Компьютер и компьютерные программы

Компьютер - комплекс технических средств и программного обеспечения, способный реализовать любой алгоритм, оформленный в виде программы, хранимой в памяти, и ориентированный на реализацию процессов переработки информации во взаимодействии с человеком. Популярность термина «компьютер» обусловлена его удобством для образования новых понятий: компьютеризация, компьютерная грамотность и др.

Сам по себе компьютер не обладает знаниями ни в одной области своего применения, все эти знания сосредоточены в выполняемых на компьютере программах. Поэтому часто употребляемое выражение «компьютер сделал» (подсчитал, нарисовал) означает ровно то, что на компьютере была выполнена программа, которая позволила совершить соответствующее действие.

Программы, работающие на компьютере, можно разделить на три категории:

1) прикладные программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых пользователям работ: редактирование текстов, рисование картинок, обработку информационных массивов и т.д.;

2) системные программы, выполняющие различные вспомогательные функции, например создание копий используемой информации, проверку работоспособности устройств компьютера и т. д.;

3) инструментальные системы (системы программирования), обеспечивающие создание новых программ для компьютера.

Грани между указанными тремя классами программ весьма условны, например, в состав программы системного характера может входить редактор текстов, т.е. программа прикладного характера.

Среди всех системных программ, с которыми приходится иметь дело пользователям компьютеров, особое место занимают операционные системы. Операционная система (далее - ОС) управляет компьютером, запускает программы, обеспечивает защиту данных, выполняет различные сервисные функции по запросам пользователя и программ. Каждая программа пользуется услугами ОС и может работать только под управлением той ОС, которая обеспечивает для нее эти услуги. Таким образом, выбор ОС очень важен, так как он определяет, с какими программами можно работать на компьютере. От выбора ОС зависят также производительность работы, степень защиты данных.

Важным классом системных программ являются драйверы. Они расширяют возможности ОС, позволяя ей работать с тем или иным внешним устройством, обучая ее новому протоколу обмена данными. Так, первоначально попавшие в нашу страну версии DOS, Windows и OS/2 были английскими и не поддерживали ввод русских букв с клавиатуры, поэтому программисты создали драйверы, обеспечивающие эти средства.

Большинство ОС содержит немало драйверов в комплекте своей поставки, и программа установки ОС устанавливает (задействует) те драйверы, которые нужны для поддержки устройств и функций ОС, указанных пользователем.

Драйверы для различных ОС часто поставляются и вместе с новыми устройствами или контроллерами.

Весьма популярный класс системных программ составляют программы-оболочки. Они обеспечивают более удобный и наглядный способ общения с компьютером, чем штатные средства ОС. Наиболее популярной программой-оболочкой для DOS является Norton Commander.

Утилиты - это программы вспомогательного назначения. Чаще всего используются следующие типы утилит:

а) антивирусные программы предназначены для предотвращения заражения компьютерным вирусом и ликвидации последствий заражения;

б) программы упаковщики (архиваторы) позволяют за счет применения специальных методов «упаковки» информации сжимать информацию на дисках, т. е. создавать копии файлов меньшего размера, а также объединять копии нескольких файлов в один архивный файл;

в) программы-русификаторы приспосабливают другие программы (обычно ОС) для работы с русскими буквами (текстами, пользователями и т. д.);

г) программы для диагностики компьютера позволяют проверить конфигурацию компьютера и работоспособность его устройств;

д) программы для оптимизации дисков позволяют обеспечить более быстрый доступ к информации на диске за счет оптимизации размещения данных на диске;

е) программы динамического сжатия дисков создают псевдодиски, информация которых хранится в сжатой форме в виде файлов на обычных (настоящих) дисках компьютера, что позволяет хранить на дисках больше данных;

ж) программы ограничения доступа позволяют защитить хранящиеся на компьютере данные от нежелательных или неквалифицированных пользователей.

Для IBM PC разработаны и используются сотни тысяч различных прикладных программ. Наиболее широко применяются программы:

- подготовки текстов (документов) на компьютере - редакторы текстов;

- подготовки документов типографского качества - издательские системы;

- обработки табличных данных - табличные процессоры;

- обработки массивов информации - системы управления базами данных;

- подготовки презентаций (слайд-шоу);

- экономического назначения - бухгалтерские программы, программы финансового анализа, правовые базы данных и т. д.;

- для создания рисунков, анимационных и видеофильмов;

- системы автоматизированного проектирования (САПР) - программы черчения и конструирования различных предметов и механизмов;

- для статистического анализа данных;

- компьютерные игры, обучающие программы, электронные справочники т. д.

Программы, которые нашли популярность у пользователей, обычно совершенствуются разработчиками: в них исправляются ошибки, включаются новые возможности и т.д. Чтобы сохранить преемственность, получившимся программам не дается какое-то другое имя, а вместо этого они называются версиями исходных программ.

Чаще всего версии программ обозначаются числами вида 1.00, 3.5 и т.д., типа десятичных дробей в американской записи. Номер версии обычно указывается после названия программы, например Windows 3.0 (читается «три ноль»). Существенные изменения в программах отражаются увеличением цифры до точки, незначительные изменения или исправления ошибок - увеличением цифр, стоящих после точки. Например, первоначальная версия программы обозначается 1.0, версия с некоторыми усовершенствованиями -1.5 (или, что то же самое, 1.50), а после внесения существенных дополнений новая версия программы будет иметь номер 2.0.

В последнее время некоторые производители программ начали нумеровать версии по году их выпуска. Например, Windows 2000 - версия, выпущенная в 2000 г.

Каким требованиям должен отвечать идеальный компакт-диск с программой, предназначенной для обучения? Начнем с тех показателей, которые «лежат на поверхности».

1. Соответствие технических возможностей и установленного программного обеспечения компьютера требованиям программы. Если на упаковочной коробке или в инструкции пользователя указано «Windows 98/Me/2000/XP», то программа не будет работать с операционной системой, например, MS-DOS. He удастся воспользоваться компакт-диском и на компьютере Macintosh. Это первое, на что нужно обратить внимание при покупке компакт-диска.

2. Интерфейс программы должен быть дружественным по отношению к пользователю. Другими словами, взаимодействие ученика с программой должно быть организовано так, чтобы не пришлось затрачивать много времени и сил на изучение правил работы с программой. Поскольку подавляющее большинство школьников работает в операционной системе Windows, наиболее оптимальным следует признать использование такого вида окна, в котором все элементы управления максимально приближены к стандартным для Windows: названия пунктов меню, вид панелей инструментов, контекстных меню и т.д. Опыт показывает, что в противном случае изучение того или иного курса (русский язык, математика, история и т.п.) подменяется изучением правил работы с программой.

3. Работа программы должна быть устойчивой, т.е. программа не должна «зависать» в результате неправильных действий пользователя мышью или клавиатурой.

Легко заметить, что эти требования относятся в основном к области эргономики и практически не затрагивают педагогические свойства обучающей программы. Их вполне можно отнести к текстовым и графическим редакторам, программам, предназначенным для проведения математических расчетов. Разумеется, эти требования очень важны, но даже при условии их полного выполнения, это не будет гарантией того, что предлагаемый компакт-диск будет выполнять обучающие функции. Поэтому посмотрим на программу «изнутри».

4. Содержание учебного компакт-диска (или сайта) должно отвечать требованиям учебной программы. Это не означает, что диск должен точно следовать тому, что написано, например, в полиграфическом учебнике. Данное требование нужно понимать так: объем знаний, количество формируемых умений не могут быть меньше минимума содержания обучения, указанного в образовательном стандарте, и должны обеспечивать подготовку школьника на уровне не ниже требований к уровню подготовки выпускника школы. Введение дополнительного материала должно быть педагогически обоснованным и направленным или на облегчение понимания основного курса, или на углубленную подготовку (например, в диске для абитуриентов). В любом случае недопустимо введение дополнительных знаний, которые в дальнейшем не используются и остаются мертвым грузом в памяти школьника

Одновременно с этим хорошая обучающая программа не дублирует учебник и другие средства обучения, а предоставляет ученику возможность ознакомиться с альтернативными объяснениями фактов и явлений, способами деятельности.

5. Содержание учебного компакт-диска должно быть направлено на развитие и воспитание пользователя. Учитывая тенденции развития современного общества, здесь на первый план выходят умения работать с информацией.

6. Форма представления информации должна быть адекватна целям обучения, развития и воспитания и возможностям носителя информации.

Установлено, что для экранно-звуковых средств характерно своеобразное противоречие: дидактическая направленность выдвигает жесткие требования, а специфика художественной выразительности требует творческих решений, канонизация которых не может дать положительных результатов. Разработчики учебных компакт-дисков, как правило, не обращают внимания на жесткие дидактические требования, в результате чего на экране появляются изображения, в лучшем случае не связанные с изучаемым материалом, в худшем — мешающие восприятию основной информации. Так, видеозапись продолжительностью 80 секунд, на которой показаны некоторые физические свойства веществ, можно сократить до 12 секунд.

7. Управление познавательной деятельностью школьников должно обеспечить систематичность и осознанность изучения учебного курса, и выбор индивидуальной траектории обучения. Если в современных обучающих программах систематичность еще в какой-то мере реализуется жестко заданной последовательностью предъявляемых порций информации, то с осознанностью и выбором дела обстоят очень плохо.