Разработка содержания информационно

РАЗРАБОТКА СОДЕРЖАНИЯ
ИНФОРМАЦИОННО-ПРЕДМЕТНОЙ СРЕДЫ ПОДГОТОВКИ
БУДУЩИХ ИНЖЕНЕРОВ-ПРОГРАММИСТОВ
Шалкина Т.Н.
Оренбургский государственный университет
Одним из подходов к современной организации учебного процесса в
высшей школе является создание специальной образовательной среды. Мы
предлагаем
использовать
для
подготовки
будущих
инженеровпрограммистов информационно-предметную среду, под которой понимается
совокупность
педагогических,
информационно-коммуникативных,
материально-технических условий, необходимых для организации
самостоятельной работы студентов по формированию профессиональных
знаний и умений в выделенной предметной области в процессе решения
профессионально-ориентированных задач.
Выделим следующие компоненты в составе информационнопредметной среды подготовки будущих инженеров-программистов:
 педагогические;
 информационно-коммуникативные;
 организационные;
 материально-технические.
Нами были выделены следующие педагогические условия:
- ориентация студентов на самостоятельную, поисковую, научноисследовательскую деятельность, используя ресурсы сети Интернет,
различные электронные и печатные носители для поиска материала в
выделенной предметной области, анализа полученной информации,
обоснование выбора средств решения поставленной задачи;
- ориентация студентов на профессиональную деятельность путем
включения в учебный процесс профессионально-ориентированных задач;
- наличие автоматизированной обучающей среды и совокупность
учебно-методических материалов для организации самостоятельной работы
студентов при изучении ими одного из курсов программирования.
Два первых зависят от последнего, поскольку организация
самостоятельной работы студентов при изучении курса программирования
предполагает, во-первых, поисковую деятельность в выделенной предметной
области, а, во-вторых, решение прикладной задачи.
Таким образом, разработка учебно-методических материалов и
способов
организации
учебного
процесса
с
использованием
автоматизированной обучающей среды является основой разработки
выделенных педагогических условий.
Согласно понятию информационно-предметной среды, указанная среда
ориентирована на изучение блока связанных между собой дисциплин,
описывающих определенную предметную область. В нашем исследовании
информационно-предметная среда была ориентирована на изучение
дисциплин (курсов), связанных с программированием. В нашем
исследовании это прикладная дисциплина "Базы данных". Опишем связь
этой прикладной дисциплины с другими курсами, включенными в
подготовку будущих инженеров-программистов.
Если проанализировать ГОСВПО подготовки специалистов по
направлению 654600 – "Информатика и вычислительная техника", то можно
сказать, что базовыми дисциплинами для курса программирования "Базы
данных" являются "Программирование на языке высокого уровня",
"Информатика" и "Дискретная математика", где закладываются основы
изучения
любого
языка
программирования,
математические
и
технологические основы функционирования любой информационной
системы, разработки программного приложения.
Между выделенными дисциплинами существует тесная взаимосвязь,
когда один курс нельзя рассматривать отдельно от другого. Поэтому одним
из основных требований, которое мы учитывали при разработке содержания
информационно-предметной среды подготовки будущих инженеровпрограммистов, был учет межпредметных связей между выделенными нами
дисциплинами. На наш взгляд, именно такая организация учебного
материала позволит повысит профессиональный интерес студентов,
поскольку появится четкая взаимосвязь между ранее изученным и несколько
отвлеченным теоретическим материалом и практическими аспектами его
применения.
Рассмотрим проблемы изучения курсов программирования на примере
изучения дисциплины "Базы данных".
При изучении дисциплины "Базы данных" согласно ГОСВПО
подготовки специалистов направления 654600 - "Информатика и
Вычислительная техника" и рабочей программы, разработанной к нему,
студенты должны освоить одну из современных СУБД, спроектировать базу
данных и написать программное приложение по работе с ней (базой данных).
Возникает первая проблема: студентам приходится сталкиваться с
изучением нового языка программирования (структуры данных, работы с
циклами, работа с записями и т.п.), то есть с тем, с чем он сталкивался при
изучении курса "Программирование на языке высокого уровня", который
изучался студентами на первом году обучения. Более "сильные" студенты
теряют интерес к занятиям, начинают пропускать их, поскольку эти студенты
могут справиться с задачей изучения нового алгоритмического языка
самостоятельно. Этой группе студентов важен не столько процесс изучения
нового языка программирования, сколько сфера применения этого языка, его
возможности для решения конкретной задачи.
Вторая проблема, которая возникает при изучении курса
программирования, связана с выбором СУБД и последующим ее изучением.
Как показывает опыт работы на кафедре, выбор программных средств
(языков программирования, СУБД) остается за преподавателем. Это
оказывает влияние на последующую итоговую работу: студенты используют
при выполнении работы те программные средства, которые они рассмотрели
на лабораторных занятиях, поскольку постановка задания на итоговую
работу не вынуждает студента самостоятельно выбрать те программные
средства, которые были бы адекватны поставленной задаче.
На наш взгляд, такой подход в организации прикладных дисциплин
неверен и влечет за собой отрицательные последствия. Как показали беседы
со студентами и преподавателями, подобное изучение прикладных
дисциплин не вызывает у студентов потребности к самостоятельному выбору
и самостоятельному изучению программных средств решения прикладной
задачи. Большинство студентов на момент выпуска имеют навыки работы
только с теми программными средствами и языками программирования,
которые были изучены на учебных занятиях в ВУЗе. Очень часто данные
средства программирования не совпадают с теми, которые требуются на
рынке труда, поскольку его требования развиваются очень высокими
темпами.
Поэтому основная задача преподавателя, ведущего подобные
прикладные дисциплины, изложить методологию изучения программного
средства и способы его использования (на примере выбранного
преподавателем программного обеспечения), а затем вовлечь студента в
самостоятельный выбор и самостоятельное изучение выбранных уже
студентом программных средств в процессе решения прикладной задачи, то
есть
преподаватель
выполняет
методологически-консультационную
функцию.
Следовательно, еще одним требованием к
содержанию
информационно-предметной среды подготовки будущих инженеровпрограммистов становится следующее: разрабатываемая среда должна
содержать в себе весь необходимый материал для организации
самостоятельной работы студентов по выбору средств реализации и решения
итогового задания.
Поэтому, на наш взгляд, на лекционных и практических занятиях
следует особое внимание уделять теоретическим вопросам рассматриваемых
дисциплин, а на лабораторных занятиях – предоставить возможность
студенту под руководством преподавателя освоить принципы изучения языка
программирования (в нашем случае – системы управления базами данных). В
качестве самостоятельной работы – поставить перед студентом такую задачу,
которая потребовала бы от студента обоснованного выбора средств
реализации, самостоятельного их изучения и последующего решения задачи
с учетом материала, полученного на лекционных и лабораторных занятиях. В
таком случае основной задачей преподавателя становится раскрыть перед
студентом методику изучения и применения программного средства.
Еще одна проблема, возникающая при изучении студентов прикладной
дисциплины, заключается в том, что студенты решают задачи, оторванные от
практической деятельности. Результаты студенческих итоговых работ не
используются на практике, что значительно снижает интерес студентов к
выполняемой ими работе. Это ведет к тому, что качество выполняемой
работы снижается, нередко студенты не доводят работу до конца, поскольку
основная цель выполняемой работы – получить оценку или зачет, а не
решить предложенную задачу.
Учитывая вышеуказанные проблемы, мы предлагаем следующую
организацию учебного процесса для изучения дисциплины "Базы данных",
входящей в группу курсов программирования. Студенты, исходя из
начального анкетирования, разделяются по уровню готовности к
самостоятельному изучению языка программирования на группы с высоким,
выше среднего, средним, ниже среднего и низким уровнями.
Анкетирование позволяет выяснить, имел ли студент опыт
самостоятельного изучения языка программирования, опыт разработки
законченного программного приложения и т.д. Данное анкетирование
позволяет также определить материально-технические возможности
студентов: в каких условиях они имеют доступ к компьютеру, к сети
Интернет и т.д. – дома, в ВУЗе, на работе и т.п.
Опишем схему организации учебного процесса по дисциплине БД,
которая была предложена студентам в рамках информационно-предметной
среды подготовки будущих инженеров-программистов.
Лекционные занятия. Основное направление данных занятий
заключалось в освоении студентом теоретических положений: понятий,
теорем, на которых основывается данная прикладная дисциплина (в
основном это математические понятия), понятий, моделей, касающихся
непосредственно самой прикладной дисциплины. Тезисно данный материал
был также размещен в электронном гиперссылочном учебном пособии "Базы
данных".
Лабораторные занятия. Цель проведения данных занятий заключалась
в усвоении студентами основ современной организации данных на примере
одной из СУБД. Студенты должны получить умения работать в данных
программных средах, а также должны получить навыки разработки
программных приложений по организации связи с базой данных.
Весь необходимый учебный и контрольный материал, включая
постановки задач на лабораторные работы, по изучению выбранной
преподавателем СУБД мы разместили в электронном гиперссылочном
пособии "Базы данных". Используя это пособие, на лабораторных работах
студенты осваивали методологию изучения СУБД на выбранном
преподавателем примере.
Самостоятельная работа. Результатом самостоятельной работы
студента должно стать решение прикладной задачи – проектирование базы
данных и разработка программного приложения для работы с этой базой
данных. Основным средством организации самостоятельной работы мы
использовали работу студента под управлением автоматизированной
обучающей
программной
среды
"Навигатор"
и
электронного
гиперссылочного учебного пособия "Базы данных", в котором мы разместили
также методику решения итоговой задачи.
Следует особо отметить процесс постановки задания на итоговую
работу. В данном случае студентам предлагается либо самостоятельно
выбрать для себя задачу и решить ее, либо задачу поставит преподаватель.
Как показало проведенное исследование, сильная группа студентов (уровень
готовности высокий и выше среднего) легко справляется с предложенной
альтернативой: многие студенты старших курсов уже работают на фирмах,
организациях и т.п., поэтому они обычно выбирают задачи, непосредственно
связанные с их местом работы, либо студенты выбирают и решают задачи,
которые затем используют лично: студенты выбирают задачи, связанные с их
личными интересами, либо с профессиональной деятельностью родителей,
родственников.
Материально-технической базой информационно-предметной среды
подготовки будущих инженеров-программистов послужили лаборатории
кафедр факультета информационных технологий, Центра дистанционного
образования ОГУ, а также вычислительная техника, которая находится у
студентов дома и которая была использована ими для обучения под
управлением автоматизированной обучающей программной среды
"Навигатор".
Что касается информационного наполнения ресурсов сети Интернет
материалами, связанными с рассматриваемой предметной областью, нами
был произведен специальный поиск информации и сделаны следующие
выводы. Ресурсы сети Интернет содержат богатые материалы в выбранной
предметной области:
- электронные версии журналов по программированию и
вычислительной технике (например, электронная версии журналов "СУБД",
"Сети");
- специализированный сайты по вопросам программирования;
- различные тематические форумы, чаты и т.п., где можно задать
предметные вопросы и получить ответы от специалистов в данной области;
- официальные сайты разработчиков программных продуктов, где
можно найти информацию относительно новинок в области программного
обеспечения.
Таким образом, студентов можно направлять не только в области
изучения печатных носителей информации, но и электронных носителей,
сообщая список не только литературы, но и электронных адресов сайтов по
отдельным вопросам в предметной области.