Калашникова Л. В., Невинномысск
Процесс обучения и подготовки квалифицированных специалистов очень длителен и сложен. Он занимает почти треть продолжительности жизни человека. Поэтому важной задачей является повышение интенсивности и качества обучения. Это достигается с помощью использования вычислительной техники в процессе преподавания, которая обеспечивает не только обучение конкретным знаниям, но и проверку ответов учащихся, возможность подсказки, занимательность изучаемого материала и многое другое. Регулярная работа за компьютером не всегда безвредна для здоровья человека. В последние годы появились подходы, уменьшающие или сводящие на нет такие вредные явления.
В процессе преподавания математики, используя персональный компьютер, мы преследуем следующие цели:
закрепление навыков работы на компьютере и, в группах "Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем", составление программ для практических занятий;
наглядно и доступно осваивать плохо воспринимаемый материал учащимися в процессе преподавания традиционными методами;
поручив компьютеру, выполнение рутинных вычислений, сосредоточиться на анализе содержательной части задач.
Образовывается двойная связь: математика помогает наглядно и доступно осваивать основы информатики и ЭВМ интенсивно способствует освоению математики.
Государственные стандарты России выделяют несколько опасных и вредных факторов для пользователей вычислительной техники:
повышенный уровень шума на рабочем месте,
повышенная или пониженная ионизация воздуха,
повышенный уровень электромагнитных излучений и напряжённости электрического и магнитных полей,
повышенный уровень ультрафиолетовой и инфрокрассной радиации,
повышенная пульсация светового потока.
Самый шумный элемент настольного компьютера - вентилятор охлаждения системного блока. Исправный вентилятор не создаёт опасных шумов. Остальные опасные факторы на 99% создаются дисплеем. Как минимум дисплей должен удовлетворять российскому стандарту. Часть вредных факторов, создаваемых дисплеем, может быть нейтрализована применением защитного экрана.
Перед работой в компьютерном классе следует заранее проверить его экологическую безопасность и уменьшить или, в лучшем случае, ликвидировать все недостатки.
Учеба в колледже непосредственно связана с компьютерами, а соответственно с дополнительными вредными воздействиями целой группы факторов, что существенно снижает работоспособность.
Свести к минимальной вероятность поражения или заболевания работающего за компьютером с одновременным обеспечением комфорта при максимальной производительности труда - наша задача.
Выделяются семь условий для того, что бы деятельность за монитором осуществлялась без жалоб и усталости.
Правильная установка рабочего стола.
Правильная установка рабочего стула.
Правильная установка приборов.
Правильное выполнение работ.
Правильное освещение.
Правильное применение вспомогательных средств.
Правильный метод работы.
Проектирование рабочих мест относятся к числу важнейших проблем эргономического проектирования в области вычислительной техники. Эргономическими аспектами проектирования рабочих мест, в частности, являются: высота рабочей поверхности, размеры пространства для ног, требования к расположению документов на рабочем месте, характеристики рабочего кресла, требования к поверхности рабочего стола, регулируемость рабочего места и его элементов.
Причина неправильной позы пользователей обусловлена следующими факторами: нет хорошей подставки для документа, клавиатура находится слишком высоко, а документы слишком низко, некуда положить руки и кисти, недостаточно пространства для ног. В целях преодоления указанных недостатков даются общие рекомендации: лучше передвижная клавиатура, чем встроенная; должны быть предусмотрены специальные приспособления для регулирования высоты стола, клавиатуры, документов и экрана, так же подставка для рук.
Утомляемость студентов, работающих за компьютером, представляет собой серьёзную проблему. Оценка информационной нагрузки заключается в проверке и предотвращении условий, вызывающих информационную перегрузку.
Студенты на уроках математики и информатики составляя программы работают по следующим алгоритмам:
Постановка задачи.
Изучение материала.
Определение метода решения задач.
Составление алгоритма решения задач.
Программирован
Подготовка к отладке.
Отладка.
Данный алгоритм отражает общие действия программиста при решении поставленной задачи независимо от ее сложности.
Рассчитаем информационную нагрузку студента на одном уроке (120мин).
Все операции можно разбить на три группы: афферентные (операции без воздействия), эфферентные (операции по управлению) и логические условия (информационная единица образа, понятия, суждения).
Подсчитаем количество алгоритма и их частоту (вероятность) относительно общего числа, принятого за единицу.
Вероятность повторения i-той ситуации определяется по формуле: Pi=,
где k-количество повторений каждого элемента одного типа;
n-суммарное количество повторений от источника информации одного типа .
Результаты расчета для алгоритма сведены в таблицу.
| Ист.инф | Член алгоритма | Кол-во членов | Частота Pi | ЭнтропияHj, б/сиг |
| 1 | Афферентные – всего(n), в том числе(k): |
9 | 1.00 | 0.92 |
| изучение технической документации и литературы | 3 | 0.33 | 0.53 | |
| наблюдение полученных результатов | 6 | 0.67 | 0.39 | |
| 2 | Эфферентные – всего, в том числе: | 30 | 1.00 | 2.01 |
| уточнение и согласование полученных материалов | 5 | 0.17 | 0.44 | |
| выбор наилучшего варианта | 9 | 0.30 | 0.30 | |
| исправление ошибок | 4 | 0.13 | 0.38 | |
| анализ полученных результатов | 8 | 0.27 | 0.51 | |
| выполнение механических действий | 4 | 0.13 | 0.38 | |
| 3 | Логические условия – всего, в том числе: | 18 | 1.00 | 1.53 |
| принятие решения на основе изученной литературы | 6 | 0.33 | 0.53 | |
| графического материала | 4 | 0.22 | 0.48 | |
| полученного текста | 8 | 0.45 | 0.52 | |
| Всего: | 57 | 4.46 |
Количественные характеристики алгоритма позволяют рассчитать информационную нагрузку. Энтропия информации элементов каждого источника информации рассчитывается по формуле:
Hj = -, при условии
где m-число однотипных членов алгоритма рассматриваемого источника информации.
Затем определяется общая энтропия информации, бит /мин:
H=H1+H2+H3=4,46,
где Hi-энтропия информации афферентных, эфферентных элементов и логических условий соответственно.
Определяем поток информационной нагрузки, бит/мин,
Ф =
где N-суммарное число всех членов алгоритма;
t-длительность выполнения всей работы (t=120 мин).
Рассчитанная информационная нагрузка удовлетворяет условиям нормальной работы:
0,8 < Фрасч < 3,2, бит /мин.
Применение компьютеров на уроках математики делают их насыщеннее, интереснее, разнообразнее. Студенты лучше усваивают программный материал, учатся логически мыслить, составлять и редактировать небольшие программы, свободно владеют клавиатурой. Не оказывается ни одного человека, который не мог бы овладеть основными приемами работы. У большинства студентов работа с компьютером вызывает повышенный интерес. Мы знаем, что куда бы ни пошли работать наши выпускники, где бы они ни встретились с ЭВМ, они будут свободно и хорошо работать за компьютером или широко использовать его в своей деятельности.
Список литературы
Подборка журналов "МИР ПК": №10-1996г.; №4-1997г.; №7-1997г.; №6-2001г.
СанПиН 2.2.2.542-96/Госкомсанэпиднадзор России МОСКВА 1996.
Советский энциклопедический словарь.
Справочник по математике для научных работников и инженеров. Корн Г., Корн Т.-М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1984.