автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Визуализация и анализ физических процессов на основе компьютерных методов обработки информации

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ВИЗУАЛИЗАЦИИ

ИНФОРМАЦИИ.

Основные принципы общей теории информации.

Современная концепция визуализации информации.

Особенности визуализации текстовой информации.

ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ.

Моделирование как основа системного анализа.

Основные этапы технологии визуализации физических процессов.

Математическая модель движения а-частицы. Визуализация потока случайных частиц.

Компьютерное моделирование квантовых процессов.

Процессы взаимодействия света с веществом на границе раздела двух диэлектриков.

Исследование нелинейных процессов взаимодействия света с веществом.

ГЛАВА 3. ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ

В КОМПЬЮТЕРНЫХ ОБУЧАЮЩИХ СИСТЕМАХ.

Объектно-ориентированный подход при разработке компьютерного практикума по физике.

Опыт Резерфорда на страницах HTML.

Компьютерный практикум по квантовой теории.

Программная реализация визуализации оптических явлений.

Компьютерный практикум по нелинейной оптике.

Оценка эффективности применения визуализации физических процессов в процессе обучения.

Постоянный прогресс общества и непрекращающееся развитие цивилизации невозможно без надлежащего развития фундаментальных наук и образования. Современные технологии напрямую связаны с фундаментальной наукой и определяются не только материальной базой производства, но и уровнем образованности общества, т.е. с его способностью производить, усваивать и практически использовать новые знания, приборы и материалы, а также новые формы и методы организации труда.

Увеличение возможностей вычислительной техники является сегодня стимулом для расширения потенциала визуализации, ставшей неотъемлемой частью для многих отраслей человеческой деятельности.

Как известно, мысль, представленная в наглядной графической форме, значительно увеличивает свою силу - именно поэтому новые тенденции, наблюдаемые сегодня в технологии визуализации, представляют особый интерес. Кроме качественного изменения форм представления информации сегодня в визуализации заметны и такие новые веяния, как интеграция с различными приложениями из других областей, возникают технологии интерактивной визуализации и анимации больших наборов многомерных массивов данных в реальном масштабе времени, расширенные методы построения интерфейса и многое другое. Большое значение для визуализации информации имеет эффективность технологии, поскольку сама визуализация не решает задачу, а служит вспомогательным набором средств и понятий со своим объектным миром.

Поскольку преобразование данных в точные и осмысленные изображения -процесс крайне трудный, визуализация научных данных сама по себе является областью сложных и важных научных изысканий. Алгоритмы, компьютерная архитектура и системы визуализации постоянно совершенствуются для обеспечения возможности выполнять более развернутый и детальный анализ больших объемов данных. Исследования проводятся с целью усовершенствования анализа, дающего возможность выявлять характеристики и отслеживать параметры, и рассмотрения ряда других вопросов, которые имеют крайне важное значение для расширения возможностей визуализации.

В настоящей работе сосредоточено внимание на визуализации физических процессов, объектов и явлений курса физики высшего учебного заведения.

Одной из уникальнейших возможностей электронной техники является визуализация физических процессов и результатов компьютерного эксперимента. При этом программу, имитирующую физический эксперимент следует рассматривать как часть целого комплекса тесно взаимодействующих друг с другом программ.

Компьютерная система должна быть организована таким образом, чтобы при необходимости имелась возможность встраивать звук и видео. Видео изображение просто незаменимо при изучении физических явлений. Звук используется в тех случаях, когда звуковое восприятие материала необходимо для полного понимания происходящих процессов, для полного точного восприятия опыта. Современные технические средства позволяют создать зрелищные 4 учебные пособия в виде компьютерной анимации, видео-сюжетов и игр. Визуализация позволяет «оживить» алгоритмы и программы, что обеспечивает их эффективное восприятие, разработку и анализ [36].

Проведение эксперимента - основной этап, на котором компьютер может быть использован в качестве модели и вычислителя. Иногда химические, физические, биологические эксперименты проводятся с приборами и веществами, требующими достаточного навыка работы с ними. Например, при опытах возможны опасные последствия неправильных действий, работа с прецизионной физической аппаратурой требует определенных умений. Во всех случаях весьма полезным может быть предварительное получение будущими специалистами некоторых умений и навыков без реальных объектов. При этом можно провести необходимые расчеты, выбрать требуемые режимы работы установок и т.п.

В другом варианте компьютерная программа (или комплекс программ) может быть использована как средство управления и обработки данных с отображением информации о ходе опыта [40].

Одним из самых замечательных следствий развития компьютерных технологий является практически неограниченная возможность имитации любого эксперимента фундаментальной физики. Сымитированная экспериментальная установка может многократно воспроизводить некоторый процесс (например, рассеяние ускоренных частиц на мишени), а ее регистрирующая аппаратура -измерять некоторые физические характеристики процесса (например, число частиц, рассеявшихся внутри данного телесного угла). Имеется возможность управлять ходом эксперимента, задавая значения некоторых параметров, характеризующих условия эксперимента (энергия частицы до столкновения с мишенью или сферические углы, определяющие расположение счетчиков продуктов изучаемой реакции). В результате проведения эксперимента получается набор данных, по которым можно вычислить значения физических величин, для определения которых ставится эксперимент. Цель эксперимента включает и необходимую степень точности, с которой надлежит определить параметры, и эта точность должна быть обеспечена конструкцией экспериментальной установки (программой, имитирующей установку) и алгоритмом обработки экспериментальных данных [2, 9].

Все изложенное выше обусловливает актуальность темы в научном и практическом аспектах, делает актуальной проблему выделения обобщенных особенностей использования информационных технологий для визуализации различных физических явлений, объектов и процессов, а так же анализа результатов компьютерного эксперимента на основе современных методов обработки информации.

Непрерывное развитие информационных технологий делает возможной визуализацию таких объектов, явлений и процессов микромира, которые мы не можем наблюдать в реальной жизни, это и побудило нас к выбору темы исследования «Визуализация и анализ физических процессов на основе компьютерных методов обработки информации».

Объектом исследования является анализ современных информационных 5 технологий и определение методов использования их для визуализации физических явлений, объектов и процессов учебного курса физики в высшей школе, а предметом исследования - процесс использования информационных технологий для создания и применения в учебном процессе компьютерных обучающих систем, основу которых составляют визуализация физических явлений и компьютерные методы обработки информации.

Целью работы является разработка, теоретическое обоснование и практическая реализация алгоритма визуализации физических процессов, выбор методов обработки и анализа результатов компьютерного эксперимента. Для достижения поставленной цели намечены следующие задачи исследования:

1. Разработать математические модели физических процессов, не обладающих свойством наглядности.

2. Провести исследование разработанных моделей, реализация которых позволила бы в большей степени приблизить компьютерный эксперимент к реальному.

3. Разработать алгоритм визуализации физических процессов, объектов и явлений.

4. Разработать структуру комплекса для проведения компьютерного эксперимента, обработки и анализа результатов эксперимента.

5. Реализовать разработанную методику на конкретных примерах, интер-притировать и проанализировать результаты.

Научная новизна и практическая значимость работы определяются следующими результатами, которые выносятся на защиту: математические модели физических явлений с учетом требований и особенностей процесса обучения; алгоритмы визуализации физических процессов, объектов и явлений; алгоритм управления компьютерным физическим экспериментом, обработки и анализа его результатов; методика и результаты применения разработанных программных комплексов в учебном процессе.

Обоснованность и достоверность полученных результатов и сделанных на их основе выводов обеспечивается системным подходом к изучению предмета исследования и качественной интерпретацией результатов. Все основные положения и выводы диссертации опубликованы.

Апробация и внедрение результатов исследования. Итоги исследования докладывались на следующих конференциях:

1. V Всероссийская научно-практическая конференция «Инновационные процессы в высшей школе» (Краснодар, октябрь 1999).

2. Научно-практическая конференция «Экология. Медицина. Образование» (Краснодар, сентябрь 2000).

3. Первая межрегиональная научно-практическая конференция молодых ученых «Перспективы развития современных информационных технологий» (Краснодар, октябрь 2000).

4. Всероссийская объединенная конференция «Технологии информационного общества - Интернет и современное общество» (Санкт-Петербург, 6 ноябрь 2000).

5. Региональный семинар «Актуальные проблемы физического образования» (Майкоп, март 2001).

6. VII Всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых ученых (Санкт-Петербург, апрель 2001).

7. VI международная конференция «Экология и здоровье» (Краснодар, сентябрь 2001).

8. VIII Всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых ученых (Екатеринбург, апрель 2002).

Материалы диссертации обсуждались на научном семинаре физико-технического факультета и семинарах кафедры теоретической физики и компьютерных технологий физико-технического факультета Кубанского государственного университета.

По теме диссертации опубликовано 18 научных работ.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка цитированной литературы, приложений. Общий объем диссертации 150 страниц, в том числе 13 таблиц, 49 рисунков, библиографический список из 99 наименований и 2 приложения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации поставлены задачи и достигнута цель исследования:

1. Разработаны математические модели физических процессов, не обладающих свойством наглядности.

2. Реализация разработанных моделей позволяет с большой точностью приблизить компьютерный эксперимент к реальному.

3. Разработан алгоритм визуализации физических процессов, объектов и явлений.

4. Разработана структура комплекса для проведения компьютерного эксперимента, обработки и анализа его результатов.

5. Разработанная методика реализована на конкретных примерах.

6. Исследована эффективность применения разработанных комплексов программ в учебном процессе.

Применение современных технологий визуализации информации в современном компьютерном практикуме по физике позволяет рассматривать физические процессы, объекты и явления изнутри и на любом уровне сложности. Открытость, т.е. модифицируемость, позволяет добавлять новые возможности, рассматривать новые более сложные задачи. Компьютерный физический практикум не является независимым от других форм занятий, более того для работы с ним необходимо предварительное знакомство с теоретическим материалом и умение решать аналитически простейшие для данных случаев задачи. Для качественного понимания результатов оказываются полезными, а в некоторых случаях и необходимыми физические аналогии из других разделов физики.

Разработка структуры и основных элементов компьютерных обучающих систем, основу которых составляет имитация физического эксперимента и анализ результатов компьютерного эксперимента, должна проводиться на основе систематизации и формализации методов построения моделей для визуализации рассматриваемых физических процессов. Применение реализованной в виде готовых программных продуктов указанной структуры приносит повышение эффективности учебного процесса, что подтверждено экспериментальными данными [15, 18, 19, 29, 30]. Эффективность разработанных программных продуктов оценивалась путем сравнения временных затрат на изучение одного и того же материала учебного курса физики двумя типами групп студентов: контрольная группа (традиционные методы обучения без применения программ, визуализирующих изучаемые физические процессы, объекты и явления) и экспериментальная группа (применение разработанных компьютерных обучающих систем с визуализацией рассматриваемых физических процессов). Для оценки эффективности использовался также показатель доступности учебного процесса.

Получены следующие основные выводы исследования:

1. Для визуализации физического эксперимента по проверке опыта Резер-форда написана программа на языке С++ с использованием среды Borland С++ Builder. Визуальное представление эксперимента включает в себя три компоненты:

- Компонента управление положением окуляра с экраном сцинтилляций. Изменяется угол рассеяния S.

- Компонента визуального представления экрана со сцинтилляциями. На экране отображаются только вспышки от частиц, скорости которых заключены в телесном угле, опирающемся на окуляр.

- Вспомогательная компонента регистрации числа сцинтилляций, строящая таблицу, содержащую информацию о порядковом номере эксперимента; угле рассеяния; числе частиц, скорости которых заключены в полном телесном угле с плоским углом число этих сцинтилляций не совпадает с числом сцинтилляций, регистрируемых экраном, поэтому при желании можно произвести независимый расчет, основанный на собственных наблюдениях; проверяемую в опыте Ре-зерфорда величину, которая должна быть (в пределах точности эксперимента) постоянной (при «ручном» подсчете сцинтилляций эта величина также должна рассчитываться вручную).

Предусмотрен демонстрационный режим работы установки, при котором углы рассеяния перебираются автоматически с интервалом 15° и происходит заполнение таблицы.

2. Для обработки результатов лабораторных работ в компьютерном физическом практикуме предложена структура блока обработки результатов эксперимента. В зависимости от сложности процедуры обработки эта структура может быть значительно упрощена или, наоборот, расширена. В случае большого набора сложных приемов обработки самой процедуре должно предшествовать описание последовательности необходимых действий. Это описание может дополняться необходимой информацией, в том числе и информацией графической и анимацией. В большинстве случаев обработка результатов эксперимента состоит в необходимости заполнения строк и столбцов таблиц с последующими вычислениями. Использование средств Microsoft Office и формата HTML позволяет привлекать для обработки результатов таблицы Microsoft Excel. К блоку обработки присоединяется блок описания необходимых приемов работы Excel- таблицами. Параллельно осуществляется построение необходимых графиков.

3. Разработан компьютерный практикум по квантовой теории, позволяющий визуализировать решение квантовомеханических задач на любом уровне сложности:

- Уровни энергии и волновые функции прямоугольной потенциальной ямы.

- Ручной поиск связанных состояний для прямоугольной потенциальной ямы.

- Коэффициент прохождения в поле прямоугольной потенциальной ямы.

- Двухатомные и трехатомные молекулы.

- Резонатор.

- Многоатомные молекулы и конечный кристалл.

115

- Примесь в кристалле.

На данном этапе в практикуме по квантовой теории визуализируются простые одномерные задачи, но его открытость позволяет добавлять в него новые возможности, рассматривать более сложные задачи.

4. Разработан компьютерный практикум по теории поляризации света, при помощи которого легко моделировать самые различные оптические эксперименты, даже те, которые не всегда возможно выполнить в реальности. При использовании данной программы исключается также вероятность ошибок, которые приводят к неточным результатам, сокращается время проведения лабораторного практикума и повышается уровень наглядности опыта.

5. Разработана интегрированная среда Кристалл, предназначенная для моделирования нелинейных эффектов генерации второй гармоники в одноосных отрицательных кристаллах. Подробно рассматриваются в нелинейных одноосных кристаллах процессы генерации второй гармоники с помощью численного решения укороченных уравнений с заданными граничными условиями. При этом могут быть исследованы различные зависимости (амплитуды и КПД процесса) от величины линейного поглаще-ния, эффективного нелинейного коэффициента, изменения длины кристалла, плотности мощности накачки, волновой расстройки, угла падения пучка накачки на кристалл. Практикум используется в качестве дополнительного инструмента лекционных демонстраций по нелинейной оптике и программного обеспечения практических занятий в дисплейном классе по этой же дисциплине. Для работы в среде необходимо предварительное знакомство с изучаемыми вопросами нелинейной оптики и умение аналитически решать простейшие задачи. Для решения систем укороченных уравнений, описывающих процесс генерации второй гармоники, использовались стандартные численные методы типа Рунге-Кутта-Мерсона. Предусмотрена возможность модификации и усовершенствования практикума.

6. Компьютерные обучающие системы могут быть использованы как при дистанционном, Internet-обучении, так как в качестве программного инструментального средства разработки используется HTML-технология. Компьютерная обучающая система позволяет (подтверждено опытно-экспериментальным исследованием):

- сократить временные затраты на восприятие новой информации;

- обеспечить более прочное формирование знаний в процессе обучения;

- значительно повысить интерес к изучаемой информации;

- обеспечить индивидуализацию обучения благодаря использованию гиперссылочной организации информации;

- увеличить объем усваиваемой информации при том же учебном времени обучения.

116

1.A. Компьютерное моделирование: долгий путь к сияющим вершинам? // Компьютерра. № 40. 1997.

2. Башмаков М.И., Поздняков С.Н., Резник Н.П. Информационная среда обучения. Санкт-Петербург: Свет. 1997. 399 с.

3. Беляев A.A., Коротеева Е.Г. Использование современных информационных технологий в дистанционном обучении // Физическое образование в вузах. 1998. Т.4. №3. С. 148-153.

4. Бусленко Н.П. Автоматизация имитационного моделирования сложных систем. М.: Наука. 1977. 239 с.

5. Бусленко Н.П. Метод статистических испытаний. М.: Физматгиз. 1962. 331 с.

6. Вайзер Г.А. Критерии эффективности программированного обучения // Программированное обучение и технические средства системе университетского образования. Сборник научных трудов. Краснодар: Изд-во КубГУ. 1986. С. 24-34.

7. Василенко О.И., Ишханов Б.С., Кэбин Э.И. Компьютерные методы обучения в курсе «Физика ядра и частиц» // Физическое образование в вузах. Т. 4. № 3. 1998. С. 121-125.

8. Виноградова H.A., Есюткин A.A., Филаретов Г.Ф. Автоматизированные системы научных исследований. Техническое обеспечение. М.: МЭИ. 1990. 87 с.

9. Виноградова H.A., Есюткин A.A., Филаретов Г.Ф. Научно-методические основы построения АСНИ. М.: МЭИ. 1989. 84 с.

10. Гейн К., Сарсон Т. Структурный системный анализ: средства и методы. В 2-х частях. Пер. с англ. под ред. А. В. Козлинского. М.: Эй-текс. 1993.

11. Грызлов C.B. Применение экспертно-обучающих систем в процессе преподавания физики // Преподавание физики в высшей школе. 1996. №5. С. 21-24

12. Гулд X., Тобочник Я. Компьютерное моделирование в физике. М.: Мир. 1990. 750 с.

13. Густенков П. А. Организация физического практикума по физике // Теоретические проблемы физического образования. С.-Петербург: Образование. 1996. С. 106-107.

14. Дж. Клир. Системология: Автоматизация решения системных задач. Пер. с англ. М.: Радио и связь. 1990. 554 с.

15. Добро Л.Ф., Мишуков В.В. Компьютерное моделирование и демонстрация поляризационных эффектов в оптике. Формулы Френеля //117

16. Педагогические нововведения в высшей школе: Инновации в методиках преподавания учебных дисциплин. Краснодар: КубГТУ. 1998. С. 16-17.

17. Добро Л.Ф., Парфенова И.А., Чижиков В.И. HTML-страницы как основа автоматизированной обучающей системы // Труды Физического общества республики Адыгея. 2000 № 5 . С. 76-81.

18. Добро Л.Ф., Парфенова И.А., Чижиков В.И. Использование фасет-ных тестов при решении задач по оптике // Труды ФОРА. Майкоп. 1999 №4. С. 104- 108.

19. Добро Л.Ф., Парфенова И.А., Чижиков В.И. Использование электронных учебников для дистанционного обучения // Технологии информационного общества Интернет и современное общество. Санкт-Петербург. 2000. С. 185-186.

20. Добро Л.Ф., Парфенова И.А., Чижиков В.И. Компьютерное моделирование потока случайных частиц // Труды Физического общества республики Адыгея. 1999 № 4. С. 99-104.

21. Добро Л.Ф., Парфенова И.А., Чижиков В.И. Компьютерное моделирование фундаментальных физических экспериментов // Материалы VII Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых. Екатеринбург Санкт-Петербург. 2001. С. 324-325.

22. Добро Л.Ф., Парфенова И.А., Чижиков В.И. Опыт Резерфорда на страницах HTML // Труды Физического общества республики Адыгея. № 5. Майкоп. 2000. С. 81-87.

23. Добро Л.Ф., Парфенова И.А., Чижиков В.И. Особенности компьютерного моделирования физических процессов // Труды Физического общества республики Адыгея. 2000 № 5 . С. 71-76.

24. Добро Л.Ф., Парфенова И.А., Чижиков В.И. Практическая реализация метода активного обучения квантовой теории на основе компьютерной технологии // Актуальные проблемы физического образования. Материалы регионального семинара. Майкоп. 2001. С. 21-24.

25. Добро Л.Ф., Парфенова И.А., Чижиков В.И. Проблемы и основные направления развития моделирования физического эксперимента в высшей школе // Актуальные проблемы физического образования. Материалы регионального семинара. Майкоп. 2001. С. 79-83.

26. Добро Л.Ф., Парфенова И.А., Чижиков В.И. Проблемы создания компьютерных обучающих систем // Труды ФОРА. Майкоп. 2000 № 5. С. 67-71.

27. Добро Л.Ф., Парфенова И.А., Чижиков В.И. Разработка электронного учебника «Сети и стандарты» // Научно-практическая конференция «Экология. Медицина. Образование». Краснодар. 2000. С. 30.118

28. Добро Л.Ф., Парфенова И.А., Чижиков В.И., Яковенко H.A. Компьютерные технологии в преподавании атомной физики // VI международная конференция «Экология и здоровье». Краснодар. 2001. С. 205

29. Добро Л.Ф., Парфенова И.А., Чижиков В.И., Яковенко H.A. Мониторинг качества образования // VI международная конференция «Экология и здоровье». Краснодар. 2001. С. 161

30. Дэвид А. Марка, Клемент Мак-Гоуэн. Методология структурного анализа и проектирования. Пер. с англ. М.: 1993. С.240.

31. Задвернюк С.И., Лукашевич Н.К. Многофункциональные компьютерные обучающие программы по теоретической механике // Педагогические нововведения в высшей школе: Инновации в методиках преподавания учебных дисциплин. Краснодар: КубГТУ. 1998. С. 2325.

32. Задков В.Н., Пономарев Ю.В. Компьютер в эксперименте: архитектура и программные средства систем автоматизации. М.: Наука. 1988. 376 с.

33. Иксанова Т.Г., Ратникова Е.К. Проблемы учебного физического эксперимента // Современный физический практикум. Сборник тезисов докладов V учебно-методической конференции стран СНГ. П/р В.И.Николаева и М.Б.Шапочкина. Москва. 1998. С. 16-18.

34. Иноземцева C.B., Чижевский Е.А. К определению понятия «учебный физический эксперимент» // Преподавание физики в высшей школе. 1996. №5. С. 57-62.

35. Кавтроев А.Ф. Опыт использования компьютерных моделей на уроках физики в школе «Дипломат» // Физика в школе и вузе. С.Петербург: «Образование». 1998. С. 102-105.

36. Каймин В.А. Основы компьютерной технологии. М.: Арена. 1992. 150 с.

37. Кольцов Ю.В., Подкалзин В.В., Добровольская Н.Ю. Метамодель компьютерной системы обучения // Современные проблемы школьной и вузовской педагогики. М.-Краснодар. 1998. С. 158-167.

38. Комаров В.А., Соловов A.B. АОС и инженерная интуиция // Вестник высшей школы. 1986. № 2. С. 30-33.

39. Комаров В.А., Соловов A.B. Компьютеризация подготовки инженеров машиностроительных специальностей // ЭВМ в учебном процессе вуза. Новосибирск: НГУ. 1988. С. 12-28.

40. Константинов А.Б. ЭВМ в роль теоретика: символьные выкладки и принципы искусственного интеллекта в теоретической физике // Эксперимент на дисплее: Первые шаги вычислительной физики. М.:1191. Наука. 1989. С. 6-45.

41. Котарова И.Н., Глаголев В.Б. Основы технологии разработки алгоритмов. М.: МЭИ. 1989. 72 с.

42. Коутс Р., Влейминк И. Интерфейс «человек-компьютер». М.: Мир. 1990. 501 с.

43. Крылова С.И., Малиненко И.А., Чудинова С.А. Проблемы вузовского физического фундаментального образования // Физическое образование в вузах. Т. 4. № 3. 1998. С. 42-44.

44. Кузьмичев Д.А., Радкевич И.А., Смирнов А.Д. Автоматизация экспериментальных исследований. М.: Наука, 1983. 391 с.

45. Лаптев В. В. Роль электронной техники в системе современного физического образования // Физика в школе и вузе. С.-Петербург: Образование. 1998. С. 5-7.

46. Любарский Г.Я., Слабочинский Р.П. Математическое моделирование и эксперимент. Киев: Наукова думка. 1987. 182 с.

47. Ляудис В. Я. Проблемы подготовки специалистов к осуществлению компьютерного обучения // Совершенствование процесса обучения на основе использования вычислительной техники. Саранск: Мордовский госуниверситет. 1987. С. 6.

48. Ляудис В.Я., Тихомиров O.K. Психология и практика автоматизированного обучения // Вопросы психологии. 1983. №6. С. 16-27.

49. Малютин Н.В. Интерфейсы ЭВМ, комплексов и систем. М.: МЭИ, 1992. 76 с.

50. Машбиц Е.И. Психолого-педагогические аспекты компьютеризации // Вестник высшей школы. 1986. № 4. С. 22-28.

51. Микрокомпьютерные системы обучения. Под редакцией Брусенцова Н.П. и Маслова С.П. М.: Изд-во Московского университета. 1986. 128 с.

52. Моисеев H.H. Математические задачи системного анализа. М.: Наука. 1981.487 с.

53. Назаров А.И., Чудинова С.А. Разработка концепции и реализация дистанционного обучения физике в ПетрГУ // Физическое образование в вузах. 1998. Т.4. №3. С. 163-165.

54. Нерсесов Э.А. Основные законы атомной и ядерной физики. М.: Высшая школа. 1988. 287 с.

55. Никишев В.К. Основы моделирования на ЭВМ. Чебоксары, ЧГПИ, 1996. 300 с.

56. Новик М. Современные технологии в образовании // Новые знания. 1999. №3. С. 17-21.

57. Новоселов В.И. О роли физического практикума в подготовке преподавателей физики // Современный физический практикум. Сборник тезисов докладов V учебно-методической конференции стран СНГ. П/р В.И.Николаева и М.Б.Шапочкина. Москва. 1998. С. 24-25.

58. Нуркаева И.М. Моделирование физических опытов на ЭВМ // Преподавание физики в высшей школе. 1996. №5. С. 75-77120

59. Орлов С.М. Программные продукты поддержки презентаций. Computer World. №39. 1995. С. 28-31.

60. Парфенова И.А., Добро Л.Ф., Чижиков В.И. Новые технологи в преподавании теоретической физики // Преподавание физики в высшей школе. 2001, №21. С. 88-89.

61. Парфенова И.А., Рыков В.Т., Рыкова Е.В. HTML-страницы как основа АОС // Инновационные процессы в высшей школе. Материалы V Всероссийской научно-практической конференции. Краснодар. Изд-во КубГТУ. 1999. С. 44-45.

62. Парфенова И.А., Рыков В.Т., Рыкова Е.В. Опыт Резерфорда на страницах HTML // Инновационные процессы в высшей школе. Материалы V Всероссийской научно-практической конференции. Краснодар. Изд-во КубГТУ. 1999. С. 80-81.

63. Певчев Ю.Ф., Финогенов К.Г. Автоматизация физического эксперимента. М.: Энергоатомиздат. 1986. 368 с.

64. Петрусинский В.В. Автоматизированные системы интенсивного обучения. М.: Высшая школа. 1987. 192 с.

65. Питерсон Дж. Теория сетей Петри и моделирование систем. Пер. с англ. М.: Мир, 1984. 264 с.

66. Программное обеспечение АСНИ. / Под ред. Фомина Г.А. М.: 1990. 80 с.

67. Рихард Айзенменгер. HTML 3.2/4.0. Справочник. Перевод с немецкого. М.: ЗАО «Издательство БИНОМ». 1998. 368 с.

68. Романов Г.М., Туркина Н.В., Колпашников JI.C. Человек и дисплей. JT.: Машиностроение. 1986. 256 с.

69. Савельев А. Я., Новиков В. А., Лобанов Ю. И. Подготовка информации для автоматизированных обучающих систем. М.: Высшая школа. 1986. 60 с.

70. Савельев А.Я. Методические рекомендации для пользователей по автоматизированной обучающей системе. М.: НИИВШ. 184 с.

71. Светлицкий С. Л. Применение технологий компьютерного обучения при постановке демонстрационных и лабораторных работ по физике // Физика в школе и вузе. С.-Петербург: Образование. 1998. С. 106— 108.

72. Светозаров В.В., Светозаров Ю.В. Концепция практического обуче121ния физике как метод повышения качества фундаментального образования // Современный физический практикум. Сборник тезисов докладов V учебно-методической конференции стран СНГ. П/р

73. B.И.Николаева и М.Б.Шапочкина. Москва. 1998. С. 41-44.

74. Смирнов A.B. Концепция применения средств новых информационных технологий в обучении физике // Преподавание физики в высшей школе. 1996. №5. С. 88-96

75. Смольянинов A.B. Гипертекстовые системы в обучении // Компьютерные технологии в высшем образовании: Программа «Университеты России». М.: Изд-во МГУ, 1994. С. 208-220.

76. Смольянинов A.B., Забродин Д.О. Система НурегТХВ для построения гипертекстовых электронных учебников // Пользовательский интерфейс: исследование, проектирование, реализация. 1993. №3.

77. Соловов A.B. Проектирование компьютерных систем учебного назначения: Учебное пособие. Самара: СГАУ. 1993. 104 с.

78. Стрикелева Л.В., Пискунов М.У., Тихонов И.И. Организация учебного процесса с помощью АОС: Педагогические основы. Минск: Изд-во «Университетское». 1986. С. 96.

79. Талызина Н.Ф. Методика составления обучающих программ. М.: Изд-во МГУ. 1980. 46 с.

80. Тараскин Ю.М. Мультимедиа технологии реальное использование в учебном процессе // Компьютерные технологии в высшем образовании: Программа «Университеты России». М.: Изд-во МГУ. 1994.1. C. 205-207

81. Терещенко Л.Я., Панов В.П., Майоркин С.Г. Управление обучением с помощью ЭВМ. Ленинград: Изд-во Ленинградского университета. 1981. С. 166.

82. Торшин В. А. Некоторые проблемы использования компьютеров в учебном процессе высшей школы // Теоретические проблемы физического образования. С.-Петербург: Образование. 1996. С. 131-132.

83. Ходжаева Г.У. Графическое моделирование в решении задач по физике // Совершенствование теоретического и экспериментального преподавания физики в вузе. Сборник научных трудов №721. Ташкент. 1983. С. 50-54.

84. Чижиков В.И., Яковенко H.A. Физическое образование и Интернет //

85. Физическое образование в вузах. 1998. Т.4. №3. С. 154-159. Шапиро Э.Л. Компоненты знаний и их соотношения в сферах интеллектуальной деятельности // Вестник высшей школы. № 11. С.26-31.

86. ЭВМ в курсе общей физики. П/р А.Н.Матвеева. М.: Изд-во Московского университета. 1982. 218 с.

87. Юдин Б.Г. Методологический анализ как направление изучения науки. М.: Наука. 1986. 260 с.

88. Johnston K.L. Constructing Physics in Behaviorist Environment: Persistent Challenges in Physics Education at the University // Физическое образование в вузах. Т. 4. № 3. 1998. С. 15-21.

89. Rosenblum et al., Scientific Visualization Advances and Challenges, Harcourt Brace, London, 1994.