Информационно-образовательный портал СОДРУЖЕСТВА НЕЗАВИСИМЫХ ГОСУДАРСТВ
ИНФОРМАТИЗАЦИЯ ОБРАЗОВАНИЯ
И ДИСТАНЦИОННОЕ ОБУЧЕНИЕ В СНГ
Информационно-образовательный портал СОДРУЖЕСТВА НЕЗАВИСИМЫХ ГОСУДАРСТВ  

Страны
Азербайджанская Республика
Республика Армения
Республика Беларусь
Республика Казахстан
Кыргызская Республика
Республика Молдова
Российская Федерация
Республика Таджикистан
Туркменистан
Республика Узбекистан
Украина

Типы материала
Информационно-коммуникационные технологии
Дополнительные информационные материалы
Нормативно-правовое обеспечение
Организация и методики обучения
Экономика образования
Межгосударственное сотрудничество
Образовательные центры
Методики обучения
Межвузовское сотрудничество
Повышение квалификации
Международные проекты и гранты, конкурсы
Конференции, симпозиумы, семинары и др.
Библиотека
 
Журнал «Вестник РУДН» серия «Информатизация образования»
 
2014, №4
2014, №3
2014, №2
2014, №1
2013, №4
2013, №3
2013, №2
2013, №1
2012, №4
2012, №3
2012, №2
2012, №1
2011, №4
2011, №3
2011, №2
2011, №1
2010, №4
2010, №3
2010, №2
2010, №1
2009, №4
2009, №3
2009, №2
2009, №1
2008, №4
2008, №3
2008, №2
2008, №1
2007, №4
2007, №3
2007, №2-3
2007, №1
2006, №1(3)
2005, №1(2)
2004, №1
Научные и специальные электронные ресурсы
Учебная, научная и специальная литература
Комиссия по дистанционному обучению совета по сотрудничеству в области образования государств-участников СНГ
Новости

Обучение программированию при подготовке учителей информатики


Аннотация
Обсуждаются вопросы методической системы обучения программированию при подготовке учителей информатики

Текст документа

Содержание системы учебных курсов, относимых к информатике, постоянно расширяется и совершенствуется. В первую очередь, это, безусловно, связано с развитием современных информационных и телекоммуникационных технологий. Однако, кроме этого, существенную роль в определении направлений совершенствования системы подготовки студентов в области информатики играет и процесс все большей дифференциации содержания обучения информатике в зависимости от профиля подготовки специалистов в системе высшего профессионального образования. В частности, в настоящее время можно с уверенностью говорить о выделении специализированной системы подготовки студентов, чья будущая профессия напрямую связана с информатикой и информационными технологиями. Примечательно, что к такому классу обучаемых можно отнести как студентов технических вузов, проходящих подготовку к разработке и эксплуатации современных информационных систем, так и студентов, получающих высшее педагогическое образование в области информатики.

Очевидно, что в системе подготовки студентов-информатиков должное внимание должно быть уделено изучению общетеоретических основ и конкретных технологий алгоритмизации и программирования. В работе [1] отмечалось, что необходимым направлением совершенствования методической системы обучения информатике в вузах должна стать интеграция четырех парадигм, существующих в области разработки алгоритмов и программ. Современный специалист в области информатики должен свободно владеть всеми существующими парадигмами программирования и уметь выбирать нужный подход к разработке алгоритма в зависимости от специфики решаемой задачи.

Сопоставляя известные определения предмета информатики и понятие программирования, можно сделать вывод, что программирование занимает одну из важнейших частей информатики. Поэтому при подготовке специалиста в этой области, программированию должна быть отведена адекватная часть его доли, занимаемой в информатике как науке.

А.П.Ершов, формулируя основные научные направления информатики, выделяет программирование в отдельную область, наряду с такими областями как теория вычислительного эксперимента, теоретические основы вычислительной техники, статистическая теория информации и искусственный интеллект [2]. В программировании концентрируются инженерные вопросы реализации алгоритма средствами конкретного языка программирования с учетом всего жизненного цикла разрабатываемого программного продукта.

Курс программирования должен способствовать приобщению студентов-информатиков к разным парадигмам программирования и должен дать знания, которые будут являться базой для понимания возможностей и ограничений использования современной компьютерной техники и программного обеспечения в жизни общества. Изучение подобного курса предполагает получение фундаментальных знаний в области информатики наряду с изучением языков программирования, относимых ко всем существующим парадигмам, что позволяет адаптировать полученные студентами знания к быстро меняющейся обстановке в сфере новых информационных и телекоммуникационных технологий.

Первый уровень обязательной подготовки специалистов в области информатики содержит курс обучения основным понятиям, таким как алгоритмы и структуры данных. На следующем уровне должны быть изучены теоретические основы и специфика каждой из четырех парадигм программирования.

В целом содержание информационной подготовки студентов вузов отражается в двух ее структурных составляющих: компоненте образования и компоненте обучения. Причем, компонента образования предназначена для формирования общих знаний об основных принципах информатики и обобщенных способах построения, функционирования и использования информационных технологий. Таким образом, компонента образования составляет теоретическую часть содержания информационной подготовки. Компонента обучения призвана формировать умения и навыки работы в конкретных условиях применения современных информационных и телекоммуникационных технологий, то есть содержит практическую часть информационной подготовки.

Курс программирования, основанный на изучении всех подходов к разработке алгоритмов, отвечает, с одной стороны, требованиям, заложенным как в компоненте образования, так и в компоненте обучения. С другой стороны, подобный курс призван дать необходимые знания о различных языковых средствах и других инструментах программирования, лежащих в основе построения информационных технологий на современном этапе развития информатики.

Следует отметить, что курс программирования на основе изучения языка даже только одной из парадигм программирования полностью удовлетворяет  существующему уровню подготовки студентов в вузах.

Основу методической системы обучения программированию, составляет теоретический и практический материал раздела "Языки программирования", обеспечивающего профессиональные знания в области информатики, которые необходимы студентам в их будущей деятельности. Очевидно, что в перспективе такой раздел должен быть расширен с учетом включения учебных содержательных блоков, соответствующих всем возможным парадигмам программирования.

Отметим, что при определении содержания обучения программированию в рамках интеграции парадигм, необходимо учитывать сложную структуру соотношений между знаниями умениями и навыками, которые в учебной деятельности студента выступают в диалектическом единстве и характеризуют процесс формирования понятий. Содержание любого учебного предмета – это всегда определенная информация о явлениях или методах деятельности, характерных для данной области.

Явления и методы деятельности, отобранные из науки и внесенные в программу учебного предмета для их изучения, согласно В.П. Беспалько, именуются общим термином "учебные элементы". Из учебных элементов состоит любая учебная программа. Составитель программы, опираясь на цели обучения, должен четко обосновывать необходимость включения в программу каждого учебного элемента. Для этого необходимо, чтобы при синтезе и анализе программы, содержащиеся в ней учебные элементы, были бы хорошо обозримы, воспринимались бы в целом и во взаимосвязи. Этому требованию отвечает методика построения логической структуры содержания обучения. Логическая структура является дидактическим инструментом для анализа состава учебного материала, выявления логических связей в нем и дозирование его объема.

Для построения логической структуры содержания обучения информатике на основе изучения четырех парадигм программирования, прежде всего, следует выделить основные понятия, характерные объединению образовательных областей, ориентированных на отдельное изучение процедурной, объектно-ориентированной, функциональной или логической парадигмы. Выделение и объединение понятий должно осуществляться в соответствии с такими немаловажными факторами как:

·        познавательная значимость и дидактическая ценность;

·        соответствие содержанию науки информатики и месту в ее теоретической системе;

·        доступность студентам;

·        адекватность материализованных форм выражения понятия его содержанию;

·        взаимосвязь с другими важнейшими понятиями курса информатики;

·        возможность оптимального функционирования в обучении.

Очевидно, что помимо учета перечисленных факторов, понятия, отбираемые в состав содержания курса программирования для студентов-информатиков, необходимо подвергнуть глубокому и всестороннему анализу.

Отобранные и объединенные системы понятий, необходимых для знакомства с каждой из парадигм программирования, представляют собой лишь разрозненные элементы, на которых должен базироваться учебный курс информатики. Однако для полного определения его содержания необходимо определить систему взаимосвязей между понятиями. Логическая структура курса программирования на основе различных принципов алгоритмизации для студентов-информатиков должна раскрыть функциональные связи учебных элементов.

Опираясь на определенные учебные элементы и логическую структуру содержания, можно составить учебную программу курса программирования на основе изучения алгоритмических языков, принадлежащих ко всем парадигмам программирования.

Дальнейший этап разработки интегрированного курса информатики должен быть связан с формированием соответствующей учебной программы, под которой будем понимать документ, определяющий научное содержание и методическое построение информатики как учебной дисциплины, соответствующее возложенным на нее функциям в системе подготовки специалистов в области информатики.

Разрабатываемая учебная программа должна удовлетворять следующим требованиям:

1. Обеспечивать возможность приобретения глубоких теоретических знаний и необходимых навыков и умений, а также предусматривать доступность и прочность усвоения учебного материала в сроки, отведенные для изучения программирования в вузе;

2. Позволять непрерывно совершенствовать формы и методы обучения информатике, вносить в курс без пересмотра содержания программы отдельные коррективы, обусловленные развитием языковых средств и систем программирования.

Реализация указанных требований достигается тщательным отбором учебного материала и выбором последовательности его прохождения в соответствии с целевым назначением курса информатики при подготовке специалистов в вузе.

Существенн??м аспектом реализации обучения информатике на основе интеграции парадигм программирования является разработка специализированных методов обучения, учитывающих специфику разработки и кодирования алгоритмов, построенных на основе разных подходов. Под методом обучения информатике в вузе будем понимать упорядоченные способы взаимосвязной деятельности преподавателя и студента, направленные на достижение поставленных целей обучения информатике.

Методы обучения программированию можно классифицировать по способу передачи информации от преподавателя к студенту на вербальные, наглядные и практические. При обучении программированию студентов-информатиков могут быть использованы как вербальные (при изложении лекционного материала), так и практические методы (выполнение лабораторных работ, практикумов, решение задач). В случае обучения четырем парадигмам программирования основной акцент должен быть сделан на практических методах, в процессе применения которых, студенты не только получают новые знания, но и приобретают существенные практические навыки разработки, отладки и исполнения собственных программ, реализованных на основе разных парадигм программирования. Преподаватель при этом инструктирует, указывает цели практической работы, направляет ее, проверяет ход ее исполнения. В деятельности студентов преобладает практическая работа (вещественные и умственные действия), в ходе которой особую роль играет самостоятельный мыслительный процесс, позволяющий осуществить поиск данных и решение задачи.

Анализ общедидактических и частно-дидактических методов обучения показывает, что очень часто методика учебной деятельности представляет собой итерационный поступательный процесс [3]. Такие выводы позволяют предложить один из частно-дидактических методов для обучения программированию на основе интеграции парадигм. Таким методом является так называемый итерационный метод обучения.

Рассматривая итерацию как пошаговое приближение к определенной цели, можно применить метод итерации, как при изложении лекционного материала, так и в процессе выполнения лабораторных работ по информатике. Тем более, что специфика заданий, предназначенных для выполнения на лабораторном практикуме, вполне соответствует поступательному итерационному процессу, который выражается в построении ряда алгоритмов или программ, причем каждый следующий алгоритм или программа является уточнением или расширением предыдущей версии. Таким образом, построение студентом конечного алгоритма или программы в соответствии с требованиями изучаемой парадигмы представляет собой итерационный процесс, на каждом шаге которого происходят некоторые изменения.

В этой связи необходимо отметить, что последовательность изложения лекционного материала по информатике всегда зависит от порядка практических и лабораторных работ на компьютере. Учитывая  итерационный характер таких лабораторных и практических занятий в случае обучения программированию, изложение лекционного курса также имеет смысл строить на основе аналогичного итерационного метода.

При изложении лекционного материала по информатике итерационный метод формально можно описать следующим образом. Изложение начинается с некоторого не начального уровня. На этом этапе не происходит обсуждение подробностей более низкого уровня и не затрагивается более общий по содержанию материал. На каждом следующем шаге происходит либо обобщение, либо детализация учебного материала. При обучении основам программирования применение такого метода не является новым, так как это диктуется условиями использования компьютера на первых этапах изучения информатики. В традиционном подходе к обучению программированию после этапа погружения в языковую среду идет постепенное изучение основных структур данных, логических и алгоритмических структур, затем знакомство с процедурами и функциями и т.д.

В случае практического применения указанной методики обучение программированию в вузе реализуется не на основе постепенного изучения новых структур ?? операторов, а с помощью поступательного итерационного процесса уточнения и расширения возможностей парадигмы программирования (или всех парадигм вместе). Причем введение новых структур данных и возможностей конкретного языка программирования конкретной парадигмы обосновывается с точки зрения их необходимости для решения новой задачи с подчеркиванием ее специфики, повлиявшей на выбор парадигмы.

В заключение следует подчеркнуть, что в настоящее время все еще сложно говорить о полностью сформировавшейся методической системе обучения информатике, основанной на интеграции парадигм программирования. Очевидно, что для ее полной реализации необходима детальная проработка и фиксация всех компонент, входящих в состав такой системы, а также достаточный опыт ее практического применения в вузах различного профиля в процессе подготовки специалистов в области информатики.

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Жужжалов В.Е. Интеграционные методы изучения программирования в вузовском курсе информатики. // Вестник МГПУ. Серия “Информатика и информатизация образования”. – М.: МГПУ, 2003.  № 1(1). – С.53-54.

2. Ершов А.П. Информатизация: от компьютерной грамотности учащихся к информационной культуре общества // Коммунист. – М., 1988. № 2.

3. Ильина Т.А. Системно-структурный подход к организации обучения. Вып. 1. // М.: Знание, 1972.


Автор оригинала: Жужжалов В.Е., Баранова О.А.
Источник оригинала: Журнал «Вестник РУДН» серия «Информатизация образования», 2006, №1(3)

Новости
16.06.2017

Российский университет дружбы народов объявляет о проведение первой волны вступительных испытаний среди иностранных граждан для обучения на программах магистратуры на контрактной основе. Первая ...

13.10.2016

26 октября-27 октября 2016 года Российский университет дружбы народов проводит Международную конференцию «Сетевые университеты и международный рынок труда (пространства БРИКС, СНГ, ШОС)».

19.05.2016

The Peoples’ Friendship University of Russia (PFUR) announces the beginning of admission of foreign citizens who graduated from Bachelor and Specialist Degree programs of PFUR and other Russian and ...

19.05.2016

Российский университет дружбы народов (РУДН) объявляет о наборе иностранных граждан -выпускников бакалавриата и специалитета РУДН и других российских и зарубежных ВУЗов на программы магистратуры на ...

11.12.2015

Проект рекомендаций Семинара-совещания научной общественности по проблемам международного научно-технического и образовательного сотрудничества