Ключевые слова: бакалавры, педагогическое образование, информатика, история информатики, рабочая программа, разделы информатики, историческая взаимосвязь разделов, персоналии, влияние личности на развитие науки
Тема данной статьи продиктована необходимостью разработки рабочей (учебной) программы дисциплины «История информатики» для бакалавров отделения заочного обучения по направлению подготовки «Педагогическое образование. Профиль — информатика».
Отсутствие данной дисциплины в учебных планах бакалавриата других направлений подготовки, а также первый и пока единственный набор студентов на вышеуказанное направление подготовки (специфика данного вуза) обуславливают отсутствие учебной программы дисциплины «История информатики» на кафедре, обеспечивающей реализацию учебного плана для бакалавров педагогического образования.
Материалы статьи могут быть полезны не только для преподавания дисциплины «История информатики», но также в качестве методической основы разработки дополнительных глав при изучении таких предметов, как «Основы информатики», «Архитектура ЭВМ», «Языки и методы программирования», «Алгоритмы и алгоритмические языки», «Операционные системы», «Искусственный интеллект», «Компьютерные сети» и др. Однако, перечислением предметов, изучаемых студентами естественных и технических направлений подготовки, ограничиваться не стоит. Я. И. Фет в статье «История информатики: исследования, публикации, преподавание» [7] указывает два способа преподавания истории информатики:
‒ систематическое соединение исторических сведений с разделами основного курса;
‒ введение специального курса по истории информатики.
Нам кажется, что оба эти способа могут быть реализованы. Причем первый подход доступен также и для студентов гуманитарных направлений. В частности, о необходимости изучения истории языков программирования, и о тесной связи кибернетики уже в первые годы ее развития с лингвистикой, говорится в статье Токаревой О. В. «Изучение научного наследия А. А. Ляпунова в области машинного перевода и математической лингвистики как элемент формирования информационной культуры студентов — гуманитариев» [6].
В чем же особенность преподавания самостоятельной дисциплины «История информатики» по сравнению с изучением отдельных исторических фактов в рамках указанных выше разделов информатики. Наряду с Брагилевским В. Н. [1] нам, прежде всего, хочется отметить возможность дисциплины «История информатики» находить и излагать взаимосвязи между отдельными главами информатики, а также формировать общее представление о науке информатике. Как замечает Брагилевский В. Н. [1] "... кажутся очень интересными следующие положения и концепции, связывающие математику и информатику:
1) Парадокс Рассела в теории множеств и проблемы оснований математики — лямбда-исчисление Черча (создававшееся как инструмент разрешения парадокса Рассела, но ставшее формальной моделью вычислений и далее теоретической основой функционального программирования).
2) Проблемы Гильберта — машина Тьюринга (инструмент для решения проблемы разрешимости, формальная модель вычислений и теоретическая основа императивного программирования).
3) Теория типов Рассела — типы в языках программирования (функциональные типы, абстрактные и алгебраические типы данных).
4) Математическая логика и интуиционистская математика, конструктивная теория типов Мартина-Лёфа, изоморфизм Карри-Ховарда — полиморфизм в языках программирования».
Кроме этого, нам кажется обоснованным при изучении истории информатики указывать на связь теории и практики. Так, теоретической основой для практической разработки электронных вычислительных машин служат алгебра логики (Джордж Буль) и построенная на ней теория релейно-контактных схем (Клод Шеннон).
Причем, интересен еще и тот факт, что Шеннон говорил о возможности построения своей теории только потому, что сам он специализировался одновременно и в математике, и в электротехнике, будучи студентом Мичиганского Университета. А это, в свою очередь, указывает на еще одно важное направление изучения истории информатики − рассмотрение роли личности в развитии науки. Известна цитата Норберта Винера: «Every tool has a genealogy. (У каждого инструмента есть своя родословная)". Яркое тому историческое подтверждение — работа семинара, организованного самим Винером с привлечением ученых разных, порой далеких друг от друга, специальностей: математиков, инженеров, психологов, философов, медиков, биологов и т. д. «Несмотря на то, что значительное время ушло на формирование общего языка новой науки, семинар оказался весьма результативным... Две очевидные составляющие киберпространства — компьютер как средство коммуникации и интерактивный режим — были выпестованы в колыбели семинара, руководимого Винером». [8]
В связи с вышеизложенным определим основные цели разработки программы курса «История информатики»:
1) курс должен давать общую хронологию достижений в разных разделах информатики, причем особенное внимание должно уделяться причинам возникновения этих разделов и взаимосвязям между ними.
2) необходимо осветить жизнь и деятельность «отцов-основателей», параллельно обосновывая тезис о роли личности в истории. Студенты обязаны знать биографии и важнейшие работы выдающихся деятелей информатики.
3) курс должен отражать общую структуру информатики: различные разделы не должны затенять единство всех ее составляющих.
4) В соответствии с названными целями, определим содержание предмета «История информатики»:
Раздел 1. Возникновение науки информатики.
Понятие «информатика». Дефиниции понятия «информатика» как в России, так и за рубежом в историческом аспекте. Предмет информатики. Роль зарубежных и отечественных ученых в становлении информатики как науки в современном ее представлении (Н. Винер, К. К. Колин [4, c.33–38, 5, с.2–16], А. П. Ершов). Место и роль вычислительной техники, средств связи и другой оргтехники в развитии информатики как науки.
«Информация» как базовое понятие информатики. Историческое развитие определений понятия «информация» (Д. И. Дубровский, Н. Н. Моисеев, Л. Бриллюэн, К. Э. Шеннон, Р. Хартли, У. Р. Эшби, Д. Хаффман, А. Д. Урсул). Современное представление об информации.
История становления теоретических основ информатики [2, с.287–293] (К. Э. Шеннон, Р. Фано, Алонзо Черч, А. М. Тьюрин, Э. Л. Пост, С. К. Клини, А. А. Марков, М. С. Пинскер).
Раздел 2. Место информатики как науки в ряду других наук.
Семиотические основания информатики: «знак», «знаковая система», естественные и искусственные знаковые системы; естественный язык и искусственный язык как знаковые системы, синтактика, семантика и прагматика знаковых систем (Ч. Пирс, Ф. де Соссюр, Ю. М. Лотман).
Математические основания информатики [2, с.293–300]: вычислительная математика, дискретная математика, математическая логика, теория вероятности; проблема представления в ЭВМ числовой и символьной информации и процессов ее преобразования (Г. В. Лейбниц, Дж. Буль, А. Н. Колмогоров, А. Я. Хинчин, А. М. Яглом, Р. Л. Добрушин).
Лингвистические основания информатики: современная лингвистическая парадигма, структуризация естественно-языковых конструкций, модели текстов на естественном языке; проблема представления текстов на естественном языке в ЭВМ (У. Уивер, А. Бут, Р. Риченс, Л. Э. Баум, Т. Бергер, Джим-Ши Лио, И. А. Мельчук, Ю. Д. Апресян, А. А. Ляпунов [6]).
Когнитивно-психологические основания информатики: системность мышления, современные модели организации памяти, модели восприятия информации, модели понимания (Р. Якобсон, Ю. М. Лотман, Г. Хакен).
Искусственный интеллект: искусственные языки, развитие языков программирования; проблема понимания человека и компьютера, проблема решения интеллектуальных задач, проблема понимания и генерация текстов на естественном языке (М. Минский, А. Тьюринг, А. А. Ляпунов, Ю. Д. Апресян, О. С. Кулагина, Дж. Робинсон, У. Мак-Каллок, В. Питтс, Ф. Розенблатт, Л. Хиллер и А. Айзексон, Р. Шенк).
Раздел 3. Информационное общество — история концепции.
Изменение понимания роли информации в обществе. Явление «информационного взрыва». Индустриальное и постиндустриальное общество. Понятие информационного общества (К. Кохияма, М. Маклюэн, П. Дракер, 3. Бжезинский). Признаки информационного общества (Олвин Тоффлер, Г. Р. Громов). Основные характеристики информационного общества (К. К. Колин, А. П. Ершов, А. Д. Урсул). Причины и условия возникновения информационного общества. Информационная потребность. Человек в информационном пространстве.
Основные этапы информатизации общества. Влияние информатики на развитие наук и материального производства. Понятие «информатизация общества». Этапы информатизации. Общественный прогресс и новые реалии информационного общества. Понятие: «национальный информационный потенциал».
Раздел 4. Последний раздел может объединять основные направления научно-технической истории информатики. Перечислим эти направления без детализации:
История до-электронной информатики. Механические и электромеханические устройства и машины. Зарождение электронной информатики. Развитие ЭВМ, проблемного и системного программирования. Формирование и развитие индустрии средств переработки информации. История развития языков и парадигм программирования. Развитие технологических основ информатики. Формирование и эволюция информационно-вычислительных сетей.
Согласно федеральному государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования (ФГОС ВПО) третьего поколения в учебном плане бакалавров педагогического образования запланировано в общей сложности 108 часов, из них 12 ч. — аудиторных, 94 — на самостоятельную работу студентов. Аудиторные часы распределяются следующим образом: 4 часа лекционных занятий и 8 часов практических (семинарских) занятий.
В связи с этим нам кажется целесообразным следующее распределение разделов предмета по видам учебных занятий: на лекциях будут рассматриваться вопросы первых двух разделов, вопросы разделов 3 и 4 предлагаются студентам для самостоятельного рассмотрения и подготовки к семинарским занятиям. В качестве компьютерных средств подготовки сообщений рекомендуется использовать ленту времени на одном из социальных сервисов Dipity.com, TimeRime.com, TimeToast.com. Хронологическое расположение событий на ленте времени (см. Рисунок 1), а также возможность иллюстрировать событие изображением, видеорядом, текстом делает подобные сервисы наиболее привлекательным электронным средством сопровождения предмета «История информатики».
Рис. 1. Пример ленты времени по истории Computer Science (режим доступа: http://www.dipity.com/ics3u2009/personal/)
Отдельной статьи заслуживает вопрос источниковой базы истории информатики, так как проделанная автором работа поиска печатных и электронных изданий позволила накопить достаточный объем материалов, позволяющих изучать как основное содержание предмета, представленное в данной статье, так и дополнительные главы истории информатики, оформленные в рабочей программе как список тем для рефератов.
Литература:
- Брагилевский, В. Н. Курс истории информатики в магистратуре по направлению «Информационные технологии»: труды IV междунар. науч.-практ. конф. «Современные информационные технологии и ИТ-образование». [Электронный ресурс] — Москва, 2009.
- Быховский М. А. Пионеры информационного века: История развития теории связи. — М.: Техносфера, 2006. — 376 с.
- Буслова, Н.С., Клименко Е. В. Роль музея истории информатики и вычислительной техники в ИТ-образовании / Н. С. Буслова, Е. В. Клименко: IX междунар. науч.-практ. конф. «Современные информационные технологии и ИТ-образование»: сб. науч. тр. / под общ. ред. проф. В. А. Сухомлина. — Москва, 2014. — с.159–164.
- Колин К. К. Феномен информации и философские основы информатики. / «Alma mater» (Вестник высшей школы), № 11, 2004. — С. 33–38.
- Колин К. К. Эволюция информатики / «Информационные технологии». 2005 № 01. С.2–16.
- Токарева О. В. Изучение научного наследия А. А. Ляпунова в области машинного перевода и математической лингвистики как элемент формирования информационной культуры студентов-гуманитариев [Электронный ресурс] / О. В. Токарева. — Режим доступа: http://www.ict.nsc.ru/ws/Lyap2001/2263/.
- Фет Я. И. История информатики: исследования, публикации, преподавание. [Электронный ресурс] / Я. И. Фет. — Режим доступа: http://newasp.omskreg.ru/intellect/f28.htm.
- Черняк Леонид История вычислительной техники за рубежом. Internet и кибернетика [Электронный ресурс] / Л. Черняк. — Режим доступа: http://www.computer-museum.ru/frgnhist/intern2.htm.
