Пятница, 21.09.2018, 20:32
Главная
· RSS
Меню сайта
Наш опрос
Применяете ли Вы информационные технологии в своей профессиональной деятельности?
Всего ответов: 315
Статистика
 Работа секций
Главная » Статьи » 2014 » Разработка и применение информационных технологий в образовательном процессе: проблемы и перспективы

ВОЗМОЖНОСТИ ПАКЕТА SMATH STUDIO ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ УЧИТЕЛЕЙ
Беленкова И.В. Путилова Т.Ф., 
ФГБОУ ВПО «Нижнетагильская государственная  социально-педагогическая академия», 
г. Нижний Тагил, Россия 

 ВОЗМОЖНОСТИ ПАКЕТА SMATH STUDIO  ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ УЧИТЕЛЕЙ

История математики насчитывает около трёх тысячелетий и условно может быть разделена на несколько периодов. Первый – становление и развитие понятия числа, решение простейших геометрических задач. Второй период связан с появлением «Начал» Евклида и утверждением хорошо знакомого нам способа доказательства математических утверждений с помощью цепочек логических умозаключений. Следующий этап берёт своё начало с развития дифференциального и интегрального исчисления. Последний период сопровождается появлением и распространением понятий и методов теории множеств и математической логики, на прочном фундаменте которых возвышается всё здание современной математики.

Мы живём во время начала нового периода развития математики, который связан с изобретением и применением компьютеров [4]. Эру создания символьной компьютерной математики принято отсчитывать с начала 60-х годов. Именно тогда в вычислительной технике возникла новая ветвь компьютерной математики, названная компьютерной алгеброй. В бывшем СССР большой вклад в развитие систем символьной математики внесла школа академика Глушкова [1].

Существует множество коммерческих систем компьютерной алгебры: Maple, Mathematica, MathCad и др.

Среди свободно-распространяемых программ сегодня обычно останавливаются на таких программах, как: Axiom, Eigenmath, Maxima, Yacas, Smath Studio и др.

Поиск среди существующих систем компьютерной алгебры альтернативы пакету MathCad [5] привел к использованию свободного программного пакета SMath Studio [2], распространяемого бесплатно с открытым исходным кодом. Интерфейс SMath Studio очень похож на интерфейс популярного математического пакета MathCad. Главным отличием при работе с интерфейсом программы – это работа с обычным листом бумаги, так как все математические выражения записываются не в строчку текстом, а в графическом, удобном для человека, виде.

Программа может выполнять арифметические операции, имеет тригонометрические функции и булевы операции, умеет строить двухмерные и трехмерные графики, выполнять действия с матрицами, позволяет писать текстовые комментарии и вставлять изображения на лист. Расчеты можно вести как в численной, так и символьной форме. Листы расчётов можно печатать с предварительным просмотром [4].

Основные возможности программы: мультиязычный интерфейс (переведена на 22 языка); развитая поддержка единиц измерения (более двухсот встроенных, возможность создавать пользовательские); возможность работы с файлами MathCad .xmcd (открытие и сохранение); работа со стандартными функциями программирования (if, for, while); поддерживается работа с параметрами и функциями (как встроенными, так и пользовательскими); всплывающее меню вставки встроенных функций и операторов при редактировании (как в визуальных средах программирования); работа с бесконечностью; экспортирование созданных листов в формате html – создание веб-страниц; поддерживается работа с параметрами (константы и пользовательские параметрами); неограниченный размер листов и их количество; возможность сохранения и открытия созданных листов, работая с собственным форматом файлов; автоматическое сохранение пользовательских настроек при выходе из программы. [3]

Простой и удобный графический интерфейс программы SMath Studio делает работу с ней простой и понятной (см. рис. 1).


Рис. 1. Интерфейс программы SMath Studio

 К достоинствам программы следует также отнести встроенную помощь с примерами реализации различных математических задач, возможность вести многопользовательскую сессию через Интернет, т.е. можно производить расчеты коллективно [3].

Поддерживается работа в операционных системах Windows, Linux, Windows Mobile.

Установка программы на компьютер под управлением Microsoft Windows достаточно проста: скачать или переписать инсталлятор и запустить его. Если все необходимые компоненты присутствуют, то программа будет установлена. Для работы программы требуется Microsoft. NET Framework.

Еще один способ – скачать переносимую версию и просто скопировать ее туда, откуда планируется запускать программу, например, на Рабочий Стол. Здесь уже не надо заранее ставить  Microsoft .NET Framework, все необходимые компоненты есть в составе исполняемого файла. Данный способ удобен для хранения программы на внешних носителях.

Установка под GNU Linux сводится к установке среды Mono, скачиванию архива SMath Studio для Linux и разархивированию в нужную папку [2].

В настоящее время для проведения расчетов по всевозможным техническим дисциплинам студентами-нематематиками широко используется пакет MathCad, в основе которого лежит ядро Maple. При некотором навыке и наличии документации связка Maxima+TexMacs или ядро Maxima+интерфейс wxMaxima или SMath Studio могут стать вполне разумной заменой MathCad в Unix-среде.

На текущий момент SMath Studio имеет версии для нескольких платформ: КПК, коммуникаторов, смартфонов, персональных компьютеров на базе операционных систем Windows и Linux и логически разделена на две программы: Handheld (карманная) и Desktop (настольная), которые соответствуют типу поддерживаемых платформ.

Нами предлагается курс повышения квалификации «Системы компьютерной математики и их использование в математике и информатике» (см. табл. 1).

Курс рассчитан на 36 часов: 15 лекционных занятий и 21 час лабораторных работ.

Цель курса: научиться работе в пакетах символьной математики, таких как Smath Studio.

Целевая аудитория: учителя математики, учителя информатики, студенты, интересующиеся поставленной проблемой.

Тематическое планирование по курсу «СКМ и их использование в математике информатике»

Таблица 1


Для школьников СКМ являются незаменимым помощником в изучении математики, физики, информатики, освобождая их от рутинных расчетов и сосредотачивая их внимание на сущности метода решения той или иной задачи. Применение СКМ позволяет решать целый спектр новых трудоемких, но интересных задач: от упрощения громоздких алгебраических выражений, аналитического решения уравнений и систем с параметрами, графических построений до анимации графиков и пошаговой визуализации самого процесса решения. Учащимся предоставляется возможность выполнять более содержательные задания и получать наглядные результаты. Это способствует закреплению знаний и умений, приобретенных ими при изучении других школьных дисциплин, помогает в полной мере проявлять свои творческие и исследовательские способности.

Для студентов СКМ удобное средство решения всевозможных задач, связанных с символьными преобразованиями (математический анализ, высшая математика, линейная алгебра и аналитическая геометрия и т. п.), а также средство решения задач моделирования статических (описываемых алгебраическими уравнениями) и динамических (описываемых дифференциальными уравнениями) систем. СКМ – средство создания графических иллюстраций и документов, содержащих математические формулы и выкладки [4].

 

ЛИТЕРАТУРА:

  1. Глушков, В. М. Безбумажная информатика / В. М. Глушков [и др.] – М.: Наука, 1987. – 552 с.
  2. Ивашов А. (support@smath.info) // Официальный сайт Smath. [Электронный ресурс]: URL: http://smath.info (Дата обращения: 12.12.13).
  3. Карпук, И. А. Использование системы компьютерной алгебры Smath Studio в подготовке специалистов-электроприводчиков / И. А. Карпук – Вип. З. 2011. – 475 с.
  4. Чичкарёв, Е. А. Компьютерная математика с Maxima: Руководство для школьников и студентов / Е. А. Чичкарёв – М.: ALT Linux, 2012. – 384 с.
  5. Всё о MathCad // Официальный сайт MathCad [Электронный ресурс]: URL: http://allmathcad.com/ru (Дата обращения: 15.12.13).

 



Категория: Разработка и применение информационных технологий в образовательном процессе: проблемы и перспективы | Добавил: grebnevaDM (09.02.2014)
Просмотров: 1147
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Copyright E. I. © 2018
Поиск
Друзья сайта
  • Официальный блог
  • Сообщество uCoz
  • FAQ по системе
  • Инструкции для uCoz
  • Научное Агентство ВАКИЗДАТ
  • журнал "Школа будущего"
  • Бесплатный хостинг uCoz