Urok090204 - Всероссийский фестиваль педагогического

Всероссийский фестиваль педагогического творчества
(2015/2016 учебный год)
Номинация: Педагогические идеи и технологии:
профессиональное образование
Название работы: Методическая разработка
для проведения занятия по теме
«Функциональный подход к описанию
предметной области»
Автор: Полякова Мария Александровна
Место выполнения работы:
КГБПОУ «Канский технологический колледж»
Пояснительная записка
Данный урок по дисциплине «Устройство и функционирование информационных
систем» раздела «Методологии описания предметной области» проводится в Канском
технологическом колледже со студентами групп второго курса, обучающихся по
специальности 09.02.04 «Информационные системы (по отраслям)». При проведении урока
используются фронтальная, формы организации деятельности студентов, а так же
диалогический метод.
Тема занятия: Функциональный подход к описанию предметной области.
Тип урока: изучение нового материла
Вид урока: лекция, с элементами беседы
Цель урока: Формирование знаний о функциональном подходе к описанию предметной
области, модели IDEF0 и правилах ее построения.
Задачи:
 Ознакомить с особенностями построения диаграмм с использованием IDEF0 модели, ее
элементами;
 Сформировать навыки построения диаграмм IDEF0;
 Содействовать воспитанию культуры и умения высказывать свое мнение;
 Создать условия, обеспечивающие формирование у учеников навыков самоконтроля,
умения рационально распределять рабочее время;
 Способствовать развитию логического мышления.
Опорные знания: методология, предметная область, методологии описания предметной
области, моделирование, модель предметной области, язык моделирования, нотация.
Новые знания, понятия: функциональный подход к описанию предметной области,
функциональная модель, методология структурного анализа и проектирования (SADT),
диаграммы: IDEF, DFD, ERD, Методология IDEF0, функциональный блок, интерфейсная дуга,
декомпозиция, туннелирование.
Оборудование и технические средства урока:
1. Интерактивные средства обучения:
1.1. Персональный компьютер
1.2. Проектор
2. Программные средства:
2.1. Курс «Устройство и функционирование информационных систем» в системе
электронного обучения Канского технологического колледжа
2.2. Microsoft Office PowerPoint
2.3. Видео плеер
3. Методическое обеспечение:
3.1. Презентация
3.2. Раздаточный материал
План урока:
1. Организационный момент. (1-2 мин.)
2. Актуализация ранее полученных знаний. (10 мин.)
3. Формирование новых знаний, с перерывом на физ.минутку (60 мин.)
4. Первичная проверка понимания учащимися нового материала. (15 мин.)
5. Домашнее задание. (2 мин.)
6. Рефлексия. (1-2 мин.)
7. Итог. (1-2 мин.)
2
Содержание занятия:
Этапы урока
Цели этапа
Орг. момент
Подготовка учащихся к работе на
уроке.
Актуализация ранее
полученных знаний
Проверка усвоения учащимися
теоретического материала
предыдущих уроков. Устранение
обнаруженных пробелов.
Формирование знаний о
функциональном подходе, модели
IDEF0, ее элементах.
Ознакомление с особенностями
построения диаграмм с
использованием IDEF0 модели.
Проверить усвоение
нового материала.
Убедиться в полноте и
осознанности усвоения
новых знаний и умений, путем
практических заданий
На основе выявленных результатов
усвоения умений и навыков дать
домашнее задание, которое было
бы направлено на дальнейшее их
развитие.
Проанализировать
успешность
Формирование новых
знаний
Первичная проверка
понимания
учащимися нового
материала
Домашнее задание
Рефлексия
Содержание обучения
Приветствие, определение
отсутствующих, проверка готовности
учащихся к уроку, готовность
наглядных пособий. Раскрытие целей и
содержания урока.
Проведение фронтального опроса
студентов по пройденной теме,
формулирование задач урока.
Организация процесса обучения
(методы, организационные
формы, средства)
Форма: фронтальная.
Форма: фронтальная.
Метод: опрос, беседа
Назначение функционального подхода
и построения модели IDEF0, основные
элементы диаграмм. Правила
построения диаграмм и их
декомпозиции. Рассмотрение примеров.
Метод: рассказ, демонстрация
основных приемов работы.
Форма: фронтальная.
Средства: Презентация
Подбор задания, требующего
понимания нового материала.
Выполнение заданий в подгруппах по
построению IDEF0 модели
Метод: диалог.
Форма: фронтальная.
Средства: демонстрационный и
раздаточный материал.
Сообщить домашнее задание,
проинструктировать учащихся о его
выполнении.
Фронтальная форма.
Обсуждение вопросов на осмысление
проделанной работы.
Метод: беседа.
Форма: фронтальная.
3
Итог
овладения новыми
знаниями и умениями, выявить и
показать недостатки.
Подвести итог урока, выставить
оценки учащимся.
Подведение итогов, выставление
оценок.
Форма: фронтальная.
4
Ход урока:
1. Организационный момент.
Здравствуйте, садитесь. Сегодня мы продолжим знакомство с методологиями описания
предметной области, в частности с функциональным подходом к описанию предметной
области. Мы уже разобрались с понятиями: предметная область, методология,
моделирование, модель предметной области, язык моделирования, нотация. Сегодня мы
более подробно изучим диаграммы IDEF0, которые реализуют функциональный подход,
ее основные элементы и правила построения.
2. Актуализация ранее полученных знаний
Ребята, прежде чем изучать новый материал, давайте вспомним те определения и понятия,
которые нам в этом помогут и станут фундаментом. Ответьте мне, пожалуйста, что такое
вообще предметная область, приведете примеры. Тогда что понимается под ее описанием
и построением модели ПО? Зачем нужен язык моделирования и что такое нотация? Зачем
это делать, где это применяется? В чем разница между функциональным и объектноориентированным подходом?
Теперь, когда мы повторили основные понятия, давайте подумаем: хватит ли нам этих
знаний, что бы описать деятельность предприятия (организации), используя
функциональный подход? Или нам нужно знать правила построения конкретных
диаграмм описывающих функционирование организации?
3. Изучение нового материала. (Презентация - Приложение 1)
Тогда записываем номер и тему лекции: «Функциональный подход к описанию
предметной области».
4. Первичная проверка понимания учащимися нового материала. (Приложение 2)
Теперь, попробуем построить диаграмму в изученной нотации.
Нашей задачей будет разработать модель деятельности гостиницы в нотации IDEF0.
На шаблоне модели вставить название блоков и стрелок.
5. Домашнее задание. (Приложение 3)
На уроке мы с вами попробовали строить диаграммы IDEF0, и теперь, вашим домашним
заданием будет попробовать самостоятельно построить контекстную диаграмму IDEF0 и
ее декомпозицию для организации, согласно варианту. Вариант распределяется по номеру
в списке группы. Работу оформляем на листе А4, соблюдая требования ГОСТ.
6. Рефлексия.
Довольны ли вы своей работой сегодня? Какие трудности возникли? Что бы вы изменили?
Что было для вас наиболее интересно? Теперь, после того как мы изучили методологии
описания предметной области, готовы ли вы самостоятельно справиться с практической
работой и создать диаграммы?
7. Итог.
Подведение итогов занятия. Выставление оценок.
Источники информации, используемые при подготовке к занятию:
1. Гагарина Л.Г., Киселев Д.В., Федотова Е.Л. Разработка и эксплуатация
автоматизированных информационных систем: учебное пособие. М.: ИД «Форум»:
ИНФРА-М, 2007. – 384 с
2. Информационные системы и технологии в экономике и управлении: учебное пособие
/ Под ред. проф. Трофимова. М.: Высшее образование, 2007.
3. Попов И.И., Партыка Т.Л., Емельянова Н.З. Основы построения информационных
систем. 2007.
4. Основы построения автоматизированных информационных систем. В. А. Гвоздева, И.
Ю. Лаврентьева. М.: ИД «Форум»: ИНФРА-М, 2009 г.- 320 с.
Дополнительная литература:
1. Избачков Ю. С., Петров В. Н. Информационные системы. СПб.: Питер, 2008 г. 656 с.
2. http://www.intuit.ru/ -Интернет-Университет Информационных Технологий
3. http://www.citforum.ru/ - форум информационных технологий
6
Приложение 1.
Содержание презентации
Функциональная модель – это модель, которая
показывает какие функции у модели и как они
связаны.
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ
ПОДХОД К ОПИСАНИЮ
ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ
Для построения функциональной модели
предназначена методология функционального
моделирования SADT
Structured Analysis and Design Teqnique
методология структурного анализа и
проектирования
2
МЕТОДОЛОГИЯ SADT
МЕТОДОЛОГИЯ SADT
- совокупность методов, правил и процедур,
предназначенных для построения функциональной
модели объекта какой-либо предметной области.
была создана и опробована на практике в период с
1969 по 1973 гг.
Автором является Дуглас Росс.
3
4
МЕТОДОЛОГИЯ SADT
МЕТОДОЛОГИЯ SADT
предлагает графический язык проектирования
систем, в котором сочетаются декомпозиция и
иерархическое упорядочение и для обозначения
составляющих системы используется графическая
конструкция, называемая SA-блок.



5
IDEF (Icam Definition) модели и соответствующие
функциональные диаграммы.
DFD (Data Flow Diagrams) диаграммы потоков
данных.
ERD (Entity-Relationship Diagrams) диаграммы
«сущность-связь».
6
7
ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ БИЗНЕС-
МЕТОДОЛОГИЯ IDEF0
ПРОЦЕССОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СТАНДАРТА
IDEF0
как стандарт была разработана в 1981 г. в рамках
обширной программы автоматизации промышленных
предприятий ICAM
(Integrated Computer Aided Manufacturing
Интеграция компьютерных и промышленных
технологий)
предложенной департаментом военно-воздушных сил
США.
Методология IDEF0 является развитием хорошо
известного графического языка описания
функциональных систем SADT
7
8
В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ ОБЩАЯ МЕТОДОЛОГИЯ IDEF
МЕТОДОЛОГИЯ IDEF0
ВКЛЮЧАЕТ РЯД ЧАСТНЫХ МЕТОДОЛОГИЙ ДЛЯ
МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ, В ТОМ ЧИСЛЕ:

ICAM DEFinition
IDEF






Definition – определение, понятие.
IDEF0 - функциональное моделирования
IDEF1 - информационное моделирование
IDEF1X - моделирование данных
IDEF3 - моделирование процессов
IDEF4 - объектно-ориентированное
проектирование и анализ
IDEF5 - определение онтологий (словарей)
IDEF9 - моделирование требований
9
ГРАФИЧЕСКИЙ ЯЗЫК IDEF0 ПРОСТ И
ГАРМОНИЧЕН.
10
Каждая из четырех сторон функционального блока имеет
свое определенное значение (играет свою роль):

Функциональный блок (Activity Box).
Графически изображается в виде прямоугольника и
представляет собой некоторую конкретную
функцию в рамках рассматриваемой системы.
По требованиям стандарта название каждого
функционального бло­ка должно быть
сформулировано в глагольном наклонении
(на­пример, «производить услуги», а не
«производство услуг»).



11
верхняя сторона имеет значение «Управление»
(Control) – стратегии и процедуры, которыми
управляется процесс;
левая сторона имеет значение «Вход» (Input) – это
данные и объекты, потребляемые или изменяемые
процессом;
правая сторона имеет значение «Выход» (Output) – это
основной результат процесса, конечный продукт;
нижняя сторона имеет значение «Механизм»
(Mechanism) – ресурсы, исполняющие процесс.
12
8
ИНТЕРФЕЙСНАЯ ДУГА (ARROW)
отображает элемент системы, который обрабатывается
функциональным блоком или оказывает иное влияние
на функцию, отображенную данным функциональным
блоком.
Графическое отображение - однонаправленная
стрелка.
Каждый функциональный блок в рамках единой
рассматриваемой системы должен иметь свой
уникальный идентификационный номер.
13
ИНТЕРФЕЙСНЫЕ ДУГИ
Каждая дуга должна иметь свое уникальное
наименование (Arrow Label) - существительным.
 детали,
вагоны
документы,
данные
15
Каждый функциональный блок должен иметь, по
крайней мере, одну управляющую
интерфейсную дугу и одну исходящую
бывают «входящими», «исходящими» и
«управляющими».
При построении диаграмм по стандарту IDEF0
необходимо правильно разделять входящие и
управляющие интерфейсные дуги, что не всегда
просто.
«Источником» (началом) и «приемником»
(концом) функ­циональной дуги могут быть
только функциональные блоки.
При этом «источником» может быть только
выходная сторона блока, а «приемником» —
любая из трех остальных.
16
17
Основные виды объектов:




18

материальные потоки (детали, товары, сырье и т. д.);
финансовые потоки (наличные и безналичные,
инвестиции и т. д.);
потоки документов (коммерческие, финансовые и
органи­зационные);
потоки информации (информация, данные о
намерениях, устные распоряжения и т. д.);
ресурсы (сотрудники, станки, машины и т. д.).
19
ДЕКОМПОЗИЦИЯ (DECOMPOSITION)
применяется при разбиении сложного процесса на
составляющие его функции.
20
21
9
Диаграмма с одним функциональным блоком
называется контекстной диаграммой и
обозначается идентификатором «А0».
Цель определяет первоочередные области
исследования.
В пояснительном тексте к контекстной диаграмме
должна быть указана цель (Purpose) построения
диаграммы в виде краткого описания и
зафиксирована точка зрения (Viewpoint).
Точка зрения определяет основное направление
развития модели и уровень необходимой
детализации.
22
23
ТУННЕЛИРОВАНИЕ
Обозначение «туннеля» (Arrow Tunnel) в виде двух
круглых скобок у начала интерфейсной дуги
означает, что эта дуга не была унаследована от
функционального родительского блока и появилась
(из «туннеля») только на этой диаграмме.
В процессе декомпозиции функциональный блок,
который в контекстной диаграмме отображает
систему как единое целое, подвергается
детализации на другой диаграмме.
24
25
ГЛОССАРИЙ
Диаграмма второго уровня содержит
функциональные блоки, отображающие главные
подфункции функционального блока контекстной
диаграммы, и называется дочерней (Child diagram)
по отношению к нему.
Для каждого из элементов IDEFO (диаграмм,
функциональных блоков, интерфейсных дуг)
существующий стандарт подразумевает создание
и поддержание набора соответствующих
определений, ключевых слов,
повествовательных изложений и т. д.,
которые характеризуют объект, отображенный
данным элементом.
Каждый из функциональных блоков,
принадлежащих дочерней диаграмме, соответственно
называется дочерним блоком — Child Box.
Функциональный блок «предок» называется
родительским блоком (Parent Box) по отношению
к дочерней диаграмме, а диаграмма, к которой он
принадлежит, — родительской диаграммой
(Parent Diagram).
26
27
10
Приложение 2.
Задание на закрепление изученного материала
29
11
30
12
13
14
Приложение 3.
Домашнее задание:
Построить контекстную диаграмму в нотации IDEF0 для описания
деятельности организации по вариантам:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Строительная фирма «МастерОк»
Кондитерский завод «Сладкоежка»
Страховой фонд «Им.Астафьева»
Студия «Телеформат»
Детский центр «Тополек»
Ресторан «Три Толстяка»
Университет
Мебельная фабрика «Комфорт»
Агентство недвижимости «Гарант»
Сеть супермаркетов «Аллея»
Центральная городская больница
Спортивно-оздоровительный центр
28
15
Приложение 4.
Самоанализ урока.
Тема: «Функциональный подход к описанию предметной области»
Цель урока: Формирование знаний о функциональном подходе к описанию предметной
области, модели IDEF0 и правилах ее построения.
Задачи:
 Ознакомить с особенностями построения диаграмм с использованием IDEF0 модели,
ее элементами;
 Сформировать навыки построения диаграмм IDEF0;
 Содействовать воспитанию культуры и умения высказывать свое мнение;
 Создать условия, обеспечивающие формирование у учеников навыков самоконтроля,
умения рационально распределять рабочее время;
 Способствовать развитию логического мышления.
Занятие проходило группе ИС.09.14.2 в составе 21 человек.
Структура урока:
1. Организационный момент
Урок был начат с приветствия, отмечены отсутствующие. Студенты к уроку
подготовлены.
2. Актуализация ранее полученных знаний.
На этом этапе студенты при фронтальном опросе отвечали на вопросы по
предыдущей теме. Совместно со студентами была определена тема и содержание урока,
студенты пришли к выводу, что полученные на этом занятии знания помогут им в
профессиональной деятельности.
3. Изучение нового материала
Используя презентацию и раздаточный материал, мы изучили основные понятия и
правила построения диаграмм. Учащиеся отвечали на наводящие вопросы и активно
вникали в новый материал.
4. Первичная проверка понимания учащимися нового материала.
Изучив новый материал, учащиеся совместно со мной строили диаграмму по
заготовленному шаблону. Они имели возможность поспорить друг с другом и отстоять
свое мнение.
5. Домашнее задание.
Домашнее задание основывалось на новом материале. При выполнении задания
студенты еще раз закрепят полученные знания.
6. Рефлексия
После выполнения всех работ была проведена рефлексия. Совместно со студентами
была проанализирована работа на уроке. Выявлены возникшие трудности в работе.
Студенты задумались над тем, насколько важно рационально распределять рабочее время.
В целом, у ребят положительные эмоции от занятия.
7. Подведение итогов.
Были подведены итоги выполнения задания.
Определили, где в будущей профессии пригодятся полученные практические
навыки. Выставлены оценки.
16
На протяжении всего урока была здоровая атмосфера, благоприятный климат,
способствующий обучению и учению. Предложенные задания способствовали развитию
навыков самоконтроля, учили самостоятельно принимать решения.
Урок построен на деятельной основе, что обеспечивало развитие познавательной
деятельности
студентов
с
помощью
конкретных
заданий.
Использование
информационных технологий и нестандартной формы организации занятия дало ряд
преимуществ перед стандартной системой обучения:
1. Повышение интереса студентов.
2. Итенсификация учебного процесса.
3. Повышение творческой активности.
4. Дифференцированный подход в обучении.
5. Облегчение обработки и контроля знаний и т.д.
Структуру урока составили 7 основных этапов, описанных выше.
Каждый этап логически завершен, подведен итог и настроен на восприятие
следующего этапа.
Дидактический материал основан на реальных жизненных фактах. Он был доступен
в понимании и усвоении, связан с практикой, логически переходил из одной области
применения к другой, что раскрывало общедидактические принципы содержания урока.
Материал урока выстроен подобно реальной схеме действий проектировщика и
разработчика баз данных. Логически осуществлен переход от одного задания к другому.
Подводя итог данного занятия, хочется отметить, что план урока в полной мере был
реализован, поставленные цели перед уроком достигнуты.
17