Научная статья на тему 'Применение кейс-метода в обучении бакалавров основам программирования'

Применение кейс-метода в обучении бакалавров основам программирования Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
121
15
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КЕЙС-МЕТОД / CASE-METHOD / ОСНОВЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ / ОБУЧЕНИЕ ИНФОРМАТИКЕ / ЯЗЫКИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ / PROGRAMMING LANGUAGES / FUNDAMENTALS OF PROGRAMMING / TRAINING / COMPUTER SCIENCE

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Юрьева Т. А., Чалкина Н. А., Лебедь О. А.

В статье рассматриваются методические аспекты обучения бакалавров основам программирования. Исследуется возможность применения одного из перспективных методов обучения студентов – кейс-метода (метода анализа конкретных ситуаций) в организации лабораторных занятий по дисциплине «Информатика». Проводится сравнительный анализ процедурного и объектно-ориентированного языков программирования с позиции возможности использования кейс-метода для изучения темы «Программирование». Приводятся примеры решения конкретных ситуаций в программах Delphi и MatLab.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

APPLICATION CASE METHOD IN TRAINING THE BACHELORS OF THE BASICS OF PROGRAMMING

The article considers methodological aspects of training bachelors basics of programming. The possibility of applying one of the most promising students of teaching methods case-method in the organization of laboratory classes on discipline «Computer science». A comparative analysis of the procedural and object-oriented programming language from the point of the possibility of using a case-study method for the «Programming» topics. The examples address specific situations in Delphi and MatLab programs.

Текст научной работы на тему «Применение кейс-метода в обучении бакалавров основам программирования»

Предложенные тренировочные схемы были неоднократно проверены в ходе учебно-тренировочного процесса юных спортсменов игровых видов спорта и показали свою эффективность.

Литература

1. Григорьев С.К. Содержание физической подготовки футболистов 17-20 лет на основе блокового планирования нагрузок: Автореф. дис. ... канд. пед. наук. - С.К. Григорьев.- Краснодар, 2014.- 23 с.

2. Иссурин В.Б. Блоковая периодизация спортивной тренировки: монография. - М.: Сов. спорт, 2010.- 288 с..-(Спорт без границ).

3. Матвеев Л.П. Общая теория спорта и ее прикладные аспекты: учеб. для студентов вузов. - 5-е изд., испр. и доп..- М.: Сов. спорт, 2010.- 340 с..-(Атланты спорт. науки).

4. Набатникова М.Я. Специальная выносливость спортсменов. - Набатникова. - М.: Физкультура и спорт, 1972. - 263 с.

5. Платонов В.Н. Система подготовки спортсменов в олимпийском спорте. Общая теория и ее практические приложения: учеб. для студентов вузов физ. воспитания и спорта: в 2 кн. - Киев: Олимп. лит. Кн. 1.- 2015.- 680 с.

6. Шерстюк А.А. Построение тренировочных занятий юных баскетболистов в группах начальной подготовки: Автореф. дис. ... канд. пед. наук/ А. А. Шерстюк.- Омск, 1988.- 22 с.

7. Костикова Л.В. Особенности обучения и тренировки баскетболистов 10-13 лет : метод. рекомендации для дет. Тренеров. - Рос. Федер. Баскетбола; АНО "Центр развития спорта". - М., 1999. - 31 с.: табл.

S. Филин, В.П. Основы юношеского спорта. - М.: Физкультура и спорт, 1980.- 255 с.: ил.

References

1. Grigor'ev S.K. Soderzhanie fizicheskoj podgotovki futbolistov 17-20 let na osnove blokovogo planirovanija nagruzok: Avtoref. dis. ... kand. ped. nauk. - S.K. Grigor'ev.- Krasnodar, 2014.- 23 s.

2. Issurin V.B. Blokovaja periodizacija sportivnoj trenirovki: monografija. - M.: Sov. sport, 2010.- 2SS s..-(Sport bez granic).

3. Matveev L.P. Obshhaja teorija sporta i ee prikladnye aspekty: ucheb. dlja studentov vuzov. - 5-e izd., ispr. i dop..-M.: Sov. sport, 2010.- 340 s..-(Atlanty sport. nauki).

4. Nabatnikova M.Ja. Special'naja vynoslivost' sportsmenov. - Nabatnikova. - M.: Fizkul'tura i sport, 1972. - 263 s.

5. Platonov V.N. Sistema podgotovki sportsmenov v olimpijskom sporte. Obshhaja teorija i ee prakticheskie prilozhenija: ucheb. dlja studentov vuzov fiz. vospitanija i sporta: v 2 kn. - Kiev: Olimp. lit. Kn. 1.- 2015.- 6S0 s.

6. Sherstjuk A.A. Postroenie trenirovochnyh zanjatij junyh basketbolistov v gruppah nachal'noj podgotovki: Avtoref. dis. ... kand. ped. nauk/ A. A. Sherstjuk.- Omsk, 19SS.- 22 s.

7. Kostikova L.V. Osobennosti obuchenija i trenirovki basketbolistov 10-13 let : metod. rekomendacii dlja det. Trenerov. - Ros. Feder. Basketbola; ANO "Centr razvitija sporta". - M., 1999. - 31 s.: tabl.

S. Filin, V.P. Osnovy junosheskogo sporta. - M.: Fizkul'tura i sport, 19S0.- 255 s.: il.

DOI: 10.18454/IRJ.2016.49.025 Юрьева Т.А.1, Чалкина Н.А.2, Лебедь О.А.3

1 Кандидат педагогических наук,

2кандидат педагогических наук, 3Амурский государственный университет ПРИМЕНЕНИЕ КЕЙС-МЕТОДА В ОБУЧЕНИИ БАКАЛАВРОВ ОСНОВАМ ПРОГРАММИРОВАНИЯ

Аннотация

В статье рассматриваются методические аспекты обучения бакалавров основам программирования. Исследуется возможность применения одного из перспективных методов обучения студентов - кейс-метода (метода анализа конкретных ситуаций) в организации лабораторных занятий по дисциплине «Информатика». Проводится сравнительный анализ процедурного и объектно-ориентированного языков программирования с позиции возможности использования кейс-метода для изучения темы «Программирование». Приводятся примеры решения конкретных ситуаций в программах Delphi и MatLab.

Ключевые слова: кейс-метод, основы программирования, обучение информатике, языки программирования.

Yuryeva T.A.1, Chalkina N.A.2, Lebed O.A.3

1 PhD in Pedagogy, Amur State University; 2 PhD in Pedagogy, Amur State University;

3Amur State University

APPLICATION CASE METHOD IN TRAINING THE BACHELORS OF THE BASICS OF PROGRAMMING

Abstract

The article considers methodological aspects of training bachelors basics ofprogramming. The possibility of applying one of the most promising students of teaching methods - case-method in the organization of laboratory classes on discipline «Computer science». A comparative analysis of the procedural and object-oriented programming language from the point of the possibility of using a case-study method for the «Programming» topics. The examples address specific situations in Delphi and MatLab programs.

Keywords: case-method, fundamentals of programming, training, computer science, programming languages.

Основной задачей высшего образования в настоящее время является подготовка студентов к непрерывному образованию, их ориентации на самообразование, выработка мотивации к пополнению знаний и формирование готовности к переобучению в зависимости от потребностей рынка труда. Результат современного высшего образования должен не ограничиваться знаниями, умениями и навыками, а направлен на формирование у

выпускника ряда общекультурных и профессиональных компетенций, предусмотренных образовательным стандартом. Для обеспечения выполнения изменившихся требований, необходимо использовать новые методы обучения, основной целью которых является получение компетентного специалиста. Сокращение числа часов аудиторных занятий, увеличение объема самостоятельной работы студента приводит к потребности использования новых методов обучения.

Для формирования профессиональных компетенций перспективным является использование кейс технологий [1, 2, 3, 4].

Кейс технологии включают в себя различные методы, приёмы и техники обучения, связанные с решением задач прикладного содержания. Метод кейсов (case method) в переводе с английского означает метод анализа конкретных ситуаций или метод ситуационного анализа. Студенты должны проанализировать ситуацию, построить модель, предложить различные варианты решения и выбрать оптимальное [1].

Конкретная ситуация используемая на занятие не должна быть перегружена лишней информацией, отвлекающей студента от решаемой проблемы.

Изучение темы «Программирование» в курсе Информатики ставит своей целью познакомить студентов с рядом понятий и конструкций теории алгоритмов, не зависящих от конкретного языка программирования, развить алгоритмическое мышление, показать важность алгоритмизации в процессе решения практических задач. Изучая любой язык программирования студенту необходимо понять структуру, суть и логику программирования, научиться работать с функциями, методами, процедурами, а также освоить приемы объектно-ориентированного программирования.

Проанализируем применение процедурного и объектно-ориентированного языков программирования при изучении данной темы.

В качестве языка программирования в Delphi используется объектно-ориентированный язык Object Pascal. Достоинством Delphi является то, что данная среда позволяет увидеть студенту структуру модели конкретной ситуации и существенно облегчает процесс программирования, за счет наличия большого количества компонентов.

Язык программирования MatLab относится к классу интерпретаторов, а это означает, что любая команда системы распознается и немедленно исполняется в командной строке, тем самым облегчая проверку любой части программного кода.

Для решения поставленной задачи в общем виде метод кейсов преследует цели: определение типов данных, формирование алгоритма с использованием функций, написание программы на языке программирования Delphi и MatLab, отладка и тестирование программы. Студент должен разработать и реализовать объектную модель задачи, проанализировать задачу с точки зрения выбора структуры представления данных, сделать соответствующие выводы. Выбор структуры представления данных определяет эффективность используемых алгоритмов, поэтому первоначальной задачей является теоретико-практическое изучение структур данных.

Рассмотрим примеры решения кейс-задач, используя указанные языки программирования.

Задача 1. Производственная функции Кобба-Дугласа имеет вид: P = 5- Z0'4 • K0 6, P - объем продукции, L - затраты труда, K - величина капитала. Составить программу вычисления объема продукции.

В первую очередь в процессе решения данной задачи в программе Delphi студент должен определить входные и выходные переменные. В нашем случае входными переменными являются затраты труда, величина капитала, а выходной переменной является результат - объем продукции.

Затем размещаем соответствующие компоненты на форме и задаем для них свойства (рис. 1).

Рис. 1 - Окно формы для визуального представления в Delphi

При написании процедуры необходимо помнить, что все вводимые данные рассматриваются как строки. Поэтому необходимо переводить вводимые числовые данные из строки в числа, а выводимый результат переводить из числа в строку. Процедуры для вычисления значения объема продукции имеет вид: unit Unit1;

{$mode objfpc}{$H+}

interface

uses

Classes, SysUtils, LResources, Forms, Controls, Graphics, Dialogs, StdCtrls, Buttons; type

{ TForm1 }

TForm1 = class(TForm) Button1: TButton;

Button2: TButton; Edit1: TEdit; Edit2: TEdit; Edit3: TEdit; Label1: TLabel; Label2: TLabel; Label3: TLabel;

procedure Button1Click(Sender: TObject); procedure Button2Click (Sender: TObject); private

{ private declarations } public

{ public declarations }

end;

var

Form1: TForm1; implementation { TForm1 }

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

var L,K,P:real;

begin

L:=strtofloat(edit1.text); K:=strtofloat(edit2 .text); P:=5*exp(0.4*ln(L))*exp(0.6*ln(K)); edit3 .text:=floattostr(P); end;

procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject); begin

edit1.Clear; edit2.Clear; edit3.Clear; edit1.setfocus; end;

initialization {$I unit1.lrs} end.

Задача 2. Начальный объем выпуска предприятия составляет S ед. Ежегодное увеличение выпуска составляет 25% к предыдущему году. Рассчитать предполагаемый выпуск предприятия на t лет вперед.

t

Запишем в общем виде модель выпуска предприятия на t лет вперед St = ^ S^ • 0,25, найдем предполагаемый

i=1

выпуск предприятия, используя цикл for в программе MatLab. Начальный объем выпуска предприятия в MatLab задается самостоятельно, перед циклом (рис. 2).

Рис. 2 - Нахождение выпуска предприятия в MatLab

Использование MatLab в решение этой задачи не требует от студентов знания специальных команд для объявления переменных, они создаются автоматически. Функции имеют входные и выходные аргументы, и существует рабочее пространство для хранения промежуточных результатов вычислений и переменных.

Задача 3. Спрос на получения кредита S (руб.) семьи в год, если среднемесячный доход семьи на одного человека D (руб.) и количество детей в семье m описывается моделью: S = 3.4 + 5m + 4.3- lnD. Составить программу вычисления спроса.

Решение данной задачи в MatLab сводится к нахождению значения выражения S - спрос на получение кредита, при заданных начальных значениях D и m. Программный код представлен на рисунке 3.

Рис. 3 - Решение в программе MatLab

А при решении этой же задачи в Delphi требуется выделить этапы решения: определить входные и выходные переменные, тип данных; оформить окно формы (рис. 4); найти спрос на получение кредита, проверить наличие структурных ошибок, таким образом, задача приобретает исследовательский характер.

■ Программа вычисления спроса щПИГИГ

среднемесячный доход семьи lioooo

на одного человека 1

количество детей в семье

|[ нейти очистить | |

спрос на получение кредита (168.0W46J5

Рис.4 -Окно формы для визуального представления в Delphi

Процедуры для нахождения спроса на получение кредита имеет вид: unit Unitl;

{$mode objfpc}{$H+}

interface

uses

Classes, SysUtils, LResources, Forms, Controls, Graphics, Dialogs, StdCtrls, Buttons; type

{ TForml }

TForml = class(TForm) Buttonl: TButton; Button2: TButton; Editl: TEdit; Edit2: TEdit; Edit3: TEdit; Labell: TLabel; Label2: TLabel; Label3: TLabel;

procedure ButtonlClick(Sender: TObject); procedure Button2Click (Sender: TObject); private

{ private declarations } public

{ public declarations }

end;

var

Forml: TForml; implementation { TForml }

procedure TForml.ButtonlClick(Sender: TObject);

var S,D:real; m:Integer;

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

begin

D:=strtofloat(editl.text);

m:=strtoint(edit2.text);

S:=3.4*exp(m*ln(5))+4.3*ln(D);

edit3 .text:=floattostr(S); end;

procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject); begin

edit1.Clear;

edit2.Clear;

edit3.Clear;

edit1.setfocus;

end;

initialization {$I unit1.lrs} end.

Завершающим этапом работы над кейсом является обсуждение решения заданий с использованием программ Delphi и MatLab.

Литература

1. Еремин А.С. Кейс-метод: наиболее распространенная форма реализации компетентностного подхода // Инновации в образовании. - 2010. - №2. - С.61-81.

2. Конова Е.А., Поллак Г.А. Интерактивный метод обучения программированию с использованием технологии кейс-стади // Информатика и образование. - 2013. - №8. - С.25.

3. Конова Е.А., Поллак Г.А. Обучение программированию с использованием метода кейсов // Специализированное профессиональное издание открытого доступа «Образование 3000». - 2014. - №2. - C.57-63.

4. Юрьева Т.А., Филимонова А.П., Гришкина Т.Е. Кейс-метод в подготовке бакалавров психолого-педагогического образования к решению исследовательских профессиональных задач // Теория и практика общественного развития. - 2014. - № 21. - С.257-260.

References

1. Eremin A.S. Kejs-metod: naibolee rasprostranennaja forma realizacii kompetentnostnogo podhoda // Innovacii v obrazovanii. - 2010. - №2. - S.61-81.

2. Konova E.A., Pollak G.A. Interaktivnyj metod obuchenija programmirovaniju s ispol'zovaniem tehnologii kejs-stadi // Informatika i obrazovanie. - 2013. - №8. - S.25.

3. Konova E.A., Pollak G.A. Obuchenie programmirovaniju s ispol'zovaniem metoda kejsov // Specializirovannoe professional'noe izdanie otkrytogo dostupa «Obrazovanie 3000». - 2014. - №2. - C.57-63.

4. Yuryeva T.A., Filimonova A.P., Grishkina T.E. Kejs-metod v podgotovke bakalavrov psihologo-pedagogicheskogo obrazovanija k resheniju issledovatel'skih professional'nyh zadach // Teorija i praktika obshhestvennogo razvitija. - 2014. -№ 21. - S.257-260.

РОССИЙСКИЙ ИНДЕКС НАУЧНОГО ЦИТИРОВАНИЯ

Science Index

Мы настоятельно рекомендуем всем нашим авторам зарегистрироваться в системе Science Index РИНЦ.

Таким образом, авторы могут более детально контролировать список своих публикаций, не только в нашем журнале, но и во всех научных изданиях, входящих в РИНЦ. Регистрация в системе также позволит узнать индекс научного цитирования автора и его публикаций.

Подробную инструкцию по регистрац ии в системе Science Index РИНЦ Вы можете найти на нашем сайте http://research-journal.org/в разделе «Полезно знать».

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.