с целью ее совершенствования и повышения эффективности. В качестве генератора графического языка моделирования систем выбрано инструментальное СД.9Е-средство AllFunon Process Modeler 4 1 (ранее BPwiri) фирмы Computer A ssociates.

При разработке АУК использован инвариантный подход к построению типовой функциональной модели. Такая типовая модёль разрабатывалась в виде IDEFO-диагршм, показывающих иерархию функций создания АУК в виде абстрактной метамодели. Метамодель служила шаблоном, облегчающим создание реальной модели АУК. В процессе прохождения проекта по согласующим инстанциям происходила итерационная процедура рассмотрения, формулирования замечаний и принятие окончательной версии модели создания АУК.

Согласно принятому порядку функционального моделирования сначала была построена модель существующей организации работ AS-IS ("как есть") для схемы создания компьютерного средства обучения (КОС). Анализ функциональной модели AS-IS позволил понять, где находятся наиболее слабые места, в чем будут состоять преимущества новых процессов и насколько глубоким изменениям подвергнется существующая структура организации процессов создания АУК В существующей модели неэффективным, в частности, оказалось дублирование деятельности "Организовать деятельность разработчиков" в модуле 4 на контекстной диаграмме АО. Найденные в модели A S-IS недостатки исправлены при создании модели ТО-ВЕ ("как будет") - модели новой организации процессов. Сводки по ряду диаграмм модели "ТО - BE" приведены в табл. 1.

Таблица 1

_ __Сводные данные по исследованным моделям "ТО - BE"

Обозна-чсние Функциональная нагрузка Вид диаграммы

А-0 Создавать конкурентоспособные АУК Контекстная, верхнего уровня АО (общее представление)

АО Создавать конкурентоспособные АУК Контекстная, верхнего уровня АО (детальное представление)

A3 Разрабатывать АУК Декомпозиции блока 3 диаграммы АО

A4 Выпускать и реализовывать АУК Декомпозиция блока 4 диаграммы АО

А6 Совершенствовать оргструктуру, готовить специалистов, обновлять технические и программные средства Декомпозиция блока 6 диаграммы АО

А32 Проектировать АУК Декомпозиция блока 2 диаграммы АЗ

На рис. 3 приведена одна из диаграмм такой модели, раскрывающая содержание родительского блока диаграммы первого уровня, т.е. диаграммы АО.

Проведенные исследования функциональной модели позволили ввести в предлагаемую функциональную модель создания АУК новые условия во входные и выходные параметры, в служебные функции, в механизмы, в уровни декомпозиции, что улучшило качественные показатели АУК и снизило затраты на разработку.

Предложена методика оценки затрат на этапах создания АУК. Для этого блокам IDEFO-диаграмм присваиваются соответствующие метрики и осуществляется последовательное суммирование согласно функциональным моделям AS-IS и ТО-ВЕ Сравнение осуществляется по следующей формуле:

^ТО-ВЕ1 + ЗтО-ВЕ2 +—+ЗтО-ВЕп < ^AS-ISi + ^AS-IS 2 + —+ ^AS-ISm' (6)

где 3то-вЕп' затРаты на выполнение процесса в блоке п схемы функциональной диаграммы

"как должно быть";

3AS-lSm ' затРа™ на выполнение процесса в блоке m схемы функциональной диаграммы "как есть".

Работа этого механизма проверена на ряде примеров, приводимых в гл. 4.

Iii! Г wfMt Um !...... i émi - —

llr i hr=

nV —,t

——i i! I .-! i"

,„,,„.„ i -j. ¿22

"y""—4 ft*' А L ,!

■ н

imtmrn wypwcnBUti*! AY* ШДЬ - 1 1 г-г-

Рис.3. /0£ТО-диаграмма верхнего уровня "Создавать конкурентоспособные АУК"

В третьей главе исследованы элементы ИИС ИО. При исследовании ПК и рабочих станций для обоснования их выбора для разработки и эксплуатации ИИС ИО автор использовал результаты тестовых испытаний как предприятий-изготовителей, так и независимых экспертов. С этой целью использован показатель "Цена-Производительность", оцениваемый внутренними и внешними критериями. Проведена проверка достоверности исследований отдельных технических характеристик компьютеров на предмет отсева грубых погрешностей и проверена гипотеза их нормального распределения, используя метод вычисления максимального относительного отклонения, базирующийся на статистических методах анализа результатов наблюдений и построения эмпирических формул. Все ПК разных производителей проранжированы с помощью стандартизованных рангов Для экспертных оценок качества (производительности) работы ПК выбрано относительное время выполнения теста (графического пакета). С учетом наличия нескольких внутренних и внешних факторов, а также разной доли влияния тестирующих компонентов на характеристики эффективности компьютеров, средняя оценка (вес) каждого фактора расчитана в соответствии с рекомендацией математико-статистичекого метода экспертных оценок по формуле:

т

(О, -,

1 т п

2></ 1=1

где £Уу - вес 1-го фактора, подсчитанный по оценкам всех экспертов.

2>„

где хи - оценка фактора данная экспертом), п - число факторов, т - число экспертов.

Для пяти персональных компьютеров и шести рабочих станций среднего и высокопроизводительного класса зависимости "Цена - Производительность" представлены в приведенных относительных величинах. Аналитическое представление этих зависимостей для указанных трех групп компьютеров получено с помощью регрессионного анализа (метода наименьших квадратов). В результате получены следующие уравнения прямых на плоскости в декартовых координатах:

Для персональных компьютеров

Анализ графиков, представленных на рис.4., показывает, что между производительностью и ценой компьютеров существует линейная зависимость. Для ПК рост производительности на 10% вызывает прирост цены на 12%, для рабочих станций среднего класса - на 20 %, а для высокопроизводительных рабочих станций - на 25%. Полученная методика позволяет прогнозировать изменение затрат на формирование парка компьютеров для ИИС ИО. Приведен пример работы с этой методикой.

Для ряда широкоформатных плоттеров установлена зависимость их цены от двух показателей: объема памяти (ОП) в Мб и максимальной ширины печати (МШП) в мм. Зависимость цены от ОП плоттеров, обработанная с помощью корреляционного анализа, получена в виде выражения у = 57,86*х - 324,2 (коэффициент корреляции г = 0,92), а зависимость цены от МШП - в виде выражения: у = 0,003*х2 + 6,22*х - 841,1 (коэффициент корреляции г = 0,96) Установлено, что воспроизведение более сложных и насыщенных изображений обходится дороже, что предопределяет линейный рост цены плоттеров с ростом объема их памяти. Рост ширины печати вызывает квадратичное увеличение цены воспроизводящего графического устройства. Полученные зависимости позволяют прогнозировать затраты на приобретение графических устройств для получения твердых копий различной сложности, насыщенности и ширины.

Для восьми широкоформатных сканеров с помощью метода наименьших квадратов обработана информация по показателю "Цена-ширина поля сканирования в мм" и получено соответствующее уравнение регрессии у = 20,77*х - 4014 (коэффициент корреляции г = 0,79).

(8)

(Ю)

(9)

- Дм1иесоимк*«акомъмгар0*

—О-- fliwiirf....................

Рис.4. Графики зависимости "Цена - Производительность"

Проведены исследования изменения стоимости наиболее распространенного в мире и в России графического редактора AutoCAD и требований, предъявляемых к характеристикам компьютеров, на которых он функционировал по годам выпуска версий. Для этого найдены уравнения регрессии, определяющие зависимости роста минимальной оперативной памяти ПК, объема свободного места на жестком диске, частоты процессора и стоимости редактора от года исполнения, что позволяет выстроить прогноз на ближайшую перспективу. Соответствующие аналитические выражения представлены уравнениями: у = 12,8*х - 2,55*10*; у = 5*х2 - 2*104 х +2*107; у = 17,69*х2- 7,07*104х + 7,06*107, у = 329,6*х - 6,55*105. Зависимость роста частоты процессора ПК для работы с графическим редактором по годам представлена на рис.5.

Рис.5. Рост частоты процессора ПК для работы с графическим редактором по годам

Установлено, что с ростом качества графического редактора повышаются все требования к характеристикам компьютеров, на которых он функционирует Частота процессора компьютеров, на которых должен функционировать графический редактор, выросла за последние шесть лет почти в 5 раз, объем свободного места на жестком диске - в 3 раза, объем минимальной оперативной памяти ПК - в 2 раза, а стоимость самого графического редактора увеличилась лишь в 1,35 раза

Последовательность работы по предлагаемой методике при изменении весов тестовых компонентов в экспертной оценке ПК проиллюстрирована на примере

Установлено, что зависимость стоимости обучения от стоимости соответствующего программного продукта близка к линейной. При этом связь между стоимостью сертифицированного обучения (у) и стоимостью коммерческих программных продуктов (х) представляется уравнением регрессии у = 0,13*х + 146,3 (коэффициент корреляции г = 0,95), а связь между стоимостью сертифицированного обучения (у) и стоимостью учебных версий тех же программных продуктов (х) представляется уравнением регрессии у = 0,57*х + 149,6 (коэффициент корреляции г = 0,92).

Исследования показали, что в среднем относительная стоимость авторизованного обучения составляет примерно 10% от стоимости коммерческих версий соответствующих программных продуктов (табл. 2).

Таблица 2

Удельная стоимость авторизованного обучения по отношению к стоимости соответствующего программного продукта

Наименование программного продукта Стоимость обучения относительно стоимости коммерческой версии ПП, %

1. MS Word 12,8

2. Adobe Photoshop 12,4

3 MS Windows 9,0

4 Ms max 8,8

5. Corel Draw 8,7

6. AutoCAD 8,6

Затраты на формирование ИИС ИО зависят от комплектации, технических

характеристик и сроков формирования, а методика их оценки может быть представлена выражением:

3 = Зю ^ Зпо + Зо 3711С + ЗТОп, (11)

где 3 - общие затраты на ИИС ИО;

37„ - затраты на техническое обеспечение, включая компьютеры и периферийные устройства;

3„0 - затраты на программное обеспечение; 30 - затраты на обучение;

Зт„с - затраты на техническую поддержку и сопровождение;

31Ш - затраты на телекоммуникационное оборудование и программы.

Схема методики расчета затрат на ИИС ИО приведена на рис.6

Рис.6. Схема методики расчета затрат на ИИС ИО

Ориентировочное процентное распределение стоимости компонентов, составляющих ИИС ИО для полнофункциональной компьютерно-графической образовательной деятельности на десяти рабочих местах приведено на рис.7.

1 - Техническое обеспечение (41,2%)

2 - Телекоммуникационное оборудование и программы (1,3%)

3 - Программное обеспечение (32,5%)

4 - Обучение (22,5%)

5 - Техническая поддержка и сопровождение (2,5%)

Рис.7. Процентное распределение стоимости компонентов, составляющих ИИС ИО для полнофункциональной компьютерно-графической образовательной деятельности

Из компонентов, составляющих ИИС ИО, наиболее затратны техническое и программное обеспечение (41,2 и 32,5% соответственно), а также стоимость обучения сертифицированных специалистов (22,5%). Распределение составляющих технического и программного обеспечения приведен соответственно на рисунках 8 и 9.

з

Рис.8. Распределение компонентов технического обеспечения ИИС ИО

В составе технического обеспечения почти половину стоимости (48,5%) составляют ПК, значительную долю - полноцветный широкоформатный сканер (42,4%) и относительно небольшую долю - плоттер (9,1%). В структуре затрат на учебные программные продукты наибольший удельный вес (более 60%) приходится на продукты информационной поддержки жизненного цикла изделий (РЯЯ и ТО)).

5

Рис.9. Распределение компонентов программного обеспечения ИИС ИО

В четвертой главе реализованы на практике теоретические положения, выдвинутые в гл. 2 и 3. Решена прикладная задача разработки АУК. ИнС разработки АУК классифицированы по ряду свойств. Исследованы ИнС оболочки (ИнС-О), т.е. САПР АУК и авторские системы (ИнС-АС), т.е. системы, реализующие требуемую функциональность. Из рассмотренных шестнадцати ИнС-0 по критерию "цена/качество" выбран пакет "eLearning Office 3000", а из шести ИнС-АС - пакет HyperMethod фирмы ГиперМетод. Лицензионные версии этих ИнС, а также инструментарий HTML в совокупности с редактором разработки web-узлов и сценариев JavaScript автор использовал в своих исследованиях и разработках семи АУК ("Дифференциальная геометрия"; "Инженерная графика", "Управление данными", "Операционные системы", "Теория информационных процессов и систем", "Администрирование в информационных системах", "Информационная безопасность и защита информации").

При разработке АУК в пакетах MS Office, AutoCAD и 3ds max оцифрованы исходные данные (лекции, практические задания и тесты) Использовалась мультимедиа среда (текстовая, графическая и анимационная информация). На базе одних и тех же исходных информационных ресурсов исследованы и сравнены две технологии разработки АУК: ИнС-О в виде программного продукта eAuthor из пакета "eLearning Office 3000" и ИнС-АС в форме команд языка разметки гипертекста HTML с Использованием редактора разработки web-узлов и сценариев JavaScript.

Сравнительный анализ технологических и эксплуатационных характеристик показал, что при разработке лекций, тестов, словаря (глоссария) и аппарата поиска HTML-технология позволяет получить АУК с большими дидактическими возможностями, но уступает по трудоёмкости и сложности процессу разработки в оболочке eLearning Office.

Для АУК исследован и разработан пользовательский интерфейс с дизайнерской проработкой, структура и взаимосвязь разделов. Разработка включала в себя ряд пунктов функционального моделирования: эскизное и техническое проектирование, рабочее проектирование АУК выполнен в технологии Web-CD, по которой основное содержание учебника поставляется на компакт-диске, а обновление учебного материала, оперативное взаимодействие с УЦ и преподавателями, тестирование знаний и дистанционные семинары осуществляются с использованием Интернета При разработке АУК также использованы программные продукты: Adobe Photoshop, 3ds max, Allaire HomeSite, Macromedia Dreamweaver и др.

1 - Autodesk Inventor Professional

2 - RasterDesk

3 - Mechanics

4 - 3ds max

5 - Technical Guide Builder 6-RDM STEP Suite

Предлагаемая методика выбора ИнС разработки АУК и УЦ ДИО может быть реализована

в виде следующей последовательности'

- оценивается уровень сложности задач, который необходимо достичь при использовании АУК и УЦ ДИО;

- сопоставляется потребный уровень с возможной реализацией ИнС и отдается предпочтение либо ИнС-О, либо ИнС-АС;

- оценивается критичность наличия локализованного ИнС и отдается предпочтение либо зарубежному, либо российскому программному продукту;

- оценивается эффективность разных ИнС, исходя из показателя Цена/Качество;

- делается окончательный выбор ИнС

Фрагменты АУК даны на рис. 10 и 11.

Рис. 10. Главное меню АУК " Управление данными "

Рис.11. Фрагмент АУК "Инженерная графика"

АУК содержат разделы: «Лекции», «Задания», «Тесты», «Поиск», «Словарь», «Учебный центр». Предусмотрен режим самоконтроля. Наличие перекрестных ссылок позволяет оперативно обратиться к уже пройденному материалу, заглянуть вперед, чтобы сравнить или уточнить информацию. Специальные кнопки панели инструментов приложения позволяют повторить пройденный путь по системе в обратном и прямом направлении. Оценка по (6) показала, что стоимость процессов по предлагаемой схеме уменьшается по сравнению с существующей.

Созданные АУК используются в учебном процессе Нижегородского государственного технического университета на протяжении последних лет.

Пятая глава посвящена исследованию процесса разработки и функционирования УЦ ДИО. Информационная компонента наполняется создаваемыми (или приобретаемыми) АУК, исследованию и разработке которых посвящены 2-я и 4-я главы настоящей диссертации.

В диссертации сформулированы основные требования, которым должен удовлетворять УЦ ДИО в сети Интернет/Интранет и предоставляемые им сервисы:

- иметь специальный ией-интерфейс, позволяющий пользователю провести установку сервера, работающего под любыми распространенными платформами (Windows, Linux, Unix и др.);

- позволять настраивать графический дизайна сервера, изменять стили и цветовые гаммы сайта,

- обладать открытой архитектурой данных с технологией XML, позволяющей Администратору существенно расширять сервисы, предоставляемые УЦ и переносить учебные материалы в другие программы и приложения;

- позволять организовывать расписание;

- осуществлять контроль за успеваемостью с использованием электронной ведомости и электронной зачетки;

- позволять осуществлять регистрацию, обеспечивающую фиксацию с одной стороны тех курсов, которые преподаватель намеревается проводить и доступ его ко всем ресурсам УЦ ДИО, а с другой - регистрацию обучаемого на курс;

- предоставлять обучаемому возможность выбора различных видов занятий:

- лекции, семинары, практические занятия и др. в режиме On-line;

- самоподготовка, выполнение заданий и тестирование, позволяющие преподавателю установить качество и быстроту усвоения материала в режиме Off-line-,

- интерактивное общение преподавателя с обучаемым для проведения приема работ, зачетов и экзаменов;

- прохождение тестов различной длительностью, порядком вопросов, допустимым количеством неправильных ответов, правилами выставления оценки.

- предусматривать возможность создания библиотеки литературы и дополнительных материалов с удобной аннотированной поисковой системой и обеспечением доступа к ней При этом преподаватель должен иметь возможность добавлять новые интернет-ресурсы, ссылки на книги и статьи, посвященные поставленному им курсу.

Всем перечисленным требованиям удовлетворяет организация дистанционного образовательного процесса, разработанная по циклу дисциплин: "Дифференциальная геометрия"; "Инженерная графика", "Управление данными", "Операционные системы", "Теория информационных процессов и систем", "Администрирование в информационных системах", "Информационная безопасность и защита информации" Разработки реализованы с использованием промышленного лицензионного инструментального пакета "eLeaming Server 3000 v 2.0".

Проведенные исследования позволили реализовать и рекомендовать следующую последовательность действий преподавателя в УЦ ДИО: подача заявки на учебный курс; подача заявки на преподавание; формирование учебных материалов; формирование учебной программы, набор учащихся; ведение учебного процесса; завершение обучения.

Фрагменты реализации УЦ ДИО представлены на рис. 12 и 13

Рис.13. Учебный центр НОЦ НИТ

Таким образом, исследования и разработки, показали, что разработанный УЦ ДИО в сети Интернет/Интранет позволяет организовывать полный цикл ДО - формирование расписания, организация образовательного процесса, сертификация знаний студентов, ведение электронной ведомости успеваемости, электронной зачетки и электронной библиотеки. Такой УЦ ДИО позволил организовать поддержку как полного цикла ДО, так и частичную, в рамках поддержки очного образования. Учебный материал предусматривает произвольную форму публикации, включающую статический HTML, динамический HTML + PHP + БД на сервере, XML + HTML + XSL, EXE. Возможна работа с данными из любого приложения MS Office

АУК, подготовленные на локальных компьютерах, перенесены на сервер УЦ ДИО. Результаты исследований и разработок, изложенные в гл. 4 и 5, позволили сформировать комплексную систему создания мультимедийного учебного контента и организации ДИО.

Технологическим шлюзом, реализующим технические и семантические интерфейсы информационной образовательной сети, является корпоративный образовательный портал В этой связи предложены основные принципы построения портала (сайта) инженерного образования выпускающей кафедры технического университета. С использованием результатов проведенных исследований создан и функционирует Web cam НОЦ НИТ Hl ТУ (www.nocnit.ru) К существующим в нем в данный момент разделам добавляется раздел "Учебный центр НОЦ НИТ " (рис 13), контент которого включает материал, содержащийся в главах 4 и 5 диссертации.

На кафедре ГИС института радиоэлектроники и информационных технологий НГТУ реализована первая очередь разработанного УЦ ДИО НГТУ (рис 12) Часть разработанных

АУК переданы в МГТУ им. Н.Э. Баумана для включения в федеральный портал инженерного образования.

В заключении приведены основные результаты и выводы по диссертационной работе.

В приложениях приведены дополнительные информационные (табличные и иллюстрационные) материалы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1 Предложена новая модель процесса формирования ИИС ИО, построенная на основе теории вероятностей в виде цепи Маркова Модель отличается тем, что позволяет оценить вероятность успешного завершения процесса формирования в зависимости от наполняющих ИИС ИО компонентов.

2. Разработана функциональная модель создания АУК, в которую введены новые условия во входные и выходные параметры, в служебные функции, в механизмы, в уровни декомпозиции, улучшающие качественные показатели и снижающие затраты на разработку.

3. Разработана новая методика расчета показателя эффективности входящих в ИИС ИО компьютеров, отличающаяся учетом изменения экспертной оценки весов тестирующих компонентов. Это позволяет учесть влияние внутренних и внешних факторов при комплектовании ИИС ИО.

4. Получены новые методики оценки изменения технических, затратных и временных характеристик средств информационных технологий (компьютеров, периферийных графических устройств, графического программного обеспечения, сертифицированных специалистов). Данные методики позволяют делать прогноз изменения этих характеристик при формировании ИИС ИО.

5 Предложенные теоретические методы подтверждены решением прикладных задач разработки и апробации серии АУК и УЦ ДИО.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Райкин Л.И., Фенич А.П., Райкин И.Л. Использование интегрированной информационной системы "Промышленные предприятия нижегородского региона" в организации конференций // Материалы 9-й и 10-й юбилейной Всероссийской научно-практической конференции по графическим информационным технологиям и системам КОГРАФ-1999/2000 Часть 1. - Н. Новгород: Изд-во НГТУ, 2000. - С. 39-40.

2. Создание сервера НОЦ НИТ / Кольцова О.Ю., Корнеев А.Н., Лабутин И.С., Райкин И Л. // Материалы 9-й и 10-й юбилейной Всероссийской научно-практической конференции по графическим информационным технологиям и системам КОГРАФ-1999/2000. Часть 2. -Н. Новгород: Изд-во НГТУ, 2000. - С 181-184.

3. Райкин Л.И., Райкин И.Л. Исследование характеристик парка персональных компьютеров для единой образовательной информационной среды инженерно-графической подготовки // Материалы 12-й Международной научно-практической конференции по графическим информационным технологиям и системам КОГРАФ 2002.

- Н. Новгород: Изд-во НГТУ, 2002. - С. 30-39.

4. Сидорук Р М., Райкин Л И., Райкин И.Л. Исследование и разработка информационных систем "Инженерная графика" // Материалы 12-й Международной научно-практической конференции по графическим информационным технологиям и системам КОГРАФ 2002.

- Н. Новгород: Изд-во НГТУ, 2002. - С. 139-146.

5. Райкин Л И., Райкин И Л Вопросы разработки порталов для дистанционной компьютерной графической подготовки // Информационные технологии в учебном процессе. Материалы Всероссийской научно-методической конференции. - Н.Новгород: Изд-во НГТУ, 2003 - С. 58-62.

6 Сидорук Р М , Райкин Л.И , Райкин И Л Исследование и разработка информационных систем «Инженерная графика» // Информационные технологии в учебном процессе. Материалы Всероссийской научно-методической конференции - Н Новгород- Изд-во НГТУ, 2003. - С 272-279

7. Сидорук P.M., Райкин Л.И., Райкин ИЛ. Функциональное моделирование процесса создания и поддержки элементов интегрированной информационной среды инженерного образования // Проблемы подготовки специалистов в технических университетах. Материалы VII Всероссийской научно-методической конференции по проблемам науки и высшей школы - Н. Новгород: Изд-во НГТУ, 2003 - С 254-261.

8. Сидорук Р М , Райкин Л И., Райкин И Л Исследование потребительских характеристик парка персональных компьютеров для интегрированной информационной среды инженерного образования // Проблемы подготовки специалистов в технических университетах. Материалы VII Всероссийской научно-методической конференции по проблемам науки и высшей школы - Н Новгород: Изд-во НГТУ, 2003. - С 273-278

9 Райкин И Л Моделирование процесса формирования интегрированной информационной среды инженерного образования // Проблемы подготовки специалистов в технических университетах Материалы VII Всероссийской научно-методической конференции по проблемам науки и высшей школы - Н Новгород- Изд-во НГТУ, 2003 - С 279-283.

10. Сидорук Р М., Райкин ЛИ, Райкин ИЛ Разработка автоматизированных учебных курсов для интегрированной информационной среды инженерного образования // Информационные системы и технологии ИСТ - 2004- Тез докл Всероссийской научно-технической конференции. - Н.Новгород: Изд-во НГТУ, 2004. - С. 69-70.

11. Сидорук Р М , Райкин Л И , Райкин И Л Автоматизированные учебные курсы для инженерного образования // Материалы 8-й Всероссийской конференции по проблемам науки и высшей школы "Фундаментальные исследования в технических университетах" - СПб: Изд-во С.-Петербург. ГПУ, 2004. - С. 97

12 Формирование интегрированной информационной среды инженерного образования / Сидорук P.M., Райкин Л.И., Соснина О А., Райкин И.Л // Материалы 8-й Всероссийской конференции по проблемам науки и высшей школы "Фундаментальные исследования в технических университетах". - СПб: Изд-во С.-Петербург. ГПУ, 2004. - С. 96.

13 Райкин ИЛ Разработка Интернет-центра дистанционной подготовки инженеров // Технологии Интернет - на службу обществу (актуальные проблемы использования и развития Интернет/Интранет технологий) Сборник статей по материалам Всероссийской научно-практической конференции - Саратов- Изд-во СГТУ, 2005. - С 63-66

14. Создание автоматизированных учебных курсов для дисциплин направления подготовки специалистов "Информационные системы" / Сидорук P.M., Райкин Л И, Соснина О А , Сучкова М.Р, Райкин И.Л.// Технологии Интернет - на службу обществу (актуальные проблемы использования и развития Интернет/Интранет технологий) Сборник статей по материалам Всероссийской научно-практической конференции - Саратов- Изд-во СГТУ, 2005. - С. 66-69.

15 Сидорук РМ, Райкин Л.И, Райкин ИЛ Исследование вопросов подготовки сертифицированных специалистов по информационным технологиям // Информационные системы и технологии ИСТ - 2005- Тез докл Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 60-летию Победы в Великой Отечественной войне и 110-летию изобретения радио А С Поповым - Н Новгород- Изд-во НГТУ, 2005. - С. 81-82.

16 Райкин И.Л., Стурман О.Ю. Автоматизированный учебный курс "Администрирование в информационных системах" // Информационные системы и технологии ИСТ - 2005: Тез. докл. Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 60-летию Победы в Великой Отечественной войне и 110-летию изобретения радио А С.Поповым. -Н Новгород: Изд-во НГТУ, 2005. - С. 85-86.

17. Мерзляков И.Н., Райкин И.Л. Разработка центра дистанционного обучения Нижегородского государственного технического университета И Информационные технологии в учебном процессе Материалы Всероссийской научно-методической конференции. - Н.Новгород: Изд-во НГТУ, 2005. - С. 137-144.

18 Райкин И Л. Требования к учебному центру инженерного дистанционного образования // Информационные технологии в учебном процессе Материалы Всероссийской научно-методической конференции. - Н Новгород: Изд-во НГТУ, 2005 - С. 144-145

Подписано в печать 17.04.2006 . Формат 60x84 'Дб. Бумага офсетная. Печать офсетная. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 329.

Нижегородский государственный технический университет. Типография НГТУ. 603600, Нижний Новгород, ул. Минина, 24

AQCÔA

№16 155

Введение.

Глава 1. Литературные и информационные (электронные) источники.

Постановка целей и задач исследования и разработки.

1.1. Литературные и информационные источники по исследованиям методов и средств информационных технологий для образовательных целей.

1.2. Технические средства ИИС ИО.

1.3. Функции, требования и классификация программных средств.

1.4. Подготовка сертифицированных специалистов.

1.5. Разработка АУК и организация дистанционного инженерного образования.

1.5.1. Инструментальные средства разработки АУК.

1.5.2. ИнС-оболочки зарубежной разработки.

1.5.3. ИнС-оболочки отечественной разработки.

1.5.4. ИнС-авторские системы зарубежной разработки.

1.5.5. ИнС-АС отечественной разработки.

1.5.6. Организация дистанционного инженерного образования.

1.6. Выводы к главе 1.

1.7. Постановка целей и задач исследования и разработки.,.

Глава 2. Моделирование процессов формирования, создания и поддержки элементов интегрированной информационной среды инженерного образования.

2.1. Моделирование процесса формирования ИИС ИО.

2.2. Функциональное моделирование процесса создания и поддержки элементов ИИС ИО.

2.2.1. Исследование методов моделирования.

2.2.2. Разработка функциональной модели создания и поддержки АУК.

2.3. Выводы к главе 2.

Глава 3. Исследование элементов ИИС ИО.

3.1. Состав элементов ИИС ИО.

3.2. Исследования аппаратных и программных средств разработки и эксплуатации ИИС ИО.

3.2.1. Исследование аппаратных средств.

3.2.1.1. Исследование характеристик парка персональных компьютеров и рабочих станций.

3.2.1.2. Исследование периферийных графических устройств.

3.2.2. Исследование программных средств.

3.3. Исследование сегмента подготовки сертифицированных специалистов.

3.4. Анализ стоимости составляющих ИИС ИО.

3.5. Выводы к главе 3.

Глава 4. Исследование, разработка и использование автоматизированных учебных курсов ИИС ИО.

4.1. Исследование инструментальных средств разработки АУК.

4.1.1. Исследование инструментальных средств - оболочек.

4.1.2. Исследование инструментальных средств - авторских систем.

4.2. Исследования и разработка методики технологии создания АУК для ИИС ИО.

4.2.1. Исследования и разработка АУК "Дифференциальная геометрия"

4.2.2. Исследования и разработка АУК "Инженерная графика".

4.2.3. Исследования и разработка АУК "Информационная безопасность и защита информации".

4.3. Использование разработанных АУК в учебном процессе.

4.4. Выводы к главе 4.

Глава 5. Исследование процесса разработки и функционирования учебного центра дистанционного инженерного образования.

5.1. Требования к учебному центру дистанционного инженерного образования.1 ю

5.2. Разработка методики организации технологических процессов в учебном центре дистанционного инженерного образования.

5.3. Принципы построения порталов для дистанционного инженерного образования.

5.4. Выводы к главе 5.

Актуальность темы

Основой современного инженерного образования является высококачественная и высокотехнологичная интегрированная информационная среда. Одно из первых ее упоминаний в отечественной литературе принадлежит А.Н. Тихонову и др. [В.1]. Ее создание и развитие представляет технически сложную и дорогостоящую задачу [В.2]. Но именно она позволяет системе образования коренным образом модернизировать свой технологический базис, перейти к образовательной информационной технологии в широком смысле этого слова и осуществить прорыв к открытой образовательной системе, отвечающей современным требованиям. Электронные и традиционные учебные материалы должны гармонично дополнять друг друга как части единой образовательной среды.

Техническая основа новой интегрированной информационной среды инженерного образования (ИИС ИО) базируется на аппаратных и программных средствах информационных и телекоммуникационных технологий. С их помощью возможно осуществление дистанционного доступа к распределенным информационным ресурсам системы профессионального инженерного образования. Однако для анализа и разработки ИИС ИО слабо используются математические модели и, в частности, методы теории вероятности и методы функционального моделирования. Недостаточно исследованы средства информационных технологий (технические и инструментальные), а также вопросы их сопровождения (сертифицированные специалисты), что не позволяет обосновано подойти к формированию ИИС ИО, включая создание автоматизированных учебных курсов (АУК), учебных центров дистанционного инженерного образования (УЦ ДИО) и др.

Эти обстоятельства определяют актуальность исследований проблем разработки интегрированной информационной среды инженерного образования путем использования методов и средств информационных технологий.

Развитием методов и средств информационных технологий для формирования интегрированной информационной среды инженерного образования занимались отечественные специалисты, среди которых А.Н. Тихонов, А.А. Поляков, С.В., С.В. Коршунов, И.П. Норенков, А.Б. Плосковитов, А.Д. Иванпиков., Д.В. Куракин, В.П. Кулагин, Б.Я. Советов, С.А. Яковлев, А.В. Соловов, В.В. Найханов, В.Г. Юрасов, А.О. Кривошеев, Ю.В. Арбузов, В.Н. Васильев, Б.С. Воинов, В.Н. Волкова, А.А. Денисов, А.И. Башмаков, И.А. Башмаков, В.П. Тихомиров, В.И. Солдаткип, C.JI. Лобачев, В.М. Вымятнин, Д.В. Чернилевский и др., а также зарубежные специалисты: Давид Марка, Клемент Мак Гоуэн., Рапоза. Д., Уайт К., Боркус В., Финкелстайн К., Chapman B.L., Dick W., Carey L. и др.

Тем не менее, ряд вопросов, в числе которых разработка методов и средств информационных технологий, для формирования, создания и поддержки элементов ИИС ИО и организации ее функционирования, остаются нерешенными. Большинство работ посвящено узким специализированным вопросам, что не позволяет разработать ИИС ИО, отвечающую современным требованиям. Настоящая работа призвана восполнить, в определенной мере, имеющийся пробел.

Цслыо диссертации является разработка новых методов и средств информационных технологий для процессов формирования, создания и поддержки элементов интегрированной информационной среды инженерного образования. Достижение этой цели способствует увеличению доступности инженерного образования за счет становления его открытости, повышению качества подготовки инженеров и выходу образовательного процесса на мировые стандарты.

Объектом исследования в диссертации является интегрированная информационная среда инженерного образования.

Предметом исследования являются методы и средства информационных технологий.

Теоретической и методической основой исследования являются:

- вероятностный подход к процессу формирования интегрированной информационной среды;

- методология функционального моделирования процесса создания автоматизированных учебных курсов, отображающая структуру и функции системы, а также потоки информации и материальных объектов, связывающие эти функции;

- математико-статистические методы экспертных оценок показателя "Цена-Производительность" компьютеров;

- парный регрессионный анализ динамики изменения характеристик средств информационных технологий.

Научная новизна исследований, выносящихся на защиту, состоит в следующем:

- предложена новая модель процесса формирования ИИС ИО. Она построена па основе теории вероятности в виде цепи Маркова. Предложенная модель отличается тем, что позволяет оценить вероятность успешного завершения процесса в зависимости от наполняющих ИИС ИО компонентов;

- разработана функциональная модель создания АУК, в которую введены новые условия во входные и выходные параметры, в служебные функции, в механизмы, в уровни декомпозиции, улучшающие качественные показатели и снижающие затраты на разработку;

- разработана новая методика расчета показателя эффективности входящих в ИИС ИО компьютеров, отличающаяся учетом изменения экспертной оценки весов тестирующих компонентов. Методика позволяет учесть влияние факторов работы со сложными прикладными пакетами, деловыми приложениями и аппаратными компонентами па показатель эффективности компьютеров; предложена новая методика расчета затрат на формирование ИИС ИО, учитывающая подготовку сертифицированных специалистов, технические характеристики и сроки формирования компонентов.

На защиту выносятся: вероятностная модель успешного; формирования ИИС ИО, позволяющая оценить вероятность успешного завершения процесса в зависимости от наполняющих ИИС ИО компонентов; функциональная модель создания АУК с введенными новыми условиями во входных и выходных параметрах, в служебных функциях, в механизмах, в уровнях декомпозиции, улучшающими качественные показатели и снижающими затраты на разработку; методика расчета показателей эффективности средств информационных технологий (компьютеры, периферийные графические устройства, графическое программное обеспечение, сертифицированное обучение), учитывающая задержку в формировании ИИС ИО и изменение экспертных оценок весов тестирующих компонентов; методика выбора программного обеспечения разработки АУК и УЦ ДИО и рекомендации по технологиям создания и взаимодействия АУК и УЦ ДИО, базирующиеся на функциональной модели.

Практическая значимость работы состоит в: создании научно-обоснованной модели, предоставляющей возможность формирования ИИС ИО, и методики оцеики вероятности успешного её завершения в зависимости от наполняющих компонентов; разработке функциональной модели создания АУК, способной улучшить качественные показатели и снизить затраты; создании методики расчета эффективности компьютеров в составе ИИС ИО по экспертным оценкам тестирующих компонентов, что позволяет учесть влияние внутренних и внешних факторов;

- получении методики оценки изменения технических и затратных характеристик средств информационных технологий (компьютеров, периферийных графических устройств, графического программного обеспечения и сертифицированного обучения), позволяющей построить прогноз на ближайшую перспективу;

- получении методики расчета затрат на ИИС ИО, которая учитывает технические характеристики и сроки формирования компонентов;

- оценке удельных весов составляющих затрат на средства информационных технологий, позволяющей обосновано планировать расходы па комплектование и поддержку ИИС ИО;

- разработке и апробации методик технологии создания АУК и УЦ ДИО;

- использовании результатов исследования в учебном процессе и научно-исследовательской деятельности.

Реализация результатов работы

Результаты диссертационного исследования нашли практическое применение в учебном процессе кафедры графических информационных систем факультета информационных систем и технологий НГТУ, в научно-исследовательской работе Нижегородского областного центра новых информационных технологий НГТУ, в практической деятельности авторизованного учебного центра фирмы Autodesk и учебного представительства компьютерной фирмы Consistent Software.

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы были доложены, продемонстрированы, обсуэ/сдены и отраэ/сены:

- на 11-й, 12-й, 13-й и 14-й международных конференциях по графическим информационным технологиям и системам "КОГРАФ-2001" (Н. Новгород, 2001 г.), "КОГРАФ-2002" (Н. Новгород, 2002 г.), "КОГРАФ-2003" (Н.Новгород, 2003 г.), "КОГРАФ-2004" (Н.Новгород, 2004 г.); на 7-й Всероссийской научно-методической конференции "Проблемы подготовки специалистов в технических университетах" (Н. Новгород, 2003г.); на Всероссийских научно-методических конференциях "Информационные технологии в учебном процессе" (Н. Новгород, 2003, 2005 г.г.); на Всероссийской научно-технической конференции "Информационные системы и технологии ИСТ 2004" (II. Новгород, 2004 г.); на 8-й Всероссийской конференции по проблемам науки и высшей школы "Фундаментальные исследования в технических университетах" (Санкт-Петербург, 2004 г.); па Всероссийских выставках-ярмарках Минобразования и Минобрнауки РФ "Современная образовательная среда", (Москва, ВВЦ 2002, 2003, 2004 г.г.) в составе экспозиции "Информационная среда инженерного образования" Нижегородского ОЦНИТ НГТУ; на научно-методических семинарах кафедр: "Графические информационные системы" и "Компьютерные технологии в проектировании и производстве" факультета информационных систем и технологий НГТУ (Нижний Новгород, 2004-2005 г.г.); в четырех сборниках материалов международных и Всероссийских научно-практических конференций КОГРАФ (Н. Новгород 1999/2000, 2001, 2002, г.г.), в материалах шести Всероссийских научно - методических и научно-технических конференций (Информационные технологии в учебном процессе, Проблемы подготовки специалистов в технических университетах, Н. Новгород 2003 г. и Информационные системы и технологии, Н. Новгород. 2004 г.), в материалах 8-й Всероссийской конференции по проблемам науки и высшей школы "Фундаментальные исследования в технических университетах" (Санкт-Петербург, 2004 г.). Результаты вошли в отчеты НОЦ НИТ НГТУ по МНТП «Научное, научно-методическое, материально-техническое и информационное обеспечение системы образования».

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав основного текста, заключения, списка литературы из 115 наименований, списка аббревиатур общим объемом 134 страницы и приложения. В работе содержится 39 рисунков и 29 таблиц.

5.4. Выводы к главе 5

Апробирован созданный в сети Интернет/Интранет УЦ ДИО, построенный в соответствии с теоретическими моделями процессов формирования, создания и поддержки элементов ИИС ИО.

Решены прикладные задачи создания новой методики организации технологических процессов в УЦ ДИО и принципов построения для пего портала, позволяющие обеспечить полную поддержку цикла дистанционного обучения и частичную - в рамках очного инженерного образования.

Заключение

Главным итогом диссертационной работы, выносимой на защиту, является разработка новых методов и средств информационных технологий для процессов формирования, создания и поддержки элементов интегрированной информационной среды инженерного образования, основанных на использовании математических моделей.

В ходе диссертационного исследования получены следующие научные и практические результаты, обеспечивающие достижение поставленной цели:

1. Предложена новая модель процесса формирования ИИС ИО, построенная на основе теории вероятностей в виде цепи Маркова. Модель отличается тем, что позволяет оценить вероятность успешного завершения процесса формирования в зависимости от наполняющих ИИС ИО компонентов.

2. Разработана функциональная модель создания АУК, в которую введены новые условия во входные и выходные параметры, в служебные функции, в механизмы, в уровни декомпозиции, улучшающие качественные показатели и снижающие затраты на разработку;

3. Разработана новая методика расчета показателя эффективности входящих в ИИС ИО компьютеров, отличающаяся учетом изменения экспертной оценки весов тестирующих компонентов. Это позволяет учесть влияние внутренних и внешних факторов при комплектовании ИИС ИО.

4. Получены новые методики оценки изменения технических, затратных и временных характеристик средств информационных технологий (компьютеров, периферийных графических устройств, графического программного обеспечения, сертифицированных специалистов). Данные методики позволяют делать прогноз изменения этих характеристик при формировании ИИС ИО.

5. Предложенные теоретические методы подтверждены решением прикладных задач разработки и апробации серии АУК и УЦ ДИО. V

1. Тихонов А.Н., Лобанов B.C., Васильев В.Н. Проблемы формированния информационной среды высшего образования // Материалы Всероссийской науч.-метод. копф. "Телематика-95". СПб, 1995. - С. 8-9.

2. В.2. Новый подход к инженерному образованию: теория и практика открытого доступа к распределенным информационным и техническим ресурсам / Ю.В.Арбузов и др. Под ред. А.А. Полякова,- М.: Центр-Пресс, 2000.-238 с.1. К главе 1

3. Автоматизированные системы управления предприятиями: Учебное пособие / Под ред. B.IT. Четверикова. М.: Высш. школа, 1979. - 308 с.

4. Шеннон К.Э. Работы по теории информации и кибернетике: Сб. статей. -М.: Иностр. лит., 1963. 829 с.

5. Искусственный интеллект: В 3-х кн. Кн. 3. Программные и аппаратные средства: Справочник/ Под ред. В.Н. Захарова, В.Ф. Хорошевского. М.: Радио и связь, 1990. - 368 с.

6. Волкова В.Н., Денисов А.А. Основы теории систем и системного анализа. СПб: Изд-во СПбГТУ, 2001. - 512 с.

7. Кори Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1977. - 832 с.

8. Поспелов Д.А. Ситуационное управление: Теория и практика. М.: Наука, 1986.-284 с.

9. Концепция создания и развития единой системы дистанционного образования в России // Дистанционное образование. 1997. - №2. - С. 310.

10. Положение о проведении эксперимента в области дистанционного образования // Дистанционное образование. 1997. - №3. - С.4-9.

11. Материалы 10-й юбилейной конференции-выставки "Информационные технологии в образовании": в 4 т. М.: МИФИ, 2000.

12. Интернет порталы: содержание и технологии. Сб. науч. ст. Вып.2 / Редкол.: А.Н. Тихонов и др.; ГНИИ ИТТ "Информика". - М.: Просвещение, 2004. - 499 с.

13. Кейд Мец. Быстрые ПК // PC Magazine/Russian Edition. 2000. - №2. - С. 64-86.

14. Билл Ховард. Рабочие станции: не просто мощные ПК // PC Magazine/Russian Edition. 2000. - №11. - С. 57-70.

15. Джан Озер. Мощные рабочие станции // PC Magazine/Russian Edition.2002.-№12.-С. 110-125.

16. Каталог «Машиностроение». М. Consistent Software. 2004 - 61 с.

17. Каталог «Машиностроение». М. Consistent Software. 2003 - 59 с.

18. Башмаков А.И., Башмаков И.А. Разработка компьютерных учебников и обучающих систем. М.: Информационно-издательский дом "Филинъ",2003.-616 с.

19. Романов А.Н., Торопцов B.C., Григорович Д.Б. Технология дистанционного обучения в. системе заочного экономического образования. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. - 303 с.

20. Решения Microsoft. М.: ООО "КомпьютерПресс", 1999. -Выпуск 7 -296 с.

21. Обучение ИТ-персонала // Intelligent Enterprise. 2002. - № 15. - С. 44-45.

22. Швайгер A.M. Электронное учебное пособие по начертательной геометрии и инженерной графике. // Учебное пособие в условиях реструктуризации учебного процесса. Цели и методические особенности: уч.-практ. конф. Челябинск: ЮУрГУ, 2000. - С. 100-106.

23. Поспелова Н.В. Вопросы технологии создания информационной системы "Начертательная геометрия".: Автореф. .дис. канд. техн. наук. Москва, 2002. - 28 с.

24. Автоматизация учебного процесса в системе дистанционного образования средствами "Lotus Notes". "Электронная кафедра" / В.М. Вымятнин, В.П. Демкин, Ю.В. Кистенев, И.А., Нечаев // Дистанционное образование. 1999. - № 1. - С. 5-9.

25. Иванников А.Д., Куракин Д.В. Информатизация образования: итоги и перспективы развития // Проблемы информатизации высшей школы. -1998. Бюллетень 1-2. - С. 68-79.

26. Соловов А.В. Проектирование компьютерных систем учебного назначения: Учеб. пособие. Самара: СГАУ, 1995. - 138с.

27. Библиотека публикаций по менеджменту, маркетингу и финансам Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.cfm.ru - Загл. с экрана.

28. INTEGRATION DEFINITION FOR FUNCTION MODELING (IDEF0). Draft Federal Information Processing Standards Publication 183,1993, December 21.

29. INTEGRATION DEFINITION FOR INFORMATION MODELING (IDEF1X). Draft Federal Information Processing Standards Publication 184, 1993, December 21.

30. Владимирский государственный университет Электронный ресурс. -Режим доступа: http://www.vpti.vladimir.ru Загл. с экрана.

31. Черемных С.В., Семенов И.О., Ручкин B.C. Структурный анализ систем: IDEF-технологии. М.: Финансы и статистика, 2001. - 208 с.

32. Маклаков С.В. BPWin и ERWin. CASE-средства разработки информационных систем. М.: Диалог-МИФИ, 1999. - 256 с.

33. Новый подход к инженерному образованию: теория и практика открытого доступа к распределенным информационным и техническим ресурсам / Ю.В.Арбузов и др. Под ред. А.А. Полякова. М.: Центр-Пресс, 2000.-238 с.

34. Шигина Н.А. Создание мультимедийных электронных учебников. -Пенза: Изд-во Пенз. техпол. ин-та, 2001. -39 с.

35. Турбин В.П., Денисов П.Г., Передрей Ю.М. Организация разработки электронных учебных заданий. Пенза: Изд-во Пенз. технол. ин-та, 2001. -34 с.

36. Chapman B.L. Accelerating the Design Process: A Tool for Instructional Designers // CBT Solutions, 1995. № 9.

37. Касаткин A.B.', Низаметдинов Ш.У. Автоматизация проектирования обучающих комплексов для дистанционного образования Электронныйресурс. — Режим доступа: http://molod.mephi.ru/Data/487.htm. Загл. с экрана.

38. Dick W.,Carey L. The Systematic Design of Instruction. Glenview, Illinois: Scott, Foresman and Company, 1990.

39. IBM в России и странах СНГ образования Электронный ресурс. -Режим доступа: http://www.ibm.ru Загл. с экрана.

40. Custom E-Learning Development & Design Allen Communication Learning Services Электронный i ресурс. - Режим доступа: http://www.allencomm.com - Загл. с экрана.

41. Distance Education Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.madduck.com - Загл. с экрана.

42. Technologies/Collaboration Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.npac.syr.edu/tango - Загл. с экрана.

43. Simon Fraser University Электронный ресурс. Режим доступа: http://viei.cs.sfu.ca - Загл. с экрана.

44. Российское представительство Lotus Development Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.lotus.ru - Загл. с экрана.

45. Система дифференцированного Интернет-обучения ГЕКАДЕМ Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.edu.buk.irk.ru:8100 -Загл. с экрана.

46. Компания Formoza Software House Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.fsh.ru - Загл. с экрана.

47. Система создания мультимедийных дистанционных курсов Distance Learning Studio 1.0: Документация. СПб: Институт "Открытое общество". СПб отделение, 2000. - 272 с.

48. Компания ГиперМетод Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.hypermethod.ru - Загл. с экрана.

49. Macromedia Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.macromedia.com - Загл. с экрана.

50. ToolBook Authoring Products Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.asymetrix.com/products/ - Загл. с экрана.

51. Система дистанционного обучения "ПРОМЕТЕИ" Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.prometeus.ru - Загл. с экрана.

52. Московский Обастной Центр Новых Информационных Технологий Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.mocnit.zgrad.su -Загл. с экрана.

53. Учебный центр Компании ГиперМетод Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.elearn.ru - Загл. с экрана.

54. Тихонов А.Н., Иванников А.Д. Технологии дистанционного обучения в России // Высшее образование в России. 1994. - №3. - С. 3-10.

55. Норенков И.П.,'Петухова О.А. Прикладные электронные энциклопедии. Создание системы открытого инженерного образования // Материалынаучно-методических семинаров. 2001-2002 г.г. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. - С. 70-79.

56. Щербаков В.В., Капустин Ю.И., Федосеев А.С. Подготовка электронных учебных изданий. М.: Издательский центр российского химико-технологического университета им. Д.И. Менделеева, 2002. - 84 с.

57. Норенков И.П., Трудоношин В.А. Телекоммуникационные технологии и сети. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 1998. - 232 с.

58. Информационные технологии в сфере образования / Кулагин В.П., Найханов В.В. и др. М: Янус-К, 2004. - 248 с.

59. Открытое образование стратегия XXI века для России / Под ред. В.М. Филиппова и В.П. Тихомирова. - М.: Изд-во. МЭСИ, 2000. - 356 с.

60. Дистанционное обучение: к виртуальным средам знаний (Часть 1) / Тихомиров В.П., Солдаткин В.И., Лобачев С.Л., Ковальчук О.Г. // Открытое образование. 1999. - №2. - С. 6-12.

61. Дистанционное обучение: к виртуальным средам знаний (Часть 2) / Тихомиров В.П., Солдаткин В.И., Лобачев С.Л., Ковальчук О.Г. // Открытое образование. 1999. - №3. - С. 5-10.

62. Лобачев С.Л. Корпоративная информационная среда сетевого дистанционного образования основа образовательной среды вуза в условиях рынка // Дистанционное образование. - 1998. - №1. - С. 16-18.

63. Федько О.С., Соболева Н.Н. Управление системой дистанционного образования в ВУЗе // Дистанционное образование. 1998. -№5.- С. 19-21.

64. Коршунов С.В. О концепции построения научно-образовательных порталов // Информационные технологии. 2004. - № 3. - С. 10-15.

65. Государственный научно-исследовательский институт информационных технологий и телекоммуникаций Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.informika.ru - Загл. с экрана.

66. Романов А.Н., Торопцов B.C., Григорович Д.Б. Технология дистанционного обучения в системе заочного экономического образования. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. -303 с.

67. Резниченко А. Корпоративный портал или "большой сайт"? // PC WEEK/RE. 2004. - №4. - С.20.

68. Рапоза. Д.Web-сервисы: быть или не быть? Системы управления контентом и порталы дают фору // PC WEEK/RE. 2002. - № 41. - С.26.

69. Уайт К. Критически важное окно // Intelligent Enterprise. 2002. - № 8. -С.16-19.

70. Боркус В. Портал + система документооборота = SharePoint // PC WEEK/RE. 2002. - № 36. - С. 26-27.

71. Боркус. В. Sun ONE Portal: почти равный среди первых // PC WEEK/RE. -2002. № 36. - С.26.

72. Уайт К., Финкелстайн. К. Семь этапов разработки портала // Intelligent Enterprise. 2002. - № 10. - С. 30-31.1. К главе 2

73. Райкин И.Л. Моделирование процесса формирования интегрированной информационной среды инженерного образования // Проблемы подготовки специалистов в технических университетах. Материалы VII

74. Всероссийской научно-методической конференции по проблемам науки и высшей школы. Н. Новгород: Изд-во НГТУ, 2003. - С. 279-283.

75. Кемени Дж., Снелл Дж. Конечные цепи Маркова. М.: Наука, 1970. -272 с.

76. Васильев В.Н. Модели управления вузом на основе информационных I технологий. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2000. - 164 с.

77. Марка Д.А., Мак Гоуэн К. Методология структурного анализа и проектирования пер. с англ. М. "МетаТехнология", 1993. - 240 с.

78. ГОСТ Р50.1-2001. Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Методология функционального моделирования:ф Рекомендации по стандартизации. М.: Госстандарт России, 2001.

79. Методология функционального моделирования IDEF0. М.: Издательство стандартов, 2000. - 75 с.

80. Маклаков С.В. Моделирование бизнес-процессов с AllFusion Process Modeler (Bpwin 4.1). M.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2003. - 240 с.

81. Дружинин В.В., Конторов Д.С. Системотехника. М.: Радио и связь, v 1985.-200 с.

82. Пустылышк Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений. М.: Наука, 1968. - 288 с.

83. Кассандрова О.Н., Лебедев В.В. Обработка результатов наблюдений. -М.: Наука, 1970.- 104 с.

84. Львовский Е.Н. Статистические методы построения эмпирических формул. М.: Высш. шк., 1988. -239 с.

85. Бешелев С. Д., Гурвич Ф.Г. Математико-статистические методы экспертных оценок. М.: Статистика, 1980. -263 с.1. К главе 4

86. Рашевский П.К. Курс дифференциальной геометрии. М.: Изд-во технико-теоретической лит-ры, 1950. - 428 с.

87. Смирнов В.И. Курс высшей математики. М.: Изд-во физ.-маг. литературы, 1958. - 628 с.

88. И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗов. М.: Наука, 1980. - 976 с.

89. Чекмарев А.А. Инженерная графика: Учебник для немашиностроительных специальностей ВУЗов. -3-е изд. М.: Высшая школа, 2000. -365 с.

90. Агапонов и др. Средства дистанционного обучения. Методика, технология, инструментарий. / Под ред. З.О. Джалиашвили. СПб.: БХВ-Пегербург, 2003. -336 с.

91. Гончаров A. HTML в примерах. СПб: Питер, 1997. - 192 с.

92. Чекмарев А.А., Осипов В.К. Справочник по машиностроительному черчению. -2-е изд., переработан. М.: Высшая школа; Изд. центр "Академия", 2000. 493 с.

93. Проблемы безопасности протоколов TCP/IP Электронный ресурс. -Режим доступа: http://athena.vvsu.ru/net/book/security.html Загл. с экрана.

94. Аппаратно-программные средства контроля доступа Электронный ресурс.- Режим доступа: http://www.infosec.ru/press/pub/pl56.htm Загл. с экрана.

95. Компьютерные системы: HDD erase Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.compsys.ru/ourconsulting/hdderase.htm - Загл. с экрана.

96. Механизмы защиты операционных систем, механизмы защиты баз данных Электронный ресурс. — Режим доступа: http://www.burstnet.com Загл. с экрана.

97. Молдовян А.А., Молдовян Н.А., Советов Б .Я. Скоростные программные шифры и средства защиты информации в компьютерных системах. Спб: типография Военной Академии связи, 1997. - 136 с.

98. Молдовян А.А., Молдовян Н.А., Советов Б.Я. Криптография. СПб.: Лань, 2000. 224 с.

99. Советов Б.Я., Зима В.М., Молдовян А.А. Введение в теорию защиты информации. Спб.: Издательский центр СПбГЭТУ, 2001.1. К главе 5

100. АУК автоматизированный учебный курс. . ДО - дистанционное образование. ЖЦ-жизненный цикл. . ,

101. ИИС ИО интегрированная информационная среда инженерного образования. КОПР - компьютерная обучающая программа. КОС - компьютерная обучающая система. КУ - компьютерный учебник.

102. МГТУ Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана.

103. CAD (Computer Aided Design) - системы автоматизации проектных иконструкторских работ. CAE (Computer Aided Engineering) - системы автоматизации инженерных расчетов.

104. CALS (Continuous Acquisition and Life-Cycle Support) - концепция информационной поддержки ЖЦ продукции.

105. GAM (Computer Aided Manufacturing) - системы автоматизации подготовки управляющих программ для станков с числовым программным управлением.1. DRAM динамическая память.

106. HTML (HyperText Markup Language) - язык разметки гипертекста.

107. V (independent software vendor) - независимые поставщики ПО.

108. PDM (Product Data Management) - технология управления данными об изделии.

109. RAM (Random Access Memory) - оперативная память.

110. URL унифицированный указатель ресурса.

111. VRML язык для организации виртуальных трехмерных интерфейсов в Интернете.

112. XML (extendable Markup Language) - расширяемый язык разметки.

113. SADT Structured Analysis and Design Technique (Технология структурного анализа и проектирования)

114. EF (Integrated Definition Language) -интегрированный язык определений.1. УТВЕРЖДАЮ

115. Проректор НГТУ по информатизации, доцент1. Директор ИРИТ, профессор1. И.Н. Мерзляков1. В.Г. Баранов

116. Заслуженный деятель науки и техники РФ, Лд.т.11., профессор Норенков И.П.

117. Акт внедрения к МГТУ им Н Э Баумана

118. ИНЖЕНЕРНОГО ОБРАЗОВАНИЯ» в практическую деятельность Нижегородского областного центра новых информационных технологий Нижегородского государственного техническогоуниверситета

119. Акт 2 внедрения в НОЦ HHT.doc1. ОД ОС, 5 ^Ч

120. Нижегородский Государственный Технический Университетг. Ь1. На правах рукописи1. РАЙКИН ИГОРЬ ЛЕОНИДОВИЧ

121. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В РАЗРАБОТКЕ ИНТЕГРИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СРЕДЫ ИНЖЕНЕРНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

122. Специальность 05.13.17 Теоретические основы информатикитехнические науки)