Одним из направлений внедрения информационных технологий в вузовское образование является применение прикладного программного обеспечения в учебном процессе. Применение пакетов прикладных программ (ППП) обеспечит более эффективное усвоение студентами научных знаний. Эта эффективность проявится в возможности более быстрого усвоения студентами знаний значительно большего объема. Кроме этого само прикладное программное обеспечение является элементом научного знания и студент овладевший, большим количеством ППП будет более конкурентоспособным и успешным на рынке труда.
Применительно к математическим и экономическим специальностям, усовершенствование учебного процесса в соответствии с требованиями времени должно проявляться во все большем использовании таких прикладных программных продуктов как MathCAD, MATLAB, Maple, NAG FORTRAN LIBRARY, статистических пакетов. Причем первые четыре пакета целесообразно использовать при ведении курсов по высшей математике, алгебре, математическому анализу, функциональному анализу, дифференциальным уравнениям и др. Статистические пакеты - при ведении таких курсов как: теория вероятностей и математическая статистика, статистика, многомерные статистические методы, эконометрика и др.
При решении задач или выполнении учебных заданий по перечисленным выше курсам студенты сталкиваются с трудностями, вызванными громоздкостью и сложностью вычислительных процедур, что в конечном итоге приводит к большим интеллектуальным усилиям и неоправданным временным затратам. Да и качество, и содержание решаемых задач не соответствуют требованиям времени. Они излишне модельные, отвлеченные от современных реалий, малой размерности, так как предназначены для ручного счета, в лучшем случае при помощи калькулятора. Применение статистических ППП позволяет: улучшить содержательную часть решаемых задач; повысить эффективность учебного процесса за счет сокращения рутинных процедур, эффективного поиска правильного решения за счет быстрой, программной реализации большого количества альтернативных способов решения.
Ппп statistica
Рынок статистических пакетов достаточно обширен и достигает нескольких тысяч. Это профессиональные пакеты (SAS, BMDP), универсальные пакеты (STADIA, OLIMP, STATGRAPHICS, SPSS, STATISTICA,…), специализированные (BIOSTAT, MESOSAUR, DATASCOPE,…). Благодаря деятельности корпорации Софтлайн, являющейся дилером компании производителя StatSoft (USA), одним из наиболее известных в России пакетов для прикладного статистического анализа данных является пакет STATISTICA.
ППП STATISTICA - это универсальная интегрированная система, предназначенная для статистического анализа и визуализации данных, содержащая широкий набор процедур анализа для применения в научных исследованиях различных направлений, технике, бизнесе, учебном процессе.
Преимущества ППП STATISTICA перед другими статистическими пакетами, подчеркивающие целесообразность его использования в производственном процессе следующие:
с помощью реализованных в системе STATISTICA языков программирования (SCL, STATISTICA BASIC), снабженных специальными средствами поддержки, легко создаются законченные пользовательские решения и встраиваются в различные другие приложения или вычислительные среды;
переведен на русский язык и можно приобрести лицензионную, русифицированную версию, издано большое число книг с подробным описанием системы STATISTICA 5.0
возможно расширение пользователем библиотеки функций, что позволит решать большинство задач по теории вероятностей
реализован обмен данными между STATISTICA и Windows приложениями;
особую актуальность пакет приобретает при решении достаточно трудоемких, сложных с математической точки зрения, и громоздких в реализации методов многомерного анализа;
любая графическая и текстовая информация в STATISTICA может быть выведена в файл в формате RTF (Rich Text Format - расширенный текстовый формат), который открывается и редактируется в Microsoft Office Word.
Ппп MathCAD
MathCAD – это мощная и в то же время простая универсальная среда для решения задач в различных отраслях науки и техники, финансов и экономики, физики и астрономии, строительства и архитектуры, математики и статистики, организации производства и управления. Она располагает широким набором инструментальных, информационных и графических средств. Сегодня MathCAD – одна из самых популярных математических систем. Она пользуется большим спросом у студентов, инженеров, экономистов, менеджеров, научных работников и всех тех, чья деятельность связана с количественными методами расчета.
В настоящее время разработано и функционирует множество различных математических систем: Maple, Mathlab, Mathematica, Reduce, Derive, Theorist, Macsyma и др. Каждая из них имеет свои преимущества и недостатки, а также свои области применения.
В чем же отличие системы MathCAD от аналогичных?
Во-первых, в математических системах Reduce, Macsyma, Derive, Maple, Mathematica, Theorist в основном используются целочисленное представление и символьная обработка данных, а в Matlab преимущественно ориентированна на работу с массивами. MathCAD же изначально создавалась для численного решения математических задач (1988 г), и только в 1994 г. в нее были добавлены инструменты символьной математики из системы Maple, что постепенно превратило MathCAD в универсальную систему.
Во-вторых, запись задач в MathCAD наиболее приближена к записи их без использования компьютера, что существенно упрощает применение системы.
В-третьих, система MathCAD более доступна для массового пользователя: она в несколько раз дешевле своих аналогов (речь идет о лицензионных продуктах).
В-четвертых, система MathCAD – это, скорее, универсальная, чем специализированная математическая система. Так, для решения сложных задач в аналитическом виде лучше применять Maple, а для решения сложных задач линейной алгебры – Matlab и т.д.
В-пятых, MathCAD имеет встроенную систему автоматического пересчета и контроля единиц измерений в процессе вычислений. Допустим, мы определяем расстояние от одного объекта до другого как сумму отдельных расстояний с использованием различных единиц измерения (мили, футы, ярды, сантиметры). Система MathCAD автоматически произведет перерасчет всех расстояний и выдаст результат с заренее установленной единицей измерения.
В-шестых, MathCAD имеет достаточно мощную, но простую систему наглядного представления результатов расчета в виде различного рода графиков.
В-седьмых, MathCAD может взаимодействовать с другими приложениями. Например, данные программ Excel или Matlab могут непосредственно включаться в вычислительный поток системы MathCAD: здесь допускается управлять чертежами, выполненными в AutoCAD, использовать Visual Basic и OLE Automation для создания коммерческих приложений и многое другое.
С помощью MathCAD можно вводить исходные данные (как в обычном текстовом редакторе), традиционно описывать решение задачи и получать результаты вычислений в аналитическом и численном виде с возможностью использования средств графического представления результатов. Запись математических выражений производится с применением общепринятых знаков (квадратный корень, знак деления в виде горизонтальной черты, знаки интеграла, дифференциала, сумму и т.д.).
В MathCAD встроены хорошо организованные текстовый, формульный и графический редакторы. Они оснащены удобным пользовательским интерфейсом и разнообразными математическими возможностями.
В последних версиях MathCAD допускается импортировать любые графические изображения (от простых графиков функций до специализированных чертежей системы AutoCAD) и использовать средства анимации, звуковые и стереофонические эффекты.
Заключение
На сегодняшний день пакеты прикладных программ как общего так и специального назначения используются практически во всех видах человеческой деятельности и их многообразие очень велико и растет с каждым днем.
В экономике, как одной из наиболее важной и постоянно развивающейся области человеческой деятельности, многообразие используемых программных средств достаточно велико. В данной работе мы упомянули об основных ППП – это офисные пакеты, математические пакеты, статистические пакеты.
Практическая часть