Методика организации курсового проектирования для студентов специальности «информатика» в инженерно-педагогическом университете постановка проблемы

Вид материалаАнализ

Содержание


Анализ последних исследований и публикаций.
Постановка задачи.
Современное представление об ИКТ-грамотности.
Организация курсового проектирования.
В четвертом семестре по дисциплине «Базы данных и информационные системы»
В пятом семестре по дисциплине «Интернет-программирование»
В шестом семестре по дисциплине «Объектно-ориентированное программирование» (ООП).
В седьмом семестре по дисциплине «Методика преподавания школьного курса информатики»
Перспективы дальнейших исследований.
Подобный материал:
УДК 378.147:681.3

© 2005

Сейдаметова З.С.


МЕТОДИКА ОРГАНИЗАЦИИ КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДЛЯ СТУДЕНТОВ СПЕЦИАЛЬНОСТИ «ИНФОРМАТИКА» В ИНЖЕНЕРНО-ПЕДАГОГИЧЕСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ

Постановка проблемы. Подписание Болонской декларации и присоединение Украины к общеевропейскому пространству высшего образования ставит перед университетами Украины новые приоритеты и задачи в сфере предоставления образовательных услуг. Это стимулирует к введению новых форм организации учебного процесса, современных методик преподавания дисциплин и выдвигает новые требования к организации курсового проектирования.

Особенность инженерно-педагогических университетов такова, что выпускники могут получить распределение как на преподавательскую работу, в том числе в профтехобразовании, так и на производство. Соответственно методика преподавания вообще и, в частности, методика организации курсового проектирования должна учитывать двойственное назначение выпускников специальности «Информатика». Одно из важных требований организации разного рода проектирований – это умение совместить решение конкретной задачи, поставленной в курсовом проекте с умением педагогически четко выразить содержание этой работы, как в документации, так и в процедуре защиты.

Анализ последних исследований и публикаций. В статье [1: 21–24] представлены направления деятельности Украинской инженерно-педагогической академии в связи с требованиями Болонской декларации. На примере УИПА приведен анализ ключевых проблем, стоящих перед инженерно-педагогическим образованием Украины, возникающих при переходе к новой модели высшего образования.

В исследованиях ученых Американской Ассоциации Информационных Технологий (ITAA) [3–6] проанализирована структура ИТ-рынка труда. А в публикации автора [7] описаны современные тенденции высшего образования и подчеркнута важность учета учебными заведениями рынка труда.

В работе [8] приведены рекомендации к преподаванию информатики в университетах. Эти рекомендации полезны тем, что они применимы для всех университетов мира, ведущих подготовку по специальности «Информатика» или родственной ей специальности, и подготовлены командой, в составе которой известные международными экспертами.

Подписание Украиной Болонской декларации делает особенно значимыми исследования, приведенные в [2–8], поскольку способствуют унификации процесса подготовки студентов специальности «Информатика».

Постановка задачи. Цель данной статьи заключается в описании методики организации курсового проектирования на специальности «Информатика» с учетом современных тенденций в сфере информационных технологий.

Современное представление об ИКТ-грамотности.

Учитывая вхождение университетов Украины в единое образовательное пространство Европы очень важно изучение передового педагогического опыта развитых стран. В отчете международной комиссии по определению умений в отрасли информационно-коммуникативных технологий (ИКТ грамотность), собравшейся в 2002 году в Американской Службе образовательного тестирования (ETS) [2], были определены важнейшие компоненты ИКТ грамотности. В частности, члены комиссии определили, что
  • ИКТ грамотность использует цифровые технологии, коммуникационный инструментарий, компьютерные сети для того, чтобы иметь доступ, управлять, использовать, оценивать и создавать (разрабатывать) информацию для функционирования в обществе, обладающем знаниями [2: 11–12].
  • ИКТ грамотность базируется на следующих ключевых понятиях – доступ, управление, использование, оценивание, разработка (в порядке возрастания знаний и мастерства) [2:27].
  • Умения в области информационно-коммуникационных технологий (ИКТ умения) – это интеграция и приложение когнитивных и технических навыков. ИКТ умения позволяют максимизировать технологические способности. На высочайшем уровне ИКТ умения имеют следствием инновации, трансформацию личности и изменения в обществ [2: 27–28].
  • Когнитивные умения – это желательные базовые умения, необходимые в каждодневной жизни в школе, дома, на работе. Грамотность, способность к количественному мышлению, умение решать задачи и пространственно-визуальная грамотность демонстрируют когнитивные умения [2: 28–29].
  • Технические умения – это основные компоненты грамотности цифрового века. Оно включает основные знания о компьютерном железе, прикладном программном обеспечении, сетях и элементах цифровых технологий [2: 28–29].

В приведенной ниже таблице даны разъяснения каждого из пяти умений, определенных комиссией.

Таблица

Ключевые понятия ИКТ граммотности

ИКТ Умения

Разъяснение ИКТ умения

Доступ

Знания об информации и знания о том, как собирать и извлекать информацию

Управление

Применение существующих организационных и классификационных схем

Использование

Интерпретация и использование информации. Оно включает в себя подведение итогов, сравнение и сопоставление.

Оценивание

Умение делать заключение о количестве, существенности, полезности и эффективности информации

Разработка

Генерация информации с помощью адаптации, применения, разработки, изобретения информации и авторского творчества.


Результаты работы [2] и эта таблица могут быть использованы при формировании учебного плана специальностей, связанных с информационно-коммуникативными технологиями, поскольку в них отражено современной понимание ИКТ умений. Это может быть полезно и для разработки схемы проведения курсового проектирования по дисциплинам специальности «Информатика». Важность каждого ИКТ-умения возрастает от курса к курсу. Если на первых курсах спектр ИКТ-умений более «насыщен» тремя первыми умениями (доступ, управление, использование), то на старших курсах в этом спектре должны больше присутствовать два последних (оценивание, разработка).

Необходимость учета структуры карьерных кластеров ИТ-специальностей в тематике курсового проектирования.

Для достижения задач, описанных выше полезно и ознакомление со структурой рынка труда выпускников специальности «Информатика». Специфика рынка труда поможет правильно организовать учебный процесс, обращая внимание на предъявляемые им требования. Структура рынка труда информационно-коммуникативных технологий отражена в отчетах Американской Ассоциации Информационных Технологий (ITAA) [3–6]. В соответствии с принятым в США подходом все специальности в этой отрасли делятся на восемь карьерных кластеров:
  • разработка и управление базами данных
  • электронные СМИ
  • анализ и интеграция систем управления предприятием
  • проектирование и управление сетями
  • программирование/инжиниринг программного обеспечения
  • техническая поддержка
  • техническое редактирование
  • управление и разработка веб-проектов.

Каждый из этих карьерных кластеров содержит определенное количество специальностей. В этой отрасли около 127 специальностей. В статье [7: 99–102] приведены специальности всех восьми карьерных кластеров. Каждая из этих специальностей порождает свой специфический подход. Некоторые элементы подхода являются общими для многих специальностей ИКТ сферы; другие же, подразумевают конкретную специализацию. При организации курсового проектирования специальности «Информатика» все это необходимо учитывать, не забывая при этом и о педагогической компоненте.

Организация курсового проектирования.

Ключевыми моментами подготовки специалистов по информатике являются:
  • совокупность знаний, умений и навыков, покрывающая учебную программу;
  • обязательный набор дисциплин, определенных государственным стандартом;
  • выборный набор дисциплин, способствующий профессиональному развитию студентов по информатике;
  • курсовое проектирование;
  • квалификационное, дипломное и магистерское проектирование;
  • цели и задачи обучения, предназначенные для объективизации оценивания учебных достижений студентов;
  • модели изложения материала. В [8] изложены шесть различных подходов к изложению вводного курса по информатике и четыре тематических подхода к изложению материалов основных дисциплин.

В области компьютерных технологий происходят постоянные изменения. Можно сказать, что эта отрасль находится в перманентном эволюционном процессе. Технические достижения последнего десятилетия, новые разработки в сфере педагогики, а также технологическая и педагогическая компоненты подготовки специалистов по информатике делают важными следующую тематику изучаемых дисциплин: Интернет и его приложения; сетевые технологии; компьютерная графика и мультимедиа; базы данных и информационные системы; объектно-ориентированное программирование; безопасность и теория кодирования; методика преподавания. Недостатком учебных планов является то, что они не позволяют добавлять новые дисциплины, отражающие современное состояние компьютерных и педагогических технологий. Поэтому очень важной частью подготовки специалистов в этих областях является на 2-4 курсах курсовое проектирование по дисциплинам специальности, которые подвержены этим изменениям. Так, например, в Крымском государственном инженерно-педагогическом университете при подготовке специалистов по информатике в учебный план введено курсовое проектирование:
  1. В четвертом семестре по дисциплине «Базы данных и информационные системы». Умение программировать является необходимой составляющей специалиста по информатике. К концу второго курса студенты уже имеют начальные навыки программирования. Для развития уже имеющихся на тот момент умений и навыков программирования, полученных в процессе теоретического изучения, студентам предлагается в рамках курсового проекта написание базы данных. Перед студентами ставится задача создания реляционной базы данных, включающей ключи, умения продемонстрировать определение на данных на одном из языков, применяемых в базах данных, извлечение данных из базы с помощью специальных операторов, оценивание стратегий обработки данных и выбора оптимальной, создание непроцедурного запроса путем шаблонов отношений для построения примера требуемого запроса.
  2. В пятом семестре по дисциплине «Интернет-программирование». Во время работы над курсовым проектом студенты знакомятся с основами всемирной сети, браузерами, поисковыми машинами, веб-технологиями, форматами веб-страниц, программными средствами разработки веб-страниц, языком HTML, языками сценариев, ролью апплетов. Перед студентами ставится задача проектирования графического интерфейса пользователя, создания веб-страницы, публикация ее в Интернете.
  3. В шестом семестре по дисциплине «Объектно-ориентированное программирование» (ООП). Учитывая ключевую роль объектно-ориентированного программирования в современном подходе к разработке программных средств от студентов требуется разработка программного средства на одном из языков объектно-ориентированного программирования С++, Java. При написании проекта студенты используют философию ООП, понятия инкапсуляции, абстракции, наследования и полиморфизма. Они проектируют, реализовывают, тестируют и отлаживают программные средства, используя механизм классов. Курсовое проектирование в рамках ООП ставит своей целью усвоение студентами понятий, связанных с разработкой программного обеспечения, и закрепляет базовые навыки в ООП. В рамках курсового проекта студентам предоставляется возможность использования программных интерфейсов приложений, API (Application Programming Interface). Эти приложения способствуют созданию студентами более интересных программ, увеличивают мотивацию студентов. Учитывая, что большинство API пакетов содержат огромный набор классов и методов, для избежания эффекта понятийной перегрузки в рамках теоретического курса преподаватель не использует API библиотеки в полном объеме. В процессе курсового проектирования студент может ознакомиться со всем многообразием этих библиотек.
  4. В седьмом семестре по дисциплине «Методика преподавания школьного курса информатики». Студенты специальности «Информатика» инженерно-педагогического университета имеют возможность работать учителями, преподавателями информатики. Это стало основной целью введения курсового проекта в рамках этой дисциплины. Студенты разрабатывают педагогические средства с использованием имеющихся у них навыков программирования. Это – интерактивные электронные учебники, обучающие курсы, среды дистанционного обучения, компьютерные тесты.

Как показывает наш собственный и мировой опыт, студент нуждаются в такой дисциплине как Writing. Эта дисциплина позволяла бы им осваивать навыки технического письма, подготовки документации. Но поскольку в учебных планах университетов Украины такой дисциплины нет, то одной из задач курсового проектирования способствовать развитию навыков написания документации. Для студентов специальности «Информатика» помимо грамотного составления документации, важным является и подготовка программного продукта. Поэтому кафедра информатики Крымского государственного инженерно-педагогического университета выработала следующие требования к оформлению курсовых проектов. Во-первых, разработанный студентом программный продукт должен иметь профессионально выполненную справочную систему (Help). Во-вторых, программный продукт имеет инсталляционную версию. Кроме того, студент должен сдать на кафедру:
  • бумажную и электронную версии курсового проекта, оформленную в соответствии с международным стандартом ISO/IEC 12207 «Информационные технологии: процессы жизненного цикла программного обеспечения»;
  • СD диск с электронной версией документации, программным продуктом, презентацией, файлом readme.

Для развития навыков публичных выступлений защита курсового проекта проходит перед комиссией и остальными студентами группы. При выступлении студент использует подготовленную презентацию, демонстрирует работу программного продукта.
Выводы.
  1. Описана структура и содержание курсового проектирования на специальности «Информатика» Крымского государственного инженерно-педагогического университета.
  2. В учебных планах специальности «Информатика» необходим учет ИКТ-умений в современном их понимании.

При организации учебного процесса, а также курсового проектирования на специальности «Информатика» важен учет специфики ИТ-рынка труда и его современного развития.

Перспективы дальнейших исследований. В дальнейшем планируется рассмотреть вопросы организации выпускного проектирования бакалавров, специалистов и магистров специальности «Информатика».

Литература
  1. Коваленко Е.А., Ашеров Т.А. Деятельность Украинской инженерно-педагогической академии в свете Болонского процесса // Проблеми інженерно-педагогічної освіти, 2004, № 8. – с. 20 – 25.
  2. Digital Transformation. A Framework for ICT Literacy. A Report of the International ICT Literacy Panel. – Princeton, NJ: ETS, , USA, 2002. – 52 p.
  3. Help wanted 1998: A call for collaborative action for the new Millennium // ITAA, Virginia Tech, 1998. – 63 p.
  4. Help wanted: The IT workforce Gap at the dawn of a new Century // ITAA, Arlington, VA. 1999. – 76 p.
  5. Bridging the Gap: Information Technology Skills for a New Millennium // ITAA, April 2000. – 55 p.
  6. When can you start? Building better information technology skills and careers // ITAA, Arlington, VA. 2001. –87 p.
  7. Сейдаметова З.С., Темненко В.А. Тенденції вищої освіти ХХІ ст. – десакралізація, інтернаціоналізація та інтернетизація // Освіта і управління, 2002, № 1. – c. 95–104.
  8. Рекомендации по преподаванию информатики в университетах. Computing Curricula 2001: Computer Science. – СПб., 2002. – 372 с.


Сейдаметова З.С.

Методика организации курсового проектирования для студентов специальности «Информатика» в инженерно-педагогическом университете

Описана методика организации курсового проектирования на специальности «Информатика» инженерно-педагогического университета с учетом двойного предназначения выпускников этой специальности (инженерная и педагогическая компоненты). Отмечена необходимость учета современных тенденций в сфере информационных технологий: ИКТ-умений и структуры карьерных кластеров ИТ-рынка труда. Предложена схема организации курсового проектирования.


Сейдаметова З.С.

Методика організації курсового проектування для студентів спеціальності «Інформатика» в інженерно-педагогічному університеті

Описана методика організації курсового проектування на спеціальності «Інформатика» інженерно-педагогічного університету з урахуванням подвійного призначення випускників цієї спеціальності (інженерний і педагогічний компоненти). Відзначена необхідність урахування сучасних тенденцій у сфері інформаційних технологій: ІКТ-умінь і структури кар'єрних кластерів ІТ-ринку праці. Запропонована схема організації курсового проектування.


Z.S.Seydametova

Technique of the organization of designing projects for students of the speciality "Informatique" at engineering&pedagogical university

The technique of the organization of designing projects on the speciality “Informatique” of engineering&pedagogical university is described in view of double applicability of graduates of this speciality (engineering and pedagogical components). Necessity of the account of modern tendencies of the information technologies spheres is marked: ICT-skills and structure of the career clusters of the IТ-market. The scheme of the organization of designing projects is offered.


Стаття надійшла до редакції 29.07.2005р.