CC BY
57
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОДЕРЖАНИЯ И РЕЗУЛЬТАТОВ ОБУЧЕНИЯ ПРОГРАММИРОВАНИЮ СТУДЕНТОВ-МАТЕМАТИКОВ
PROJECTING CONTENT AND RESULTS OF TEACHING STUDENTS-MATHEMATICIANS COMPUTER PROGRAMMING
И.В. Баженова I.V. Bazhenova
Проектирование курса программирования, проективная образовательная система, принципы проективного подхода, логико-структурная схема содержания курса.
В статье рассмотрены этапы педагогического проектирования на примере курса «Информатика и программирование» для студентов-математиков. Обоснована целесообразность использования проективной стратегии при разработке курса и изложены принципы проективного подхода. Содержательная часть курса представлена логико-структурной схемой.
Рmjecting a computer programming course, projective educational system, principles of projective approach, logframe of the course content. The article considers the stages of pedagogical projecting through the example of the computer programming course for students-mathematicians. The author gives the reasons for the use of projective strategy in the development of the course and describes the principles of the projective approach. The content of the course is presented by a logframe.
Анализ сложившейся практики обучения программированию в высшей школе показывает, что традиционные методы обучения не обеспечивают достаточно высокий уровень подготовки выпускников вуза в этой области. Курс программирования, не являясь базовой профессиональной дисциплиной для студентов направления подготовки 010100 Математика, тем не менее оказывает существенное влияние на формирование профессиональных качеств будущего математика, навыки программирования выступают в роли эффективного инструментального средства для решения задач в будущей производственнотехнологической или преподавательской деятельности. Решение проблемы повышения качества обучению программированию во многом зависит от использования новых педагогических технологий в образовательном процессе и эффективной организации базового курса программирования. Цель автора статьи - рассмотреть возможности проектирования содержания и реализации курса «Информатика и программирование», дающего навыки практического программирования на языке С++, с позиции проективного подхода. В статье
предпринята попытка обосновать выбор проективной стратегии -- инновационной педагогической технологии в качестве базиса в проектировании данного курса.
Подробнее остановимся на понятии «проектирование» и этапах этого процесса, которые рассматривались многими авторами в педагогической литературе. Собственно термин «проектирование» означает «процесс создания прототипа, прообраза предполагаемого или возможного объекта, состояния» [БЭС, 2000, с. 964]. Понятие «педагогическое проектирование» в настоящее время находится в состоянии развития, уточнения, систематизации. Приведём одно из определений: «Педагогическое проектирование - практикоориентированная деятельность, целью которой является разработка новых, не существующих в практике образовательных систем и видов педагогической деятельности» [Колесникова, Горчакова-Сибирская, 2005, с. 17]. В настоящее время педагогическое проектирование в форме разработки курсов учебных дисциплин является одним из видов деятельности преподавателя высшей школы. Можно констатировать, что в значи-
тельной мере именно эта деятельность определяет квалификацию преподавателя и качество подготовки выпускников вуза.
Процесс проектирования включает несколько этапов, среди которых можно выделить [Безрукова, 1999, с. 117]:
- моделирование - разработка целей (общей идеи) создания педагогических систем, процессов или ситуаций и основных путей их достижения;
- собственно проектирование - дальнейшая разработка созданной модели и доведение ее до уровня практического использования;
- конструирование (создание конструкта) -дальнейшая детализация созданного проекта, приближающая его для использования в конкретных условиях реальными участниками учебновоспитательного процесса.
И.А. Колесникова указывает следующие этапы:
- предпроектный (стартовый) этап (исследование, проблематизация, концептуализация, це-леполагание, ценностно-смысловое самоопределение, форматирование проекта);
- реализация проекта (уточнение цели, функций, задач, пошаговое выполнение проектных действий, коррекция, получение и внутренняя оценка проекта, презентация результатов работы и их внешняя экспертиза);
- рефлексивный этап;
- постпроектный этап (апробация, распространение результатов и продуктов проектной деятельности, выбор вариантов продолжения проекта, объединение своего проекта с другими и т. д.).
Рассмотрим процесс педагогического проектирования на примере разработки курса «Информатика и программирование». На концептуальной (стартовой) стадии проектирования необходимо выявить противоречия, которые не позволяют достичь высоких результатов обучения программированию [Новиков А.М., Новиков Д.А., 2004, с. 31]. Данные противоречия были сформулированы автором в статье [Баженова, 2012, с. 21]. Перечислим некоторые из них: существенно разный (зачастую низкий) уровень подготовки по основам программирования абитуриентов, поступающих на математические специальности; их неумение на практике применять научные методы анализа и синтеза; недостаточный уровень алгоритмического
мышления. К числу противоречий, носящих объективный характер, можно отнести несогласованность курса «Информатика и программирование» с классическими математическими дисциплинами и пересечение тезаурусов математики и языка программирования. Кроме этого, следует признать немаловажной проблемой недостаточную мотивацию студентов-математиков к изучению программирования, т. к. в первую очередь они ориентированы на базовые математические дисциплины: математический анализ, алгебру, аналитическую геометрию, математическую логику. Несмотря на это, подавляющее большинство студентов выражает твёрдое желание научиться программировать (данные получены в ходе анкетирования первокурсников в начале обучения), что является, несомненно, хорошим стартом в процессе обучения. Итак, можно сформулировать основную проблему нашего исследования следующим образом: как необходимо проектировать курс программирования, чтобы обеспечить удовлетворительный (в идеале - высокий) уровень овладения навыками практического программирования на языке C++.
Решение поставленной проблемы, на наш взгляд, следует искать в использовании при проектировании образовательного процесса, и в частности рассматриваемого курса, технологии проективного образования. По выражению автора данной концепции Г.Л. Ильина, «в проективном образовании основой, движущим мотивом является собственная потребность личности в получении необходимой информации» [Ильин, 2010, с. 34]. Технология проективного образования ориентирована на становление у обучаемого способности к саморазвитию и самообразованию, на формирование в качестве ключевых компетенций креативности и инновационного мышления. Проективное образование (обучение) переводит взаимодействие преподавателя и студента в «субъект-субъектные» отношения, инициирует самостоятельный поиск нового знания, способствует росту личностного потенциала как студента, так и преподавателя. Логическим продолжением концепции проективного образования стало понятие «проективная образовательная (методическая) система» [Пак, 2008, с. 42], которую можно определить как систему, моделируемую и разви-
вающуюся в виде проекта с определёнными свойствами и поведением в настоящем и будущем. Ключевыми характеристиками такой системы являются открытость, динамичность, рекурсивность, модульность, непрерывность и эволюционность. В основу проектирования курса «Информатика и программирование» положены принципы проективного подхода, подтверждением чего служат следующие факты:
- реализуется принцип информационной и программно-архитектурной открытости «всё для всех»;
- студенты имеют доступ к проектированию содержания курса (разработка тестов, примеров программного кода);
- взаимодействие преподавателя и студентов происходит как в аудиторной форме (семинары, практические занятия), так и дистанционной -курс имеет электронную реализацию в системе МОООЬЕ, что позволяет постоянно контактировать всем участникам образовательного процесса;
- элементы содержания курса реализованы как отдельные модули, что даёт возможность студентам самостоятельно формировать индивидуальную образовательную траекторию в рамках данного курса;
- практические навыки программирования на языке С++ формируются в ходе разработки и реализации тестирующих программ на усвоение пройденного материала, написанных на языке С++ самими студентами (принцип рекурсивности - самоподобного воспроизведения объекта);
- студенты получают доступ не только к проектированию содержания курса, но и к оценке и контролю качества образования, становясь субъектами образовательного процесса;
- профессионально-ориентированные задачи, используемые на практических занятиях и в самостоятельной работе студентов, реализуют принцип «будущее определяет настоящее», формируют будущие профессиональные качества математиков и программистов;
- курс находится в динамическом состоянии -развивается, модернизируется, совершенствуется, ориентируясь на участников образовательного процесса в настоящий момент времени.
Подробнее остановимся на проектировании курса «Информатика и программирова-
ние» в его содержательной части. В первом семестре студентам предлагается для изучения девять тем (дидактических единиц), позволяющих овладеть основами программирования на языке С/С++. На рис. представлена соответствующая логико-структурная схема, отражающая содержание и логические связи изучаемых дидактических единиц. Каждая дидактическая единица организована в виде отдельного модуля - темы в системе МОООЬЕ. Отметим, что модули, расположенные в схеме на одном уровне, могут быть изучены и практически реализованы (в виде написания программного кода) в любой последовательности.
В каждой дидактической единице предусмотрено:
1) изучение теоретического материала в форме презентаций, создание глоссария основных понятий языка программирования С++, возможность рассмотреть примеры программного кода в файле с методическими указаниями;
2) выполнение лабораторной работы - самостоятельная разработка программы и защита её на практическом занятии. Задания для лабораторных работ представляют собой многоуровневую профессионально-ориентированную систему, учитывающую когнитивные особенности мозга и разный уровень подготовки первокурсников как программистов;
3) мониторинг результатов обучения с помощью выполнения контрольных работ, экзаменационных промежуточных и итоговых тестов;
4) самоконтроль студентов - наличие тренировочных и обучающих тестов, написанных в том числе самими студентами. Принципиально важным, на наш взгляд, является привлечение к созданию тестов не только сильных студентов, но и тех, кто начинает программировать «с нуля» и не показывает удовлетворительных результатов в ходе промежуточного контроля успеваемости. Для таких студентов самостоятельное формулирование тестовых вопросов и заданий помогает лучшему усвоению пройденного материала, развитию и закреплению навыков практического программирования.
В заключение укажем, что проектирование курса «Информатика и программирование» находится в стадии практической реализации. Акту-
Рис.
альность разработки и внедрения в образовательный процесс такого проективного курса обусловлены необходимостью эффективного формирования профессиональных компетенций будущих математиков, к числу которых относятся навыки алгоритмического моделирования и программирования. На наш взгляд, использование проективной стратегии в разработке курса делает последующие этапы проектирования - рефлексивный и постпроектный - циклически замкнутыми с этапом реализации. Новые участники проектирования как личности со своими потребностями, целями, способностями, генерирующие новые идеи, будут оказывать влияние на организацию и содержание проективного курса, делая его динамичным и более действенным.
Библиографический список
1. Баженова И.В. Формирование базовых понятий программирования у студентов в контексте информационного подхода // Вестник КГПУ им. В.П. Астафьева. 2012. № 2 (20). С. 21-25.
Безрукова В.С. Педагогика. Проективная педагогика: учеб. пособие для инженер.-пед. ин-тов и индустр.-пед. техникумов. Екатеринбург: Деловая книга, 1999. 344 с.
Большой энциклопедический словарь (БЭС) / под ред. А.М. Прохорова. М.: Большая Российская энциклопедия, 2000. 1456 с.
Ильин Г.Л. Концепция проективного образования личности в контексте эволюции понимания предмета психологии // Вестник практической психологии образования. 2010. № 3. С. 27-35.
Колесникова И.А., Горчакова-Сибирская М.П. Педагогическое проектирование: учеб. пособие для высш. учеб. заведений. М: Академия, 2005. 288 с.
Новиков А.М., Новиков Д.А. Образовательный проект (методология образовательной деятельности). М.: Эгвес, 2004. 120 с.
Пак Н.И. Проективный подход в обучении как информационный процесс / Краснояр. гос. пед. ун-т им. В.П. Астафьева. Красноярск, 2008. 112 с.
2
3
4
5
6
7
