Срсп самостоятельная работа студента под руководством преподавателя

В статье описаны изменения нынешнего высшего образования от обучения к образованию, позиция преподавателя с изложения готовых знаний на организацию активной самостоятельной деятельности студентов; цели, виды, распределение по курсам, уровневая дифференциация при оценке результатов и миссия преподавателя при организации самостоятельной работы студентов.

Реформа нынешнего высшего образования связана с переходом от обучения к образованию и самостоятельная работа студентов стала основой образовательного процесса. Поменялась позиция преподавателя с изложения готовых знаний на организацию активной самостоятельной деятельности студентов, а позиция студента на «научиться можно только самому».

Высшая школа отличается от средней специализацией, методикой учебной работы, степенью самостоятельности обучаемых: преподаватель лишь организует познавательную деятельность студентов, студент сам осуществляет познание.

СРС — это планируемая работа студентов, выполняемая по заданию и при методическом руководстве преподавателя, но без его непосредственного участия.

Цели СРС:

1. Систематизация и закрепление полученных теоретических знаний и практических умений студентов;
2. Углубление и расширение теоретических знаний;
3. Формирование умений использовать нормативную, правовую, справочную документацию и специальную литературу;
4. Развитие познавательных способностей и активности студентов: творческой инициативы, самостоятельности, ответственности и организованности;
5. Формирование самостоятельности мышления, способностей к саморазвитию, самосовершенствованию и самореализации;
6. Развитие исследовательских умений;
7. Формирования навыков самостоятельной работы в учебной, научной, профессиональной деятельности, способности принимать на себя ответственность, самостоятельно решать проблему, находить конструктивные решения, выход из кризисной ситуации.

Существуют следующие этапы организации СРС:

1. Подготовительный (определение целей, составление программы, подготовка методического обеспечения, оборудования)
2. Основной (реализация программы, использование приемов поиска информации, усвоения, переработки, применения, передачи знаний, фиксирование результатов, самоорганизация процесса работы)
3. Заключительный (оценка значимости и анализ результатов, их систематизация, оценка эффективности программы и приемов работы, выводы о направлениях оптимизации труда).

Условиями для успешного выполнения самостоятельной работы являются:

• мотивированность задания,
• четкая постановка задач,
• алгоритм,
• метод выполнения работы,
• четкое определение преподавателем форм отчетности,
• сроки выполнения,
• критерии оценки, отчетности,
• виды и формы контроля.

Существует множество видов СРС:

1. Подготовка к семинарскому или практическому занятию;
2. Выполнение практических работ (решение задач, письменных работ), предусмотренных рабочей программой дисциплины;
3. Выполнение расчетно-графических работ по блокам курса;
4. Подготовка докладов, рефератов по заранее обозначенным в рабочей программе дисциплины темам;
5. Поиск дополнительной информации по заданной теме (работа с библиографическим материалами, справочниками, каталогами, словарями, энциклопедиями);
6. Контрольная работа;
7. Составление портфолио;
8. Самостоятельное чтение учебных пособий, научных статей и изданий;
9. Разработка проекта (индивидуальная или групповая), который ориентирован на индивидуальную, парную, групповую самостоятельную деятельность учащихся, которую учащиеся выполняют в течение определенного отрезка времени;
10. Написание эссе, как вида учебной деятельности студента — самостоятельное сочинение-размышление студента над научной проблемой;
11. Разработка глоссария (словарь, раскрывающий смысл используемых терминов) к теме;
12. Разработка именного словаря к теме;
13. Заполнение словаря или хронологии события, для этого студенту предлагается список понятий/дат, содержание которых он должен определить, опираясь на рекомендованные источники;
14. Доказательство утверждений, для этого студенту предлагается ряд утверждений, истинность которых следует доказать;
15. Сравнение точек зрения, теоретических позиций, объектов/явлений;
16. Работа над понятиями — знакомство студентов с определениями по книгам и словарям;
17. Разработка вопросов, заданий к теме;
18. Разработка инструкций, рекомендаций по выполнению определенных операций, элементов профессиональной деятельности;
19. Составление таблиц;
20. Разработка проекта урока, внеклассного мероприятия, факультативного занятия и т.п.;
21. Разработка тестовых заданий;
22. Работа с компьютерными обучающими программами, электронными учебниками, тренажерами, тестовыми системами;
23. Подбор, описание, экспертная оценка сайтов Интернет;
24. Работа с электронными библиотеками;
25. Выполнение заданий в Рабочей тетради, если она разработана применительно к данному курсу;
26. Разработка кроссворда;
27. Выполнение тренировочных комплексов, оздоровительных упражнений и т.п.

В организации СРС используются нетрадиционные технологии и приемы, такие как: организационные формы внеаудиторной учебно-познавательной деятельности, профильная лаборатория, образовательный туризм, тематический клуб, индивидуальный образовательный проект, социальные проекты и т.д.

Таблица 1 — ВИДЫ СРС ДЛЯ СТУДЕНТОВ КАЗНМУ ПО КУРСАМ

Курс	ТипСРС	Форма контроля
1 курс	Выполнение контрольных заданий Зарисовка Составление схем Решение задач Поиск ответа на поставленные вопросы для подготовки к семинарским (лабораторным, практическим) занятиям Создание глоссария по терминологии	Проверка письменного выполнения задания Правильности схем и рисков и умение студента их правильно объяснить Опрос по вопросам подготовки к семинарским (лабораторным, практическим) занятиям Проверка смыслового знания термина
2 курс	Написание реферата по литературным источникам на заданную тему Составление учебных таблиц Создание наглядных пособий для занятий Создание глоссария терминологии	Публичная защита реферата путем изложения своего мнения о собранных литературных источниках по заданной теме Проверка правильности составления учебных таблиц Защита наглядного пособия путем изложения учебного материала Проверка смыслового знания термина
3 курс	Написание реферата с собственноручным набором материала Написание эссе на заданную тему Поиск литературы для будущего научного проекта Изучение нормативных документов, регламентирующих деятельность больниц, поликлиник, стационаров Создание глоссария терминологии	Публичная защита реферата и грамотное изложение результатов, полученных во время обработки материала и умение отвечать на поставленные вопросы Защита эссе, грамотное изложение своих мыслей по заданной теме Умение анализировать литературные источники и определять тенденции научных изысканий Сдача тестов или устных/письменных зачетов или экзаменов по знанию нормативных актов Проверка смыслового знания термина
4 курс	Участие в научном проекте Создание учебного фильма Организация и подготовка доклада по заданной теме для круглого стола/конференции Изучение нормативных документов, регламентирующих деятельность медицинских работников Аналитическая записка о деятельности подразделения практического здравоохранения	Отчет об участии в научном проекте и личный вклад студента Публичная защита учебного фильма и грамотное изложение материала в нем Публичная защита материала доклада на заседании круглого стола/конференции НИРС/УИРС Сдача тестов, устных/письменных зачетов или экзаменов по знанию нормативных актов Защита аналитической записки студентом
5 курс	Участие в научном проекте Ведение планового или стандартизированного больного под руководством преподавателя	Отчет об участии в научном проекте и личный вклад студента Мини клиническая конференция, на которой студенты

СРСП — это планируемая работа студентов, выполняемая по заданию и при методическом руководстве и непосредственном участии преподавателя. Преподаватель предъявляет студенту технологическую карту самостоятельной работы по дисциплине, а студент выбирает виды учебной работы, знакомится с требованиями, предъявляемыми к курсу в целом и к выполнению заданий по самостоятельной работе в частности.

Известно множество видов проведения СРСП, но всех их можно объединить в две основные группы СРСП на аудиторных занятиях и СРСП в форме плановых консультаций, творческих контактов.

СРСП на аудиторных занятиях:

• Подготовка студента к лекции (преподаватель определяет объем материала, который должен быть освоен студентом к конкретной лекции);
• Тестирование на лекции (первые 10-15 минут — входящий контроль, последние 10 минут — текущий, с опорой на текст лекции);
• Письменный экспресс-опрос студентов по содержанию предыдущей лекции или семинарского занятия;
• Построение структурно-логической схемы по ходу изложения содержания лекции в целом или отдельной ее части;
• Разработка опорного конспекта к материалам лекции в течение последних 10-15 минут лекции;
• Тезирование, краткое изложение какого-либо положения, идеи, а также одной из основных мыслей лекции, доклада, выступления;
• Разработка плана лекции, доклада или выступления, который компактно отражает последовательность изложения материала, выделяя основные идеи;
• Подготовка вопросов лектору/выступающему;
• Привлечение студентов к чтению фрагментов лекции (15-20 мин), проведению фрагментов семинарских занятий при предварительной подготовке его преподавателем

СРСП в форме плановых консультаций, творческих контактов:

1. Выделение вопросов для самостоятельного изучения;
2. Различные виды конспектирования монографий, статей, первоисточников, т.е. краткая запись содержания чего-либо, выделение главных идей и положений работы;
3. Решение задач и выполнение упражнений, заданий и т.п.;
4. Подбор иллюстративного материала для фрагментов учебного текста;
5. Аннотирование текста, краткой характеристики текста, книги, статьи, раскрывающей содержание;
6. Подготовка отзывов (критических суждений/мнений, содержащее оценку чего-либо);
7. Рецензирование (критический отзыв) текстов, творческих работ однокурсников: рефератов, курсовых работ, эссе;
8. Разработка презентации по конкретной теме или проблеме;
9. Привлечение студентов к научно-исследовательской работе;
10. Разработка проектов индивидуально или в творческих группах;
11. Составление библиографического списка по конкретной теме/проблеме.

При контроле результатов СРС необходимо руководствоваться принципами объективности, систематичности и наглядности или гласности; при этом применяются следующие методы:

• входной контроль знаний/умений студентов при начале изучения очередной дисциплины;
• текущий контроль, то есть регулярное отслеживание уровня усвоения материала на лекциях, практических и лабораторных занятиях;
• промежуточный контроль по окончании изучения раздела или модуля курса;
• самоконтроль, осуществляемый студентом в процессе изучения дисциплины при подготовке к контрольным мероприятиям;
• итоговый контроль по дисциплине в виде зачета/экзамена;
• контроль остаточных знаний и умений спустя определенное время после завершения изучения дисциплины.

Критериями оценок результатов СРС являются уровень освоения студентами учебного материала, умение студента использовать теоретические знания при выполнении практических задач и обоснованность и четкость изложения ответа.

При оценке СРС необходимо применять уровневую дифференциацию:

Первый уровень – дословное и преобразующее воспроизводство информации (репродуктивные умения);

Второй уровень — самостоятельная работу по образцу (логические умения);

Третий уровень – реконструктивно-самостоятельные работы (умения систематизации и анализа);

Четвертый уровень – эвристические самостоятельные работы (поисковые/исследовательские умения);

Пятый уровень – творческие/исследовательские самостоятельные работы (саморазвитие, проектирование и преобразование своих действий).

Пути для дальнейшего совершенствования CPС:

• Разработка системы интегрированных межкафедральных заданий;
• Ориентация лекционных курсов на самостоятельную работу;
• Коллегиальные отношения преподавателей и студентов;
• Разработка заданий, предполагающих нестандартные решения;
• Проведение форм лекционных занятий типа лекции- беседы, лекции — дискуссии, где докладчиками и содокладчиками выступают сами студенты, а преподаватель выполняет роль ведущего.

Миссия преподавателя при организации самостоятельной деятельности студентов сводится к мотивированию обучающихся к освоению учебных программ, повышению ответственности обучающихся за свою учебу, создание условий для совершенствования информационной компетентности, способствованию развитию компетенций в области самообразовательной, исследовательской, проектной и творческой деятельности, формированию у обучающихся системного мышления на основе самостоятельной работы над выполнением индивидуальных и групповых творческих заданий по учебным дисциплинам и т.п.

Заключение. Профессиональное становление, саморазвитие и личностный рост выпускника и дальнейшее совершенствование Модели медицинского образования КазНМУ, основано на применении всех вышеуказанных методов и форм проведения СРС.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Сарсенбаева С.С., Рамазанова Ш.Х., Баймаханова Н.Т. Активные методы обучения в медицинском ВУЗе / / Учебное пособие. – Алматы: 2011. – 36 с.
2. Сарсенбаева С.С.Организация и проведение СРС и СРСП в КазНМУ. – Августовские чтения 27-28 августа 2012 г. – [электронный ресурс]. – режим доступа: http://www.myshared.ru/slide/209418/.
3. Чемоданова Г.И., Власенко С.В. К вопросу об организации самостоятельной работы студентов в вузе. – Казахстан, г.Петропавловск. – [электронный ресурс]. — режим доступа: http://sociosphera.com/publication/journal/2013/3083/k voprosu ob organizaci i_samostoyatelnoj_raboty_studentov_v_vuze/.
4. Артюхина А.И., Чумаков В.И. Интерактивные методы обучения в медицинском ВУЗе: Учебное пособие. – Волгоград: 2011. – 52 с.
5. Артюхина А.И. и соавт. Компетентностно-ориентированное обучение в медицинском ВУЗе // Учебно-методическое пособие. – Омск: 2012. – 198 с.
6. Ступина С.Б. Технологии интерактивного обучения в высшей школе: учебно-методическое пособие. – Саратов: Издательский центр «Наука», 2009. – 52 с.
7. Долгоруков А. Метод case-study как современная технология профессионально-ориентированного обучения [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.vshu.ru/lections.php?tab_id=3&a=info&id=2600 (дата обращения 26.05.2014).
8. Бабина С.В. Автореферат диссертации по теме «Формирование компетенции профессионального саморазвития студентов вуза”.- М.: 2009.- 29 с.
9. Юшко Г.Н. Научно-дидактические основы организации самостоятельной работы студентов в условиях рейтинговой системы обучения: Автореф. дисс… канд. пед. наук: 13.00.08 — теория и методика профессионального образования // Рост. гос. ун-т. – Ростов-н/Д: 2001. — 23 c.

          Самостоятельная работа студентов
под руководством

преподавателя в учреждениях  СПО

Содержание

Введение

1.     Работа над текстом лекции

2.     Практикум. Лабораторно-практические занятия

3.     Подготовка к семинару

4.     Подготовка к отчетности (зачету, экзамену)

Заключение

Список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ

Чем самостоятель­ней мы
учимся, чем активнее занимаемся самообразовани­ем, тем сильнее нуждаемся в
помощи, всегда деловой и конк­ретной, но становящейся со временем все более
тонкой и де­ликатной. И начинается она с рекомендаций, как учиться, что­бы
добиться успеха в этом сложнейшем деле, чтобы оно при­носило удовлетворение,
побуждало к дальнейшему знанию.

Оценивание результатов
самостоятельной работы студен­тов может происходить по рейтинговой системе, что
позволит автоматически получить «зачет» по педагогике, успешно под­готовиться к
экзамену. Так как активизация самостоятельной познавательной деятельности
возможна только при условии развития познавательной активности личности и
диалога сту­дента с преподавателем, то в реферате обобщены методи­ческие рекомендации
по организации преподавателем учеб­ной работы студентов.

Активизация познавательной
деятельности учащейся мо­лодежи во многом зависит от инициативной позиции
препода­вателя на каждом этапе обучения. Характеристикой этой по­зиции
являются: высокий уровень педагогического мышления и его критичность,
способность и стремление к проблемному обучению, к ведению диалога со студентом,
стремление к обо­снованию своих взглядов, способность к самооценке своей пре­подавательской
деятельности.

Содержательной стороной
активизации учебного процес­са является подбор материала, составление заданий,
конст­руирование образовательных и педагогических задач на ос­нове проблемного
обучения с учетом индивидуальных особен­ностей каждого студента.

Активизация учебного процесса
начинается с диагности­рования и целеполагания в педагогической деятельности.
Это первый этап работы. При этом преподаватель помнит преж­де всего о
создании положительно-эмоционального отноше­ния у студента к предмету, к себе и
к своей деятельности.

Далее, на втором этапе, преподаватель
создает усло­вия для систематической, поисковой учебно-познавательной
деятельности студентов, обеспечивая условия для адекватной самооценки учащихся
в ходе процесса учения на основе самоконтроля и самокоррекции.

На третьем этапе преподаватель стремится создать ус­ловия для самостоятельной
познавательности учащихся и для индивидуально-творческой деятельности с учетом
сформиро­ванных интересов. При этом преподаватель проводит инди­видуально-дифференцированную
работу с учащимся с уче­том его опыта отношений, способов мышления, ценностных
ориентации.

Учебно-познавательная
деятельность — многоуровневая си­стема, включающая активные формы регуляции и
преобразо­вания разных систем: теоретических и методических. Особен­но
продуктивна может быть совместная деятельность препо­давателя и студента
(студент — студент; преподаватель — пре­подаватель).

Л. С. Выготский писал:
«Обучение только тогда является хорошим, когда оно является создателем
развития. Оно по­буждает и вызывает к жизни целый ряд функций, которые на­ходятся
в стадии созревания и лежат в зоне ближайшего раз­вития».

Итак, начнем с поисков путей
активизации самостоятельной познавательной деятельности как условия непрерывности
и эффективности  образования.

ОСНОВНАЯ
ЧАСТЬ

РАБОТА НАД ТЕКСТОМ  ЛЕКЦИЙ

Рекомендации по работе над
текстами лекции сводятся к конкретным советам, с первого взгляда кажущимся до
прими­тивности простыми.

На обороте обложки тетради
записывается фамилия, имя, отчество преподавателя, его ученая степень и ученое
звание. Эта запись расшифровывается кратким рассказом препода­вателя о себе, о
своих студенческих годах, об опыте слуша­ния лекций и ведения записей.

Рекомендуется вести записи на
одной стороне листа, оставляя вторую сторону для размышлений, разборов, вопро­сов,
ответов на них, для фиксирования деталей темы или свя­занных с ней фактов,
которые припоминаются самим студен­том в ходе слушания. Иногда для этого
оставляются лишь широкие поля.

Студентам не следует много и
подробно все записывать. В свою очередь, многие преподаватели диктуют основные
по­ложения — определения, отличающиеся от приводимых в учебниках, выводы,
параметры, критерии, аксиомы, постула­ты, парадоксы, парадигмы, концепции,
ситуации, факты-мая­ки, а также мысли-маяки (ими часто являются остроумные из­речения)
и др. На первых лекциях стоит специально уп­ражняться в использовании полей:
фиксировать вопросы, вы­зывающие личный интерес, варианты ответов на них, сомне­ния,
проблемы, спорные положения — т. е. превратить тет­радные поля в поля
размышлений, бесед с собой, диалогов с товарищами, с преподавателем.

Уже на первом курсе нередко
практикуются контрольные задания, ответы на которые в виде рассуждений даются
сту­дентами в форме мини-лекции продолжительностью в несколь­ко минут.
Остальные студенты кратко записывают основные по­ложения, отмеченные
товарищами. Всем важно быть готовы­ми к тому, что вступление к лекции на новую
тему преподава­тель сопровождает вопросом по предыдущей лекции: что про­извело
наибольшее впечатление? какие мысли запомнились? какие факты запомнятся надолго?
В это время студенты ведут работу на полях тетрадей.

Запись лекций ведется в
произвольной форме. Это может быть стиль учебной программы (назывные
предложения); не­которые студенты важнейшие мысли выделяют цветными фло­мастерами
или применяют боковые «фонарики», выделяющие подтемы. Самим слушателям важно
стремиться к специаль­ной — предметной интерпретации сообщаемых общих знаний.
Предполагаются и систематические возвращения к предыду­щим текстам.

Слушание и записывание лекций
является одной из реша­ющих форм самообразования студентов. С ней, с этой
формой, связана и работа с литературой, и составление планов, тезисов,
конспектов, и приучение к использованию со­временной техники хранения
информации, и подготовка к кол­локвиуму, зачету, экзамену, к написанию
докладов, рефератов, курсовых работ. Именно активное слушание лекций создает
предварительные условия для вовлечения первокурсников в самостоятельные
исследования.

Необходима подготовка к
слушанию установочной лекции. Она начинается с ознакомления с общей учебной
програм­мой, с просмотра записей предыдущих лекций, восстановле­ния в памяти их
материала, с психологического настроя на предстоящую работу.

Работа над лекцией стимулирует
самостоятельный поиск ответов на самые различные вопросы: над какими понятиями
следует поработать, какие обобщения сделать, какой допол­нительный материал
привлечь.

Главным же средством,
направляющим самообразование, является выполнение различных заданий по тексту
обобща­ющей лекции, например, составить ее развернутый план или тезисы;
ответить на вопросы проблемного характера, скажем, об основных тенденциях
развития той или иной проблемы; на­конец, придумать и составить проверочные
тесты по пробле­ме, написать и «защитить» по ней реферат, сделать графи­ческие
схемы.

Задания можно разделить на три
уровня.

Задания репродуктивного уровня
(составить развернутый план обобщающей лекции, составить тезисы по материалам
лекции).

Задания продуктивного уровня
(ответить на вопросы про­блемного характера, составить опорный конспект по
схеме, выявить основные тенденции развития проблемы).

Задания творческого уровня
(составить проверочные те­сты по теме, защитить реферат и графические темы по
дан­ной проблеме).

ПРАКТИКУМ.
ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ

Практические занятия имеют целью закрепить знания, пе­ренести их в новую ситуацию,
сформировать у студентов об­щепедагогические понятия и основные педагогические
уме­ния в решении практических задач и ситуаций. При этом про­исходит и
обобщение, и конкретизация, и использование прак­тических сведений из ряда
других предметов, прежде всего практической психологии, что способствует
интеграции зна­ний о ребенке.

Основными методами при проведении практических заня­тий становятся:

• упражнения;

• конструирование педагогических ситуаций;

• моделирование обобщающих схем;

• поиск нужной информации;

• самостоятельное пополнение знаний.

Два последних метода
свидетельствуют о том, что на за­нятии будут использованы поисковые методы,
будет прове­дено небольшое исследование. Студенты работают с науч­ными
текстами, справочной и историко-педагогической лите­ратурой, добиваясь умения
быстро ориентироваться в ситуа­циях (стандартных, критических, экстремальных) и
принимать правильное психолого-педагогическое решение, а также со­ставлять
программу дальнейшего исследования.

Для преподавателя важно
демонстрировать образцы пси­холого-педагогических исследований, оптимальные
способы решения теоретических и практических задач.

На лабораторно-практических
занятиях студенты знако­мятся с новыми психолого-педагогическими
диагностиками и методиками, работают с ними, группируют их с учетом исполь­зования
в разных возрастных группах, а также анализируют педагогические технологии.

На лабораторно-практических
занятиях используются в основном частично-поисковые и исследовательские уров­ни
проблемности. Студенты работают в микрогруппах са­мостоятельно.

Формы проведения практических
занятий различны: от конструирования педагогических ситуаций и решения педа­гогических
задач, выполнения упражнений (педтехника), ра­боты с опорными схемами до
встреч, бесед с учителями, пси­холого-педагогических игр, тренингов и
выполнения творчес­ких работ.

Программу практических и
лабораторно-практических заня­тий можно расширить за счет практикумов (в том
числе готовя­щих студентов к педагогической практике).

Особое внимание обратите на
блоки практических работ, которые расположены с учетом тематического плана и
рабочих планов преподавателя. Практические работы касаются от­дельных авторских
подходов в организации педагогического процесса и представлены обобщающими
схемами и система­тизацией материалов, в том числе и по дидактике.

Общим для всех практических
работ является использо­вание индивидуальной и групповой деятельности; обязатель­ным
видом является коллективная деятельность студентов в период сессии.

Важна и парная работа
(статические и динамические пары), где по одной и той же проблеме студенту
представляется воз­можность несколько раз проверить себя, встретившись со сту­дентами
с различным уровнем знаний.

Обязательные приемы,
используемые во всех видах груп­повой деятельности: организация успеха,
уверенности в соб­ственных силах; организация взаимной ответственности; ока­зание
доверия; экспертный анализ, имеющий свои оценочные критерии; вопросы к
преподавателю.

Обязательные методы: метод
временных ограничений, коллективных обсуждений в совокупности с другими метода­ми.

Обязательные средства:
проведение практических занятий (технология); использование аудио- или
видеотехники; исполь­зование справочного материала; средства контроля (графи­ки,
схемы, таблицы, листы самоконтроля, мониторинговые срезы и др.).

Цели проведения практических
работ заключаются в отра­ботке умений и навыков, в систематизации и обобщении
по­лученной информации, переводе ее в личностные знания, что способствует
формированию «Я-концепции» и таких практи­ческих умений, которые необходимы в
профессиональной де­ятельности преподавателя.

 ПОДГОТОВКА
К СЕМИНАРУ

В ходе познания и
практического действования студент должен понять, осознать педагогический
процесс как жизнен­но важный; научиться оперировать понятиями, категориями педагогики;
применять способы, приемы, методы практичес­кой конструктивной деятельности и
общения, приучая себя к постоянному пересмотру и совершенствованию педагогики
общения, к выработке собственных убеждений.

Семинар — вид групповых
занятий по какой-либо научной, учебной и другой проблематике, активное
обсуждение участ­никами заранее подготовленных сообщений, докладов и т. п. С
тематикой семинаров студенты знакомятся зара­нее, поэтому они могут подготовить
ряд вопросов для выступ­ления на семинарах, которые проводятся в период сессии.
Ал­горитм подготовки к семинару следующий: выбрав тему, сту­дент составляет
свой план-график подготовки к семинару. Для приобретения широкого видения
проблемы студент старает­ся осмыслить ее в общем объеме; познакомиться с темой
по базовому учебному пособию или другой основной рекоменду­емой литературе;
выявить основные идеи, раскрывающие дан­ную проблему; сверить их определения со
справочниками, эн­циклопедией; подготовить план-проспект раскрытия данной
проблемы; выявить неясные вопросы и подобрать дополнительную литературу для их
освещения; составить тезисы вы­ступления на отдельных листах для последующего внесения
дополнений и подготовить доклад или реферат для сообще­ния на семинаре;
проанализировать собранный материал для дополнительной информации по темам
семинара; готовясь к выступлению на семинаре, по возможности проконсультиро­ваться
с преподавателем; относиться к собранному материа­лу, как к источнику будущих
исследований.

Семинарские занятия расширяют
и закрепляют знания, за­ложенные в теории предмета. На них выносятся вопросы,
осо­бенно необходимые для практики, или проблемные вопросы, которые возможно
решить только в процессе сотрудничества. Среди обязательных требований к
семинару — предваритель­ное ознакомление с темой, вопросами и литературой по
дан­ной теме.

Современная практика
предлагает широкий круг типов се­минарских занятий. Среди них особое место
занимает семи­нар-дискуссия, где в диалоге хорошо усваивается новая ин­формация,
видны убеждения студента; обсуждаются проти­воречия (явные и скрытые) и
недостатки; для обсуждения бе­рутся конкретные актуальные вопросы, с которыми
студенты предварительно ознакомлены. Также в семинар включаются вопросы для
педагогической и интеллектуальной разминки (иногда это дискуссионная статья, по
которой ставятся про­блемные вопросы); дискуссия может развертываться заочно
как круговой семинар. Далее подводятся итоги дискуссии, за­слушиваются и защищаются
проектные задания. После это­го проходит «мозговой штурм» по нерешенным
проблемам дискуссии, а также выявляются прикладные аспекты, кото­рые можно
рекомендовать для включения в курсовые и дип­ломные работы или в апробацию на
практике. На сессии пре­подаватель обобщает результаты проделанной студентом ра­боты.

Семинары-дискуссии проводятся
с целью выявления мне­ния студентов по актуальным вопросам образования и чаще
всего носят такие названия, как «Встреча умов и мнений», «Мое мнение
таково…», «Каждый решает по-своему…». Попытайтесь выборочно выполнить
задания из базового учеб­ника, что позволит вам подготовиться к третьему
вопросу экзаменационных билетов по педагогике и научит умению рас­суждать на
проблемные темы.

Семинар-исследование предполагает предварительную ра­боту — написание реферата, доклада
по итогам опытной ра­боты. Участие в нем — это, прежде всего, диалог студента с
преподавателем. Результаты обсуждаются на семинаре или конференции с наглядным
показом исследова­тельского материала (схемы, таблицы, графики, диагности­ческие
методики). Частично материал может быть включен в дипломную работу. При
подготовке к семинару-исследованию студент изучает результаты теоретических исследований,
со­ставляет библиографию по теме, учится писать исторические обзоры.

В пособии мы представляем
также семинар-зачет, которым заканчивается каждая изучаемая тема. Чтобы
хорошо подгото­виться к нему, следует решить как можно больше практических
упражнений, в том числе нетиповых. При подготовке следует также остановить свое
внимание на опорных схемах, таблицах, тестах.

Проблемный семинар готовится преподавателем достаточ­но основательно: подбираются
проблемные и контрольно-про­верочные вопросы. Такой семинар возможен только после
про­хождения темы. К нему студенты готовятся по пособиям,а так­же используют
хрестоматии, энциклопедии, справочники, сло­вари, журналы.

Многолетняя практика показала,
что наибольшую эффектив­ность приносят семинары, проводимые в форме
коллективной познавательной деятельности, имеющей определенные особен­ности, а
именно:

• разделение студентов на
группы по их желанию (с обяза­тельным

• участием студента с
устойчивым интересом к данному пред­мету);

• постановка общих целей и
задач для группы;

•  работа в последовательности
— индивидуальная, пар­ная (чаще всего

• перекрестный опрос), работа
в группе, коллективная;

• обязательное предварительное
ограничение по времени каждого этапа занятий;

• экспертный анализ;

• оценка работы группы
преподавателем;

• проведение самооценки.

 ПОДГОТОВКА
К ОТЧЕТНОСТИ (ЗАЧЕТ, ЭКЗАМЕН)

Наиболее ответственным этапом
в обучении студентов яв­ляется экзаменационная сессия. На ней студенты отчитыва­ются
о выполнении учебной программы, об уровне глубины и объеме полученных знаний.
Это государственная отчетность студентов за период обучения, за изучение
учебной дисцип­лины, за весь  курс. Поэтому так велика их ответ­ственность за
успешную сдачу экзаменационной сессии. На сессии студенты сдают экзамены или зачеты.
Зачеты могут проводиться с дифференцированной отметкой или без нее с записью в
зачетной книжке «зачтено» или «не зачтено». Экза­мен как высшая форма контроля
знаний студентов оценива­ется по пятибалльной системе.

Залогом успешной сдачи всех
экзаменов являются систе­матические, добросовестные занятия студента. Однако
это не исключает необходимости специальной работы перед сессией и в период
сдачи экзаменов. Специфической задачей ра­боты студента в период
экзаменационной сессии являются по­вторение, обобщение и систематизация всего
материала, ко­торый изучен в течение года.

Установив выносимые на сессию
дисциплины, необходи­мо обеспечить себя программами. В основу повторения дол­жна
быть положена только программа. Не следует повторять ни по билетам, ни по
контрольным вопросам. Повторение по билетам нарушает систему знаний и ведет к
механическому заучиванию, к «натаскиванию». Повторение по различного рода
контрольным вопросам приводит к пропускам и пробе­лам в знаниях и к недоработке
иногда весьма важных разде­лов программы.

Повторение — процесс
индивидуальный; каждый студент повторяет то, что для него трудно, неясно,
забыто. Поэтому, прежде чем приступить к повторению, рекомендуется снача­ла
внимательно посмотреть программу, установить наиболее трудные, наименее
усвоенные разделы и выписать их на от­дельном листе.

В процессе повторения
анализируются и систематизиру­ются все знания, накопленные при изучении
программного ма­териала: данные учебника, записи лекций, конспекты прочи­танных
книг, заметки, сделанные во время консультаций или семинаров, и др. Ни в коем
случае нельзя ограничиваться толь­ко одним конспектом, а тем более чужими
записями. Всякого рода записи и конспекты — вещи сугубо индивидуальные, по­нятные
только автору. Готовясь по чужим записям, легко мож­но впасть в очень грубые
ошибки.

Самоповторение рекомендуется
вести по темам програм­мы и по главам учебника. Закончив работу над темой (гла­вой),
необходимо ответить на вопросы учебника или выпол­нить задания, а самое лучшее
— воспроизвести весь мате­риал.

Консультации, которые
проводятся для студентов в пери­од экзаменационной сессии, необходимо
использовать для уг­лубления знаний, для восполнения пробелов и для разреше­ния
всех возникших трудностей. Без тщательного самостоя­тельного продумывания
материала беседа с консультантом неизбежно будет носить «общий», поверхностный
характер и не принесет нужного результата.

КАК
ПОДГОТОВИТЬСЯ К ЭКЗАМЕНАМ

Есть целый ряд принципов —
«секретов», которыми сле­дует руководствоваться при подготовке к экзаменам.

Первый — подготовьте свое рабочее место, где все долж­но способствовать
успеху: тишина, расположение учебных по­собий, строгий порядок.

Второй — сядьте удобнее за стол, положите перед собой чистые листы бумаги,
справа — тетради и учебники. Вспомни­те все, что знаете поданной теме, и
запишите это в виде плана или тезисов на чистых листах бумаги слева. Потом
проверьте правильность, полноту и последовательность знаний по тетра­дям и
учебникам. Выпишите то, что не сумели вспомнить, на правой стороне листов и там
же запишите вопросы, которые следует задать преподавателю на консультации. Не
оставляйте ни одного неясного места в своих знаниях.

Третий — работайте по своему плану. Вдвоем рекоменду­ется готовиться
только для взаимопроверки или консульта­ции, когда в этом возникает необходимость.

Четвертый — подготавливая ответ по любой теме, вы­делите основные мысли в
виде тезисов и подберите к ним в качестве доказательства главные факты и цифры.
Ваш от­вет должен быть кратким, содержательным, концентрирован­ным.

Пятый — помимо повторения теории, не забудьте подго­товить практическую
часть, чтобы свободно и умело показать навыки работы с текстами, картами,
различными пособиями, решения задач и т. д.

шестой — установите четкий ритм работы и режим дня. Разумно чередуйте
труд и отдых, питание, нормальный сон и пребывание на свежем воздухе.

Седьмой — толково используйте консультации препода­вателя. Приходите на
них, продуктивно поработав дома и с заготовленными конкретными вопросами, а не
просто послу­шать, о чем будут спрашивать другие.

Восьмой — бойтесь шпаргалки — она вам не прибавит зна­ний.

Девятый — не допускайте как излишней самоувереннос­ти, так и недооценки
своих способностей и знаний. В основе уверенности лежат твердые знания. Иначе
может получиться так, что вам достанется тот единственный вопрос, который вы не
повторили.

Десятый — не забывайте связывать свои знания по любо­му предмету с
современностью, с жизнью, с производством, с практикой.

Одиннадцатый — когда на экзамене вы получите свой би­лет, спокойно сядьте за
стол, обдумайте вопрос, набросайте план ответа, подойдите к приборам, картам,
подумайте, как теоретически объяснить проделанный опыт. Не волнуйтесь, если
что-то забыли.

Контрольные задания и
листы самоконтроля уровня знаний

Проверка уровня знаний, умений
и навыков студентов про­водится в соответствии с требованиями, изложенными в
стан­дартах, и ожидаемыми результатами по итогам каждого курса, а также с
учетом начального уровня знаний и способностей сту­дента.

Индивидуально-ориентированное
обучение как главный принцип современного
образования предполагает и ряд диф­ференцированных заданий трех уровней —
репродуктивного, продуктивного и творческого.

Особенно важно, чтобы в
контрольных заданиях чаще использовались задания творческого уровня — на
разви­тие критического мышления, исследовательских умений

(сравнить, систематизировать,
найти логическую ошибку, ее причину, оценить преимущества и недостатки,
привести ар­гументы и контраргументы, составить проверочные тесты по теме,
защитить реферат по проблеме) и достижения но­вого знания.

Использование рейтинговой
методики особенно помогает в организации самостоятельной работы  со студентами,
 как по отдельным проблемам, так и по любому заданию и по всем видам учебной
нагрузки за семестр.

Понимая значимость этих общих
мер комплексной провер­ки результативности образования, следует учесть особое
зна­чение системности и последовательности контроля со сто­роны каждого
преподавателя и самоконтроля знаний со сто­роны студентов. В нашей
практике для контроля за деятель­ностью студентов используются системы
контрольных вопро­сов по каждой теме, контрольно-срезовые задания по отдель­ным
вопросам, темам, проблемам.

Коллективно-познавательная
деятельность также предпола­гает разные типы контроля со стороны студентов — в
парной и групповой деятельности (листы взаимоконтроля, таблицы, свод­ные
таблицы по анализу занятия в группе и др.).

Особое внимание мы придаем
контрольно-срезовым зада­ниям, проводимым по итогам темы. Каждое задание имеет
не менее трех взаимосвязанных вопросов, позволяющих не толь­ко провести «срез»
знаний студентов по теме, но и подумать над педагогической технологией подачи
данной темы в усло­виях разных категорий обучающихся.

Работа с опорными схемами

Учебные установки. Понимание
схемы как внутренней ин­теллектуальной психологической структуры, управляющей
организацией мышления и поведения человека, позволяет увидеть изложение темы
логико-графическим языком с по­мощью значимых опор. Опорная схема подкрепляет
словес­ную форму изложения материала наглядно-образным его видением.

Опорные схемы помогают
студенту подготовиться к зачету (часто являются третьим вопросом на экзамене).
Зачетная письменная работа студента выглядит более вы­игрышно, если часть
материала систематизирована в ней с помощью опорных схем.

По классификации опорные схемы
могут быть обобщающи­ми, конкретизирующими, разъясняющими проблему или
тему. Студент, изучив обобщающую схему, не только выбирает наиболее приемлемую,
но и учится обосновывать свой выбор с помощью определенных смысловых опор. Для
обобщающих опорных схем, вбирающих в себя обширный материал, сразу же после
схем дается ряд заданий для лабораторно-практической работы.

Среди конкретизирующих
выделяются схемы, постро­енные на сравнении, сопоставлении дидактических и вос­питательных
систем, систем клубной работы и др. В таких схемах чаще всего даются параметры,
по которым проис­ходит сравнение. Разъясняющие опорные схемы несут иную смысловую
нагрузку. Их используют при объяснении нового, закреп­лении или для
систематизации конкретного материала по теме.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Студентам необходима
разноплановая педагоги­ческая поддержка в поиске и овладении ими приемами и спо­собами
эффективной самостоятельной учебной работы.

Самостоятельная
учебно-познавательная деятельность включает смысловой, целевой и
исполнительский компонен­ты. Овладевая все более сложными интеллектуальными дей­ствиями,
студент приходит к активной смысловой ориенти­ровке, позволяющей ему
отрабатывать собственные подхо­ды к решению проблемы самообразования. Целевой и
ис­полнительский компоненты включают в себя постановку цели, определение задач,
планирование действий, выбора спосо­бов и средств их выполнения, самоанализ и
самоконтроль результатов, коррекцию перспектив дальнейшей деятель­ности.

Студенту предстоит динамика от
овладения при­емами работы с учебной и научной литературой до развития умений и
навыков самостоятельной познавательной деятель­ности и выработки привычки к
систематическому самообразо­ванию. Содержательно такая динамика у первокурсника
свя­зана с развитием умений восприятия и воспроизведения изу­чаемого материала,
его анализа и сравнения, сопоставления и обобщения, составления тезисов, схем,
таблиц, графиков, аргументации выводов. Целесообразны решения познаватель­ных
задач и анализ ситуаций, подготовка письменных конт­рольных работ, особенно
творчество с элементами экспери­мента, исследования. Конкретная помощь
преподавателя связана, прежде всего, с созданием дидактических и
психологических условий для возник­новения и развития у студентов самой
потребности в самообра­зовании, стремления к активности и самостоятельности в
этом процессе. В работе велика роль организации со­вместной продуктивной
деятельности преподавателя и студентов. Он создает обучающую среду, определяет
структуру и логику интеллектуальных отношений и общения, предлагает гибкие и ва­риантные
программы при единой линии научного познания, прак­тические задания на
сравнение и рефлексию, опытно-эксперимен­тальную работу, решение задач нового
класса, сопоставление разных точек зрения на одно и то же явление и т. д.

Условно выделяются две функции
анализа педагогом орга­низации деятельности по самообразованию студентов:

позитивно-творческая — соответствие собственных дей­ствий преподавателя требованиям
современной вузовской пе­дагогики, прежде всего умение выделить разные теоретиче­ские
концепции и тенденции массового опыта;

практически-действенная — критическое осознание при­чин своих трудностей и неудач,
приведение своих педагоги­ческих приемов в соответствие с конкретными условиями
ра­боты — с данной группой студентов в зависимости от ее спе­цифики.

Подобный самоанализ
стимулирует умение сочетать тео­ретические знания с обращением к практическим
ситуациям, введение задач, приближенных к актуальным проблемам со­временности,
использование контекстного подхода к обучению, ориентирующего студента на
решение профессиональных за­дач. Правильно, когда при подготовке контрольных и
курсовых работ, творческих рефератов в комплексные задания включа­ются
преподаватели родственных дисциплин: использование межпредметных связей
позволяет студентам полнее раскрыть свое видение проблемы. Значимы
консультации, групповые и индивидуальные: они приобщают к самим знаниям. В
любом случае важна помощь студенту в определении возможностей его самосовершенствования,
правильном и своевременном осознании своей индивидуальности — способностей и
склон­ностей, характера ценностных ориентации, потребностей и мо­тивов, 
интересов,  темпов обучаемости  и  уровня  ин­теллектуального развития,
особенностей эмоциональной и во­левой сферы.

Чтобы стимулировать и
постоянно поддерживать у сту­дентов интерес к получению новых знаний, нужно
больше обращать внимание на обучение их системе самообразо­вания. Студенты
должны овладеть основными и отдельны­ми конкретными составляющими элементами
труда учите­ля: работать с научной, методической и учебной литерату­рой;
излагать учебный материал, составлять систему дифференцированных упражнений и
управлять ею в про­цессе решения задачи; использовать приемы постановки
вопроса, формулировать организующие и управляющие воп­росы, а также варианты
одного и того же вопроса; быстро и адекватно реагировать на возникшую учебную ситуацию;
уметь контролировать и оценивать знания и т. д.

Знаниями и умениями нужно
овладевать целенаправлен­но шаг за шагом, и чтобы закрепить их, постоянно
активно ис­пользовать в практике. Для формирования профессиональ­ных умений
важно познакомить студента с функциональным содержанием данного приема работы,
а затем научить при­менять его в конкретных условиях.

В решении этой задачи
эффективно помогает контекст­ное обучение, управление практической
деятельностью в кон­тексте будущей профессии студента. Главным критерием при
этом является возможность побуждения уровня активности, возникают устойчивая
внутренняя ориентированность на ра­боту, самокритичность. Развиваются определенные
коммуни­кативные, организаторские, конструктивные, гностические ка­чества.

Прохождение последовательных
дидактических шагов по овладению основами профессионального труда можно осу­ществить
с помощью конкретных практических упражнений в процессе подготовки
студента-заочника к семинару, практикуму, лабораторной работе, активной
практике. Прораба­тывая эти материалы, студент актуализирует и использует в
активной творческой практике целый комплекс теоретических знаний разных
дисциплин, а затем и самостоятельно может приготовить как учебное занятие, так
и методическую его разработку.

Подводя итог, заметим: с
первых семестров у студента с помощью преподавателя формируется индивидуальный
стиль работы, рождаемый стремлением к самосовершенствованию, раскрытием своей
индивидуальности, своих ценностных уста­новок— стиль непрерывного
самообразования.

Хотелось бы акцентировать
внимание на следующих положениях:

1. Самостоятельная работа
студента — это особым обра­зом организованная деятельность, включающая в свою
струк­туру такие компоненты, как:

— уяснение цели и поставленной учебной задачи;

— четкое и системное планирование самостоятельной ра­боты;

— поиск необходимой учебной и научной информации;

— освоение собственной информации и ее логическая пе­реработка;

— использование методов исследовательской, научно-ис­следовательской
работы для решения поставленных задач;

— выработка собственной позиции по поводу полученной задачи;

— представление, обоснование и защита полученного ре­шения;

— проведение самоанализа и самоконтроля.

2.  Студент должен понимать,
что учебно-познавательная деятельность отличается от обычной учеб­ной
деятельности. Она носит поисковый характер, в ходе ее решаются несколько
познавательных задач, ее результат — решение проблемных ситуаций.

3. Позиция обучающегося
учебно-познавательной деятель­ности — субъектно-субъектная, она всегда
проводится на про­дуктивном уровне. Поэтому, при оптимальном варианте учеб­но-познавательная
деятельность студента является саморе­гулируемой, самоуправляемой, внутренне
мотивированной, носит избирательный характер.

Представление студенту
материалов по органи­зации преподавателем его деятельности по самообразова­нию
— это приглашение к сотрудничеству преподавателя и студента.

ЛИТЕРАТУРА

1. Андреев В. И. Педагогика
творчества саморазвития. — М., 1996.

2. Барышникова 3. А. Психолого-педагогическая
практика: Учебно-методическое пособие. — М., 1998.

3.  Натанзон Э. Ш. Приемы
педагогического воздействия. — М., 1972.

4.  Барышникова 3. А. Организация
самостоятельной по­знавательной деятельности студдентов. — М., 2000.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТА (СРС)

САМОСТОЯТЕЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТА ПОД РУКОВОДСТВОМ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ (СРСП)

Самостоятельная работа студента под руководством преподавателя (СРСП) и самостоятельная работа магистранта под руководством преподавателя (СРМП) — аналог общепринятому в мировой практике термину Office Hours. Цель СРСП — создание возможностей студенту получить индивидуальную квалифицированную консультацию по материалу аудиторных занятий, по содержанию дополнительных тем СРС, а также для выполнения курсовых, семестровых проектов, расчетно-графических и контрольных работ. Занятия проводятся в специально отведенных аудиториях, индивидуально с каждым студентом (группой студентов). Расписание СРСП составляется кафедрой.

Об утверждении Правил организации учебного процесса по кредитной технологии обучения: приказ Министра образования и науки РК от 20 апреля 2011 года № 152

2) Типовой единичный цикл самостоятельной работы студентов под руководством преподавателя (СРСП) включает следующие четыре основные функции.

Первая – предполагает реализацию активного восприятия студентами информации преподавателя, полученной в период установочных занятий по учебной дисциплине.

Вторая функция предполагает, что студенты самостоятельно, на основании рекомендаций преподавателя, изучают учебно-методические пособия, литературные источники, выполняют домашние задания, контрольные и курсовые работы и т.д.

На этом этапе от студентов требуется знание методов работы, фиксация своих затруднений, самоорганизация и самодисциплина.

Третья функция студентов состоит в анализе и систематизации своих затруднительных ситуаций, выявлении причин затруднений в понимании и усвоении ими учебного материала, выполнении других учебных действий. Студенты переводят неразрешимые затруднения в систему вопросов для преподавателя (ранжируют их, упорядочивают, оформляют), строят собственные версии ответов на эти вопросы.

Поделитесь с Вашими друзьями:

Реферат: Методические рекомендации по срсп и срс самостоятельная работа студентов под руководством преподавателя

Методические рекомендации по СРСП и СРС

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ ПОД РУКОВОДСТВОМ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ

Интеллектуальные системы можно разбить на два класса: общего назначения и специализированные. При разработке и реализации интеллектуальных систем эффективно используются языки логического и функционального программирования, что позволяет обеспечить их высокую эффективность. Экспертные системы как одна из разновидностей интеллектуальных систем, использующих технологию инженерии знаний, получили наиболее широкое распространение на практике. К экспертным системам отнесены как собственно экспертные системы, решающие задачи в конкретной предметной области, так и оболочки экспертных систем.

Цель курса — отразить основные направления и методы, применяемые в ИИ как на этапе анализа, так и на этапе разработки и реализации интеллектуальных систем. Понятийный, методологический и технологический материал курса играет важную роль в формировании научного мировоззрения будущего специалиста в области решения проблем анализа, разработки и реализации интеллектуальных систем учебного назначения.

После изучения дисциплины студент должен: знать модели представления знаний; методы работы со знаниями, методы разработки и создания экспертных систем и экспертных оболочек; обладать навыками логического проектирования баз данных предметной области, логического (функционального) программирования на языке Пролог.

Уровень знания проверяется на экзамене, умения и навыки — по результатам выполнения лабораторных и практических работ.

Разделы и темы для изучения

№ п/п	Номер раздела, тема дисциплины	Цель и содержание занятия	Результаты работы	Формы контроля выполнения	час
Занятие №1	Ознакомление с оболочкой AMZI! Prolog. Изучение основ программирования на языке Пролог. Отношения между данными	Формирование у студентов представления о возможностях программы	Изобразить граф, иллюстрирующий описываемые родственные отношения. Составить программу, которая описывает родственные отношения.	Составить отчет о выполнении исследовательской работы в MSWord	5
Занятие №2	Исследование использования рекурсивных правил и структурированных данных	Формирование у студентов представления об использовании рекурсивных правил и структурированных данных	Выполнить задачи согласно варианту. Подобрать тестовые данные и оформить отчет.	Составить отчет о выполнении исследовательской работы в MSWord	5
Занятие №3	Исследование работы со списками	Формирование у студентов представления работе со списками	Реализовать набор функций для обработки списков, используя возможности языка: Решить дополнительные задачи согласно варианту, используя построенные функции.	Составить отчет о выполнении исследовательской работы в MSWord	5
Занятие №4	Исследование работы с бинарными деревьями	Формирование у студентов представления о работе с бинарными деревьями	Составить программу, которая решает задачи соответствующего варианта. Предусмотреть в программе возможности автоматического ввода/вывода деревьев.	Составить отчет о выполнении исследовательской работы в MSWord	5
Занятие №5	Исследование работы с динамическими базами данных	Формирование у студентов представления о работе с динамическими базами данных	Выполнить задание	Составить отчет о выполнении исследовательской работы в MSWord	5
Занятие №6	Исследование использования возможностей логического сервера AMZI! Prolog в среде Delphi	Формирование у студентов представления об использования возможностей логического сервера AMZI! Prolog в среде Delphi	Составить программу, которая отображает все данные практической работы № 1 на форме DELPHI приложения. Подобрать тестовые данные, проверяющие работу программы.	Составить отчет о выполнении исследовательской работы в MSWord	5

Введение

Осознание того, что вычисление – часть случайного логического вывода привело к возникновению логического программирования [4], первая реализация которого была осуществлена в семидесятые годы в виде системы Пролог [1, 2, 9]. Суть идеи – представить в качестве программы формальное описание предметной области, а затем сформулировать необходимую для решения задачу в виде цели или утверждения. Построение же решения этой задачи в виде вывода в этой системе предложить самой машине. Последнее возможно, поскольку нужный алгоритм решения (поиска) осуществляется решателем, строящим вывод по определенной стратегии [3, 8]. При такой постановке основная задача программиста сводится к описанию предметной области в виде системы логических формул и отношений на них, которые с достаточной степенью полноты описывают задачу. Этот подход стал возможен благодаря тому, что были получены достаточно эффективные методы автоматического поиска доказательств [8].

Проиллюстрируем вышесказанное, воспользовавшись исчислением высказываний [8]. Дадим формальное описание предметной области :

F1: Если жарко и сыро, то будет дождь .

F2: Если сыро, то жарко база знаний

F3: сейчас сыро

Воспользуемся обозначениями:

Р – жарко, Q – сыро, R – будет дождь,

тогда

F1 =PÙQ®R

F2 =Q®P формальное описание базы знаний

F3: Q

и зададимся вопросом-целью:

будет ли дождь?

Решим поставленную задачу, воспользовавшись правилом вывода modus ponens: A, A ® B => B (если верно А и A®B, то верно и B). Тогда Q, Q ® P => P, т. е. верно P.

Но тогда QÙP, QÙP ® R => R, т.е. верно R. То есть, поставленная задача решена, ответ – будет дождь.

Отметим, что в основу логического программирования положена логика исчисления предикатов первого порядка. Опишем с ее помощью базу знаний, определяющую понятие натурального числа. Воспользуемся следующими предикатами:

E (x , y ) – числа x и y равны между собой

f (x ) – число, следующее за числом x

g (x ) – число, предшествующее числу x

1. За каждым числом существует другое

А («х )(($у )(Е(у, f (x )))Ù»z )(E(z, f (x )))®E(y , z )

2. Нуль является крайним числом

А ~ ($x )(E(0, f (x )))

3. Существует один предыдущий элемент для всех чисел кроме нуля.

А («х )(~E(x ,0)®(($y )(E(y, g (x ))Ù(«z )(E(z, g (z )) ® E(y, z )))

Использование правила вывода modus ponens позволяет показать возможность достижения цели – доказательства теорем. На практике обычно используется более эффективные с точки зрения вывода методы доказательства теорем.

Один из таких методов – метод резолюции [3] – позволяет реализовать на практике концепцию логического программирования, согласно которой вычислительная программа может быть записана при помощи логических формул, играющих роль аксиом, а её вычисление представлено в виде доказательства формулы-запроса.

Открытие Робинсоном (1965) правила резолюции позволило разработать эффективные процедуры доказательства в логике I порядка и представляет собой значительный шаг на пути практического применения автоматического доказательства теорем, поскольку резолюция обладает важными свойствами корректности и полноты.

Правило резолюций в простейшем случае имеет вид

ØA, A ® B => ØB,

результат называется резольвентой, а само правило modus tollens .

Для доказательства выводимости некоторой формулы G из формул F1, F2, …, Fn, достаточно доказать истинность формулы F1 Ù F2… Ù Fn ® G.

Теорема. F1 Ù F2… Ù Fn ® G <=> F1 Ù F2… Ù Fn Ù Ø G – противоречиво

То есть для доказательства G достаточно опровергнуть ØG. Это так называемое доказательство от противного или reductio ad absurdum.

Логическое программирование является описательным (декларативным). В нем используются утверждения трех видов: факты, правила, вопросы. Воспользуемся примером Пролог-программы, приведенной в работе [3]

вор(питер).

любит(мэри, шоколад).

любит(мэри, вино)

любит(питер, деньги).

любит(питер, X) :- любит(X, вино).

может_похитить(X, Y) :- вор(X), любит(X, Y).

и опишем работу интерпретатора для цели

? может_похитить(питер, X).

то есть вопрос «что может похитить Питер?».

Интерпретатор отыщет последнее правило программы и унифицирует цель с его левой частью, при этом

X = питер, а Y = Z,

вместо старой цели появятся две новые подцели:

? вор(питер), любит(питер, Z).

Первая подцель достижима, поскольку она унифицируется с фактом в программе: вор(питер).

Вторая подцель: любит(питер, Z) будет унифицирована с фактом любит(питер, деньги), при этом

Z = деньги.

Поскольку и эта цель достижима, интерпретатор выдаст ответ Y = деньги. То есть Питер может_похитить деньги.

Интерпретатор продолжит поиск других целей и расторгнет унификацию цели любит(питер, X) с фактом любит(питер, деньги). Взамен этого цель любит(питер, X) будет унифицирована с правой частью правила, расположенного в пятой строке программы. Эта унификация означает, что X = Z и вместо старой цели любит(питер, X) будет выставлена цель любит(Z, вино), поскольку X = Z. Эта цель будет достигнута, поскольку она унифицируется с фактом, находящимся в третьей строке – любит(мэри, вино). В результате Z = мэри и интерпретатор выдаст ещё один ответ Z = мэри, то есть питер может_похитить мэри.

В заключение отметим, что Пролог позволяет решать задачи, относящиеся к искусственному интеллекту:

— общение с ЭВМ на естественном языке;

— формальные вычисления;

— написание компиляторов;

— работа с базами данных;

— экспертные системы и другие.

Методические указания к занятию № 1

Ознакомление с оболочкой AMZI Prolog. Изучение основ программирования на языке Пролог. Отношения между данными

Цель СРСП

1. Изучить основы синтаксиса языка Пролог.

2.Выработать навыки работы с интерактивной системой AMZI! Prolog.

3. Научиться оформлять отношения между данными на языке Пролог на примере родственных отношений между членами семьи.

Задание для подготовки к работе

Изучить лекционный материал и основные понятия настоящей лабораторной работы.

Порядок выполнения работы

1. Изучить основные команды и возможности системы AMZI! Prolog.

2. Отработать команды в системе AMZI! Prolog.

3. Выполнить контрольный пример.

4. Создать в системе AMZI! Prolog программу, которая описывает родственные отношения между членами семьи.

5. Составить отчет о проделанной работе.

Методические рекомендации

Язык программирования Пролог базируется на ограниченном наборе механизмов, включающих в себя сопоставление образцов, древовидное представление структур данных и автоматический возврат. Этот небольшой набор образует удивительно мощный и гибкий программный аппарат.

Программирование на Прологе – программирование в терминах логики. Программы на Прологе записываются в декларативном стиле, это означает что выполнение программ Пролог — машиной происходит по принципу:

Ты скажи: » Что сделать», а я разработаю «Как это сделать». Другими словами, в отличие от императивных языков программирования, на Прологе интерпретатор сам выбирает порядок исполнения операторов в программе.

Особенно хорошо Пролог приспособлен для решения задач, в которых фигурируют объекты и отношения между ними. Примером такой задачи может служить задача, описывающая родственные отношения в семье.

На Прологе легко определить отношения, подобные отношению родитель(X,Y), что означает ИСТИНА если X является родителем Y, и ЛОЖЬ в противном случае.

Программа на языке Пролог состоит из предложений. Каждое предложение заканчивается точкой.

Аргументами отношений могут быть атомы (константные объекты) или переменные. В тексте программы названия переменных начинаются с большой буквы, а названия констант – с маленькой.

На Прологе отношения могут быть записаны в виде фактов и правил. В виде фактов записываются простейшие отношения.

Например:

human(oleg).

fruit(orange).

Правила нужны для получения новых отношений из уже известных.

Например:

ather(X,Y):-parent(X,Y),man(X).

Что означает: X является отцом Y, ЕСЛИ X родитель Y И X является

мужчиной.

Вопрос к системе формируется в виде цели, которая может содержать переменные. В этом случае Пролог-машина проверит все возможно допустимые состояния переменных и найдет те из них, при которых цель достижима.

Повторяющееся применение фактов к правилам, приводящее к новым фактам, называется прямым рассуждением (forward chaining ). При обратном рассуждении (backward chaining ) осуществляется поиск заключений (заголовков правил), соответствующих цели. Если такое заключение найдено, то в свою очередь должны быть доказаны цели, входящие в данное правило. В Прологе используется обратное рассуждение.

В Прологе поиск осуществляется в глубину. Алгоритм поиска показан на рисунке.

Здесь задействованы три списка. Первый, ПРЕДЛОЖЕНИЯ, содержит предложения. Во втором, ЦЕЛИ, находятся цели, подлежащие удовлетворению. Третий список, РЕШЕНИЯ, включает точки возврата и хранит следы предложений, применявшихся для достижения целей. Это своего рода трасса нахождения решения процедурой поиска.

Процедура ПОИСК просматривает список целей. Если он пуст, то, значит, не осталось ни одной цели, которую нужно доказать, и поиск считается успешным. В противном случае удаляется первая цель из списка ЦЕЛИ, и сканирование продолжается по списку ПРЕДЛОЖЕНИЯ в поисках подходящего предложения. Если таковое найдено, то указатель (в списке ПРЕДЛОЖЕНИЯ) на это предложение вместе с целью добавляется к списку РЕШЕНИЯ. Указатель отмечает, как далеко процедура ПОИСК продвинулась в списке ПРЕДЛОЖЕНИЯ перед нахождением нужного предложения. Затем проверяются цели выбранного предложения. Если хотя бы одна из них недостижима, указатель продвигается до следующего подходящего предложения в списке ПРЕДЛОЖЕНИЯ и его цели помещаются в список ЦЕЛИ. Такая реакция на неудачу называется возвратом. Этот новый указатель замещает прежний в списке РЕШЕНИЯ, и всякий раз, когда совершается возврат, продвигается далее по списку ПРЕДЛОЖЕНИЯ. Если указатель достигает конца списка ПРЕДЛОЖЕНИЯ, то, следовательно, в списке нет предложений, доказывающих искомые цели, и ПОИСК завершается неудачей.

Контрольный пример

Простейшая программа на языке Пролог.

man(nikolay).

man(stepan).

woman(lida).

parent(lida, stepan).

parent(nikolay, stepan).

mother(X,Y):-parent(X,Y),woman(X).

Задание к работе

1. Изобразить граф, иллюстрирующий описываемые родственные отношения.

2. Составить программу, которая описывает родственные отношения.

В качестве фактов описать унарные отношения: мужчина, женщина; и бинарные: состоят_в_браке, родитель_ребенок.

Записать правила, которые определяют следующие отношения: муж, жена, родитель, ребенок, сын, дочь, брат, сестра, дядя, тетя, бабушка, дедушка.

3. Подобрать тестовые данные, проверяющие все полученные отношения. Тестовые данные должны содержать операции «И», «ИЛИ», «НЕ».

4. Оформить отчет о проделанной работе.

Содержание отчета

1. Описание родственных отношений, представленных в лабораторной работе, в виде графа.

2. Исходные тексты программ на языке Пролог.

3. Наборы тестовых данных и результаты работы программ.

4. Перечень и анализ ошибок, допущенных при решении задачи.

5. Выводы по работе.

Методические указания к занятию № 2

Использование рекурсивных правил и структурированных данных

Цель СРСП

Научиться использовать структурированные типы данных и рекурсивные правила при решении задач.

Задание для подготовки к работе

Изучить темы «Рекурсивные правила», «Структурированные данные».

Порядок выполнения работы

1. Выполнить контрольные примеры.

2. Создать в системе программу, которая решает задачи согласно варианту.

3. Модифицировать программу CH06EX03.pro и подобрать цели иллюстрирующие структуру данных.

4. Составить отчет о проделанной работе.

Задание и методические рекомендации

Определения отношений, в которых используется само отношение, называется рекурсивным. Рекурсия – один из фундаментальных механизмов программирования на Прологе. Рекурсию можно применять для достижения такого же эффекта, какой реализуется при употреблении итеративных управляющих конструкций (циклов) в процедурных языках. Примером использования рекурсии может служить определение отношения «предок» [1, 2]. Данное отношение можно выразить с помощью двух правил. Первое правило будет определять непосредственных предков, а второе – отдаленных. Первое правило легко сформулировать через отношение «родитель»:

предок(X, Z) :- родитель(X, Z).

Аналогичным образом можно попытаться сформулировать второе правило:

предок(X, Z) :- родитель(X, Z).

предок(X, Z) :- родитель(X, Y), родитель(Y, Z).

предок(X, Z) :- родитель(X, Y1), родитель(Y1, Y2), родитель(Y2, Z).

Подобное описание отношения будет работать только в определенных пределах, то есть обнаруживать предков лишь до определенной глубины, поскольку длина цепочки людей между предком и потомком ограничена длиной предложений в определении отношения.

Подобные отношения целесообразно описывать с помощью рекурсии. Правило будет выглядеть следующим образом:

Для всех X и Z,

X – предок Z, если

существует Y, такой, что

X – родитель Y и

Y – предок Z.

или на языке Пролог:

предок(X, Z) :- родитель(X, Y), предок(Y, Z).

Таким образом, определение отношения «предок» будет выглядеть следующим образом:

предок(X, Z) :- родитель(X, Z).

предок(X, Z) :- родитель(X, Y), предок(Y, Z).

При описании рекурсивных правил следует соблюдать осторожность во избежание зацикливания рекурсии. Для этого любое рекурсивное определение отношения должно включать по крайней мере два правила:

1) нерекурсивное правило, определяющее исходный вид отношения, т.е. вид отношения в момент прекращения рекурсии;

2) рекурсивное правило – первая подцель, располагающаяся в теле этого правила, вырабатывает новые значения аргументов. Далее размещается рекурсивная подцель, в которой используются новые значения аргументов

В приведенном выше определении отношения «предок» первая фраза определяет исходный вид этого отношения. Как только она станет истинной, рекурсия прекратится. Вторая фраза – это рекурсивное правило. При каждом вызове данное правило поднимается на одно поколение вверх. Подцель «родитель(X, Y)» вырабатывает значение переменной Y, а в рекурсивной подцели «предок(Y, Z)» используется этот новый аргумент.

Структурные объекты (или структуры) – это объекты, которые состоят из нескольких компонент, которые, в свою очередь, также могут быть структурами. Структуры в языке Пролог аналогичны записям в Паскале или структурам в Си. Структурные объекты в Прологе определяются функтором и аргументами. Например, для представления даты, состоящей из трех компонент (день, месяц, год), можно воспользоваться определением функтора «дата» с тремя аргументами:

date (11, january, 1978).

Произвольный день января 1978 года можно представить структурой, содержащей переменную:

date (Day, january, 1978).

Использование вложенных структур иллюстрирует следующий пример:

human(sergei, ivanov, date(10, may, 1975)).

human(ivan, petrov, date(15, october, 1969)).

Для удобства взаимодействия с такой базой данных можно описать запросы, например:

human(FirstName, LastName, _). % запрос, перечисляющий всех людей из базы данных

human (FirstName, LastName, date(_, _, 1975). % все люди, родившиеся в 1975 году

birthday(human(_, _, Date), Date). % запрос, позволяющий найти человека по указанной дате рождения.

Контрольные примеры

Пример 1. Вычисление факториала

factorial(X, _) :- X<0,! ,fail.

factorial (0, 1) :- !.

factorial(N, Fact) :- N1=N-1, factorial(N1, Fact1), Fact=N*Fact1.

Пример 2.Числа Фибоначчи:

F(1,1) :- !.

F(2,1) :- !.

F(I,R) :- I>2, I1=I-1, I2=I-2, F(I1,M), F(I2,N), R=N+M.

Задание к работе

1. Выполнить задачи согласно варианту.

2. Подобрать тестовые данные и оформить отчет.

Варианты заданий

1. Возведение в степень как повторяющееся умножение.

2. Возведение в степень как повторяющееся сложение.

3. Рекурсивное определение остатка от деления (mod).

4. Рекурсивное определение деления нацело (div).

5. Алгоритм Евклида.

6. Функция Аккермана

Ak(0,N) = N + 1

Ak(M,0) = Ak(M-1,1)

Ak(M,N) = Ak(M-1),Ak(M,N-1)

7. Наибольший общий делитель двух чисел.

8. Наибольший общий делитель последовательности чисел.

9. Наименьшее общее кратное двух чисел.

10. Наименьшее общее кратное последовательности чисел.

11. Сложение и вычитание через сложение/вычитание единицы.

12. Нахождение всех простых чисел, не превышающих заданное число.

13. .

14. .

15. .

16. Определить, является ли заданное число числом Фибоначчи.

17. Нахождение чисел Фибоначчи, не превышающих заданное число.

18. Вычисление факториала (ускоренный алгоритм).

19. Вычисление n -го члена арифметической прогрессии, у которой первый член равен 1, а разность 2.

20. Вычисление n -го члена геометрической прогрессии, у которой первый член равен 2, а знаменатель равен 4

21. Сумма натуральных чисел от 1 до n.

22. Сумма всех двузначных чисел, кратных трем.

23. Сумма всех трехзначных чисел, не делящихся ни на 5, ни на 7.

24. Вычислить сумму n первых членов ряда:

1 + 1/2 + 1/3 +…

25. Вычислить сумму n первых членов ряда:

4 — 4/3 + 4/5 — 4/7 + 4/9 — … + (-1)^(n-1) × 4 / (2 × n — 1) + …

26. Построить рекурсивную функцию для вычисления n -го члена последовательности, в которой каждый следующий член равен сумме n -2 -го и n -3 -го. Первые 3 члена равны соответственно 1, 2, 3.

1 2 3 3 5 6 8 11

27. Построить рекурсивную функция для вычисления n -го члена последовательности, в которой каждый четный член равен сумме двух предыдущих четных, а нечетный равен сумме двух предыдущих нечетных. Первые четыре члена равны соответственно 1, 2, 3, 4 .

1 2 3 4 4 6 7 10 11 16 18 …

28. Построить рекурсивную функцию для вычисления n -го члена последовательности, в которой каждый следующий

29. четный член равен произведению двух предыдущих, а каждый следующий нечетный член равен сумме двух предыдущих, а первые 2 члена равны соответственно 1 и 2.

1 2 3 6 9 54 63 …

30. Построить рекурсивную функцию для вычисления n -го члена последовательности, в которой каждый следующий член равен произведению двух предыдущих, а первые 2 члена равны соответственно 1 и 2.

1 2 2 4 8 32 …

31. Построить рекурсивную функцию для вычисления n -го члена последовательности, в которой первый член равен 0, второй 1, третий 2, а каждый следующий равен сумме трех предыдущих.

0 1 2 3 6 11 ….

Содержание отчета

1. Исходные тексты программ на языке Пролог.

2. Наборы тестовых данных и результаты работы программ.

3. Перечень и анализ ошибок.

4. Выводы по работе.

Методические указания к занятию № 3

Работа со списками

Цель СРСП

Ознакомиться с реализацией структуры данных типа список в языке Пролог и методами их обработки.

Задание для подготовки к работе

Изучить лекции по теме «Списки».

Порядок выполнения работы

1. Выполнить контрольные примеры.

2. Создать программу на языке Пролог, которая решает задачи согласно варианту.

3. Составить отчет о проделанной работе.

Задание и методические рекомендации

Список — это простая структура данных, широко используемая в нечисловом программировании. Список либо пуст, либо состоит из двух частей: головы и хвоста. Голова списка является атомом, а хвост, в свою очередь, сам является списком. Заметим, что список в Прологе – это частный случай двоичного дерева.

Контрольный пример

Создание списка всех натуральных чисел не превосходящих заданного.

create([],0).

create([X|T],X):-X>0, X1=X-1, create(T,X1).

Задание к работе

1. Реализовать набор функций для обработки списков, используя возможности языка:

— Добавление элемента к списку.

— Удаление элемента из списка.

— Конкатенация списков.

— Определение длины списка.

— Выделение подсписка.

2. Решить дополнительные задачи согласно варианту, используя построенные функции.

3. Подобрать тестовые данные и оформить отчет.

Варианты заданий

1. Решить следующие задачи:

а) проверить является ли список палиндромом;

б) упорядочить список методом вставки;

в) добавить к каждому элементу списка 1;

г) выделить из списка подсписки положительных и отрицательных чисел.

2. Решить следующие задачи:

а) добавить элемент в i -ю позицию списка;

б) подсчитать сумму всех элементов списка;

в) инвертировать список;

г) по паре чисел выдать список натуральных чисел, находящихся между числами этой пары на числовой оси.

3. Решить следующие задачи:

а) удалить из списка все повторяющиеся подсписки;

б) подсчитать количество положительных чисел в списке;

в) подсчитать сумму положительных и произведение отрицательных элементов списка;

г) подсчитать число повторяющихся элементов списка.

4. Решить следующие задачи:

а) удвоить элемент списка, если он положительный и утроить, если он отрицательный;

б) упорядочить список по убыванию с помощью сортировки (не вставкой);

в) объединить три списка;

г) выделить подсписки, содержащие букву «а» и объединить их.

5. Решить следующие задачи:

а) добавить элемент в i -ю позицию списка;

б) подсчитать сумму целых чисел в списке;

в) выделить из списка подсписки положительных и отрицательных чисел;

г) упорядочить список по возрастанию.

6. Решить следующие задачи:

а) составить список, состоящий из натуральных чисел, лежащих на числовой оси между двумя заданными;

б) подсчитать количество отрицательных, положительных и нулевых элементов списка;

в) инвертировать список;

г) утроить список.

7. Решить следующие задачи:

а) удалить из списка заданный подсписок;

б) упорядочить список по убыванию;

в) заменить каждый элемент списка, состоящий из символов, на следующий символ алфавита;

г) удалить повторяющиеся элементы в списке.

8. Решить следующие задачи:

а) упорядочить список по возрастанию;

б) подсчитать в списке количество отрицательных, положительных и

нулевых элементов;

в) инвертировать список;

г) отнять от каждого элемента списка 1.

9. Решить следующие задачи:

а) выделить из списка буквы и числа;

б) проверить список на симметричность;

в) определить количество уровней вложенности списка;

г) найти сумму четных элементов списка.

10. Решить следующие задачи:

а) инвертировать список на всех уровнях вложенности;

б) найти суммы всех подряд идущих пар чисел в списке;

в) определить длину списка;

г) найти сумму нечетных элементов списка.

11. Решить следующие задачи:

а) добавить подсписок в указанную позицию;

б) инвертировать список;

в) удвоить значения положительных элементов списка и утроить значения его отрицательных элементов;

г) подсчитать число элементов списка больших 10.

12. Решить следующие задачи:

а) удаление подсписков указанной глубины;

б) выдать подсписок, компоненты которого принадлежат заданному

интервалу;

в) выделить из списка все элементы, которые делятся на 2 и на 3;

г) проверить список на симметричность.

13. Решить следующие задачи:

а) инвертировать список;

б) подсчитать сумму положительных элементов списка;

в) выделить положительные, отрицательные и нулевые элементы списка;

г) объединить 3 списка.

14. Решить следующие задачи:

а) упорядочить список по возрастанию методом простой вставки;

б) определить кратность вхождения подсписка в список;

в) подсчитать среднее значение списка;

г) разбить список, состоящий из натуральных чисел, на два подсписка, включив в первый список числа, принадлежащие указанному интервалу, а во второй – все остальные.

Содержание отчета

1. Исходные тексты программ на языке Пролог.

2. Наборы тестовых данных и результаты работы программ.

3. Перечень и анализ ошибок.

4. Выводы по работе.

Методические указания к занятию № 4.

Бинарные деревья

2.1 Цель СРСП

1. Научиться описывать рекурсивные типы данных.

2. Выработать навыки представления структур в виде дерева.

Порядок выполнения работы

1. Решить задачу соответствующего варианта.

2. Подобрать тестовые данные и протестировать программу на компьютере.

3. Составить отчет о проделанной работе.

Задание и методические рекомендации

Типы данных являются рекурсивными, если они допускают, чтобы в его структуре данных была рекурсия.

Примером рекурсивного типа данных является бинарное дерево. Бинарное дерево либо пусто, либо состоит из следующих трех частей:

— корень;

— левое поддерево;

— правое поддерево.

Где левое и правое поддеревья сами являются бинарными деревьями. Таким образом, рекурсивность бинарного дерева заложена уже в его определении.

Бинарное дерево упорядочено, если в нем все вершины левого поддерева меньше корня, все вершины правого поддерева больше корня, и оба поддерева также упорядочены. Такое дерево называется бинарным справочником. Преимущество упорядочивания состоит в том, что для поиска некоторого объекта в бинарном справочнике достаточно просмотреть не более одного поддерева.

Стоит заметить, что поиск в двоичном справочнике наиболее эффективен для сбалансированного дерева, то есть дерева, в котором два поддерева содержат примерно равное количество элементов. Если же дерево полностью разбалансировано, то поиск в нем так же неэффективен, как и поиск в списке.

Опишем предикаты для создания и модификации бинарного дерева. Бинарное дерево задается с помощью функтора

tree (K, LeftT, RightT),

где К – элемент, находящийся в вершине; LeftT и RightT – левое и правое поддерево соответственно.

create_tree (A, tree(A, empty, empty)). % создание дерева

insert_left (X, tree(A, _, B), tree(A, X, B)). % включение элемента данных A, как левого поддерева B

insert_righ t(X, tree(A, B, _), tree(A, B, X)). % включение элемента данных A, как правого поддерева B

Для обхода бинарного дерева «сверху вниз» опишем предикат:

up_to_down (tree(X, LTr, RTr), Xs) :- up_to_down(Ltr, Ls), up_to_down(RTr, Rs), append([X|Ls], Rs, Xs).

up_to_down (empty, []).

append – это процедура append(LeftList, RightList, ListRes), где ListRes является результатом слияния списков LeftList, RightList.

Аналогичным образом можно описать процедуру обхода дерева «снизу вверх», «слева направо».

Контрольный пример

Фрагмент программы печатает все элементы, проходя его «в глубину».

show_tree(nil).

show_tree(tree(X,Left,Right)):-write(X),show_tree(Left), show_tree(Right).

Задание к работе

1. Составить программу, которая решает задачи соответствующего варианта.

2. Предусмотреть в программе возможности автоматического ввода/вывода деревьев.

3. Подобрать тестовые данные, проверяющие работу программы.

4. Провести анализ ошибок и полученных результатов, составить отчет о проделанной работе.

Варианты заданий

1. Подсчитать длину максимального пути и выдать его трассировку.

2. Выдать метки всех вершин с их кратностями.

3. Построить деревянное покрытие графа.

4. Выделить метку вершины дерева, имеющую наибольшее число вхождений.

5. В указанном ярусе дерева добавить вершину с указанной меткой.

6. Составить программу, реализующую сортировку линейного числового списка на основе бинарного отсортированного дерева.

7. Проверить дерево на изоморфизм.

8. Для связного графа построить деревянное покрытие, начиная с указанной вершины.

9. Выделить в дереве все поддеревья с указанной меткой.

10. Реализовать обход дерева в ширину с выдачей меток.

11. Удалить вершину с указанной меткой, в случае отсутствия указанной метки выдать сообщение о невозможности удаления.

12. Реализовать обход дерева в глубину с выдачей меток.

13. Реализовать поиск в дереве данного поддерева.

14. Подсчитать количество вхождений в дерево данной метки.

15. Выделить в дереве максимальное поддерево с заданной меткой.

16. Подсчитать количество вершин дерева. Выдать наиболее длинный путь дерева.

17. Подсчитать в дереве количество совпадающих вершин.

18. Выдать элемент бинарного дерева, который имеет в нем наибольшее число вхождений.

19. Сравнить два дерева на изоморфизм.

20. Построить дерево по алгебраическому выражению.

Содержание отчета

1. Исходные тексты программ на языке Пролог.

2. Наборы тестовых данных и результаты работы программ.

3. Перечень и анализ ошибок.

4. Выводы по работе.

Методические указания к занятию №5.

Работа с динамическими базами данных

Цель СРСП

Ознакомиться с реализацией динамических баз данных в языке Пролог.

Задание для подготовки к работе

Изучить лекционный материал.

Порядок выполнения работы

1. Решить задачу соответствующего варианта.

2. Подобрать тестовые данные и протестировать программу на компьютере.

3. Составить отчет о проделанной работе.

Задание и методические рекомендации

Реляционная модель данных предполагает, что база данных – это есть описание некоторого множества отношений. Пролог-программу можно рассматривать как такую базу данных, здесь отношения между данными представлены в виде фактов и правил. В Прологе есть специальные средства для модифицирования этой базы данных, то есть добавлять и удалять новые отношения из файла. Для этих целей служат встроенные предикаты [1, 5]:

consult(F) – все предложения, содержащиеся в файле будут использоваться Пролог-машиной для достижения целей.

reconsult(F ) – если в файле есть предложения, касающиеся отношений, которые уже были определены ранее, старые отношения заменяются на новые из файла.

assert(C) – добавляет предложение C из базы данных.

retract(C) – удаляет предложение C из базы данных.

asserta(C) – помещает предложение C в начале базы данных.

assertz(C) – помещает предложение C в конце базы данных.

see(F) – делает файл F текущим входным потоком.

tell(F) – файл становиться текущим выходным потоком.

seen – закрывает текущий входной поток.

told – закрывает текущий выходной поток.

Контрольный пример

Программа добавляет и удаляет из базы данных новый факт.

add :- write(‘Введите имя мужчины: ‘),

read_string(S),

assertz(man(S)).

out :- write(‘Список имен мужчин:n’),

man(S),write(S),nl.

del :- write(‘Введите имя мужчины: ‘),

read_string(S),

retractall(man(S)).

main :- consult(‘db.pro’),add,out,del,out.

Файл db.pro первоначально содержит следующие факты:

man(oleg).

woman(zina).

man(alexandr).

man(petr).

Задание к работе

1. Составить программу, которая решает задачу соответствующего варианта.

2. Подобрать тестовые данные, проверяющие работу программы.

3. Провести анализ ошибок и полученных результатов, составить отчет о проделанной работе.

Содержание отчета

1. Исходные тексты программ на языке Пролог.

2. Наборы тестовых данных и результаты работы программ.

3. Перечень и анализ ошибок.

4. Выводы по работе.

Методические указания к занятию №6

Использование возможностей логического сервера AMZI! Prolog в среде Delphi

Цель работы

1. Научиться использовать Пролог в Delphi приложениях.

2. Выработать навыки использования Пролога в DELPHI приложениях.

Задание для подготовки к работе

Изучить материал по теме «Компонент LSEngine»

Порядок выполнения работы

1. Решить задачу соответствующего варианта.

2. Подобрать тестовые данные и протестировать программу на компьютере.

3. Составить отчет о проделанной работе.

Задание и методические рекомендации

Amzi! Prolog не предоставляет достаточно удобного интерфейса для работы с базой данных. Но возможности языка Amzi! Prolog можно использовать и в других языках и средах программирования, например Borland Delphi. В состав пакета Amzi! Prolog входит компонент, написанный для использования в Delphi (LSEngine). С помощью свойств и методов этого компонента разработчик приложения может производить запросы к откомпилированной базе данных Пролога.

Для работы с базой данных на Прологе в среде Delphi данный компонент необходимо поместить на форму приложения.

Этот компонент содержит большое количество методов, позволяющих производить запросы, модифицировать динамическую базу данных, работать с потоками и т.п. Ниже приведены часто используемые процедуры и функции для работы с компонентом LSEngine.

Процедуры для подключения Пролога к приложению

procedure Init(xplname: String);– инициализация базы;

procedure InitLS(xplname: String); – инициализация базы;

procedure InitLSXP(p: pointer );– инициализация базы;

procedure InitLSX; – инициализация базы;

procedure AddLSX(lsxname: String); – добавление базы;

procedure AddPred(pname: String; parity: TArity; pfunc: TExtPred); – добавление предиката;

procedure InitPreds(PIptr: TPredInitPtr);– инициализация предиката;

procedure Load(xplname: String );– чтение базы из файла;

procedure LoadXPL(xplname: String);– чтение базы из файла;

function Main : Boolean ;– доказательство главной цели;

procedure Reset ;– сброс базы;

procedure Close ;– закрытие базы;

procedure CloseLS ;– закрытие базы.

Функции и параметры предикатов

procedure GetParm(n: integer; dt: TDType; p: pointer);– получение параметра;

function GetPStrParm(n: integer): string;– получение строкового параметра;

function GetIntParm(n: integer): integer;– получение целого параметра;

function GetLongParm(n: integer): longint;– получение параметра типа длинное целое;

function GetShortParm(n: integer): longint;– получение параметра типа короткое целое;

function GetFloatParm(n: integer): single;– получение параметра вещественного типа;

function GetParmType(n: integer): TPType;– получение типа параметра;

function StrParmLen(n: integer): integer;– получение длины параметра;

function UnifyParm(n: integer; dt: TDType; p: pointer ): Boolean;– унификация параметра;

function UnifyPStrParm(n: integer; s: string): Boolean;– унификация строкового параметра;

function UnifyAtomParm(n: integer; s: string): Boolean ;– унификация параметра типа атом;

function UnifyIntParm(n: integer; i: integer): Boolean ;– унификация параметра целого типа;

function UnifyLongParm(n: integer; i: longint): Boolean;– унификация параметра типа длинное целое;

function UnifyShortParm(n: integer; i: longint): Boolean;– унификация параметра типа короткое целое;

function UnifyFloatParm(n: integer; f: single): Boolean;– унификация параметра вещественного типа.

Вызов Пролога из Delphi

function Exec(var tp: TTerm): Boolean;– выполнение доказательства;

function ExecStr(var tp: TTerm; s: PChar): Boolean;– выполнение доказательства, записанного в строке;

function ExecPStr(var tp: TTerm; s: string): Boolean;– выполнение доказательства, записанного в строке;

function Call(var tp: TTerm ): Boolean;– вызов терма;

function CallStr(var tp: TTerm; s: PChar ): Boolean;– выполнение терма, записанного в строке;

function CallPStr(var tp: TTerm; s: string): Boolean;– выполнение терма, записанного в строке;

function Red o: Boolean;– восстановление;

procedure ClearCall ;– очистка стека вызовов.

Добавление и удаление фактов из динамической базы данных

procedure Asserta(t: TTerm);– выполнение предиката Asserta;

procedure Assertz(t: TTerm);– выполнение предиката Assertz;

procedure Retract(t: TTerm);– выполнение предиката Retract;

procedure AssertaStr(s: PChar);– выполнение предиката Asserta над строковой записью;

procedure AssertzStr(s: PChar);– выполнение предиката Assertz над строковой записью;

procedure RetractStr(s: PChar);– выполнение предиката Retract над строковой записью;

procedure AssertaPStr(s: string);– выполнение предиката Asserta над строковой записью;

procedure AssertzPStr(s: string);– выполнение предиката Assertz над строковой записью;

procedure RetractPStr(s: string);– выполнение предиката Retract над строковой записью.

Преобразование строк и термов

procedure TermToStr(t: TTerm; s: PChar; n: integer);– преобразование терма в строку;

procedure TermToStrQ(t: TTerm; s: PChar; n: integer);– преобразование терма в кодовую строку;

procedure StrToTerm(var tp: TTerm; s: PChar);– преобразование строки в терм;

function TermToPStr(t: TTerm): string;– преобразование терма в строку;

function TermToPStrQ(t: TTerm): string;– преобразование терма в кодовую строку;

procedure PStrToTerm(var tp: TTerm; s: string);– преобразование строки в терм.

Создание типов Пролога

procedure MakeAtom(var tp: TTerm; s: string);– создание атома;

procedure MakeStr(var tp: TTerm; s: PChar);– создание строкового типа;

procedure MakePStr(var tp: TTerm; s: string);– создание строкового типа;

procedure MakeInt(var tp: TTerm; i: longint);– создание целого типа;

procedure MakeFloat(var tp: TTerm; f: Single);– создание вещественного типа;

procedure MakeAddr(var tp: TTerm; p: pointer);– создание адреса.

Получение значения термов Пролога

function GetTermType(t: TTerm): TPType;– получение типа терма;

procedure GetTerm(t: TTerm; dt: TDType; p: pointer);– получение терма;

function GetPStrTerm(t: TTerm): string;– получение имени терма;

function GetIntTerm(t: TTerm): integer;– получение значения целого терма;

function GetLongTerm(t: TTerm): longint;– получение значения терма типа длинное целое;

function GetShortTerm(t: TTerm): longint;– получение значения терма типа короткое целое;

function GetFloatTerm(t: TTerm): single;– получение значения терма вещественного типа.

Работа с функторами

procedure GetFA(t: TTerm; var s: string; var ap: TArity);– получение арности функтора;

function GetFunctor(t: TTerm): string;– получение функтора;

function GetArity(t: TTerm): integer;– получение арности;

procedure MakeFA(var tp: TTerm; s: string; a: TArity);– создание арности функтора;

function UnifyArg(var tp: TTerm; n: integer; dt: TDType; p: pointer): Boolean;– унификация арности функтора;

function UnifyPStrArg(var tp: TTerm; n: integer; s: string): Boolean;– унификация арности функтора;

function UnifyAtomArg(var tp: TTerm; n: integer; s: string): Boolean;– унификация аргументов;

function UnifyIntArg(var tp: TTerm; n: integer; i: integer): Boolean;– унификация целого аргумента;

function UnifyLongArg(var tp: TTerm; n: integer; i: longint): Boolean;– унификация аргумента типа длинное целое;

function UnifyShortArg(var tp: TTerm; n: integer; i: longint): Boolean;– унификация аргумента типа короткое целое;

function UnifyFloatArg(var tp: TTerm; n: integer; f: single): Boolean;– унификация аргумента вещественного типа;

procedure GetArg(t: TTerm; n: integer; dt: TDType; p: pointer);– получение аргумента;

function GetPStrArg(t: TTerm; n: integer): string;– получение строкового аргумента;

function GetIntArg(t: TTerm; n: integer): integer;– получение целочисленного аргумента;

function GetLongArg(t: TTerm; n: integer): longint;– получение аргумента типа длинное целое;

function GetShortArg(t: TTerm; n: integer): longint;– получение аргумента типа короткое целое;

function GetFloatArg(t: TTerm; n: integer): single;– получение аргумента вещественного типа;

function GetArgType(t: TTerm; n: integer): TPType;– получение типа аргумента;

function StrArgLen(t: TTerm; i: integer): integer;– получение длины строкового аргумента;

function Unify(t1: TTerm; t2: TTerm): Boolean;– выполнение унификации.

Работа со списком

procedure MakeList(var tp: TTerm);– создание списка;

procedure PushList(var tp: TTerm; t: TTerm);– помещение элемента в список;

function PopList(var tp: TTerm; dt: TDType; p: pointer): TRC;– извлечение элемента из списка;

function PopPStrList(var tp: TTerm; var s: string): TRC;– извлечение строкового элемента из списка;

function PopIntList(var tp: TTerm; var i: integer): TRC;– извлечение целочисленного элемента из списка;

function PopLongList(var tp: TTerm; var i: longint): TRC;– извлечение элемента типа длинное целое из списка;

function PopShortList(var tp: TTerm; var i: longint): TRC;– извлечение элемента типа короткое целое из списка;

function PopFloatList(var tp: TTerm; var f: single): TRC;– извлечение элемента вещественного типа.

Работа с потоками

procedure SetStream(st: TPStream; i: integer);– открытие потока;

function GetStream(st: TPStream): integer;– получение потока;

procedure SetInput(pfunc1: TGetC; pfunc2: TUngetC);– установка вводного потока;

procedure SetOutput(pfunc1: TPutC; pfunc2: TPutS);– установка выводного потока;

Получение версии языка

function GetPVersion: string;– получение версии языка.

Обработка ошибок

procedure ErrMsg(s: PChar);– сообщение об ошибке;

function ErrPMsg: string;– сообщение об ошибке;

procedure ErrRaise(s: string);– защищенный блок;

procedure ErrReadBuf(var i: LongInt; s: PChar);– чтение буфера ошибки.

Контрольный пример

Ниже приведён текст модуля, производящего запросы к базе данных.

unit lab6Unit;

interface

uses

Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs,

Amzi, StdCtrls, Buttons;

type

TForm1 = class(TForm)

LSEngine: TLSEngine;

OutPut: TListBox;

GroupBox1: TGroupBox;

BitBtn1: TBitBtn;

Label1: TLabel;

Label2: TLabel;

ComboBox1: TComboBox;

procedure FormCreate(Sender: TObject);

procedure FormClose(Sender: TObject; var Action: TCloseAction);

procedure BitBtn1Click(Sender: TObject);

private

{ Private declarations }

t: TTerm;

public

{ Public declarations }

end;

var

Form1: TForm1;

implementation

{$R *.DFM}

procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);

begin

try

LSEngine.InitLS(‘lab6’);

LSEngine.LoadXPL(‘lab6’);

LSEngine.Main;

except

showmessage(‘База не загружена’);

end;

end;

procedure TForm1.FormClose(Sender: TObject; var Action: TCloseAction);

begin

try

LSEngine.CloseLS;

except

showmessage(‘База не закрыта’);

end;

end;

procedure TForm1.BitBtn1Click(Sender: TObject);

var

tf:boolean;

begin

Output.items.Clear;

tf := LSEngine.CallPStr(t, ComboBox1.Text);

while tf do

begin

if LSEngine.GetArity(t)=1 then Output.items.add(LSEngine.GetPStrArg(t, 1)+’ is ‘+LSEngine.GetFunctor(t))

else Output.items.add(LSEngine.GetPStrArg(t, 1)+’ is ‘+LSEngine.GetFunctor(t)+’ of ‘+LSEngine.GetPStrArg(t, 2));

tf := LSEngine.Redo;

end;

end;

end.

Задание к работе

1. Составить программу, которая отображает все данные лабораторной работы № 1 на форме DELPHI приложения.

2. Подобрать тестовые данные, проверяющие работу программы.

3. Провести анализ ошибок и полученных результатов, составить отчет о проделанной работе.

Содержание отчета

1. Исходные тексты программ на языке Пролог и Object Pascal (Delphi).

2. Наборы тестовых данных и результаты работы программ.

3. Перечень и анализ ошибок.

4. Выводы по работе.

МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

СОДЕРЖАНИЕ

Тема 1: Основные понятия логики. Правильная постановка целей

Тема 2: Элементы формальной логики для управления техническими устройствами

Тема 3: Программирование на языке Prolog. Синтаксис и Рекурсия на Prolog

Тема 4: Построение семантической сети на основе фрагмента текста

Тема 5: Создание фрейма — визуального образа

Тема 6: Создание не визуального фрейма

Тема 1: Основные понятия логики. Правильная постановка целей

Цель работы: выработать у обучаемого навыки правильного выделения целей системы, ее декомпозиции и поиска возможных (как можно больше) путей ее достижения.

Содержание работы: цель, дерево целей, декомпозиция целей; факты и правила; прямая и обратная цепочка рассуждений

Постановка задачи примером. Одно из возможных определений интеллектуальной программы — это компьютерная программа, управляемая целями, а не данными. При разработке такой программы в первую очередь следует думать не об алгоритме, а о целях, которые данная программа должна достигать.

Цель системы можно понять неправильно, либо правильно, но неточно. Умение правильно и точно определять цели, достигаемые при применении интеллектуальной программы — одно из базовых умений специалиста по ИИ.

Разделы и темы для самостоятельного изучения	Виды и содержание самостоятельной работы
Правильная постановка целей	Задания: Выделить цель, дерево целей, выполнить декомпозицию целей; определить факты и правила; прямую и обратную цепочку рассуждений в следующих задачах: 1. Как добраться на работу вовремя. 2. Как сделать салат. 3. Как узнать, хочет ли кошка есть. 4. Тест: знаете ли вы английскую грамматику? 5. Загадка: «угадай животное» (птица, зверь или рыба). 6. Как получить диплом специалиста.

Методические рекомендации к выполнению:

Одно из возможных определений интеллектуальной программы — это компьютерная программа, управляемая целями, а не данными. При разработке такой программы в первую очередь следует думать не об алгоритме, а о целях, которые данная программа должна достигать.

Цель системы можно понять неправильно, либо правильно, но неточно. Позтому при решении задачи необходиммо придерживаться следующего порядка действий:

— Определение цели

— Уточнение цели

— Декомпозиция уточненной цели, построение дерева целей системы с указанием степени достижения цели

Возможны нескольнесколько правильных вариантов декомпозиции, различающихся количеством и порядком следования подцелей, т. е. экономичностью модели.

Пример выполнения задания:

«Создать компьютерную программу, которая оценит, умеет ли ребенок считать».

При построении дерева целей можно использовать, по крайней мере, две различные стратегии, основанные на рассуждениях вида:

1) что нужно сделать, чтобы получить заданный результат;

2) что получится, если я поступлю «вот так».

Первая хороша тем, что позволяет относительно быстро наметить план действий, приводящий к достижению поставленной цели.

Например, «для того, чтобы достать высоко висящий предмет, следует подпрыгнуть и схватить, а при неудаче — подставить ящик, подпрыгнуть и схватить». При таком подходе мы как бы «обслуживаем заданную цель», поясняем, какими путями она точно могла бы быть достигнута, идем от цели к фактам. Варианты, которые мы генерируем, обладают различной экономичностью. Некоторые из них приводят к цели за малое число «сложных» шагов, другие требуют много «простых» шагов.

Например, получить диплом можно «экстерном» или обучаясь на протяжении 5 лет.

Преимущество второй стратегии в том, что, проанализировав каждое из возможных действий, можно выработать оптимальную последовательность действий (например, самую короткую). Пример:

«если я подпрыгну, то, возможно, схвачу высоко висящий предмет»,

«если я встану на ящик, то точно смогу достать выше, подпрыгнув».

Перебирая такие последовательности, мы рано или поздно найдем ту, которая приводит к поставленной цели. Здесь мы идем от фактов к цели.

Первую стратегию называют нисходящей или, что тоже самое, «обратной цепочкой рассуждений», вторую — восходящей или прямой.

Прямая цепочка не обязательно приводит к достижению поставленной цели. В общем случае два дерева целей, про которые известно, что они оба приводят к достижению поставленной цели, но получены на основе разных стратегий, различны.

Дерево целей может быть получено методом «встречной волны», когда анализируются противоречия между результатами обратной и прямой волны. Такое дерево обеспечивает оптимальный путь достижения цели.

Контроль выполнения работы:

1. В отчете отразить последовательность разработки программы:

1) определения целей;

2) определения фактов, имеющих отношение к этим целям (важно, чтобы факты исчерпывающе соответствовали своей цели), например при проверке «знает ли ребенок правила сложения» следует проверить знание сложения с «О», с «1», без переноса разряда, с переносом разряда);

3) получение данных, соответствующих фактам, характеристик для заданной ситуации или объекта;

4) оценки данных, используя правила и механизм вывода.

Литература:

1. Братко И. Программирование на языке Пролог для искусственного интеллекта: Пер. с англ. – М.: Мир, 1990. – 560с.

2. Смолин Д.В. «Введение в искусственный интеллект», М.: Изд. Академия, 2005 г.

3. Адаменко А.Н., Кучуков А.М. Логическое программирование и Visual Prolog. – СПб.: БХВ-Петербург, 2003.

4. Девятков В.В. Системы искусственного интеллекта. — М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001.

5. Новицкая Ю.В. Основы логического и функционального программирования (учебное пособие). – ermak.cs.nstu.ru/flp/

Тема: Элементы формальной логики для управления техническими устройствами

Цель работы: выработать у обучаемых навыки записи задач в виде уравнений математической логики, продемонстрировать достоинства и недостатки такого метода управления техническими устройствами.

Содержание работы: анализ задачи (выделение сущностей и отношений), преобразования формул к удобному виду (ДНФ и др.). Оценка вычислительных затрат на всю систему уравнений и на каждое уравнение в частности и установление оптимального в некотором смысле порядка следования переменных в уравнении и уравнений в системе.

Разделы и темы для самостоятельного изучения

Виды и содержание самостоятельной работы

Элементы формальной логики для управления техническими устройствами

Написать программу на заданную тему. 1. Интеллектуальный лифт. При примерно одновременном нажатии кнопок вызова с разных этажей направляется сначала к ближайшему этажу. 2. Диагностика заболеваний у собаки (на основе приведенного фрагмента текста). 3. Интеллектуальный выключатель света. Посетитель гостиницы идет по этажам. Свет включается перед ним и выключается после того, как посетитель прошел этаж. 4. Классификации (животные, книги, произвольные)

Методические рекомендации к выполнению:

Одно из возможных определений интеллектуальной программы — это компьютерная программа, управляемая целями, а не данными. При разработке такой программы в первую очередь следует думать не об алгоритме, а о целях, которые данная программа должна достигать.

Цель системы можно понять неправильно, либо правильно, но неточно. Позтому при решении задачи необходиммо придерживаться следующего порядка действий:

— Определение цели

— Уточнение цели

— Декомпозиция уточненной цели, построение дерева целей системы с указанием степени достижения цели

Некоторые типичные трудности. 1. Построение формул, образующих циклы в определении. 2. Неспособность выделять сущности, заданные неявно.

Контроль выполнения работы:

Возможны 2 формы защиты работы:

1. без применения ЭВМ. Форма сдачи — отчет.

2. написание программы на Prolog

Литература:

6. Братко И. Программирование на языке Пролог для искусственного интеллекта: Пер. с англ. – М.: Мир, 1990. – 560с.

7. Смолин Д.В. «Введение в искусственный интеллект», М.: Изд. Академия, 2005 г.

8. Адаменко А.Н., Кучуков А.М. Логическое программирование и Visual Prolog. – СПб.: БХВ-Петербург, 2003.

9. Девятков В.В. Системы искусственного интеллекта. — М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001.

10. Новицкая Ю.В. Основы логического и функционального программирования (учебное пособие). – ermak.cs.nstu.ru/flp/

Тема: Программирование на языке Prolog. Синтаксис и Рекурсия на Prolog

Цель работы: Выработать у обучаемого навыки графического описания задачи в виде дерева. Отработать практические вопросы поиска на графе. Получить навыки написания рекурсивных программ. Изучить основные синтаксические конструкции языка. Получить практическое представление о работе конечных автоматов.

Содержание работы: Анализ задачи, построение дерева и выбор оптимальной стратегии перебора. Прямая и обратная цепочки рассуждений.

Разделы и темы для самостоятельного изучения

Виды и содержание самостоятельной работы

Программирование на языке Prolog

Задания: Написать программу. 1. Найти выход из квадратного лабиринта (начальная точка задана). 2. Проверить, является ли некоторое выражение допустимым с точки зрения некоторой грамматики. 3. Классификация (дихотомия). 4. Электронный консультант «Какую модель ЭВМ купить?» Синтаксис и Рекурсия на Prolog: 1. Вывести на экран целые числа в порядке убывания от заданного. 2. Вычислить факториал заданного числа. 3. Вывести на экран целые числа в порядке убывания от заданного 4. до заданного. 5. Возвести число в степень на Prolog. 6. Вычислить арифметическую прогрессию. 7. Задача повышенной трудности «Волк, Коза, Капуста, Фермер».

Контроль выполнения работы:

Возможны 2 формы защиты работы:

1. без применения ЭВМ. Форма сдачи — отчет.

2. написание программы на Prolog

Литература:

1. Братко И. Программирование на языке Пролог для искусственного интеллекта: Пер. с англ. – М.: Мир, 1990. – 560с.

2. Смолин Д.В. «Введение в искусственный интеллект», М.: Изд. Академия, 2005 г.

3. Адаменко А.Н., Кучуков А.М. Логическое программирование и Visual Prolog. – СПб.: БХВ-Петербург, 2003.

4. Девятков В.В. Системы искусственного интеллекта. — М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001.

5. Новицкая Ю.В. Основы логического и функционального программирования (учебное пособие). – ermak.cs.nstu.ru/flp/

Тема: Построение семантической сети на основе фрагмента текста

Цель работы: активизировать ассоциативное мышление обучаемых, научить строить простейшие семантические сети, показать проблемы, возникающие при определении типа отношений в сети.

Содержание работы: анализ задачи, построение сети, применение методов вывода на сетях.

Разделы и темы для самостоятельного изучения	Виды и содержание самостоятельной работы
Построение семантической сети на основе фрагмента текста	Задания. Построить граф с указанием типов отношений и вершин: 1) институт; 2) семья; 3)государство; 4) автомобиль; 5) пароход; 6) покупка в магазине; 7) самолет; сравнение двух текстовых строк; 9) разобрать введенное предложение по членам предложения.

Методические рекомендации к выполнению:

Пример выполнения задания:: возьмите лист бумаги и нарисуйте в центре слово «Замок». Подумайте об ассоциациях, скажем, «король», «стены» и «враги». Соедините каждое слово со словом «Замок» линией и надпишите над линиями глаголы, выражающие отношения: «враги за стеной», «король в замке» и т. п.

Контроль выполнения работы:

Возможны 2 формы защиты работы:

1. без применения ЭВМ. Форма сдачи — отчет.

2. написание программы на Prolog

Литература:

1. Братко И. Программирование на языке Пролог для искусственного интеллекта: Пер. с англ. – М.: Мир, 1990. – 560с.

2. Смолин Д.В. «Введение в искусственный интеллект», М.: Изд. Академия, 2005 г.

3. Адаменко А.Н., Кучуков А.М. Логическое программирование и Visual Prolog. – СПб.: БХВ-Петербург, 2003.

4. Девятков В.В. Системы искусственного интеллекта. — М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001.

5. Новицкая Ю.В. Основы логического и функционального программирования (учебное пособие). – ermak.cs.nstu.ru/flp/

Тема: Создание фрейма — визуального образа

Цель работы: Показать глубинный смысл понятия «фрейм» и его схожесть с понятием «объект». Показать область применения фреймов для моделирования событий реального мира. Получить опыт работы с механизмом обмена сообщениями (объектной модели).

Содержание работы: анализ задачи, построение фрейма, реализация на алгоритмическом языке.

Разделы и темы для самостоятельного изучения

Виды и содержание самостоятельной работы

Создание фрейма — визуального образа

Задания. Написать программу «Фрейм — визуальный образ». 1. Игра: кошки-мышки. На экране случайным образом порождаются кошки и мыши. Если кошка видит мышь, она гонится за ней. Мышь убегает. Если кошка поймала мышь, то мышь умирает. Если одна кошка бросится сразу на 3 мыши, то загрызут саму кошку. 2. Игра: кошка — мышка — собака. Правила аналогичны. 3. Заставка экрана: мячики, отскакивающие друг от друга. По экрану летают мячики, при ударе друг о друга или стенки экрана отскакивают. 4. Стадион (фреймы «люди», фрейм «страх»): смоделировать развитие беспорядков. 5. Автомобильный перекресток.

Контроль выполнения работы:

Возможны 2 формы защиты работы:

1. без применения ЭВМ. Форма сдачи — отчет.

2. написание программы на Prolog

Литература:

1. Братко И. Программирование на языке Пролог для искусственного интеллекта: Пер. с англ. – М.: Мир, 1990. – 560с.

2. Смолин Д.В. «Введение в искусственный интеллект», М.: Изд. Академия, 2005 г.

3. Адаменко А.Н., Кучуков А.М. Логическое программирование и Visual Prolog. – СПб.: БХВ-Петербург, 2003.

4. Девятков В.В. Системы искусственного интеллекта. — М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001.

5. Новицкая Ю.В. Основы логического и функционального программирования (учебное пособие). – ermak.cs.nstu.ru/flp/

Тема: Создание не визуального фрейма

Цель работы: показать глубинный смысл понятия «фрейм», показать, что объект — это совсем не обязательно визуальный образ.

Содержание работы: анализ задачи, построение фрейма, реализация на алгоритмическом языке.

Разделы и темы для самостоятельного изучения	Виды и содержание самостоятельной работы
Создание фрейма – ксак не визуальный образ	Написать программу 1) матрица результатов тестирования; 2) матрица уравнений (с методами решить, ввести данные)

Контроль выполнения работы:

Возможны 2 формы защиты работы:

1. без применения ЭВМ. Форма сдачи — отчет.

2. написание программы на Prolog

Литература:

1. Братко И. Программирование на языке Пролог для искусственного интеллекта: Пер. с англ. – М.: Мир, 1990. – 560с.

2. Смолин Д.В. «Введение в искусственный интеллект», М.: Изд. Академия, 2005 г.

3. Адаменко А.Н., Кучуков А.М. Логическое программирование и Visual Prolog. – СПб.: БХВ-Петербург, 2003.

4. Девятков В.В. Системы искусственного интеллекта. — М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001.

5. Новицкая Ю.В. Основы логического и функционального программирования (учебное пособие). – ermak.cs.nstu.ru/flp/

Вопросы контроля знаний:

СРСП №1.

Тема: Методика преподавания информатики в системе педагогических знаний

Цель: формирование представления о методике преподавания в системе педагогических знаний

Вопросы для обсуждения:

1. Информатика как наука и как учебный предмет в средней общеобразовательной школе.
2. Методика преподавания информатики как новый раздел педагогической науки и как учебный предмет подготовки учителя информатики.

Форма проведения: Семинар.

Рекомендуемая литература: [1,2 осн.]

СРСП №2. 

Тема: Система целей и задач обучения  информатике в школе

Цель: формирование представления о системе целей и задач обучения информатике.

Вопросы для обсуждения:

1. Общие и конкретные цели обучения основам информатики в средней общеобразовательной школе.
2. Компьютерная грамотность как исходная цель введения курса ОИВТ в школу.
3. Информационная культура учащихся как перспективная цель обучения информатике в школе: проблемы становления понятия.
4. Постановка целей обучения информатике в 12-летней школе. Форма проведения: Семинар.

Рекомендуемая литература: [1, 2 осн.]

СРСП №3

Тема: Структура и содержание обучения основам информатики

Цель: формирование представлений о структуре и содержании образовательной области «Информатика»

Вопросы для обсуждения:

1. Общие принципы формирования содержания обучения информатике.
2. Структура и содержание первой отечественной программы учебного предмета ОИВТ.
3. Программа машинного варианта курса ОИВТ.
4. Формирование концепции содержания непрерывного курса информатики для средней школы.
5. Стандартизация обучения информатике в школе.

СРСП №4

Тема: Пропедевтика основ информатики в начальной школе

Цель: Формирование представления о пропедевтике информатики

Задания:

1. Почему курс информатики в начальной школе должен быть пропедевтическим?
2. Что, на ваш взгляд, должно быть содержанием обучения информатике в начальной школе?
3. Почему среди методистов нет единого подхода к содержанию курса информатики для начальной школы?
4. Приведите основное содержание компьютерной и не -компьютерной составляющих курса информатики для начальной школы. 5. Какие достоинства и недостатки имеет концентрическое построение курса информатики?
5. Составьте перечень целей пропедевтического курса информатики, для 2–4 классов.

Форма проведения: Семинар

Рекомендуемая литература: [1,2 осн.]

СРСП №5.

Тема: Базовый курс школьной информатики

Цель: Ознакомление с содержанием базового курса и методикой изучения основных понятий

Задания:

1. Почему базовый курс называют ядром школьного курса информатики и ИКТ?
2. Какие содержательные линии в базовом курсе информатики?

Форма проведения: Семинар.

Рекомендуемая литература: [1, 2 осн]

СРСП №6.  

Тема: Дифференцированное обучение информатике на старшей ступени школы

Цель: Формирование знаний о дифференцированном обучении информатике на старшей ступени школы.

Задания:

1. Каково назначение профильных курсов по информатике?
2. Что такое элективные курсы? Каково их назначение?
3. Проработайте рекомендуемую литературу и составьте перечень профильных курсов по информатике и ИКТ, при -ведя ссылки на литературные источники.

Форма проведения: Семинар.

Рекомендуемая литература: [1,2 осн.]

СРСП №7.

Тема: Программное обеспечение  по курсу информатики 

Цель: Обучение педагогов стратегии практического использования программного обеспечения.

Задания:

1. Проанализируйте Перечень учебного и компьютерного оборудования для оснащения общеобразовательных уч-реждений и выпишите номенклатуру аппаратных и про -граммных средств.
2. Для какой цели кабинет оснащают учебно-практическим и учебно-лабораторным оборудованием?

Форма проведения: Семинар.

Литература:[1, 2 осн.]

СРСП №8.

Тема: Компьютерные телекоммуникации в системе общего среднего образования.

Цель: Выработка у педагогов устойчивой мотивации к использованию средств телекоммуникаций.

Задания:

1. Что понимается под компьютерными телекоммуникациями?

2.Какие проблемы приходится решать разработчикам информационных технологий обучения?

Форма проведения: Семинар.

Литература:[1, 2 осн.]

СРСП №9. 

Тема: Информатика в высшей школе.

Цель: изучить нормативные документы по организации обучения общеобразовательному курсу информатики в вузе.

1. Вопросы для обсуждения:

Цели обучения, структура, основные направления использования средств информатизации в обучении на вузовском и послевузовском уровнях.

СРСП №10.

Тема: Оборудование  школьного кабинета информатики

Цель: изучить нормативные документы по организации школьного кабинета информатики.

1. Вопросы для обсуждения:

1.Функциональное назначение и оборудование кабинета информатики.

1. Организация работы в кабинете информатики.
2. Локальная сеть школьных компьютеров, ее функции и дидактические возможности.
3. Запишите в тетрадь ответы на вопросы:
4. Материальные и санитарно-гигиенические требования к кабинету информатики.
5. Режимы работы на компьютере.
6. Наиболее вредные факторы воздействия на здоровье учащихся.

Форма проведения: Семинар.

Рекомендуемая литература: [1,2 осн.]

СРСП №11. 

Тема: Планирование учебного процесса по курсу информатики

Цель: сформировать навыки поисково-исследовательской и аналитической деятельности студентов, связанные с разработкой тематического и поурочного планирования.

Вопросы для обсуждения:

1. Изучить учебные программы, учебно-методическую литературу.
2. Проанализировать две-три частнопредметные (авторские) методики обучения базовому курсу информатики в рамках рассматриваемого раздела.
3. Обсуждение результатов тематического и поурочного планирования.
4. Подготовка конспекта урока по одной-двум темам, учитывая направленность урока (урок по ознакомлению с новым материалом; урок по закреплению изученного; урок проверки знаний, умений и навыков; урок по систематизации и обобщению изученного материала.

СРСП №12. 

Тема: Средства обучения информатике

Цель: изучить возможности использования на уроке информатики традиционных и инновационных средств наглядности

Вопросы для обсуждения:

1. Плакат и его особенности.
2. Инструкции, виды инструкций.
3. Учебное кино и видео.
4. Текст на экране компьютера. Особенности восприятия, цветовые сочетания, композиция и т.д.
5. Гипертекст.
6. Мультимедиа.
7. Работа с тетрадями на печатной основе по информатике.
8. Опорные конспекты (листы).

Форма проведения: Семинар.

Рекомендуемая литература: [1, 2 осн.]

СРСП №13

Тема: Программное обеспечение курса информатики

Цель: проанализировать программные средства курса информатики

Вопросы для обсуждения:

1. Распространенные операционные системы школьных ПЭВМ. Их сравнительная характеристика.
2. Бейсик (семейство). Характеристика свойств языка.
3. Паскаль. Характеристика свойств языка.
4. Системы объектно-ориентированного программирования.
5. Средства обработки текстов. Сравнительный анализ редакторов и требования к ним.
6. Графические редакторы. Свойства графического редактора, важные при обучении.
7. Табличные процессоры. Их возможности в обучении информатике.
8. Системы управления базами данных. Возможные применения СУБД в школе.
9. Программные средства компьютерных коммуникаций. Назначение и классификация.
10. Средства мультимедиа.

Форма проведения: Семинар

Рекомендуемая литература: [1,2 осн.]

СРСП №14.

Тема: Формы и методы обучения информатике. Система организационных форм обучения

Цель: проанализировать традиционные и нетрадиционные формы и методы обучения.

Задания:

1. Подготовьте выступление по теме индивидуального задания и продемонстрируйте фрагмент урока на примере изучения одной из тем. Иллюстрация и демонстрация. В чем их различие на экране? Анализ и синтез в преподавании информатики. Индукция и дедукция. Аналогия на уроках информатики. Абстракция и конкретизация. Игровые методы в преподавании информатики (деловые, организационно-деятельностные, ролевые и т.п.). Подготовка к ним. Школьная лекция. Семинар и его возможности. Способы проведения семинара. Лабораторное занятие. Особенности лабораторной работы по информатике. Индивидуальный практикум. Парная работа. Групповые формы деятельности учащихся.
2. Подготовьте описание нетрадиционного урока выбранного типа и разработайте его фрагмент.
3. Нетрадиционные уроки: урок-альманах, урок – деловая игра, урок-диалог, урок-диспут, урок-инсценировка, урок интересных сообщений, Интернет-урок, урок-исследование, урок-консультация, урок- конференция, урок – «круглый стол», повторительно-обобщающий диспут, урок-практикум, урок-презентация, урок-путешествие, урок решения ключевых задач, урок – ролевая игра, урок-семинар, урок- сказка, урок-соревнование, творческая практическая работа, театрализованный урок, урок – устный журнал, урок-экскурсия, урок- экспедиция и т.п.
4. Урок с использованием метода проектов.
5. Интегрированные уроки: информатика + физика, информатика + математика, информатика + ИЗО и т.п.
6. Урок – телекоммуникационный проект (викторина, олимпиада и т.д.).
7. Составьте классификацию методов обучения согласно основным этапам учебно-познавательного процесса.

Форма проведения: Семинар.

Рекомендуемая литература: [1, 2 осн]

СРСП №15. 

Тема: Диагностика знаний учащихся

Цель: 1) проанализировать методы и формы проверки знаний и умений на уроках информатики; 2) сформировать навыки создания личностно-ориентированных проверочных заданий по информатике.

Задания:

1. Подготовьте выступление по выбранному индивидуальному заданию. Разработайте демонстрацию фрагмента урока по своему заданию 1. Методика проведения самостоятельных работ по информатике, их виды и особенности. 2. Составление заданий самостоятельных работ. 3. Методика проведения зачета. 4. Контрольная работа, особенности проведения контрольных работ на уроках информатики. 5. Различные виды опросов. 6. Проведение тестирования (компьютерное и некомпьютерное). 7. Виды домашнего задания, методы его проверки. 8. Диктанты.
2. Выполните задание, указав название и авторов использованного учебника по информатике и тему, по которой готовится задание. 1. Разработать проверочную работу. 2. Разработать тест. 3. Разработать диктант. 4. Разработать контрольную работу.
3. Подготовьте описание нетрадиционной формы контроля и разработайте соответствующий фрагмент урока.
4. Нетрадиционные уроки проверки и учета знаний и умений: урок-викторина, урок-зачет, урок-игра, урок-конкурс, урок- конференция, отчет об исследовании, урок – смотр знаний, урок- соревнование, урок – творческий отчёт, урок-эстафета
5. Нетрадиционные элементы урока: Интернет-тестирование, информатический лабиринт, решение кроссвордов и головоломок и т.д.
6. Нетрадиционные формы оценки учебных достижений: защита творческих работ и проектов, портфолио как набор образовательных продуктов (реализованных проектов).
7. Составьте схему классификации форм и методов проверки и контроля знаний учащихся.

Форма проведения: Семинар.

Рекомендуемая литература: [1,2 осн.]

СРСП №16.

Тема: Планирование учебного процесса по информатике

Цель: на основе анализа учебных программ по информатике и ИКТ сформировать умение составления календарного плана учебной работы; выделения основных знаний, умений и навыков, приобретаемых учащимися, при изучении каждой темы.

Задания:

1. Составьте календарный план учебно-воспитательной работы по информатике.
2. Выберите учебник (учебно-методический комплект), раздел курса информатики.
3. Составьте примерный календарный план учебно-воспитательной работы по информатике на одно полугодие учебного года, включающий выбранный Вами раздел.
4. Составьте тематическое планирование учебной деятельности учителя информатики на текущее полугодие (для любого класса).

Форма проведения: Семинар.

Литература:[1, 2 осн.]

СРСП №17.

Тема: Современные проблемы курса информатики.

Цель: изучить тенденции развития школьного курса информатики, его современное состояние и перспективы развития.

Вопросы для обсуждения:

1. Индивидуализация и дифференциация обучения информатике.
2. Непрерывность и преемственность в обучении информатике в средней школе.
3. Пропедевтический курс информатики: цели, задачи, особенности методики преподавания.
4. Проблема 5-7 классов: вводный курс информатики.
5. Информатика в основной школе: базовый курс и элективные курсы (цели, задачи, особенности методики преподавания).
6. Информатика в старшей школе: базовый и профильный уровни (цели, задачи, особенности методики преподавания).
7. Психологические, физиологические особенности учащихся различных возрастных групп.
8. История, становление и перспективы развития школьного курса информатики.

Форма проведения: Семинар.

Литература:[1, 2 осн.]

СРСП №18.

Тема: Информационные технологии

Цель: изучить цели и задачи изучения этой содержательной линии.

Задания:

Вопросы для обсуждения: 1. Цели и задачи изучения данной содержательной линии в школьном курсе информатики. 2. Как со временем менялось место содержательной линии «Информационные технологии» в школьной информатике? 3. Приведите общую методическую схему, рекомендуемую для изучения информационных технологий. 4. Укажите порядок изучения разделов в примерной программе. 5. Какое количество часов отводится на их изучение? 6.. Опишите дидактические возможности учебного материала по информационным технологиям для организации интегрированных уроков информатики и других учебных предметов.

Форма проведения: Семинар.

Литература:[1, 2 осн.]

СРСП №19

Тема: Обучение программированию

Цель: изучить цели и задачи изучения этой содержательной линии.

Задания:

1. Вопросы для обсуждения: 1. Дидактические цели использования учебного алгоритмического языка и его роль как пропедевтики изучения языка программирования высокого уровня. 2. Программирование в базовом и профильном курсах информатики 3. История развития языков программирования. 4. Виды программирования ( функциональное, логическое, процедурное, объектно-ориентированное); 5. Алгоритмические конструкции (следование, ветвление, циклы) с указанием основных типов задач; 6. Рекурсивные алгоритмы. 7. Массивы. 8. Процедуры и функции. 9. Последовательность изучения тем в данном разделе курса информатики. 10. Программное обеспечение в поддержку изучения учащимися основ программирования. Методические особенности их изучения. 11. В чем заключается разница между языками программирования и системами программирования?
2. Напишите Ваши размышления на тему: «Выбор языка программирования в средней школе. Мои подходы к изучению программирования».

Форма проведения: Семинар.

Литература:[1, 2 осн.]