Информационные технологии в научных исследованиях реферат

Обновлено: 05.07.2024

Развитие современного общества во многом обусловлено развитием компьютерных и информационных технологий, которые пронизывают все сферы жизнедеятельности человека, обеспечивая эффективное функционирование и успешную эволюцию общественного организма. Это общемировая тенденция, которая в полной мере проявляется и в сфере научных исследований [10]. В настоящее время без использования компьютера крайне сложно представить себе современную социологию, поскольку благодаря применению новых ИКТ и соответствующего программного обеспечения сегодня значительно упростились процедуры сбора, обработки и анализа социологических данных, составление социологических отчетов и презентаций.

Новые информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) производят кардинальные изменения во всех отраслях знания, в том числе и в социальных науках. Технологические достижения в данной области расширяют горизонты человеческого разума и изменяют способы совместной деятельности и коммуникации внутри социума.

Компьютерные и информационные технологии открывают новые возможности для прикладной социологии. Они позволяют, прежде всего, значительно облегчить задачу, как социологам, так и респондентам. В последние два десятилетия активно используются методы сбора данных с использованием новых технологий, как CAPI (Computer-Assisted Personal Interviewing; личное интервью с помощью компьютера), CATI (Computer Assisted Telephone Interview; телефонное интервью с помощью компьютера), CSAQ (Computer Assisted Self-Administered Questionnaire; самозаполняемая анкета с использованием компьютера), CASIIP (Computer Assisted Self-Administered Interview with an Interviewer Present; интервью с помощью компьютера в присутствии интервьюера) [1].

На базе электронных источников и компьютерных технологий развиваются новые методы и направления исследований общественных процессов, основанные на анализе больших массивов данных и документов. Научные результаты исследований, проведенных с использованием реальных данных, имеют важное социальное значение, повышается востребованность научных исследований обществом.

Социологи Республики Беларусь все чаще используют возможности ИКТ на разных этапах проведения исследований, хотя чаще всего ограничиваются простейшей обработкой данных на персональном компьютере.

Цель данной работы – представить основные возможности, которые предоставляют новые информационные технологии в рамках социологического исследования.

1) проанализировать место информационных технологий на разных этапах социологического исследования;

2) раскрыть основные возможности информационных технологий при проведении типичного количественного социологического исследования;

3) рассмотреть значение информационных технологий для проведения современного социологического исследования.

Глава 1.Современные ИКТ и социологические исследования

Информационные технологии – широкий класс дисциплин и областей деятельности, относящихся к технологиям управления и обработки данных, в том числе, с применением вычислительной техники [6].

Информационные технологии – использование компьютеров для хранения, обработки и передачи знаний, а также способы создания, фиксации, переработки и распространения информации. В постмодернистских обществах использование информационных технологий является центральным фактором экономики, основой информационной революции, в рамках которой возможность переработки информации сама по себе является богатством [Цит. по: 1].

Информационные технологии в своем развитии прошли несколько этапов:

· ручной – основу информационных технологий на этом этапе составляло перо, чернильница и бухгалтерская книга. Связь осуществлялась путем направления пакетов получателю;

· механический – для обработки информации использовались пишущие машинки со съемными элементами. Связь осуществлялась по общественной почте;

· электрическая обработка информации. Для ее обработки использовались электрические пишущие машинки со съемными элементами;

· компьютерные технологии – для обработки информации используют автоматизированные системы управления (АСУ), затем происходит переход от вычислительных центров к распределенному вычислительному потенциалу и новым информационным технологиям, основу которых составляют: распределенная компьютерная техника, программное обеспечение и развитые коммуникации

· сетевые технологии – обработка, хранение и обмен информации осуществляется в сети [1].

Как и всякая технология, информационные технологии, предполагающие технологическое применение вычислительной техники, других технических средств, включает определенный набор материальных средств (носители информации, технические средства измерения ее состояний, обработки, передачи и т.д.) и способы их взаимодействия, специалистов и совокупность определенных методов организации работы. Целью создания и широкого распространения информационных технологий является решение проблемы информатизации общества (внедрения комплекса мер, направленных на обеспечение полного и своевременного использования достоверной информации, обобщенных знаний во всех социально значимых видах человеческой деятельности).

Компьютерные информационные технологии предполагают:

· коллективную подготовку документов;

· возможность оперативной работы с графической информацией;

· представление числовых данных с помощью графических пакетов в виде различных видов графиков и диаграмм;

· оформление и тиражирование, рассылку и передачу информации с помощью электронной почты;

· использование различных устройств ввода/вывода информации;

· использование пакетов прикладных программ для решения различных экономических задач: прогноза, балансовых и т.д.[1].

Таким образом, информационные технологии прошли длительный эволюционный путь, начиная от пера и заканчивая новейшими компьютерными технологиями. В процессе развития информационные технологии избавляют людей от тяжелого физического труда и выводят их на более качественный уровень. Считается, что широкомасштабное внедрение новых информационных технологий повысит результативность решений, принимаемых на всех уровнях управления. Это обеспечит, в свою очередь, не только рост экономических показателей развития народного хозяйства, но и достижение качественно нового уровня открытий в фундаментальных и прикладных науках.

ИКТ несут в себе большой потенциал усовершенствования проведения социологических исследований на этапе сбора, обработки и анализа информации. Во-первых, ИКТ могут быть использованы на подготовительном этапе исследования при формировании интервьюерской сети, проведении инструктажа, контроля за сбором информации и за ее качеством. Во-вторых, ИКТ занимают важное место в процессе первичного и вторичного анализа полученной информации. Так, при проведении оперативного социологического исследования именно современные ИКТ позволяют точно в срок собрать необходимые данные из разных регионов. В-третьих, ИКТ представляют незаменимый ресурс при подготовке аналитических отчетов и презентации полученных выводов заказчикам исследования. Новые графические средства позволяют презентациям быть высокоэффективными при небольших затратах.

Тем самым значительные усилия, которые тратятся на тренировку и инструктаж интервьюеров, можно не прилагать, переложив на компьютер многие человеческие функции и уменьшая шансы на ошибки интервьюеров, а также описки, опечатки, неточности, неразборчивость почерка и т.п. Снимается и ряд вопросов, связанных с ответами не по существу, с ошибками ввода данных, кодировкой и т.п. Эти преимущества вполне успешно используются любителями (профессионалами в других областях), предлагающими заполнять те или иные анкеты посетителям многих страничек в Интернете [2].

· Когда изучаемая проблема недостаточно обеспечена документальными источниками информации либо когда такие источники вообще отсутствуют (при проведении различных исследований средствами массовой информации довольно часто встает именно такая проблема, поэтому использование SMS-опроса может быть одним из способов ее решения).

· Когда предмет исследования или отдельные его характеристики недоступны для наблюдения (метод особенно важен при проведении исследования, охватывающего несколько географических объектов).

· Когда предметом изучения являются элементы общественного или индивидуального сознания: потребности, интересы, мотивации, настроения, ценности, убеждения людей и т. д.

· В качестве контрольного (дополнительного) метода для расширения возможностей описания и анализа изучаемых характеристик и для перепроверки данных, полученных другими методами.

Важным преимуществом использования SMS-технологий при проведении социологических исследований является гибкая и эффективная последующая обработка данных [2, 3, 10].

Глава 2. SPSS и его возможности в обработке социологической информации

Многомерный статистический анализ социологических данных предполагает, прежде всего, возможность проведения факторного анализа (ФА), кластерного анализа (КА) и регрессионного анализа (РА). Все эти возможности предоставляет наиболее популярный пакет статистической обработки данных в социальных науках – SPSS.

Факторный анализ - это процедура, с помощью которой большое число переменных, относящихся к имеющимся наблюдениям, сводят к меньшему количеству независимых влияющих величин, называемых факторами. При этом в один фактор объединяются переменные, сильно коррелирующие между собой. Переменные из разных факторов слабо коррелируют между собой.

Таким образом, целью факторного анализа является нахождение таких комплексных факторов, которые как можно более полно объясняют наблюдаемые связи между переменными, имеющимися в наличии.

На первом шаге процедуры факторного анализа происходит стандартизация заданных значений переменных (z-преобразование); затем при помощи стандартизированных значений рассчитывают корреляционные коэффициенты Пирсона между рассматриваемыми переменными.

Исходным элементом для дальнейших расчётов является корреляционная матрица. Для понимания отдельных шагов этих расчётов потребуются хорошие знания, прежде всего, в области операций над матрицами; интересующимся подробностями советуем обратиться к специальной литературе. Для построенной корреляционной матрицы определяются, так называемые, собственные значения и соответствующие им собственные векторы, для определения которых используются оценочные значения диагональных элементов матрицы (так называемые относительные дисперсии простых факторов).

Собственные значения сортируются в порядке убывания, для чего обычно отбирается столько факторов, сколько имеется собственных значений, превосходящих по величине единицу. Собственные векторы, соответствующие этим собственным значениям, образуют факторы; элементы собственных векторов получили название факторной нагрузки. Их можно понимать как коэффициенты корреляции между соответствующими переменными и факторами. Для решения такой задачи определения факторов были разработаны многочисленные методы, наиболее часто употребляемым из которых является метод определения главных факторов (компонентов).

Если факторы найдены и истолкованы, то на последнем шаге факторного анализа, отдельным наблюдениям можно присвоить значения этих факторов, так называемые факторные значения. Таким образом, для каждого наблюдения значения большого количества переменных можно перевести в значения небольшого количества факторов [14].

Рис. 1. Диалоговое окно Factor Analysis (факторный анализ).

ИТ (информационные технологии) – совокупность методов, производственных процессов и программно-технических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, хранение, обработку, вывод и распространение информации.

Введение

Бурное развитие информационных технологий (ИТ) за последние два десятилетия вызвало существенные изменения почти всех сфер деятельности человека. Научные исследования начали изменяться под влиянием ИТ задолго до массового внедрения информационных технологий как в повседневный быт, так и в другие сферы профессиональной деятельности. Со временем использование ИТ в процессе получения научных знаний перестало ограничиваться расчетными моделями, и проникло на каждый из этапов научного исследования.

Действительно, на начальном этапе изучения литературы и знакомства с проблемой ключевую роль играет поиск по электронным базам данных статей и монографий по рассматриваемому вопросу. На этапе построения теоретической модели значительную помощь могут оказывать системы аналитических вычислений. ИТ повсеместно используются при обработке экспериментальных данных, а также при оформлении результатов исследования для публикации.

Нет сомнений в том, что создание эффективных средств коммуникации значительно упростило процесс взаимодействия между учеными и научными сообществами в мире. С одной стороны, это привело к упрощению определенных этапов научного исследования и фокусированию на задаче исследования, с другой – к резкому увеличению потока научной информации, иногда не представляющей значительной ценности. С помощью ИТ стало возможным осуществлять поиск необходимых сведений не только в локально доступных источниках, но и в научных базах данных по всему миру. Помимо этого, возникла возможность улучшить проведение координированных исследований в пространственно разнесенных лабораториях.

Таким образом, развитие ИТ способствовало развитию сферы поиска научных данных и взаимодействия между учеными. Также нельзя не учитывать тот факт, что на сегодняшний день как теоретические, так и прикладные исследования требуют применение ряда ИТ на всех этапах проведения.

Особое значение имеет использование ИТ в процессе проведения измерений. Практически вся используемая в научных исследованиях техника основана на применении микроэлектроники. Следовательно, каждый из приборов должен обладать цепями преобразования аналоговой информации, получаемой от исследуемого объекта, в цифровой вид, доступный для обработки.

Данный реферат затрагивает вопросы исследований в области биофизики. Биологические системы активно взаимодействуют с внешней средой, обмениваются энергией и веществом, а также обладают малым временем жизни. Вышеперечисленные факты значительно усложняют получение статистически значимых результатов и требуют использования высокочувствительных и селективных методов, не приводящих к разрушению самой системы. Участие ИТ проявляется на всех этапах исследования – от процесса передачи информации от физического прибора к компьютеру до обработки результатов измерений – и является неотделимым от научного исследования.

В данном реферате освещается ряд программных продуктов, наиболее часто применяемых в физических исследованиях, и дается некоторое количество примеров их применения в процессе проведения исследований в указанной выше области.

Глава 1 Обзор литературы

Информационные технологии в научных исследованиях

Несколько десятилетий назад единственным способом накопления информации по интересующей исследователя тематике был анализ традиционных печатных источников информации – книги, журналы, справочники. Для получения более-менее законченного представления о предмете исследований необходимо тщательно выбирать и анализировать имеющуюся в наличии литературу. Появление сети Интернет за считанные годы изменило представление об источниках информации и процессе поиска.

На сегодняшний день поиск информации в сети Интернет является самым эффективным способом накопления литературы по тематике исследования. В сети Интернет существуют как специализированные базы статей по определенным тематикам, так и общие средства поиска.

Так, среди общих поисковых систем можно отметить Google Scholar. Разнообразие критериев поиска, выделение списка наиболее цитируемых авторов, автоматическое нахождение свободных для доступа публикаций (что особенно актуально, учитывая значительную стоимость подписки на электронные публикации) позволяют сравнительно быстро найти требуемые статьи. Тем не менее, можно отметить некоторую разобщенность выдачи результатов поиска.

Примером специализированной научной поисковой системы является система Scirus, позволяющая осуществлять полнотекстовый поиск по статьям журналов большинства крупных иностранных издательств (порядка 17 млн. статей), статьям в крупных архивах статей и препринтов, научным ресурсам Интернет (более 250 млн. проиндексированных страниц). Система Science Research Portal позволяет осуществлять полнотекстовый поиск в журналах многих крупных научных издательств, таких как Elsevier, Highwire, IEEE, Nature, Taylor & Francis и др. Ищет статьи и документы в открытых научных базах данных: Directory of Open Access Journals, Library of Congress Online Catalog, Science.gov и Scientific News.

Особый интерес для исследователей в области биофизики представляют системы Medline и HighWire Press, позволяющие осуществлять поиск по статьям медицинской тематики. Бесплатной версией базы данных MEDLINE – самой крупной базы данных опубликованной медицинской информации в мире, охватывающей около 75% всех мировых изданий – является PubMed. Эта текстовая база данных медицинских публикаций на английском языке создана на основе раздела биотехнология национальной медицинской библиотеки США (National Library of Medicine, NLM) национальным центром биотехнологической информации (National Center for Biotechnology Information, NCBI) США. На сегодняшний день документировано около 3,800 биомедицинских изданий. Ежегодно база данных PubMed увеличивается на 500.000 документов. Поиск происходит по принципу Medical Subject Headings (MeSH).

Анализ данных последних лет позволяет утверждать, что в настоящее время одним из актуальных направлений медицинской биофизики является изучение процессов модификации функциональной активности клеток крови в присутствие различных физико-химических факторов. Ярким примером проведения исследований по данной тематике является выявление молекулярных механизмов функциональных свойств нейтрофилов и способов их модификации. Нейтрофилы являются центральными участниками воспалительной реакции, которая сопровождает протекание различных патологических процессов – атеросклероза, диабета, рака, болезни Альцгеймера и ишемической болезни сердца. Поэтому глубокое изучение функциональных свойств нейтрофилов и способов их модификации имеет большое значение не только для фундаментальной биологии, но и для практической медицины, постановки правильного диагноза, контроля эффективности лечения, профилактики заболеваний.

Ряд часто встречающихся патологий – тиреотоксикоз, анемия, атеросклероз – протекают на фоне гипо- или гипер- холестеринемии, которая может приводить к изменению доли мембранного холестерина в различных типах клеток. Изменение содержания холестерина в нейтрофилах влечет за собой изменение механических свойств и вязкости их плазматической мембраны, что, в свою очередь, может приводить к модификации функциональной активности клеток, так как свойства и функционирование различных мембранных белков и их комплексов – рецепторов, ферментов, ионных каналов – зависят от состояния мембраны клеток.

На поверхности нейтрофилов экспрессировано значительное количество углеводных структур, которые входят в состав мембранных гликорецепторов и легко выявляются на основании связывания клеток с лектинами. Лектины представляют собой белки неиммунной природы, обладающие свойством обратимо и избирательно связывать углеводные компоненты различных типов гликоконьюгатов, и являются активными стимуляторами функциональных свойств нейтрофилов.

Несмотря на то, что взаимосвязь функциональных свойств нейтрофилов и изменения липидного состава клеточных мембран не вызывает сомнений, данная проблема изучена недостаточно. Исследование роли холестерина в реализации функциональных свойств нейтрофилов при действии лектинов важно не только для понимания механизмов передачи сигналов, но и является ценным для выявления принципиально новых подходов профилактики и лечения социально-значимых заболеваний, связанных с развитием воспалительной реакции и окислительного стресса.

Методики исследования, использованные в данной работе, достаточно хорошо описаны в литературе. Флуоресцентная спектроскопия является хорошо изученным методом исследования биосистем. Теоретические основы флуоресцентной спектроскопии молекул вошли в книгу известного спектроскописта Дж. Лаковича [1]. Флуоресцентная спектроскопия дает информацию о физико-химических свойствах среды, таких как строение молекул, природа химических связей, межмолекулярные взаимодействия, позволяет определить качественно и количественно состав среды. Созданные на основе флуоресцентной спектроскопии, флуориметрические методы анализа позволяют получать информацию о концентрациях веществ в исследуемом образце и оценивать кинетические характеристики химических реакций.

Обработка полученных данных требует специализированного знания программных пакетов обработки, поскольку программное обеспечение, поступающее в комплекте с приборами, зачастую не позволяет осуществить надлежащий и полный анализ получаемых экспериментальных данных.

Так, определение характеристических параметров, численную и статистическую обработку полученных данных, а также графическое представление имеющихся данных (а также последующее оформление их для публикации) удобно производить с использованием следующих программных средств: Microsoft Office Excel, Origin, Mathematica, MatLab и Microsoft Office Word. В данной работе рассмотрим обработку данных с использованием Origin.

1.2 Origin®

Origin – пакет программ фирмы Origin Lab Corporation, предназначенный для численного анализа данных и научной графики, работающий под операционной системой Microsoft Windows. В целом Origin ориентирован на исследователя, которому необходимо обрабатывать и визуализировать большие объемы информации (например, данные, получаемые с различных датчиков и т.п.).

Origin поддерживает создание двухмерной и трехмерной графики при помощи готовых шаблонов, доступных для редактирования пользователем. Также возможно создавать новые собственные шаблоны. После создания изображения оно может быть отредактировано с помощью меню и диалогов, вызываемых двойным щелчком мыши на его элементах.

Полученные графики и таблицы можно экспортировать в ряд форматов, таких как PDF, WMF, TIFF, GIF, GPEG и д.р. Кроме того, графические данные, полученные с помощью Origin, можно легко вставить в документы Microsoft Word, CorelDraw, PowerPoint. Импорт данных – еще одна сильная сторона Origin. Доступен не только импорт ASCII-файлов, но и поддержка формата *.xls (формат табличного редактора Microsoft Excel) и других форматов.

Существенным преимуществом программы Origin является то, что для построения графиков сложных функций не требуется навыков программирования, так как интуитивно понятный интерфейс Origin позволяет легко запрограммировать функцию на языке, максимально приближенном к обычной математической записи и выбрать нужный тип графика.

Общая схема построения графиков такова: пользователь выделяет нужные данные, представленные в таблице, выбирает один из десятков типов предлагаемых двух- и трехмерных диаграмм, и система строит диаграмму или график. Настройка диаграмм выполняется в основном в диалоговых окнах, связанных со строящимся объектом.

В пакете Origin есть много возможностей оформления построенных графиков. Существует возможность выбора стиля, толщины, а также цвета линии. Редактирование осей позволяет выбирать начальное и конечное значения шкалы, шаг, с которым на данной шкале будут отображаться численные величины. Можно отобразить на графике невидимые по умолчанию верхнюю и правую шкалы. Кроме всего прочего, возможно также изменение цвета, размера, шрифта и стиля заголовков осей, задание параметров самих осей, а именно, толщины, длины, направления рисок и т.п. Кроме заголовков осей, выбор соответствующей функции позволяет вносить различные текстовые вставки, подписи для графиков и т.п.

С помощью Origin можно проводить численный анализ данных, включая различные статистические операции, обработку сигналов и т.п. Как и Excel, Origin позволяет совершать операции над столбцами таблицы (нормировка и т.п.). Доступна обработка данных с использованием различных стандартных функций или, при необходимости, с использованием функций, создаваемых пользователем [2]. Можно воспользоваться функциями линейного или полиномиального приближения. Помимо их в Origin имеется большой выбор функций (экспонента, уравнение Больцмана и т.п.), служащих для аппроксимации вводимых данных [2].

Origin позволяет проводить различные статистические исследования экспериментальных данных, такие как нахождение среднего и среднеквадратичного отклонения, поиск минимумов и максимумов и т.п. Origin также может сортировать данные отдельных столбцов, нескольких выделенных столбцов, выделенного диапазона рабочего листа или всего рабочего лист (например, по возрастанию, убыванию).

С помощью встроенной функции Screen Reeder можно с высокой точностью определить координаты любой точки графика.

Кроме всего прочего, предоставленная Origin возможность одновременного представления данных различных проектов на одном рисунке с использованием нескольких слоев существенно облегчает сравнительный анализ данных.

Описанные возможности – лишь часть имеющихся в Origin функций. Однако и их в большинстве случаев вполне достаточно для быстрой и удобной обработки экспериментально полученных данных.

Применение информационных технологий в педагогических исследованиях – одна из наиболее слабо освещённых в информационном плане тем и требует тщательной и глубокой разработки.

Согласно подходу Ю.З. Кушнер, можно условно выделить пять этапов конструирования логики педагогического исследования.

Первый этап — накопление знаний и фактов:

- выбор проблемы и темы исследования,

- обоснование её актуальности, уровня разработанности;

- ознакомление с теорией и историей вопроса и изучение научных достижений в данной и смежных областях;

- изучение практического опыта учебных заведений и лучших педагогов;

- определение объекта, предмета, цели и задач исследования.

Для проведения обзора состояния рассматриваемой проблемы молодой ученый обычно шел в библиотеку и там проводил поиск литературы по интересующему вопросу. Зачастую найти статьи (а тем более, материалы конференций) по требуемой тематике в фондах крупных библиотек работа не простая, трудоемкая и не всегда дающая желаемый результат.

Изучение имеющейся литературы даёт возможность узнать, какие стороны проблемы уже достаточно изучены, по каким ведутся научные дискуссии, что устарело, а какие вопросы ещё не исследованы. На данном этапе мы видим несколько возможностей использования информационных технологий:

1. для поиска литературы:

На сегодняшний день через Internet из русскоязычных ресурсов доступны электронные версии многих российских газет и журналов, посвящённых вопросам воспитания и образования, базы рефератов, диссертаций, курсовых и дипломных работ, энциклопедии, электронные толковые словари, виртуальные учебники по некоторым предметам высшей школы для дневной и дистанционной формой обучения, информация о некоторых важных событиях и мероприятиях в сфере педагогической науки и образования. Интерес представляют собой электронные библиотеки, как например Российская Государственная Библиотека.

2. для работы с литературой в ходе:

• составления библиографии — составления перечня источников, отобранных для работы в связи с исследуемой проблемой;

• реферирования — сжатого изложения основного содержания работы;

• конспектирования — ведения более детальных записей, основу которых составляют выделение главных идей и положений работы;

• аннотирования — краткой записи общего содержания книг или статей;

• цитирования — дословной записи выражений, фактических или цифровых данных, содержащихся в литературном источнике.

С помощью текстового редактора MS Word можно автоматизировать все вышеперечисленные операции.

3. для автоматического перевода текстов с помощью программ-переводчиков (PROMT XT) с использованием электронных словарей (Abby Lingvo 7.0.)

4. хранения и накопления информации.

Педагог-исследователь может хранить и обрабатывать большие массивы информации с помощью CD-, DVD – дисков, внешних накопителей на магнитных дисках, Flash-дисков

5. для планирования процесса исследования.

Система управления Microsoft Outlook позволяет хранить и вовремя предоставлять информацию о сроках проведения того или иного мероприятия, конференции, встречи или деловой переписки, имеющей отношение к исследованию.

6. общения с ведущими специалистами.

Желательно списаться с ведущими специалистами в интересующей области, узнать об их новых достижениях. Для этого необходимо ознакомиться с их публикациями, знать место работы и адрес для переписки. Используемые на данном этапе информационные технологии: глобальная сеть Интернет, почтовые клиенты (The Bat!), электронная почта, поисковые системы Интернет.

Второй этап — стадия теоретического осмысливания фактов:

• выбор методологии — исходной концепции, опорных теоретических идей, положений;

• построение гипотезы исследования;

• выбор методов исследования и разработка методики исследования.

Третий этап — опытно-экспериментальная работа:

• построение гипотезы исследования – теоретической конструкции, истинность которой предстоит доказать;

• организация и проведение констатирующего эксперимента;

• организация и проведение уточняющего эксперимента;

• проверка гипотезы исследования;

• организация и проведение формирующего (контрольного) эксперимента;

• окончательная проверка гипотезы исследования;

• формулировка выводов исследования.

На этом этапе исследования применяются:

· эмпирические методы: педагогический эксперимент; наблюдение; самонаблюдение; беседа; интервью;

· социологические методы: анкетирование, социометрия, тестирование, экспертные оценки;

· математические методы: регистрация, ранжирование, шкалирование, индексирование, моделирование, диагностика, прогнозирование.

На завершающей стадии организуется педагогический консилиум; изучение, обобщение и распространение массового и передового педагогического опыта.

Информационные технологии применяются на данном этапе исследовательской работы для фиксации информации о предмете и для обработки полученной информации.

Фиксация данных педагогического исследования на его опытно-экспериментальной стадии осуществляется как правило в форме рабочего дневника исследователя, протоколов наблюдений, фотографий, кино- и видеодокументов, фонограмм (записей бесед, интервью и т.д.). Благодаря развитию мультимедийных технологий компьютер может осуществлять сегодня сбор и хранение не только текстовой, но и графической и звуковой информации об исследованиях. Для этого применяются цифровые фото- и видеокамеры, микрофоны, а также соответствующие программные средства для обработки и воспроизведения графики и звука:

- универсальный проигрыватель (Microsoft Media Player);

- аудиопроигрыватели (WinAmp, Apollo);

- видеопроигрыватели (WinDVD, zplayer);

- программы для просмотра изображений (ACD See, PhotoShop, CorelDraw,);

- программа для создания схем, чертежей, графиков (Visio) и др.

Кроме фиксации текстовой, звуковой и графической информации сегодня возможно применение компьютер в процессе сбора эмпирических данных. Чаще всего его используют при проведении анкетирования и тестирования. Сегодня стала доступной технология компьютерного и Internet- анкетирования. Она позволяет значительно повысить уровень педагогических исследований, охватить большее число респондентов одного или нескольких учреждения образования в одном или разных районах, а так же снизить трудовые затраты по обработке данных. Один из возможных вариантов оформления анкеты или теста это - формат HTML. Пользователь получает доступ к информации, заложенной в форме анкеты, привычным для него способом, используя знакомый браузер (например, Internet Explorer). Сама анкета или тест может размещаться как в Интернете, так и на сервере в школьном компьютерном классе или на отдельном компьютере.

Затем для передачи результатов анкетирования или тестирования программа производит активизацию почтовой программы, установленной на компьютере по умолчанию. Автоматически формируется письмо, на электронный адрес лица, заинтересованного в получении результатов анкеты. Программа автоматически формирует текстовый файл, содержащий в специальном формате результат заполнения анкеты, и в случае активного подключения к Internet происходит соединение и немедленная отправка данных на электронный почтовый адрес.

Для обработки количественных данных полученных в ходе анкетирования, тестирования, ранжирования, регистрации, социометрии, интервью, беседы, наблюдений и педагогического эксперимента часто применяются математические методы исследования с использованием статистических пакетов прикладных программ (Statistica, Stadia, SPSS, SyStat).

Табличный редактор Microsoft Excel с помощью встроенного мастера диаграмм также даёт возможность построить на основании результатов статистической обработки данных различные графики и гистограммы, которые можно впоследствии использовать на других этапах исследования.

Таким образом, на этапе сбора и обработки данных педагогического исследования компьютер сегодня можно считать незаменимым. Он в значительной мере облегчает работу исследователя по регистрации, сортировке, хранению и переработке больших объёмов информации, полученных в ходе эксперимента, наблюдения, бесед, интервью, анкетирования и других методов исследовательской работы. Это позволяет исследователю сэкономить время, избежать ошибок при расчётах и сделать объективные и достоверные выводы из экспериментальной части работе.

Четвертый этап — анализ и оформление результатов педагогического исследования:

• обоснование заключительных выводов и практических рекомендаций;

• научный доклад, статьи, учебно-методические пособия, монографии, книги;

• плакаты, диафильмы, кинофильмы, презентации по теме исследования.

На этапе оформления результатов педагогического исследования в виде диссертации, для подготовки научных докладов, статей, учебно-методических пособий, монографий, книг, плакатов по теме исследования также активно должны быть использованы информационные технологии. При этом могут использоваться уже упоминавшиеся ранее текстовый редактор Microsoft Word и табличный редактор Microsoft Excel. Для обработки графических изображений и изготовления плакатов подойдут программы типа Microsoft PhotoShop, Corel PHOTO-PAINT, Visio и др.

Пятый этап — пропаганда и внедрение результатов исследования:

• выступления на кафедрах, советах, семинарах, научно-практических конференциях, симпозиумах и т.д.;

• публикации в средствах массовой педагогической информации

· публикации в Интернет.

Для выступления на кафедрах, советах, семинарах, научно-практических конференциях, симпозиумах информационные технологии можно применить в качестве средства презентации графической и текстовой информации, иллюстрирующей доклад. В этом случае можно использовать программу для создания презентаций и деловой графики Microsoft Power Point. Непосредственно демонстрация материала осуществляется с помощью мультимедийного проектора или крупногабаритного ЖК- или ЭЛТ- монитора. С помощью программы Microsoft Publisher возможно подготовить и напечатать раздаточный и иллюстративный материал для участников конференции: брошюры, бюллетени, информационные листки и т.д.

Кроме того, сегодня существует возможность публиковать статьи и монографии в Internet с помощью пакетов Front Page, Flash MX, Dream Weaver для создания Web-страниц. Публикация в Internet является на сегодняшний день самым быстрым способом донести новейшую информацию о ходе и результатах педагогического исследования заинтересованным лицам.

Информационные технологии также могут оказать помощь в создании по результатам исследования учебных и воспитательных фильмов, мультфильмов, передач, роликов социальной рекламы для телевидения, обучающих компьютерных программ, игр, интерактивных путешествий, энциклопедий и т.д.

Подводя итог, можно сказать, что организация и проведение ни одного современного педагогического исследования не может обойтись сегодня без применения информационных технологий. Очевидно, что в будущем, с расширением возможностей компьютера по переработке информации и разработкой искусственного интеллекта, а также нового программного обеспечения, компьютер станет не просто многофункциональным инструментом исследования, но и активным участником теоретической и экспериментальной работы. Возможно, он будет способен формализовать и описать явления, считавшиеся ранее недоступными для математической обработки и анализа; будет самостоятельно высказывать гипотезы, делать прогнозы и вносить предложения по ходу исследования.

Дёмин И.С. Использование информационных технологий в учебно-исследовательской деятельности/ И.С. Дёмин // Шк. Технологии. – 2001. - №6. – С.174 –177

Одной из основных задач в современном образовании становится исползовании информационных технология для эффективной организации научно-исследовательской работы студентов в вузе. Информационные технологии открывают широкие возможности для активизации научно-исследовательской работы студентов. В статье рассматриваются место и эффективность использования информационных технологии при организации научно-исследовательской работы студентов (НИРС).

Ключевые слова: информационные технологии, научно-исследовательской работы студентов, основные направления применения электронные информационные технологии в НИРС, место, формы и эффективности использования информационных технологий в НИРС.

Основная цель использования информационных технологий в образовании определяется тем, что с их помощью наиболее эффективно реализуются такие дидактические принципы как научность, доступность, наглядность, сознательность и активность обучаемых, индивидуальный подход к обучению, сочетание методов, форм и средств обучения, прочность овладения знаниями, умениями и навыками, социализация обучаемого.

Информатизация образования за счет использования новых информационных технологий в современном обществе заставляет пересматривать функциональные приоритеты в системе образования: развитие личности; формирование специалиста; воспитание учащихся. Поэтому особый интерес вызывают вопросы организации научно-исследовательской работы студентов (НИРС). НИРС — рассматривается как одно из важнейших средств повышения уровня подготовки будущих специалистов через освоение студентами в процессе обучения по основным и дополнительным учебным планам основ творческой деятельности, методов, приемов и навыков выполнения научно-исследовательских работ, развитие способностей к научному творчеству, самостоятельности, инициативы в учебе.

НИРС относится к информационно-развивающим методам обучения, направленным на первичное овладение знаниями. НИРС включает собственно самостоятельную работу студентов и научно-исследовательскую работу, осуществляемую под руководством преподавателя. Поэтому в настоящее время для повышения эффективности исследовательской подготовки студентов вуза используются современные средства информационных технологии, которые обладают полным набором свойств, характерных для эффективной организации НИРС. Использование информационных технологии при организации НИРС представляется вполне оправданным и реализуемым на базе современных компьютерных технологий. Использование информационные технологии при организации НИРС предоставляют возможность:

 рационально организовать научно-исследовательской деятельности студентов в ходе учебного процесса;

 сделать НИРС более эффективным, вовлекая все виды чувственного восприятия студента и вооружая интеллект новым знанием;

Внедрение в НИРС вуза новых информационных технологий значительно обогащает подходы к овладению студентами современными способами получения информации, обогащает их практический опыт. Вуз должна предоставлять студентам средства доступа к информационным ресурсам с точки зрения научно-исследовательской деятельности, предоставлять современные средства информационные технологии для обработки, хранения и учета информации при организации НИРС.

Для эффективной организации НИРС используются различные средства информационные технологии:

 электронные учебные комплексы по изучаемым предметам и методические рекомендации к ним;

 разнообразную электронную учебно-методическую, справочную литературу;

 программы Microsoft Office (Word, Excel, Power Point, Access, и.т.д.);

 электронные информационные ресурсы, содержащие учебный и справочный материал, использовать которые могут и студенты: электронные тесты, интерактивные модели, разные иллюстрации, готовые разработки, тренажеры и другие учебно-методические материалы;

Применение современных информационных технологии в НИРС позволяют не только насытить студентам большим количеством готовых, строго отобранных, соответствующим образом организованных знаний. Но и развивать интеллектуальные, творческие способности студентов, их умение самостоятельно приобретать новые знания, работать с различными источниками информации.

В настоящее время Интернет вошел во многие деятельности образования, и НИРС не стала исключением. Электронные информационные ресурсы в Интернете открывает широкие возможности при организации НИРС в образовательном процессе, которые можно назвать:

 электронная почта — для обмена информацией между студентами, преподавателями и учебными заведениями;

 списки рассылки — для рассылки общей информации научно-исследовательской работе и организации их обсуждений;

 данные о научно-исследовательских грантах, стипендиях, конкурсах;

 использование технологий WWW, которые в настоящее время может служить базовыми технологиями для организации НИРС;

 доступ к мировым информационным ресурсам через Интернет, которые все известные виды электронных изданий могут служить основой для организации НИРС, но наиболее эффективными являются мультимедийные издания.

 сайты вуза, научно-учебных организаций, которые облегчают налаживание контактов между вузами, обмен опытом и информацией, проведение научных студенческих конференций и семинаров;

 информации из информационного центра, который будет регулярно освещать новую информацию в периодической печати.

 информация от форумов, посвященных обсуждению научных работ студентов.

Расширение объема НИРС с использованием информационные технологии сопровождается расширением информативного поля, в котором работает студент. Это особенно важно для организации НИРС, которая традиционно сводится к проведению научных студенческих семинаров, конференций, к выполнению учебно-исследовательских заданий, написанию курсовых и дипломных сочинений и проектов.

Использование информационные технологии при организации НИРС повысить профессиональный уровень, расширить кругозор и самое главное позволяет усилить мотивацию учения путем активного диалога студента с компьютером, а также сформировать навыки научно-исследовательской работы с электронным информационным ресурсам. Использование различных технологий, приёмов и методов с использованием ресурсов сети Интернет, позволяет добиться повышения мотивации и улучшения отношения к научно-исследовательской работе.

Абдулова, Л. Ш. Особенности формирования исследовательской компетентности студентов / Л. Ш. Абдулова // Известия Южного федерального университета. Педагогические науки.- 2009.-№ 1.- С.157–162
Дятлов С. А., Толстопятенко А. В. Интернет-технологии и дистанционное образование // Информационное общество, 2000, вып. 5, с. 29–37.

Основные термины (генерируются автоматически): организация НИРС, научно-исследовательская работа студентов, научно-исследовательская работа, WWW, знание, ресурс, эффективная организация НИРС, эффективность использования.

Ключевые слова

информационные технологии, место, научно-исследовательской работы студентов, основные направления применения электронные информационные технологии в НИРС, формы и эффективности использования информационных технологий в НИРС

информационные технологии, научно-исследовательской работы студентов, основные направления применения электронные информационные технологии в НИРС, место, формы и эффективности использования информационных технологий в НИРС

Информационные технологии в научных исследованиях реферат

Ключевые слова

Похожие статьи

Научно-исследовательская работа студентов.

К вопросу об организации научно-исследовательской работы.

Актуальность проблемы организации.

Организация исследовательской работы студентов

Важная роль мониторинга в научно-исследовательских работах.

Научно-исследовательская деятельность студентов как фактор.

Исследовательская работа студентов — первые шаги к науке

Системный подход в организации научно-исследовательской.

Исследовательская деятельность студентов как фактор.