Темы диссертаций по педагогике » Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)

автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Обучение программированию будущих инженеров приборостроения на основе встроенных сред

Автореферат по педагогике на тему «Обучение программированию будущих инженеров приборостроения на основе встроенных сред», специальность ВАК РФ 13.00.02 - Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)
Автореферат
Автор научной работы
 Шеметова, Анастасия Дмитриевна
Ученая степень
 кандидата педагогических наук
Место защиты
 Екатеринбург
Год защиты
 2009
Специальность ВАК РФ
 13.00.02
Диссертация по педагогике на тему «Обучение программированию будущих инженеров приборостроения на основе встроенных сред», специальность ВАК РФ 13.00.02 - Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)
Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Обучение программированию будущих инженеров приборостроения на основе встроенных сред"

На правах рукописи

ШЕМЕТОВА Анастасия Дмитриевна

ОБУЧЕНИЕ ПРОГРАММИРОВАНИЮ БУДУЩИХ ИНЖЕНЕРОВ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ НА ОСНОВЕ ВСТРОЕННЫХ СРЕД

13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания (информатика, уровень профессионального образования)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата педагогических на)тс

ии¿4<3753

Екатеринбург - 2009

003473753

Работа выполнена в Озёрском технологическом институте (филиале) государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский инженерно-физический институт (технический университет)»

Научный руководитель: доктор педагогических наук, профессор

Стариченко Борис Евгеньевич

Официальные оппоненты: доктор педагогических наук, профессор

Матрос Дмитрий Шаевич

кандидат педагогических наук, доцент Газейкииа Анна Ивановна

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Омский государственный

педагогический университет»

Защита состоится 26 июня 2009 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.283.04 при ГОУ ВПО «Уральский государственный педагогический университет» по адресу: 620017, г. Екатеринбург, ул. К. Либкнехта, 9а, ауд. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в диссертационном зале научной библиотеки ГОУ ВПО «Уральский государственный педагогический университет».

Автореферат разослан «25» мая 2009 г.

Учёный секретарь диссертационного совета

Игошев Б.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. В настоящее время в решении задач информатизации общества важное место отводится прикладным программным системам. Их разнообразие и удобство эксплуатации обусловило широкое распространение информационных технологий во всех сферах производства, науки, бизнеса, что в значительной степени меняет образ мышления и характер профессиональной деятельности специалиста любой области.

Современная прикладная программа имеет объектную основу, когда документы конструируются из имеющихся экранных объектов с помощью заданного набора инструментальных средств. Интерфейс прикладных программ в значительной мере унифицирован, что облегчает их освоение и использование. Помимо этого, в состав многих современных пакетов прикладных программ включена среда программирования, предназначенная для расширения стандартных возможностей создания документа и автоматизации его обработки. В результате у большинства пользователей не возникает необходимости разработки программ для решения текущих задач на основе традиционных систем программирования; более актуальным для специалиста любой области оказывается умение применять в профессиональной деятельности приложения со встроенными средами программирования.

Это утверждение в значительной степени относится к специалистам технической сферы приборостроения, машиностроения, электроэнергетики и т.д., где при решении практических, научных., проектных, информационно-измерительных задач профессиональной деятельности применяются пакеты программ, основанные на объектном подходе и имеющие в своем составе встроенные среды программирования (MathCAD, MathLab, LabVIEW, Electronic Workbench, SCADA-системы).

Таким образом, содержание профессиональной деятельности будущих специалистов приборостроения делает значимым как изучение ими прикладного программного обеспечения, так и освоение методов алгоритмизации и программирования. Вопросам обучения программированию будущих инженеров посвящены работы В.З. Ападьева, В.А. Жужжалова, С.М. Окулова, В.А. Острейковского и др. Однако анализ этих работ показывает, что авторы ориентируются на использование традиционных учебных и профессиональных систем программирования - PASCAL, Delphi, С++ и т.п., что, как отмечалось выше, не оказывается востребованным в практической деятельности современного инженера.

В связи со сказанным представляются актуальными поиски методических подходов, которые предусматривали бы логическую связь и преемственность различных разделов курса информатики для обеспечения их соответствия содержанию дальнейшей профессиональной деятельности специалистов приборостроения. Возможным вариантом решения проблемы является объединение пользовательской и алгоритмической ветвей прикладной информатики на основе изучения и применения встроенных в прикладные пакеты объектно-ориентированных сред программирования.

Под встроенной средой программирования (ВСП) в работе понимается объектно-ориентированная среда, входящая в состав пакета прикладных программ и предназначенная для расширения возможностей базового пакета и автоматизации обработки в нем документов посредством программируемых модулей.

Обобщение результатов анализа методологической, научно-методической, психолого-педагогической литературы и практики преподавания программирования и информатики в техническом вузе позволило выявить следующие противоречия:

. между социальной значимостью подготовки современного инженера к эффективному применению информационно-коммуникационных технологий в профессиональной деятельности и недостаточной направленностью на это существующего содержания курса информатики технического вуза;

. между возможностью построения информационно-технологической подготовки инженеров с позиций единого системно-объектного подхода и недостаточной разработанностью необходимых теоретических основ;

между профессиональной обусловленностью для будущих инженеров приборостроения умений применять встроенные среды программирования и отсутствием соответствующей методики обучения.

Необходимость разрешения перечисленных противоречий обусловливает актуальность настоящего исследования и определяет его проблему: как следует построить обучение программированию будущих инженеров приборостроения, чтобы оно соответствовало содержанию их дальнейшей профессиональной деятельности?

В рамках решения указанной проблемы была определена тема нашего исследования: «Обучение программированию будущих инженеров приборостроения на основе встроенных сред».

Объект исследования: процесс информационно-технологической подготовки будущих инженеров приборостроения в техническом вузе.

Предмет исследования: формирование у будущих инженеров приборостроения знаний и умений в области объектно-ориентированного программирования.

Цель исследования: научно обосновать и разработать методику обучения программированию будущих инженеров приборостроения с использованием встроенных в прикладные пакеты объектно-ориентированных сред.

При достижении поставленной цели мы руководствовались следующей гипотезой: обучение программированию будущих инженеров приборостроения будет соответствовать содержанию их дальнейшей профессиональной деятельности, если:

изучение курса информатики построить с позиций единого системно-объектного подхода, позволяющего обеспечить преемственность пользовательской и алгоритмической составляющих курса;

методику обучения программированию разработать с использованием встроенных в пакеты прикладных программ объектно-ориентированных сред программирования;

обучение приемам и методам программирования осуществить на основе комплекса заданий продуктивного типа, использование которого позволит активизировать учебную деятельность студентов, повысить ее самостоятельность и креативность.

В соответствии с предметом, целью и гипотезой были сформулированы следующие задачи исследования:

1. На основе анализа психолого-педагогической, научно-методической и технологической литературы выявить существующие методические подходы к организации подготовки студентов технического вуза в области программирования, а также установить возможности осуществления такой подготовки на основе встроенных в прикладные пакеты сред программирования.

2: Разработать модель содержания обучения программированию будущих инженеров на основе встроенных сред с выделением различных уровней формирования умений в области программирования.

3. В соответствии с разработанной моделью научно обосновать и спроектировать методику обучения студентов программированию с применением встроенных сред программирования.

4. Разработать диагностический инструментарий для оценки результативности предложенной методики обучения.

5. Осуществить экспериментальную проверку результативности разработанной методики в практике технического вуза.

Методологическую основу исследования составили работы в области методологии педагогических исследований (Н.В. Бордовская, В.И. Загвязин-ский, B.C. Леднев), развития системы высшего образования (В.В. Краевский, В.А. Сластенин, С.Д. Смирнов), теории и практики информатизации образования (М.П. Лапчик, Д.Ш. Матрос, И.В; Роберт).

Теоретико-методологическую основу исследования составили работы в области:

• теории педагогического проектирования (В.С.Безрукова, В.П. Беспалько, Л.В. Моисеева);

теории содержания образования и процесса обучения (В.И.Геницинский, Б.С. Гершунский, П.В. Образцов);

теоретической информатики (Г. Буч, Т. Бадц, Н. Вирт); методики преподавания информатики в вузе (В.А. Жужжалов, М.П. Лапчик, ДШ. Матрос);

методики использования объектного подхода в обучении информатике (А.Г. Тейн, Н.В. Макарова, Н.Д. Угринович);

теории организации педагогических исследований и использования в них методов математической статистики (О.Ю. Ермолаев, A.C. Казаринов, Б.Е. Стариченко).

Для решения поставленных задач привлекались следующие методы исследования: изучение и анализ философско-педагогической, психолого-педагогической, методической, специальной литературы и материалов глобальной сети по проблеме исследования; сравнительный анализ государственных стандартов, учебных планов, программ, учебных пособий и методических ма-

териалов; обобщение и систематизация научных положений по теме исследовав ния; проектирование учебного курса, обеспечивающего достижение заданной цели; педагогическое проектирование и моделирование; методы педагогических измерений; поэлементный и пооперационный анализ; метод экспертных оценок; методы математической статистики.

Научная новизна исследования заключается в следующем:

в отличие от ранее выполненных работ, в которых методика обучения программированию студентов технических вузов основывалась на применении учебных и профессиональных систем программирования, в настоящем исследовании обоснована целесообразность и доказана возможность использования для этих целей встроенных сред программирования;

на основании системно-объектного подхода к построению курса информатики технического вуза разработана методика обучения программированию с использованием встроенных в пакеты прикладных программ объектно-ориентированных сред;

предложены новые приемы обучения программированию с применением встроенных сред на основе заданий продуктивного типа (задания-модификации, задания с частично составленным кодом, задания-демонстрации с недоступным кодом, задания на поиск и исправление ошибок в коде), применение которых позволяет активизировать учебную деятельность студентов, повысить ее самостоятельность и креативность.

Теоретическая значимость исследования заключается в следующем:

1. Определено понятие «встроенная среда программирования», под которой понимается объектно-ориентрованная среда, входящая в состав пакета прикладных программ и предназначенная для расширения возможностей базового пакета и автоматизации обработки в нем документов посредством программируемых модулей.

2. Выделены и научно обоснованы принципы отбора содержания и приемов обучения программированию на основе встроенных сред: профессиональная направленность; согласованность с последующими курсами; технологическая адекватность; опережающее освоение технологий; минимальная достаточность; приоритет самостоятельной учебной деятельности; продуктивный характер учебной деятельности.

3. С позиций системно-объектного подхода к построению курса информатики разработана модель содержания обучения программированию при использовании встроенных сред с выделением нескольких уровней освоения программирования: общий уровень (работа с макросами), уровень алгоритмизации, уровень объектно-ориентированного программирования, что обеспечивает дифференциацию подготовки в области программирования студентов различных специальностей.

4. В соответствии с требованиями образовательных стандартов, обосновано выделение элементов знаний и умений, измерение которых позволяет комплексно оценить результативность предложенной методики (оптимальность использования алгоритмических конструкций, знание основных классов и объ-

ектов MS Office, применение стандартных элементов управления, макросов, диалоговых окон и т.п.).

Практическая значимость исследования состоит в том, что в практику преподавания информатики в техническом вузе, а также в программы дополнительного профессионального образования могут быть включены следующие полученные в ходе диссертационного исследования результаты:

программа и содержание курса «Программирование с использованием встроенных сред» для студентов, обучающихся по специальности «200106 -Информационно-измерительная техника и технологии»;

система учебных заданий для освоения умений программирования с применением встроенных сред и содержание профессионально-ориентированных индивидуальных учебных проектов, выполнение которых обеспечивает формирование у будущих инженеров приборостроения умений применять встроенные среды программирования в решении профессиональных задач;

• методические рекомендации для преподавателей по обучению будущих инженеров приборостроения программированию с использованием встроенных сред.

Апробация и внедрение основных идей и результатов исследования осуществлялась в 2005-2009 гг. на базе Озерского технологического института (филиала) Московского инженерно-физического института. В исследовании приняли участие студенты специальности 200106 - Информационно-измерительная техника и технологии. Был разработан и внедрен в учебный процесс учебно-методический комплекс, включающий материалы на бумажных и электронных носителях, лабораторный практикум, систему учебных заданий, средства контроля и методические рекомендации по освоению программирования с использованием встроенных сред в рамках дисциплины «Информатика».

Материалы диссертационного исследования докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях различного уровня: всероссийской научно-практической конференции «Методика вузовского преподавания» (Челябинск, 2006); международной научно-практической конференции «Повышение эффективности подготовки учителей физики и информатики» (Екатеринбург, 2006); научно-практической конференции «Дни науки - 2006» (Озерск, 2006); научно-практической конференции «Философия и наука» (Екатеринбург,

2006); второй всероссийской заочной научно-практической конференции «Актуальные вопросы методики преподавания математики и информатики» (Биробиджан, 2007); 5-ой международной научно-практической интернет-конференции «Преподаватель высшей школы в XXI веке» (Ростов-на-Дону,

2007); III всероссийской заочной юбилейной научно-практической конференции «Современное образование: от традиций к инновациям» (Саратов, 2007); международной научно-практической конференции «Новые информационные технологии в образовании» (Екатеринбург, 2008); третьей международной заочной научно-практической конференции «Актуальные вопросы методики преподавания математики и информатики» (Биробиджан, 2008); научно-практической конференции «Дни науки - 2008» (Озерск, 2008); «Научная сессия МИФИ - 2008» (Москва, 2008); международной научно-практической кон-

фсренции «Математика. Компьютер. Образование» (Дубна, 2008); международной научно-практической интернет-конференшш «Актуальные проблемы модернизации высшего инженерного образования» (Тюмень, 2009); международной научно-практической конференции «Новые информационные технологии в образовании» (Екатеринбург, 2009); международной научно-практической интернет-конференции «Преподаватель высшей школы в XXI веке» (Ростов-на-Дону, 2009); международной заочной научно-практической конференции «Актуальные вопросы методики преподавания математики и информатики» (Биробиджан, 2009); научно-практической конференции «Математика. Информатика и вычислительная техника» (Озерск, 2009).

Достоверность результатов исследования и обоснованность сделанных выводов обеспечивается опорой на устоявшиеся в педагогической науке теоретические положения и подходы; внутренней непротиворечивостью логики исследования; использованием методов исследования, адекватных его цели и задачам; подтверждением гипотезы исследовании в ходе опытно-поисковой работы; воспроизводимостью основных результатов исследования; признанием педагогической научной общественностью базовых идей и результатов исследования.

На защиту выносится следующие основные положения:

1. Прогресс отрасли приборостроения и развитие программного обеспечения обусловливают необходимость совершенствования содержания подготовки будущих инженеров приборостроения в области программирования со смещением акцентов на освоение встроенных в прикладные пакеты объектно-ориентированных сред программирования.

2. Построение обучения программированию будущих инженеров приборостроения с использованием встроенных объектно-ориентированных сред обеспечивает развитие содержания курса информатики за счет изложения пользовательской и алгоритмической составляющих с единых позиций системно-объектного подхода.

3. Отбор содержания и приемов обучения программированию будущих инженеров приборостроения на основе встроенных сред целесообразно производить с учетом принципов профессиональной направленности, согласованности с последующими курсами, технологической адекватности, опережающего освоения технологий, минимальной достаточности, приоритета самостоятельной учебной деятельности, продуктивного характера учебной деятельности.

4. Модель содержания обучения должна быть построена с учетом выделения нескольких уровней освоения программирования: общий уровень (работа с макросами), уровень алгоритмизации, уровень объектно-ориентированного программирования. Данная модель позволяет создать условия для дифференциации подготовки в области программирования студентов различных специальностей.

5. Применение в процессе освоения умений программирования с использованием встроенных сред заданий продуктивного типа (задания-модификации, задания с частично составленным кодом, задания-демонстрации с недоступным

кодом, задания на поиск ошибок в коде) активизирует учебную деятельность студентов, повышает её самостоятельность и креативность.

6. Неотъемлемым компонентом методики обучения программированию на основе встроенных сред является выполнение итогового профессионально-ориентированного проекта, направленного на формирование у будущих инженеров приборостроения умений применять встроенные среды программирования в решении профессиональных задач. Выделение в процессе его оценки в соответствии с требованиями образовательных стандартов ряда элементов знаний и умений (оптимальность использования алгоритмических конструкций, знание основных классов и объектов MS Office, применение стандартных элементов управления, макросов, диалоговых окон и т.п.) позволяет комплексно оценить результативность предложенной методики.

Структура диссертации: Диссертация изложена на 168 страницах, состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка, включающего 196 источников, 5 приложений.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Во введении обосновывается актуальность, определяются цель, объект и предмет исследования, формулируются задачи исследования» его методологические и психолого-педагогические основы, раскрываются методы исследования, его научная новизна, теоретическая и практическая значимость, приводятся основные положения, выносимые на защиту.

Первая глава «Теоретические основы обучения программированию» посвящена обоснованию необходимости обучения программированию будущих инженеров приборостроения на основе встроенных в прикладные пакеты объектно-ориентированых сред, терминологическому анализу и проектированию модели содержания обучения программированию.

Анализ работ В.Э. Аладьева, В.А. Биллинга, А.Ю. Гарнаева, М. Фауле-ра позволил определить термин встроенная среда программирования (ВСП), под которой понимается объектно-ориентированная среда, входящая в состав пакета прикладных программ, и предназначенная для расширения возможностей базового пакета и автоматизации обработки в нем документов посредством программируемых модулей. В результате проведенного анализа был выделен компонентный состав подобных сред, необходимый для их использования при обучении программированию: библиотека функций; макроязык; макрокоманды; клавишные макросы; языковые макросы; конструкторы экранных форм и отчетов; языки запросов высокого уровня; конструкторы интерфейса.

С точки зрения методики обучения информатике как учебной дисциплины обращение к встроенным средам программирования (вместо традиционно применяемых PASCAL, Delphi, С++) при изучении раздела «Алгоритмизация. Языки программирования» позволяет построить весь курс информатики с единых позиций системно-объектного подхода.

Проведенный анализ литературы позволил сформулировать преимущества применения встроенной среды программирования при обучении программированию:

использование объектно-ориентированного подхода для практического программирования;

возможность работать с данными средами неподготовленного в области программирования пользователя, что позволяет освоить начальные навыки, применяя уже знакомую единую для всех офисных приложений среду;

возможность работы с макросредствами, позволяющими оформлять на уровне макросов наиболее часто используемые, рутинные операции с объектами документа и инструментарием;

непрерывность развития умений программирования: начав с составления простейших макросов, пользователь в рамках одного инструментария может разрабатывать программные системы повышенной сложности (в том числе, с применением других систем программирования);

использование ВСП при обучении информатике позволяет, с одной стороны, выполнить требования образовательных стандартов, познакомить учащихся с основными идеями и элементами алгоритмизации и программирования, а с другой стороны, обеспечить преемственность с освоенным ранее пользовательским программным обеспечением, т.е. построить изучение информатики на основе единого содержательного и методического подхода.

Все это свидетельствует о возможности объединения пользовательской и алгоритмической составляющих курса информатики для различных специальностей вуза и, в частности, инженерных, на основе системно-объектного подхода и обучения алгоритмизации и программированию с использованием встроенных сред.

Анализ содержания курса информатики технического вуза позволил сделать следующие выводы:

1. Изучение алгоритмизации и программирования в варианте, предусмотренном действующими образовательными стандартами и учебными программами (с ориентацией на традиционные профессиональные и учебные системы программирования), не в полной мере отвечает содержанию профессиональной деятельности выпускников и уровню развития информационных технологий.

2. Традиционные для высшей школы подходы к освоению прикладного программного обеспечения предусматривают изучение некоторого типового инструментария и приемов его использования при создании и редактировании документа. При этом, как правило, не акцентируется внимание обучаемых на общих принципах построения документа и программного интерфейса, существующих в подавляющем большинстве современных прикладных программ. Не демонстрируются также возможности расширения типового инструментария и применения элементов автоматизации обработки данных. Следовательно, и «пользовательский» подход к освоению информационных технологий не раскрывает многих возможностей современных программных систем и не отвечает уровню развития технологий.

3. Подготовка студентов в области программирования существенно различается в зависимости от вуза и специализации; отсутствует единство методических подходов и требований в данной области.

Таким образом, можно сделать вывод о существовании несоответствия между необходимостью освоения будущими инженерами методов и приемов эффективного применения современных информационных технологий в профессиональной деятельности и недостаточной направленностью на это существующего содержания и методики преподавания курса информатики и составляющей его части - раздела «Алгоритмизация и программирование».

В своей профессиональной деятельности инженер сталкивается с задачами моделирования различных физических явлений, проведения математических расчетов, получения и обработки объемных экспериментальных данных, составления отчетов и презентаций и т.д. Подобные задачи требуют умений работать с различными программными продуктами - современными математическими пакетами, системами компьютерного моделирования физических процессов, средствами обработки сигналов и изображений, средствами работы с текстовой и графической информацией, причем, решение перечисленных задач предполагает применение элементов программирования. Следовательно, современный специалист в области приборостроения должен уметь применять ВСП для эффективного использования современных информационных -.технологий в профессиональной деятельности. Это служит обоснованием целесообразности обучения информатике (как освоения прикладного пользовательского программного обеспечения, так и изучения методов объектно-ориентированного программирования) будущих инженеров приборостроения на основе единого системно-объектного подхода; при этом обучение программированию необходимо осуществлять с использованием встроенных сред программирования.

В результате проведенного библиографического анализа не было выявлено научно обоснованных методических подходов к построению обучения программированию с использованием ВСП, несмотря на достаточное количество литературы по самим средам и технологиям программирования'. Это обусловливает необходимость разработки методики обучения программированию будущих инженеров приборостроения на основе встроенных объектно-ориентированных сред в курсе информатики.

Поскольку методика обучения включает в себя цели, содержание, методы, формы и средства обучения, контроль знаний и умений, их оценку, то в исследовании осуществляется проектирование этих компонентов, использование которых во взаимодействии обеспечивает необходимую подготовку будущих инженеров приборостроения в области программирования.

Отбор содержания обучения производился в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта, особенностями будущей профессиональной деятельности инженеров приборостроения, а также тенденциями развития программного обеспечения. Целесообразно выделить следующие принципы отбора содержания:

профессиональная направленность, под которой понимается соответствие содержания теоретического и практического материала профилю подготовки специалистов с учетом задач их будущей профессиональной деятельности;

согласованность с последующими курсами подразумевает, что знания, полученные в курсе информатики, должны создавать условия для обеспечения последующего освоения сред программирования в специализированных программных системах и решения с их помощью профессиональных задач;

технологическая адекватность, под которой понимается соответствие осваиваемых встроенных сред программирования современному уровню развития программного обеспечения. В частности, ВСП должны быть объектно-ориентированными; содержание, средства и методы обучения, формы контроля должны быть ориентированы на использование актуальных встроенных систем программирования;

опережающее освоение технологий подразумевает, что содержание подготовки должно предусматривать обучение самостоятельному освоению студентами новых прикладных систем или дополнительных функций систем, изученных ранее;

минимальная достаточность, под которой понимается отбор из многочисленных вопросов, связанных с освоением умений программирования с применением встроенных сред, лишь тех, изучение которых окажется необходимым и достаточным для решения практических задач;

приоритет самостоятельной учебной деятельности, подразумевающий ориентацию содержания на организованную преподавателем самостоятельную работу как основную форму учебной деятельности студентов во время аудиторных занятий и в процессе самоподготовки;

. продуктивный характер учебной деятельности (принцип креативности) подразумевает, что содержание, формы и методы обучения должны быть направлены на формирование у студентов способности самостоятельно находить решение новых для восприятия задач, использовать субъективно новые приемы деятельности.

В соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта и с позиций системно-объектного подхода к построению курса информатики определены следующие общие цели обучения программированию с использованием ВСП будущих инженеров приборостроения:

1. Формирование знаний теоретических основ программирования и алгоритмизации.

2. Формирование умений работы со встроенными средами программирования.

3. Освоение методов и приемов объектно-ориентированного программирования.

4. Решение профессиональных задач с применением ВСП.

На основе поставленных целей строится модель содержания, представленная на рис.1. Модель включает три модуля (базовый, модуль алгоритмизации, модуль ООП), предусматривающие различные уровни освоения программирования в зависимости от содержания и объема подготовки студентов: общий уро-

вень (работа с макросами), уровень алгоритмизации, уровень объектно-ориентированного программирования.

Исторический обзор языков программирования.

Л

Системно-объектный подход как способ представления и восприятия информации. £

■ л Л и СП

' С* О 2 Объектно-ориентированное программирование. Основные понятия ООП (объекты, классы, свойства, методы, события). о. «

БАЗОВЫЙ Л £•

Понятие встроенной среды программирования как средства расширения функциональности прикладных приложений. ма О

-) 1

Макросы как средство автоматизация работы с приложениями.

Л

Обзор встроенных сред программирования (ВСП).

И

в к

а ^

° £ <

Ж

с

о

Классы и объекты изучаемой ВСП

п :

Стандартные элементы управления и их свойства

а I ~

Программирование стандартных элементов управления ВСП

Рис. 1. Модель содержания обучения программированию на основе встроенных сред

Изучение содержания базового модуля является обязательным для студентов всех специальностей. Его структура дает возможность осваивать умения программирования на основе макросов как продолжение и развитие общей пользовательской подготовки. В базовом модуле встроенные среды програм-

мирования осваиваются без обсуждения языковых конструкций, а изучение алгоритмизации осуществляется с помощью задач, связанных с автоматизацией обработки документа. Указанные преимущества позволяют ограничиться изучением содержания данного модуля, например, студентам гуманитарных специальностей.

Студенты технических специальностей, в частности, будущие инженеры приборостроения, учебный план которых предусматривает изучение программирования как самостоятельной дисциплины, осваивают содержание модулей алгоритмизации и объектно-ориентированного программирования. Предварительно изучив принципы работы с макросами в базовом модуле, реализуемом в основном (пользовательском) курсе, студенты в рамках того же инструментария осваивают объектный язык программирования и основы алгоритмизации. При этом, в зависимости от уровня подготовки студентов, объем часов можно менять в пользу одного или другого модуля.

Во второй главе «Методика обучения программированию на основе ВСП» приводится описание содержания, методов, форм и средств обучения, методов контроля знаний и умений программирования с использованием встроенных сред в процессе информационно-технологической подготовки будущих инженеров приборостроения.

Формирование содержания обучения производится в соответствии с построенной ранее моделью. В качестве среды для практического изучения программирования был выбран Visual Basic for Applications (VBA) для пакетов MS Word и MS Excel.

Предлагаемое содержание курса основано на системно-объектном подходе, полностью соответствует всем требованиям действующего Государственного образовательного стандарта по информатике и отражает современные технологические подходы к решению прикладных задач.

В соответствии с установленными ранее принципами построения содержания обучения выявлены формы и методы, обеспечивающие реализацию всех этапов обучения.

Для практического освоения приемов и методов программирования с использованием ВСП применяется комплекс заданий продуктивного типа, построенных по принципу от простого к сложному:

задания-модификации, в которых студенту необходимо частично изменить код исполняемой программы (например, условие выполнения алгоритма задачи; форматирование объектов, внешнего вида' задачи; добавление новой кнопки; использование другой конструкции цикла и т.п.);

. задания с частично составленным кодом, в которых необходимо дописать программный код для правильной работы программы; выбор интерфейса решаемой задачи осуществлялся студентом самостоятельно;

задания-демонстрации с недоступным кодом, в которых студент должен на основании просмотра исполняемой (скомпилированной) программы самостоятельно разработать ее код; при этом интерфейс задачи строго определен, но

метод се решения, используемые алгоритмические конструкции, свойства и .методы выбираются студентом по своему усмотрению;

задания на поиск ошибок в коде готовой программе, в которых студенту требуется локализовать и исправить ошибку, основываясь на протоколе работы или трассировке программы. Ошибки могут быть различных типов: синтаксические; определяемые при компиляции или трансляции программы; ошибки времени выполнения, связанные с неправильными условиями и данными в задаче; семантические ошибки, вызывающие получение неправильного ответа (алгоритмические ошибки).

Использование заданий продуктивного типа в отличие от традиционных приемов обучения программированию обладает следующими преимуществами: выполнение заданий с частично составленным кодом существенно сокращает время написания программы, студенты больше внимания уделяют методам построения алгоритмов и выбору оптимальных средств программирования;

наличие в каждой лабораторной работе заданий разных уровней сложности позволяет осуществить дифференцированный и индивидуальный подход к обучению программированию;

в процессе выполнения работ отмечается повышение уровня самостоятельности в программировании у большинства студентов;

занятия проходят с большим интересом, вносят оживление в образовательный процесс, что приводит к повышению мотивации.

Текущий контроль усвоения теоретического материала предусматривается в форме компьютерного тестирования и собеседования. Текущий контроль сформированности умений работы со встроенными средами программирования проходит в рамках отчетов в электронной форме о проделанной работе, выполненных в соответствии с предъявляемыми требованиями. Оценивание происходит по системе «зачет-не зачет».

Для осуществления итогового контроля целесообразно использование метода проектов. Студентам предлагается разработать проект, обладающий следующим свойствами:

профессиональность, подразумевающая, что данный проект должен иметь практическую значимость и обладать возможностью применения в дальнейшей работе будущего инженера приборостроения;

межпредметность, предусматривающая привлечение при выполнении проекта знаний из нескольких наук, например, физики, электроники и математики, что дает возможность преподавателю и студенту оценить потенциал применения навыков программирования при работе в различных областях предстоящей профессиональной деятельности.

В третьей главе «Организация и результаты опытно-поисковой работы» описаны этапы проведения опытно-поисковой работы, приведены результаты исследования и их анализ.

Исследование проводилось в ОТИ МИФИ (Озерском технологическом институте (филиале) Московского инженерно-физического университета) с группами специальности 200106 - Информационно-измерительная техника и технологии. Общий охват обучаемых, участвовавших в опытно-поисковой ра-

боте на заключительном этапе, составил 128 человек, что обеспечивает применимость использованных в работе методов статистической обработки. Опытно-поисковая работа проводилась в три этапа.

На констатирующем этапе (2005-2006 г.г.) осуществлялся теоретический анализ философской, педагогической, психологической, методической литературы, нормативных документов по теме исследования, накапливался материал наблюдений, анализировался опыт преподавания программирования на кафедре прикладной математики ОТИ МИФИ. В результате были выявлены противоречия, связанные с недостаточностью подготовки будущих инженеров приборостроения в области программирования и отсутствием научно-методических основ организации процесса обучения.

Это дало основание сформулировать проблему исследования, описать исходные положения работы. Был также произведен терминологический анализ, сформирован понятийный аппарат исследования. На данном этапе исследовании решались следующие задачи:

анализ научной литературы в области встроенных сред программирования, а также выявление базовых теоретических подходов, на основании которых может быть построена методика обучения программированию;

анализ структуры и содержания обучения студентов технического вуза в области программирования;

обоснование принципов отбора содержания обучения программированию будущих инженеров приборостроения на основе ВСП;

разработка модели содержания обучения программированию с использованием встроенных сред и построение на ее основе методики обучения программированию.

На поисковом этапе (2006-2007 г.г.) была разработана методика проведения лабораторно-практических работ с использованием заданий продуктивного типа.

Лабораторные работы содержали по три задания каждого типа. Поскольку сложность заданий была различной, их выполнение оценивалось следующим образом: задания-модификации - 1 балл; задания с частично-написанным кодом - 2 балла; задания-демонстрации или задания на поиск ошибок - 3 балла. Для получения зачета по работе необходимо было набрать минимум 9 баллов. Задания выбирались по усмотрению студента.

На этом же этапе проводилась апробация отдельных компонентов методики, в ходе которой был произведен поиск и выбор наиболее эффективных средств и методов обучения, разработаны содержание и методы текущего и итогового контроля, определена тематика итоговых профессионально-ориентированных проектов.

На поисковом этапе исследования был создан электронный учебно-методический комплекс (ЭУМК) для изучения раздела курса информатики «Программирование с использованием встроенных сред», в который вошли следующие материалы: рабочая учебная программа; демонстрационные материалы для проведения лекционных занятий; электронный конспект лекций;

электронный лабораторный практикум; сборник индивидуальных проектных заданий; тесты для системы компьютерного контроля.

Таким образом, на данном этапе были разработаны все элементы методики обучения программированию на основе BCI1.

Важным результатом описываемого этапа было обоснованное выделение в соответствии с требованиями образовательных стандартов 14 элементов знаний и умений в области программирования, измерение которых позволило комплексно оценить результативность предложенной методики (табл. 1). Методом поэлементного и пооперационного анализа экспертами оценивалось выполнение итогового проекта. Последующая математическая обработка позволила установить средние по группе доли усвоения элементов знаний и сформированное™ умений в области программирования и индивидуальные показатели усвоения материала в целом

Вычисление показателей по первичным данным было реализовано в виде интерактивной экранной формы в пакете MS Excel.

Результаты данного этапа позволили корректно организовать и осуществить экспериментальную часть исследования.

На формирующем этапе (2007-2009 г.г.) опытно-поисковой работы была осуществлена апробация разработанной методики на всех формах учебных занятий, а также проведены педагогические измерения, их обработка и анализ результатов. В процессе обучения и по его окончании были произведены измерения критериальных показателей, получены экспертные оценки проектов, произведена статистическая обработка результатов и их интерпретация.

Для доказательства результативности предложенной методики был принят комплекс критериев, отражающих усвоение студентами теории и сформи-рованность умений, предусмотренных образовательным стандартом и содержанием дальнейшей профессиональной деятельности:

превышение средних групповых показателей, полученных в результате модифицированного поэлементного и пооперационного анализа профессионального проекта, критериального значения К« = 0,7 в модели полного усвоения знаний В.П. Беспалько;

превышение индивидуальных показателей, полученных в результате модифицированного поэлементного и пооперационного анализа профессионального проекта, критериального значения Ка = 0,7 у большинства студентов.

Свидетельством устойчивости результатов применения предложенной методики и независимости от контингента обучаемых явились:

отсутствие статистически достоверных различий средних групповых показателей экспериментальных групп двух последних лет обучения (200708 и 2008-09);

отсутствие статистически достоверных различий индивидуальных уровней освоения материала студентами групп, завершивших обучение в 2008 г. и 2009 г.

На основе оценки проектов, которые были выполнены обучаемыми в 2007-2008 и 2008-2009 уч. годах, по выделенным выше критериям получены следующие данные об успешности обучения:

Средние rio группе доли усвоения элементов знаний и сформированно-сти элементов умений в области программирования, полученные на основании экспертных оценок итоговых проектов студентов за время проведения исследований, приведены в табл. 1.

Таблица 1.

Средние по группе доли усвоения элементов за два учебных года

№ эл. Элемент Ср. доля по группе

2007/2008 уч.год 2008/2009 уч.год

1 Соответствие выполненной работы заданию 0,73 < 0,75

2 Оригинальность и самостоятельность решения 0,70 ■ 0,72

3 Внешний интерфейс проекта 0,81 0,81

4 Оптимальность использования алгоритмических конструкций 0,69 0,71

5 Применение массивов и строк 0,67 0,70

6 Знание основных классов и объектов MS Office 0,85 0,87

7 Применение стандартных элементов управления 0,88 0,88

8 Использование форм 0,74 0,74

9 Применение диалоговых окон с использованием функции InpupBox, MsgBox 0,73 0,74

10 Знание свойств, методов и событий основных объектов 0,84 0,82

11 Автоматизация часто выполняемой процедуры в MS Office 0,71 0,74

12 Использование новых команд; собственных надстроек 0,73 0,73

13 Применение макросов 0,74 0,73

14 Устойчивость к сбоям (ошибкам) 0,72 0,71

На основе анализа приведенной таблицы были выделены три группы элементов:

• высокоусваиваемые элементы, доля усвоения которых выше 80%: «внешний интерфейс проекта», «знание основных классов и объектов MS Office», «применение стандартных элементов управления», «знание свойств, методов и событий основных объектов». Все данные элементы относятся к разделу «Реализация объектно-ориентированного подхода при работе с ВСП». Причиной высокого уровня усвоения данной темы является последовательное применение системно-объектного подхода, как основного идейного принципа разработанного курса, в частности, при рассмотрении построения документа и интерфейса прикладных программных систем;

среднеусваиваемые элементы, усвоенные обучаемыми на достаточном высоком уровне, превышающем критериальное значение 70%, что свидетельствует о правомерности выбранных подходов в целом. К ним относится подавляющее большинство элементов;

слабоусваиваемые элементы умений, формирование которых вызвало наибольшие затруднения студентов: «Оптимальность использования алгорит-

мических конструкций» и «Применение массивов и строк». Освоение данных элементов ниже критериального значения в 2007-2008 уч. г. указывало на необходимость внесения соответствующих корректив в программу курса и методику его преподавания. В содержание занятий и методику их проведения автором были внесены необходимые дополнения, призванные улучшить ситуацию, в результате использования которых в 2008-2009 уч. г. уровень усвоения вышеуказанных элементов превысил критериальное значение 70%, что свидетельствует о верном методическом подходе к изучению темы «Алгоритмизация».

Индивидуальный показатель усвоения учебного материала в целом, устанавливался для каждого испытуемого по схеме модифицированного поэлементного анализа. Обработка данных результатов приведена в табл. 2. Данные относились к одной из трех выделенных в соответствии с моделью полного усвоения В.П. Беспалько градаций (1 ~Ка< 0,5; 11-0,5 <Ка < 0,7; III - Ка > 0,7). По доле обучаемых, индивидуальный показатель усвоения которых превысил 70%, можно судить об абсолютной результативности методики.

Таблица 2.

Индивидуальные показатели усвоения материала за два учебных года

Градация Индивидуальные доли усвоения

2007/2008 уч. год 2008/2009 уч. год

Xi < 0,5 0,07 0,02

0,5<Xi<0,7 0,23 0,26

Xi>0J 0,7 0,72

По приведенным в таблице данным можно заключить, что индивидуальный показатель усвоения материала у большинства студентов превысил критериальное значение 70%, что свидетельствует о достаточно высоком качестве усвоения материала, не препятствующем дальнейшему обучению, в том числе, самостоятельному.

Устойчивость результатов применения предложенной методики и их независимости от контингента обучаемых проверялась путем сопоставления показателей поэлементного анализа для двух лет проведения исследования с помощью /-критерия Стьюдента, реализованного стандартными средствами пакета MS Excel. Анализ данных, приведенных в табл. 2, позволяет заключить, что отсутствует статистически достоверное различие средних групповых показателей (tx,„ = 2,077, tKp = 2,144; tJKC„<tK/J). Это свидетельствует о постоянстве успешности обучения при использовании разработанной методики обучения.

Для проверки стабильности и воспроизводимости индивидуального уровня освоения элементов студентами использовался jr2 критерий Пирсона. Вычисление значения (у_')ЗКС1] осуществлялось на основе данных табл. 2 с учетом того, что общее количество испытуемых в 2007/2008 уч. г. составило 62 чел., в 2008/2009 уч. г. - 66 чел. Применялась стандартная схема обработки для двух экспериментальных выборок.

Сопоставление значений (х2)кр и (x2)JhC„ позволяет заключить, что отсутствует статистически достоверное различие распределения индивидуальных по-

казателей по выбранным градациям успешности ((х2)кр = 5,991, (х2)Жси = 1,200; (Х2)зкси<(Х2)кр)- Это свидетельствует о неизменности характера распределения студентов двух последующих лет по градациям успешности обучения.

Таким образом, результаты опытно-поисковой работы полностью подтвердили гипотезу о том, что разработанная методика обеспечивает формирование необходимых знаний и умений будущих инженеров приборостроения в области программирования в соответствии с содержанием их дальнейшей профессиональной деятельности.

Основные выводы исследования

В процессе исследования полностью подтвердилась исходная гипотеза, решены поставленные задачи и получены следующие результаты и выводы;

1. Необходимость изменения содержания подготовки будущих инженеров приборостроения в области алгоритмизации и программирования со смещением акцентов на освоение встроенных в прикладные пакеты объектных сред программирования обусловлена прогрессом отрасли приборостроения и развитием программного обеспечения.

2. Используемый в настоящем исследовании системно-объектный подход к построению курса информатики позволяет объединить его пользовательскую и алгоритмическую составляющие на основе применения встроенных объектно-ориентированных сред программирования и обеспечить тем самым развитие содержания курса информатики с единых теоретических и методических позиций.

3. Отбор содержания и приемов обучения программированию с использованием встроенных сред может быть произведен на основании следующих принципов: профессиональной направленности, согласованности с последующими курсами, технологической адекватности, опережающего освоения технологий, минимальной достаточности, приоритета самостоятельной учебной деятельности, продуктивного характера учебной деятельности.

4. Предложенная в работе модель содержания предусматривает дифференциацию подготовки в области программирования студентов различных специальностей: общий уровень (работа с макросами), уровень алгоритмизации, уровень объектно-ориентированного программирования.

5. Применение в процессе обучения программированию на основе встроенных сред заданий продуктивного типа (задания-модификации, задания с частично составленным кодом, задания-демонстрации с недоступным кодом, зада-" ния на поиск ошибок в коде) повышает самостоятельность и креативность учебной деятельности студентов.

6. Неотъемлемым компонентом методики обучения программированию на основе встроенных сред является выполнение итогового профессионально-ориентированного проекта, направленного на формирование у будущих инженеров приборостроения умений применять встроенные среды программирования в решении профессиональных задач. Выделение в процессе его оценки в соответствии с требованиями образовательных стандартов ряда элементов знаний и умений (оптимальность использования алгоритмических конструкций,. знание

основных классов и объектов MS Office, применение стандартных элементов управления, макросов, диалоговых окон и т.п.) позволяет комплексно оценить результативность предложенной методики.

7. Проведенная опытно-поисковая работа показала, что применение предложенной методики обеспечивает высокий уровень усвоения необходимых знаний и умений в области программирования у будущих инженеров приборостроения; экспериментальные данные статистически достоверны и воспроизводимы.

Основное содержание исследования отражено в публикациях:

Работы, опубликованные в ведущих научных журналах, включенных в реестр ВАК МОиН РФ

1. Шеметова, А. Д. Совершенствование информационно-технологической подготовки студентов на основе системно-объектного подхода / Б. Е. Стариченко, Е. Б. Стариченко, А. Д. Шеметова // Образование и наука : Известия УрО РАО.

- 2009. - № 4 (61). - С. 78 - 92 (авторских 50 %).

2. Шеметова, А. Д. Информационно-технологическая подготовка будущих * специалистов приборостроения на основе встроенной среды программирования / Б. Е. Стариченко, А. Д. Шеметова // Известия Самарского научного центра РАН. Педагогика и психология. Филология и искусствоведение.

- № 2(4). - Апрель-Июнь. - 2009. - С. 106 - 110 (авторских 50 %).

Работы, опубликованные в других изданиях

3. Шеметова, А. Д. Проблемы обучения программированию студентов спецаль-ности «информационно-измерительная техника и технологии» / А. Д. Шеметова // Методика вузовского преподавания : материалы 7-й межвузовской науч.-практ. конф., 28 февраля - 1 марта 2006 г. / Челябинский гос. пед. ун-т. - Челябинск, 2006. - Ч. 1. - С. 221 - 223.

4. Шеметова, А. Д. Изучение встроенных сред программирования - необходимое условие информационно-технической подготовки специалиста / А. Д. Шеметова // Повышение эффективности подготовки учителей физики и информатики : материалы Междунар. науч.-прак. конф. / Уральский гос. пед. ун-т.

- Екатеринбург, 2006.-Ч. 2.-С. 154 - 155.

5. Шеметова, А. Д. Объектный язык как современное средство коммуникации человек-компьютер / А. Д. Шеметова // Философия и наука : материалы V Регион, науч.-практ. конф. аспирантов и соискателей / Уральский гос. пед. ун-т. - Екатеринбург, 2006. - С. 227- 229.

6. Шеметова, А. Д. Встроенные среды - современный этап обучения программированию / А. Д. Шеметова // Тезисы докладов науч.-практ, конф. «Дни науки -2006» / ОТИ МИФИ. - Озерск, 2006. - Т. 2. - С. 47 - 48.

7. Шеметова, А. Д. О подготовке студентов специальности «информационно-измерительная техника и технологии» в вопросах программирования / А. Д. Шеметова.// Труды 5-й международной науч.-практ. конф. «Преподаватель высшей школы в XXI в» / Рост. гос. ун-т путей сообщения. - Ростов-на-Дону, 2007. - Ч. 2. - С. 123 - 126.

8. Шеметова, А. Д. О преимуществах изучения встроенных сред программирования в курсе информатики студентами специальности «Информационно-измерительная техника и технологии» / А, Д. Шеметова // Актуальные вопросы методики преподавания математики й информатики : сб. научн. трудов Второй Международной науч.-пракг. конф., 16 апреля 2007 г. / ДВГСГА. - Биробиджан, 2007.-С.156- 158.

9. Шеметова, А. Д. Использование информационной техники при проведении лекций по программированию / А. Д. Шеметова // Научная сессия МИФИ-2008. XII выставка-конференция. Телекоммуникации и новые информационные. Технологии в образовании МИФИ : сб. науч. тр. / МИФИ. - Москва, 2008.-С. 56-58.

10.Шеметова, А. Д. Методика лекционной работы при обучении программированию [Электронный ресурс] / А. Д. Шеметова // XV международная конференция «Математика. Компьютер. Образование». Режим доступа : http://www.mce.biophys.msu.rn'rus/archive/abstracts/mce 15/sect287/doc16498/

\\.Шеметова, А. Д. Использование современных информационных технологий при обучении встроенным средам программирования / А. Д. Шеметова // Новые информационные технологии в образовании : материалы Международной науч.-пракг. конф., Екатеринбург, 26-28 февраля 2008 г. / Рос. гос. проф.-пед. ун-т. - Екатеринбург, 2008. - Ч. 1. - С. 276 - 279.

12.Шеметова, А. Д. Особенности лекционной работы при обучении встроенным средам программирования / А. Д. Шеметова // Современное образование: от традиций к инновациям: сб. науч. статей всеросс. науч. -практ. конф. / Под ред. Н.Г. Чаниловой, И.А. Ушаковой. - Саратов : изд-во «Научная книга», 2008.-С. 95-101.

13.Шеметова, А. Д. Особенности обучения программированию студентов технических специальностей / А. Д. Шеметова // Научно-практическая конференция «Дни науки - 2008» : тезисы докладов, Озерск, 25-26 апреля 2008 г. / ОТИ МИФИ. - Озерск, 2008. - С. 132 - 134.

14.Шеметова, А. Д. О содержании подготовки студентов технических вузов в области программирования / А. Д. Шеметова // Актуальные вопросы методики преподавания математики и информатики : сб. научн. трудов Третьей Международной науч.-практ. конф., 16 апреля 2008 г. / ДВГСГА. - Биробиджан, 2008.: -С. 130-135.

15. Шеметова, А. Д. Совершенствование информационно-технологической подготовки будущих специалистов приборостроения в области встроенных сред программирования / А. Д. Шеметова // Новые информационные технологии в образовании : материалы Международной науч.-практ. конф., Екатеринбург, 26-28 февраля 2009 г. / Рос. гос. проф.-пед. ун-т. - Екатеринбург, 2009. - Ч. 1. -С. 214-216.

16.Шеметова, А. Д. Содержание обучения будущих специалистов приборостроения в области встроенных сред программирования / А. Д. Шеметова // Труды 7-й международной науч.-практ. конф. «Преподаватель высшей школы в XXI в» / Рост. гос. ун-т путей сообщения. - Ростов-на-Дону, 2009. -Ч.2.-С. 151-156.

П .Шеметова, А. Д. Использование встроенных сред программирования в процессе обучения информатике будущих специалистов приборостроения / Л. Д. Шеметова // Актуальные вопросы методики преподавания математики и информатики : сб. научн. трудов Третьей Международной науч.-практ. конф., 16 апреля 2009 г. / ДВГСГА. - Биробиджан, 2009. - С. 141 - 146.

18.Шеметова, А. Д. Совершенствование подготовки будущих инженеров в области встроенных сред программирования / А. Д. Шеметова // Актуальные проблемы модернизации высшего профессионального образования : материалы Международной науч.-практ. интернет-конференции / ТюмГНГУ. - Тюмень, 2009.-С. 202-208.

19.Шеметова, А. Д. О содержании обучения программированию будущих специалистов приборостроения / А. Д. Шеметова // научно-практическая конференция «Математика. Информатика и вычислительная техника», посвященная 15-летию кафедры ПМ ОТИ МИФИ : тезисы докладов, Озерск, 24 - 25 апреля 2009 г. / ОТИ МИФИ. - Озерск, 2009. -С. 69 - 72.

Подписано в печать 21.05.2009. Формат 60x84 V,6 Бумага для множительных аппаратов. Печать на ризографе. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № Отпечатано в иечатно-множительной лаборатории ОТИ МИФИ 456780. Озёрск, Челябинская обл.. пр-т Победы. 48 E-mail: infoiascholastic.oti.ru

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Шеметова, Анастасия Дмитриевна, 2009 год

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБУЧЕНИЯ

ПРОГРАММИРОВАНИЮ

1.1. Генезис парадигм, языков и технологий программирования

1.2. Анализ структуры, содержания и методов подготовки студентов технического вуза в области программирования

1.3. Проектирование содержания обучения программированию на основе ВСП

Выводы по материалам главы 1

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ ПРОГРАММИРОВАНИЮ НА

ОСНОВЕ ВСП

2.1. Цели и содержание обучения программированию на основе использования ВСП

2.2. Формы и методы обучения программированию на основе использования ВСП

2.3. Показатели и критерии результативности применения методики обучения программированию на основе ВСП

Выводы по материалам главы 2

ГЛАВА 3. ОРГАНИЗАЦИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ОПЫТНО-ПОИСКОВОЙ

РАБОТЫ

3.1. Организация опытно-поисковой работы

3.2. Результаты опытно-поисковой работы и их обсуждение

Введение диссертации по педагогике, на тему "Обучение программированию будущих инженеров приборостроения на основе встроенных сред"

Актуальность исследования. В настоящее время в решении задач информатизации общества важное место отводится прикладным программным системам. Их разнообразие и удобство эксплуатации обусловило широкое распространение информационных технологий во всех сферах производства, науки, бизнеса, что в значительной степени меняет образ мышления и характер профессиональной деятельности специалиста любой области.

Современная прикладная программа имеет объектную основу, когда документы конструируются из имеющихся экранных объектов с помощью заданного набора инструментальных средств. Интерфейс прикладных программ в значительной мере унифицирован, что облегчает их освоение и использование. Помимо этого, в состав многих современных пакетов прикладных программ включена среда программирования, предназначенная для расширения стандартных возможностей создания документа и автоматизации его обработки. В результате у большинства пользователей не возникает необходимости разработки программ для решения текущих задач на основе традиционных систем программирования; более актуальным для специалиста любой области оказывается умение применять в профессиональной деятельности приложения со встроенными средами программирования.

Это утверждение в значительной степени относится к специалистам технической сферы - приборостроения, машиностроения, электроэнергетики и т.д., где при решении практических, научных, проектных, информационно-измерительных задач профессиональной деятельности применяются пакеты программ, основанные на объектном подходе и имеющие в своем составе встроенные среды программирования (MathCAD, MathLab, LabVIEW, Electronic Workbench, SCADA-системы).

Таким образом, содержание профессиональной деятельности будущих специалистов приборостроения делает значимым как изучение ими прикладного программного обеспечения, так и освоение методов алгоритмизации и программирования. Вопросам обучения программированию будущих инженеров посвящены работы В.З. Аладьева, В.А. Жужжалова, С.М. Окулова, В.А. Острейковского и др. Однако анализ этих работ показывает, что авторы ориентируются на использование традиционных учебных и профессиональных систем программирования - PASCAL, Delphi, С++ и т.п., что, как отмечалось выше, не оказывается востребованным в практической деятельности современного инженера.

В связи со сказанным представляются актуальными поиски методических подходов, которые предусматривали бы логическую связь и преемственность различных разделов курса информатики для обеспечения их соответствия содержанию дальнейшей профессиональной деятельности специалистов приборостроения. Возможным вариантом решения проблемы является объединение пользовательской и алгоритмической ветвей прикладной информатики на основе изучения и применения встроенных в прикладные пакеты объектно-ориентированных сред программирования.

Под встроенной средой программирования (ВСП) в работе понимается объектно-ориентированная среда, входящая в состав пакета прикладных программ и предназначенная для расширения возможностей базового пакета и автоматизации обработки в нем документов посредством программируемых модулей.

Обобщение результатов анализа методологической, научно-методической, психолого-педагогической литературы и практики преподавания программирования и информатики в техническом вузе позволило выявить следующие противоречия: между социальной значимостью подготовки современного инженера к эффективному применению информационно-коммуникационных технологий в профессиональной деятельности и недостаточной направленностью на это существующего содержания курса информатики технического вуза; между возможностью построения информационно-технологической подготовки инженеров с позиций единого системно-объектного подхода и недостаточной разработанностью необходимых теоретических основ; между профессиональной обусловленностью для будущих инженеров приборостроения умений применять встроенные среды программирования и отсутствием соответствующей методики обучения.

Необходимость разрешения перечисленных противоречий обусловливает актуальность настоящего исследования и определяет его проблему: как следует построить обучение программированию будущих инженеров приборостроения, чтобы оно соответствовало содержанию их дальнейшей профессиональной деятельности?

В рамках решения указанной проблемы была определена тема нашего исследования: «Обучение программированию будущих инженеров приборостроения на основе встроенных сред».

Объект исследования: процесс информационно-технологической подготовки будущих инженеров приборостроения в техническом вузе.

Предмет исследования: формирование у будущих инженеров приборостроения знаний и умений в области объектно-ориентированного программирования.

Цель исследования: научно обосновать и разработать методику обучения программированию будущих инженеров приборостроения с использованием встроенных в прикладные пакеты объектно-ориентированных сред. При достижении поставленной цели мы руководствовались следующей гипотезой: обучение программированию будущих инженеров приборостроения будет соответствовать содержанию их дальнейшей профессиональной деятельности, если: изучение курса информатики построить с позиций единого системно-объектного подхода, позволяющего обеспечить преемственность пользовательской и алгоритмической составляющих курса; методику обучения программированию разработать с использованием встроенных в пакеты прикладных программ объектно-ориентированных сред программирования; обучение приемам и методам программирования осуществить на основе комплекса заданий продуктивного типа, использование которого позволит активизировать учебную деятельность студентов, повысить ее самостоятельность и креативность.

В соответствии с предметом, целью и гипотезой были сформулированы следующие задачи исследования:

1. На основе анализа психолого-педагогической, научно-методической и технологической литературы выявить существующие методические подходы к организации подготовки студентов технического вуза в области программирования, а также установить возможности осуществления такой подготовки на основе встроенных в прикладные пакеты сред программирования.

2. Разработать модель содержания обучения программированию будущих инженеров на основе встроенных сред с выделением различных уровней формирования умений в области программирования.

3. В соответствии с разработанной моделью научно обосновать и спроектировать методику обучения студентов программированию с применением встроенных сред программирования.

4. Разработать диагностический инструментарий для оценки результативности предложенной методики обучения.

5. Осуществить экспериментальную проверку результативности разработанной методики в практике технического вуза.

Методологическую основу исследования составили работы в области методологии педагогических исследований (Н.В. Бордовская, В.И. Загвязин-ский, B.C. Леднев), развития системы высшего образования (В.В. Краевский, В.А. Сластенин, С.Д. Смирнов), теории и практики информатизации образования (М.П. Лапчик, Д.Ш. Матрос, И.В. Роберт).

Теоретико-методологическую основу исследования составили работы в области: теории педагогического проектирования (B.C. Безрукова, В.П. Беспаль-ко, JI.B. Моисеева); теории содержания образования и процесса обучения (В.И. Гениици-нский, Б.С. Гершунский, П.В. Образцов); теоретической информатики (Г. Буч, Т. Бадд, Н. Вирт); методики преподавания информатики в вузе (В. А. Жужжалов, М.П. Лапчик, Д.Ш. Матрос); методики использования объектного подхода в обучении информатике (А.Г. Гейн, Н.В. Макарова, Н.Д. Угринович); теории организации педагогических исследований и использования в них методов математической статистики (О.Ю. Ермолаев, А.С. Казаринов. Б.Е. Стариченко).

Для решения поставленных задач привлекались следующие методы исследования: изучение и анализ философско-педагогической, психолого-педагогической, методической, специальной литературы и материалов глобальной сети по проблеме исследования; сравнительный анализ государственных стандартов, учебных планов, программ, учебных пособий и методических материалов; обобщение и систематизация научных положений по теме исследования; проектирование учебного курса, обеспечивающего достижение заданной цели; педагогическое проектирование и моделирование; методы педагогических измерений; поэлементный и пооперационный анализ; метод экспертных оценок; методы математической статистики.

Научная новизна исследования заключается в следующем: в отличие от ранее выполненных работ, в которых методика обучения программированию студентов технических вузов основывалась на применении учебных и профессиональных систем программирования, в настоящем исследовании обоснована целесообразность и доказана возможность использования для этих целей встроенных сред программирования; на основании системно-объектного подхода к построению курса информатики технического вуза разработана методика обучения программированию с использованием встроенных в пакеты прикладных программ объектно-ориентированных сред; предложены новые приемы обучения программированию с применением встроенных сред на основе заданий продуктивного типа (задания-модификации, задания с частично составленным кодом, задания-демонстрации с недоступным кодом, задания на поиск и исправление ошибок в коде), применение которых позволяет активизировать учебную деятельность студентов, повысить ее самостоятельность и креативность.

Теоретическая значимость исследования заключается в следующем:

1. Определено понятие «встроенная среда программирования», под которой понимается объектно-ориентрованная среда, входящая в состав пакета прикладных программ и предназначенная для расширения возможностей базового пакета и автоматизации обработки в нем документов посредством программируемых модулей.

2. Выделены и научно обоснованы принципы отбора содержания и приемов обучения программированию на основе встроенных сред: профессиональная направленность; согласованность с последующими курсами; технологическая адекватность; опережающее освоение технологий; минимальная достаточность; приоритет самостоятельной учебной деятельности; продуктивный характер учебной деятельности.

3. С позиций системно-объектного подхода к построению курса информатики разработана модель содержания обучения программированию при использовании встроенных сред с выделением нескольких уровней освоения программирования: общий уровень (работа с макросами), уровень алгоритмизации, уровень объектно-ориентированного програмхмирования, что обеспечивает дифференциацию подготовки в области программирования студентов различных специальностей.

4. В соответствии с требованиями образовательных стандартов, обосновано выделение элементов знаний и умений, измерение которых позволяет комплексно оценить результативность предложенной методики (оптимальность использования алгоритмических конструкций, знание основных классов и объектов MS Office, применение стандартных элементов управления, макросов, диалоговых окон и т.п.).

Практическая значимость исследования состоит в том, что в практику преподавания информатики в техническом вузе, а также в программы дополнительного профессионального образования могут быть включены следующие полученные в ходе диссертационного исследования результаты: программа и содержание курса «Программирование с использованием встроенных сред» для студентов, обучающихся по специальности «200106 -Информационно-измерительная техника и технологии»; система учебных заданий для освоения умений программирования с применением встроенных сред и содержание профессионально-ориентированных индивидуальных учебных проектов, выполнение которых обеспечивает формирование у будущих инженеров приборостроения умений применять встроенные среды программирования в решении профессиональных задач; методические рекомендации для преподавателей по обучению будущих инженеров приборостроения программированию с использованием встроенных сред.

Апробация и внедрение основных идей и результатов исследования осуществлялась в 2005-2009 гг. на базе Озерского технологического института (филиала) Московского инженерно-физического института. В исследовании приняли участие студенты специальности 200106 — Информационно-измерительная техника и технологии. Был разработан и внедрен в учебный процесс учебно-методический комплекс, включающий материалы на бумажных и электронных носителях, лабораторный практикум, систему учебных заданий, средства контроля и методические рекомендации по освоению программирования с использованием встроенных сред в рамках дисциплины «Информатика».

Материалы диссертационного исследования докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях различного уровня: всероссийской научно-практической конференции «Методика вузовского преподавания» (Челябинск, 2006); международной научно-практической конференции «Повышение эффективности подготовки учителей физики и информатики» (Екатеринбург, 2006); научно-практической конференции «Дни науки - 2006» (Озерск, 2006); научно-практической конференции «Философия и наука» (Екатеринбург,

2006); второй всероссийской заочной научно-практической конференции «Актуальные вопросы методики преподавания математики и информатики» (Биробиджан, 2007); 5-ой международной научно-практической интернет-конференции «Преподаватель высшей школы в XXI веке» (Ростов-на-Дону,

2007); III всероссийской заочной юбилейной научно-практической конференции «Современное образование: от традиций к инновациям» (Саратов, 2007); международной научно-практической конференции «Новые информационные технологии в образовании» (Екатеринбург, 2008); третьей международной заочной научно-практической конференции «Актуальные вопросы методики преподавания математики и информатики» (Биробиджан, 2008); научно-практической конференции «Дни науки - 2008» (Озерск, 2008); «Научная сессия МИФИ - 2008» (Москва, 2008); международной научно-практической конференции «Математика. Компьютер. Образование» (Дубна, 2008); международной научно-практической интернет-конференции «Актуальные проблемы модернизации высшего инженерного образования» (Тюмень, 2009); международной научно-практической конференции «Новые информационные технологии в образовании» (Екатеринбург, 2009); международной научно-практической интернет-конференции «Преподаватель высшей школы в XXI веке» (Ростов-на-Дону, 2009); международной заочной научно-практической конференции «Актуальные вопросы методики преподавания математики и информатики» (Биробиджан, 2009); научно-практической конференции «Математика. Информатика и вычислительная техника» (Озерск, 2009).

Этапы проведения исследования:

В проведении настоящего исследования можно выделить ряд этапов.

Первый этап (2005-2006) был связан с выбором и теоретическим осмыслением проблемы и темы исследования, определением ее методологических основ. На данном этапе был проведен анализ психолого-педагогической, научно-методической, научно-технической литературы и материалов глобальной сети по теме исследования, сформулирована гипотеза, сформирован понятийный аппарат исследования, составлен план и проведен поисковый этап опытно-экспериментальной работы.

Второй этап (2006-2007) был посвящен определению методологических и технологических подходов к разработке методики обучения программированию на основе ВСП будущих инженеров приборостроения, разработаны ее компоненты, сформулированы принципы, положенные в основу данной методики.

На третьем этапе (2007-2009) была апробирована разработанная методика обучения программированию будущих инженеров приборостроения с использованием встроенных объектно-ориентированных сред. Это позволило произвести необходимые наблюдения и педагогические измерения, обработать и проанализировать их результаты, соотнести результаты с гипотезой исследования и сформулировать выводы. Контрольный эксперимент проводился в Озерском технологическом институте (филиале) ГОУ ВПО «Московского инженерно-физического института (государственного университета)».

Достоверность результатов исследования и обоснованность сделанных выводов обеспечивается опорой на устоявшиеся в педагогической науке теоретические положения и подходы; внутренней непротиворечивостью логики исследования; использованием методов исследования, адекватных его цели и задачам; подтверждением гипотезы исследовании в ходе опытнопоисковой работы; воспроизводимостью основных результатов исследования; признанием педагогической научной общественностью базовых идей и результатов исследования.

На защиту выносится следующие основные положения:

1. Прогресс отрасли приборостроения и развитие программного обеспечения обусловливают необходимость совершенствования содержания подготовки будущих инженеров приборостроения в области программирования со смещением акцентов на освоение встроенных в прикладные пакеты объектно-ориентированных сред программирования.

2. Построение обучения программированию будущих инженеров приборостроения с использованием встроенных объектно-ориентированных сред обеспечивает развитие содержания курса информатики за счет изложения пользовательской и алгоритмической составляющих с единых позиций системно-объектного подхода.

3. Отбор содержания и приемов обучения программированию будущих инженеров приборостроения на основе встроенных сред целесообразно производить с учетом принципов профессиональной направленности, согласованности с последующими курсами, технологической адекватности, опережающего освоения технологий, минимальной достаточности, приоритета самостоятельной учебной деятельности, продуктивного характера учебной деятельности.

4. Модель содержания обучения должна быть построена с учетом выделения нескольких уровней освоения программирования: общий уровень (работа с макросами), уровень алгоритмизации, уровень объектно-ориентированного программирования. Данная модель позволяет создать условия для дифференциации подготовки в области программирования студентов различных специальностей.

5. Применение в процессе освоения умений программирования с использованием встроенных сред заданий продуктивного типа (задания-модификации, задания с частично составленным кодом, задания-демонстрации с недоступным кодом, задания на поиск ошибок в коде) активизирует учебную деятельность студентов, повышает её самостоятельность и креативность.

6. Неотъемлемым компонентом методики обучения программированию на основе встроенных сред является выполнение итогового профессионально-ориентированного проекта, направленного на формирование у будущих инженеров приборостроения умений применять встроенные среды программирования в решении профессиональных задач. Выделение в процессе его оценки в соответствии с требованиями образовательных стандартов ряда элементов знаний и умений (оптимальность использования алгоритмических конструкций, знание основных классов и объектов MS Office, применение стандартных элементов управления, макросов, диалоговых окон и т.п.) позволяет комплексно оценить результативность предложенной методики.

Структура диссертации: диссертация изложена на 170 страницах, состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка, включающего 199 источников, 5 приложений.

Заключение диссертации научная статья по теме "Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)"

Выводы по материалам главы 2

1. Предложенное содержание курса, с одной стороны, полностью соответствует всем требованиям действующего государственного образовательного стандарта по информатике для направления «Приборостроение», а, с другой стороны, отражает современную точку зрения на информатику и применяемые технологические подходы решения прикладных задач.

2. Предложенные формы и методы обучения, включающие использование заданий продуктивного типа на лабораторно-практических работах и выполнение итогового профессионально-ориентированного проекта обеспечивают реализацию всех этапов обучения программированию на основе встроенных объектно-ориентированных сред.

3. Выбранные показатели и критерии, позволяют достоверно оценить различные аспекты результативности предложенной в нашем исследо- -вании методики обучения программированию будущих инженеров приборостроения на основе использования ВСП.

Глава 3. Организация и результаты опытно-поисковой работы

3.1. Организация опытно-поисковой работы

Основной целью проведения опытно-поисковой работы являлась практическая проверка научной гипотезы настоящего исследования о результативности предлагаемой методики обучения программированию будущих инженеров приборостроения на основе встроенных сред программирования.

Задачи опытно-поисковой работы заключались в следующем:

1. Изучение состояния обучения студентов технического вуза в области программирования, в частности использования встроенных сред программирования.

2. Выявление положительных тенденций применения разработанной методики при ее апробации.

3. Практическая экспериментальная оценка эффективности методики по разработанным критериям.

Исследование проводилось в ОТИ МИФИ (Озерском технологическом институте (филиале) Московского инженерно-физического университета) с группами специальности 200106 — Информационно-измерительная техника и технологии в течение 2005-2009 г.г. Общий охват обучаемых, участвовавших в опытно-поисковой работе, составил 128 человек, что обеспечивает применимость использованных в работе методов статистической обработки. Опытно-поисковая работа проводилась в три этапа.

На констатирующем этапе (2005-2006 г.г.) опытно-поисковой работы осуществлялся теоретический анализ философской, педагогической, психологической, методической литературы, нормативных документов по теме исследования, накапливался материал наблюдений, анализировался опыт преподавания программирования на кафедре прикладной математики ОТИ МИФИ.

В результате исследований, проведенных на констатирующем этапе, было установлено, что на современном этапе развития программного обеспечения можно отметить появление встроенных сред программирования, представляющих собой одно из направлений объектно-ориентированной парадигмы программирования, следующий эволюционный шаг в развитии методов программирования.

В результате анализа, проведенного на констатирующем этапе, было установлено, что в настоящее время современный специалист в области приборостроения и информационно-измерительной техники, работая с пакетами прикладных программ, должен быть знаком с элементами встроенных сред программирования с тем, чтобы уметь наиболее эффективно применять данные средства в своей профессиональной деятельности. Т.е. весьма актуален вопрос обучения будущих инженеров приборостроения информатике (как освоение прикладного пользовательского программного обеспечения, так и знакомство с элементами программирования) на основе встроенных сред программирования.

Осознавая актуальность изучения программирования и информатики на основе встроенных сред, отдельные педагоги включают в учебные курсы их элементы. Однако содержание и объем подготовки не имеет достаточно глубокой теоретической и методической проработки, она не унифицирована для различных профилей специалистов. Нами не было выявлено научно обоснованных методических разработок для студентов направления «Приборостроение» по работе со встроенными средами программирования. То есть, возникает противоречие между значимостью подготовки специалистов приборостроения к применению встроенных сред программирования в профессиональной деятельности и недостаточной разработанностью научно-методических основ организации процесса обучения.

Таким образом, для разрешения выявленных противоречий между требованиями профессиональной деятельности к содержанию и качеству знаний и умений специалиста в области приборостроения, с одной стороны, и недостаточной нацеленностью на это существующего содержания курса информатики, требуется разработка методики обучения программированию на основе использования ВСП.

На этом же этапе выявлялись ключевые моменты и необходимые навыки и умения, а также происходила разработка и накопление дидактических материалов по обучению программированию на основе встроенных сред.

Констатирующий этап опытно-поисковой работы позволил сформулировать проблему исследования, состоящую в поиске теоретических и методических подходов, реализация которых позволяет эффективно формировать у будущих инженеров приборостроения знаний и умений в области программирования на основе использования ВСП.

На данном этапе исследовании решались следующие задачи:

• анализ научной литературы в области встроенных сред программирования, а также выявления базовых теоретических подходов, на основании которых может быть реализована методика обучения;

• анализ структуры и содержания обучения студентов технического вуза в области программирования;

• обоснование принципов проектирования содержания обучения программированию будущих инженеров приборостроения с использованием ВСП;

• разработка модели содержания обучения будущих инженеров приборостроения в области встроенных сред программирования и построение на ее основе методики обучения программированию;

• разработка элементов методики обучения программированию будущих инженеров приборостроения на основе встроенных сред программирования.

Были выявлены основные теоретические подходы к решению проблемы исследования, сформирован терминологический аппарат, в частности, уточнен термин «встроенная среда программирования» (ВСП), под которой мы понимаем объектно-ориентированную среду, входящую в состав пакета прикладных программ и предназначенную для расширения возможностей базового пакета и автоматизации обработки в нем документов посредствол1 программируемых модулей. Можно выделить компонентный состав подобных сред, необходимый для их использования при обучении программированию: библиотека функций, процедур, объектов и методов обработки; макроязык; макрокоманды; клавишные макросы; языковые макросы; конструкторы экранных форм и отчетов; языки запросов высокого уровня; конструкторы меню.

На констатирующем этапе опытно-поисковой работы были обоснованы принципы проектирования содержания обучения программированию на основе ВСП, которые соответствовали бы принципам согласованности с последующими курсами, технологической адекватности; опережающему освоению технологий, минимальной достаточности, приоритету самостоятельной учебной деятельности, продуктивного характера учебной деятельности.

На основе принципов проектирования была разработана модель содержания обучения программированию с использованием встроенных сред, состоящая из трёх модулей: базового, модуля алгоритмизации и модуля объектно-ориентированного программирования. Это позволило создать условия для дифференциации подготовки в области программирования студентов различных специальностей.

Полученные результаты и выводы выступили в качестве теоретической основы последующих этапов исследования.

На поисковом этапе (2006-2007г.) на основе модели содержания был создан электронный учебно-методический комплекс (ЭУМК) для раздела «Программирование с использованием встроенных сред».

На этом этапе была разработана методика проведения лекционного курса на основе системно-объектного подхода с использованием современных информационных технологий обучения, позволяющая существенно изменить характер проведения занятия и взаимодействие студента и преподавателя. Достоинство данного решения заключается в том, что он сразу включает слушателей в созидательный процесс практического использования готовых программных блоков, вызывая большую заинтересованность. Языковые особенности и возможности при этом оказываются на втором плане, а на первом месте стоит выработка умения конструировать программный продукт из собственных и имеющихся в распоряжении стандартных заготовок программных фрагментов.

За счет проработки решений типовых задач на лекции, на практических занятиях появилась возможность решать более сложные нестандартные задачи. Были разработаны лабораторно-практические работы с использованием заданий продуктивного типа\ задания-модификации, в которых необходимо частично изменить код программы; задания с частично составленным кодом, где необходимо дописать код для правильной работы программы; задания-демонстрации с недоступным кодом. В качестве основы для практического изучения встроенной среды программирования нами была выбрана среда Visual Basic for Applications (VBA) для пакетов MS Word и MS Excel.

Использование заданий продуктивного типа в отличие от традиционных методов изучения программирования, позволило выявить следующие преимущества:

• больше внимания уделяется методике построения алгоритмов и выбору средств языка программирования;

• возможность осуществления дифференцированного и индивидуального подхода к обучению программированию.

• повышение уровня самостоятельности в программировании практически у всех студентов;

• за счет продуктивной основы используемых заданий, занятия проходят с большим интересом, вносят оживление в образовательный процесс, что приводит к повышению мотивации.

На данном этапе была проведена пробная апробация некоторых разработанных компонентов методики обучения, результаты которой приведены в Приложении 2.

В результате данной апробации, более половины студентов выполнили задание меньше, чем на 70%, что говорит о несовершенстве разрабатываемой методики на данном этапе и необходимости её существенной доработки.

На этом же этапе был произведен поиск и выбор наиболее эффективных средств и методов обучения, разработаны содержание и методы текущего и итогового контроля. Определена тематика итоговых профессионально-ориентированных проектов.

Таким образом, на данном этапе были реализованы и апробированы все компоненты методики обучения программированию на основе ВСП.

Важным результатом описываемого этапа было обоснованное выделение комплекса показателей, отражающих различные аспекты успешности обучения программированию с использованием встроенных сред.

Была разработана процедура измерения этих показателей и интерпретации их значений. Значения показателей устанавливались на основе поэлементного анализа результатов выполнения-итогового проекта. Для того чтобы оценка результативности носила всесторонний, комплексный характер, были выделено 14 элементов, отражающих различные аспекты обучения. На основании выделенных элементов были подготовлены индивидуальные проектные задания, а также схема их поэлементного и пооперационного анализа. Алгоритмы вычисления показателей по первичным данным были реализованы в виде интерактивной экранной формы в пакете MS Excel.

Результаты данного этапа позволили корректно организовать и осуществить экспериментальную часть исследования.

Формирующий этап опытно-поисковой работы (2007-2009 г.г.) был посвящен апробации всех компонентов разработанной методики на всех формах учебных занятий, а также проведению педагогического эксперимента и обсуждению его результатов. В процессе обучения и по его окончании были произведены измерения критериальных показателей, получены экспертные оценки проектов, произведена статистическая обработка результатов и их интерпретация.

На основе протоколов с первичными результатами проверки (см. Приложения 3-4) в интерактивных экранных формах вычислялись показатели результативности; после их статистической обработки применялись обоснованные и принятые в исследовании критерии, на основании которых делалось заключение о результативности обучения.

Применение данных критериев позволило провести многоаспектный анализ результативности применения в учебном процессе методики обучения программированию, а также выявить те элементы, формирование которых вызывает наибольшие затруднения обучаемых.

Ниже приводятся конкретные результаты измерений и оценок.

3.2. Результаты опытно-поисковой работы и их обсуждение

Полученные в ходе проведения опытно-поисковой работы основные результаты представлены в соответствии с выделенными ранее критериями результативности. Первичные данные - результаты проверки выполнения итоговых проектов — приведены в Приложениях 3-4. Для обработки результатов применялась экранная форма, выполненная в MS Excel. Форма позволяла установить показатели как индивидуально для каждого обучаемого, так и его среднее значение по группе, анализ которых позволял делать заключения об успешности хода обучения. Далее данные итоговые показатели усреднялись по экспертам.

Согласованность экспертных оценок и, следовательно, возможность привлечения специалистов в качестве экспертов проверялась с помощью t-критерия Стьюдента; результаты представлены в таблице 3.1.

Заключение

В процессе исследования полностью подтвердилась исходная гипотеза, решены поставленные задачи и получены следующие основные результаты и выводы:

1. Необходимость изменения содержания подготовки будущих инженеров приборостроения в области алгоритмизации и программирования со смещением акцентов на освоение встроенных в прикладные пакеты объектно-ориентированных сред программирования обусловлена прогрессом отрасли приборостроения и развитием программного обеспечения.

2. Используемый в настоящем исследовании системно-объектный подход к построению курса информатики позволяет объединить его пользовательскую и алгоритмическую составляющие на основе применения встроенных объектно-ориентированных сред программирования и обеспечить тем самым развитие содержания курса информатики с единых теоретических и методических позиций.

3. Отбор содержания, и приемов обучения программированию с использованием встроенных сред может быть произведен на основании следующих принципов: профессиональной направленности, согласованности с последующими курсами, технологической адекватности, опережающего освоения технологий, минимальной достаточности, приоритета самостоятельной учебной деятельности, продуктивного характера учебной деятельности.

4. Предложенная в работе модель содержания предусматривает дифференциацию подготовки в области программирования студентов различных специальностей: общий уровень (работа с макросами), уровень алгоритмизации, уровень объектно-ориентированного программирования.

5. Применение в процессе обучения программированию на основе встроенных сред заданий продуктивного типа (задания-модификации, задания с частично составленным кодом, задания-демонстрации с недоступным- кодом, задания на поиск ошибок в коде) повышает самостоятельность и креативность учебной деятельности студентов.

6. Неотъемлемым компонентом методики обучения программированию на основе встроенных сред является выполнение итогового профессионально-ориентированного проекта, направленного на формирование у будущих инженеров приборостроения умений применять встроенные среды программирования в решении профессиональных задач. Выделение в процессе его оценки в соответствии с требованиями образовательных стандартов ряда элементов знаний и умений (оптимальность использования алгоритмических конструкций, знание основных классов и объектов MS Office, применение стандартных элементов управления, макросов, диалоговых окон и т.п.) позволяет комплексно оценить результативность предложенной методики.

7. Проведенная опытно-поисковая работа показала, что применение предложенной методики обеспечивает высокий уровень усвоения необходимых знаний и умений в области программирования у будущих инженеров приборостроения; экспериментальные данные статистически достоверны и воспроизводимы.

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Шеметова, Анастасия Дмитриевна, Екатеринбург

1. Аверьянов, А. Н. Системное познание мира / А. Н. Аверьянов. — М. : Политиздат, 1985. - 262 с.

2. Акулов, О. А. Информатика: базовый курс / О. А. Акулов, Н. В. Медведев. М. : Омега-Л, 2006. - 560 с.

3. Аладьев, В. 3. Основы информатики : учеб. пособие / В. 3. Аладьев, Ю. Я. Хунт, М. Л. Шишаков. М. : Филинъ, 1998. - 496 с.

4. Анисимова, Н. С. Теоретические основы и методология использования мультимедийных технологий в обучении : автореф. дис. . д-ра. пед. наук : 13.00.02 / Анисимова Наталья Сергеевна ; РГПУ им. А.И. Герцена. СПб., 2002.-32 с.

5. Аржанов, И. Н. Методика обучения объектно-ориентированному программированию студентов педагогических вузов : автореф. дис. . канд. пед. наук : 13.00.02 / Аржанов Игорь Николаевич ; РГПУ им. А.И. Герцена. -СПб., 2000.- 17 с.

6. Бабанский, Ю. К. Интенсификация процесса обучения / Ю. К. Бабанский. -М. : Знание, 1987.-78 с.

7. Бабанский, Ю. К. Методы обучения в современной общеобразовательной школе. / Ю. К. Бабанский. М. : Знание, 1985. - 98 с.

8. Бабанский, Ю. К. Оптимизация педагогического процесса / Ю. К. Бабанский, М. М. Поташник. Киев, 1984. - 287 с.

9. Бадд, Т. Объектно-ориентированное программирование в действии / Т. Бадд. СПб. : Питер, 1997. - 464 с.

10. Балаховская, Т. Н. Три назначения мультимедиа / Т. Н. Балаховская // Компьютер пресс. 1995. - № 2. - С. 37 - 39.

11. Баранова, Е. В. Теория и практика объектно-ориентированного проектирования содержания обучения средствами информационных технологий : автореф. дис. . д-ра пед. наук : 13.00.02 / Баранова Евгения Васильевна ; РГПУ им. А.И. Герцена. СПб., 2000. - 36 с.

12. Бейда, А. А. Объектно-ориентированные технологии в преподавании информатики / А. А. Бейда // Информатизация образования. 2005. - №2. -С. 15-27.

13. Бейда, А. А. Изучаем офис в контексте его объектной природы / А. А. Бейда, В. М. Бейда // Информатизация образования. 2006. - №1. - С. 10 - 25.

14. Бен-Ари, М. Языки программирования. Практический сравнительный анализ / М. Бен-Ари. М. : Мир, 2000. - 366 с.

15. Безрукова, В. С. Педагогика. Проективная педагогика / В. С. Безрукова. — Екатеринбург : Деловая Книга, 1996. 339 с.

16. Безруков, В. И. Проектирование в управлении педагогическими системами / В. И. Безруков // Педагогика. 2005. - № 3. - С. 28 - 34.

17. Беспалько, В. П. Образование и обучение с участием компьютеров (педагогика третьего тысячелетия) / В. П. Беспалько ; Московский психолого-социальный институт. М., 2002. - 352 с.

18. Беспалько, В. П. Основы теории педагогических систем / В. П. Беспалько ; Воронеж, ун-т. Воронеж, 1977. - 304 с.

19. Беспалько, В. П. Педагогика и прогрессивные технологии обучения / В. П. Беспалько. М. : Ин-т проф. обр. РАО, 1995. - 336 с.

20. Беспалько, В. П. Программированное обучение (дидактические основы) /

21. B. П. Беспалько. — М. : Высшая школа, 1970. 300 с.

22. Беспалько, В. П. Системно-методическое обеспечение учебно-воспитательного процесса подготовки специалистов : учеб. пособие / В. П. Беспалько. М. : Высшая школа, 1989. - 144 с.

23. Беспалько, В. П. Слагаемые педагогической технологии / В. П. Беспалько.- М. : Педагогика, 1989. 192 с.

24. Бешенков, С. А. Состояние и перспективы развития методики обучения информатике в общеобразовательной школе / С. А. Бешенков, В. Ю. Лыскова, Е. А. Ракитина // Информатика и образование. 1999. — № 2.1. C. 9- 14.

25. Бешенков, С. А. Два пути в школьном курсе информатики / С. А. Бешенков, Ю.Ю. Власова, Н. В. Матвеева // Информатика и образование. 1998.2. — С. 17-18.

26. Биллинг, В. А. Средства разработки VBA-программиста. Офисное программирование / В. А. Биллинг. М. : Русская Редакция, 2001. - 480 с.

27. Биллинг, В. А. Офисное программирование Электронный ресурс. / В. А. Биллинг // Преподавание информационных технологий в России : тез. докл. открытой всеросийсской науч.-практ. конф. Режим доступа: http://www.it-education.ru/2003/reports/billig.htm

28. Биллинг, В. A. VBA и Office 97. Офисное программирование / В. А. Биллинг, М. И. Дехтярь. М. : Русская Редакция, 1998. - 673 с.

29. Богуславский, А. А. Лабораторный практикум по курсу "Моделирование физических процессов" : учеб.-метод, пособие для студентов физикоматематического факультета / А. А. Богуславский, И. Ю. Щеглова ; КГГТИ. Коломна, 2002. - 88 с.

30. Болотов, В. А. Проектирование профессионального педагогического образования / В. А. Болотов, Е. И. Исаев, В. И. Слободчиков, Н. А. Шайденко // Педагогика. 1997. - № 4. - С. 66 - 72.

31. Бордовская, Н. В. Педагогика. Учебник для вузов / Н. В. Бордовская, А. А. Реан СПб. : Питер, 2000. - 304 с.

32. Бочкин, А. К. Методика преподавания информатики : учеб. пособие для студентов пед.спец.вузов / А. К. Бочкин. Минск : Вышэйш.шк., 1998. - 431 с.

33. Буч, Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на С++ / Г. Буч. М. : Бином ; СПб. : Невский диалект, 1998. -560 с.

34. Валиев, М. К. Функциональное программирование / М. К. Валиев, С. В. Кругляков, В. В. Юрченко. М. : Знание, 1989. - 48 с.

35. Виленский, М. Я. Технологии профессионально-ориентированного обучения в высшей школе : учебное пособие / под ред. В. А. Сластенина. М. : Педагогическое общество России, 2004. - 180 с.

36. Вирт, Н. Алгоритмы и структуры данных / Н. Вирт. М. : Мир, 1989. -360 с.

37. Водовозов, В.М. Информационная подготовка в среде визуальных объектов / В. М. Водовозов // Информатика и образование. 2000. - №4. -С. 87- 90.

38. Гамма, Э. Приемы объектно-ориентированного проектирования. Паттерны проектирования / Э. Гамма, Р. Хелм, Р. Джонсон, Дж. Влиссидес. СПб. : Питер, 2001.-368 с.

39. Талонов, П. М. Лекция в высшей школе / П. М. Гапонов ; Воронежский , университ. Воронеж, 1977. - 94 с.

40. Гарнаев, А. Ю. Самоучитель VBA / А. Ю. Гарнаев. СПб. : BHV-Санкт-Петербург, 2003. - 512 с.

41. Гельман, В. Я. Решение математических задач средствами Excel: практикум / В. Я. Гельман. СПб. : Питер, 2003. - 237 с.

42. Гершунский, Б. С. Компьютеризация в сфере образования: проблемы и перспективы / Б. С. Гершунский. — М. : Педагогика, 1987. — 264 с.

43. Гетти, К. Программирование в Microsoft Office / К. Гетти, М. Джилберт. Киев : BHV-Киев, 2000. - 384 с.

44. Гинецинский, В. И. Основы теоретической педагогики / В. И. Гинецин-ский ; С.-Петербургский ун-т. СПб., 1992. - 154 с.

45. Грабарь, М. И. Применение математической статистики в педагогических исследованиях. Непараметрические методы / М. И. Грабарь, К. А. Крас-нянская. -М. : Педагогика, 1977. 136 с.

46. Грис, Д. Наука программирования / Д. Грис. М. : Мир, 1984. - 416 с.

47. Гурье, Л. И. Проектирование педагогических систем / Л. И. Гурье ; Казанский гос. технолог, ун-т. Казань, 2004. - 212 с.

48. Давыдов, В. Г. Программирование и основы алгоритмизации : учеб. пособие / В. Г. Давыдов. М. : Высш. шк., 2005. - 447 с.

49. Дейкстра, Э. Дисциплина программирования / Э. Дейкстра. — М. : Мир, 1978.- 275 с.

50. Дейнеко, С. В. Методика обучения информатики учащихся вузов / С. В. Дейнеко // Информатика и образование. 2000. - №4. - С. 94 - 96.

51. Демидова, Л. А. Программирование в среде Visual Basic for Application / JI. А. Демидова, A. H. Пылькин. М. : Горячая линия - Телеком, 2004. — 176 с.

52. Долинер, Л. И. Педагогическая диагностика: методика разработки и использования компьютерных тестов школьной успеваемости : учеб. пособие / Л. И. Долинер, О. А. Ершова ; Урал. гос. пед. ун-т. Екатеринбург, 1999. - 138 с.

53. Дьюхарст, С. Программирование на С++ / С. Дьюхарст, К. Старк. Киев : НИПО "ДиаСофт", 1993. - 272 с.

54. Евсеева, О. Н. Объектно-ориентированный подход в программировании. Проектирование и реализация приложений в среде Microsoft Office : учеб. пособие / О. Н. Евсеева ; УлГТУ. Ульяновск, 2000. - 145 с.

55. Ершов, А. П. Школьная информатика (концепции, состояния, перспективы) / А. П. Ершов, Г. А. Звенигородский, Ю. А. Первин // Информатика и образование. 1995. - №1. - С. 3 - 19.

56. Жужжалов, В. Е. Интеграция парадигм программирования в курсе информатики / В. Е. Жужжалов // Информатика и образование. 2004. - №10. -С. 32-35.

57. Жужжалов, В. Е. Методы и организационные формы обучения программированию в вузе Электронный ресурс. / В. Е. Жужжалов. Режим доступа : http://comparative.edu.ru:9080/PortalWeb/data/00004047/ 12.pdf

58. Жуков, В. А. Педагогическое проектирование / В. А. Жуков ; СПбГТУ. — СПб., 1996.-36 с.

59. Загвязинский, В. И. Теория обучения: Современная интерпретация: учеб. пособие / В. И. Загвязинский. М. : Издательский центр Академия, 2001.- 192 с.

60. Загвязинский, В. И. Педагогическое предвидение / В. И. Загвязинский. -М. : Знание, 1987.-80 с.

61. Загвязинский, В. И. Методология и методы психолого-педагогического исследования : учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / Р. Ата-ханов, В. И. Загвязинский. 2-е изд., стер. - М. : Издательский центр «Академия», 2005.-208 с.

62. Загвязинский, В. И. Педагогическое творчество учителя / В. И. Загвязинский. М. : Педагогика, 1987. — 160 с.

63. Загвязинский, В. И. Теория обучения: современная интерпретация : учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. М. : Издательский центр «Академия», 2001. - 192 с.

64. Заир-Бек, Е. С. Теоретические основы обучения педагогическому проектированию : автореф. дис. . д-ра пед. наук : 13.00.01 / Заир-Бек Елена Сергеевна ; РГПУ им.А.И.Герцена. СПб., 2000. - 43с.

65. Заир-Бек, Е. С. Проектирование как педагогическая деятельность и содержание обучения педагогов / Е. С. Заир-Бек // Педагогические основы проектирования образовательных систем нового вида ; РГПУ им. А.И.Герцена. СПб., 1995. - С. 124 - 148.

66. Режим доступа : http://www.it-education.ru/2006/reports/Zakharova.htm

67. Захарова, И. Г. Информационные технологии в образовании : учебн. пособие / И. Г. Захарова. М. : издательский центр «Академия», 2003. - 192 с.

68. Зелковиц, М. Языки программирования: разработка и реализация / М. Зел-ковиц, Т. Прат. СПб. : Питер, 2002. - 688 с.

69. Иванова, Г. С. Технология программирования : учебник для вузов / Г. С. Иванова ; МГТУ им. Н.Э. Баумана. М., 2006. - 335 с.

70. Информатика. Базовый курс / под ред. С. В. Симоновича. Спб. : Питер, 2008. - 640 с.

71. Казарина, Т. Н. Проблемы подготовки будущих инженеров в современных условиях Электронный ресурс. / Т. Н. Казарина // Вестник ОГУ. №2. -2002. - С. 95 - 100. Режим доступа: ito.osu.ru/userfiles/stat20024.pdf

72. Казаринов, А. С. Методы и модели экспериментальной педагогики / А. С. Казаринов ; Глазовский гос. пед. ин-т. Глазов, 1997. - 108 с.

73. Камминг, С. VBA для "чайников" / С. Камминг. М. : Издательский дом "Вильяме", 2001.-448 с.

74. Кларин, М. В. Педагогическая технология в учебном процессе / М. В. Кларин. М. : Педагогика, 1989. - 80 с.

75. Кнут, Д. Искусство программирования для ЭВМ : в 3 т / Д. Кнут. М. : Мир, 1976.-Т. 1.-736 с.

76. Коджаспирова, Г. М. Технические средства обучения и методика их использования : учеб. Пособие / Г. М. Коджаспирова, К. В. Петров. М. : Издательский центр «Академия». - 2001. - 256 с.

77. Колесникова, И. А. Педагогическое проектирование : учеб. пособие для высш. учеб. завдений / М. П. Горчакова-Сибирская, И. А. Колесникова. М. : издательский центр «Академия», 2005. — 288 с.

78. Конопатов, С. Н. Совершенствование учебного процесса вузов за счёт компьютерных технологий: методологический аспект / С. Н. Конопатов, В. В. Пинигин // Телекоммуникации и информатизация образования. -2005.-№3.-С. 75-87.

79. Копылова, В. В. Проектная методика как эффективная технология воспитания учащихся средствами иностранного языка : автореф. дис. .канд. пед. наук : 13.00.02 / В. В. Копылова ; МГПУ. М., 2001. - 22 с.

80. Коржавин, Н. И. Информатика : рабочая программа по дисциплине «информатика» для студентов специальности 551100 «Проектирование и технология электронных средств» / Н. И. Коржавин, Ю.М. Лиханов ; НГТУ. — Новосибирск, 2001. 16 с.

81. Краевский, В. В. Проблемы научного обоснования обучения (методологический анализ) / В. В. Краевский. М. : Педагогика, 1977. - 264 с.

82. Крюкова, Е. А. Личностно-развивающие образовательные технологии: природа, проектирование, реализация / Е. А. Крюкова. — Волгоград : Перемена, 1999. 196 с.

83. Кузнецов, А. А. Стандарты и дифференциация обучения информатике в школе / А. А. Кузнецов // Информатика и образование. 2000. - №7. - С. 2 - 7.

84. Кузнецов, Э. И. Основы программирования на структурном языке : учебно-методическое пособие / С. А. Жданов, А. С. Коротков, Э. И. Кузнецов ; -, МГПИ им. В.И. Ленина. М., 1984. - 136 с.

85. Лапчик, М. П. Методика преподавания информатики : учеб. пособие / М. П. Лапчик, И. Г. Семагин, Е. К. Хеннер / под общей ред. М. П. Лапчика. -М. : Академия, 2001. 624 с.

86. Лапчик, М. П. Эволюция парадигмы прикладного математического образования учителей информатики / М. П. Лапчик, М. И. Рагулина, Е. К. Хеннер // Информатика и образование. 2006. - №12. - С. 14 - 19.

87. Леднев, В. С. Государственные образовательные стандарты в системе общего образования: теория и практика / В. С. Леднев, Н. Д. Никандров, М. В. Рыжаков. М. : Наука, 2002. - 180 с.

88. Леднев, В. С. Содержание образования: сущность, структура, перспективы / В. С. Леднев. М. : Высш. шк, 1991. - 224 с.

89. Лернер, И. Я. Дидактическая система методов обучения / И. Я. Лернер. -М. : Знание, 1976.-64 с.

90. Лернер, И. Я. Проблемное обучение / И. Я. Лернер. — М. : Высшая школа, 1974.- 125 с.

91. Лернер, И. Я. Процесс обучения и его закономерности / И. Я. Лернер. -М. : Знание, 1980.-96 с.

92. Леоненков, А. В. Решение задач оптимизации в среде MS Excel / А. В. Леоненков. СПб. : БХВ-Петербург, 2005. - 704 с.

93. Лисицын, С. Г. Сборник лабораторных работ по физике. Механика / С. Г. Лисицин, Е. Г. Оконников, Г. И. Синяпкина ; Озёрский технологический институт МИФИ. Озёрск, 2000. - 91с.

94. Макарова, Н. В. Объектно-ориентированная концепция преподавания информатики / Н. В. Макарова // Компьютерные инструменты в образовании. С-Пб. : ЦПО «Информатизация образования», 1999. — № 3 -4.-С.13 -23.

95. Макарова, Н. В. Концепция базового курса информатики на базе объектно-информационного подхода Электронный ресурс. / Н. В. Макарова. Режим доступа: http://www.bitpro.ru.

96. Макарова, Н. В. Системно-информационная концепция курса школьной информатики / Н. В. Макарова // Информатика и образование. — 2002. — №8. С.2 - 8.

97. Малев, В. В. Общая методика преподавания информатики : учебное пособие / В. В. Малеев ; ВГПУ. Воронеж, 2005. - 271 с.

98. Матрос, Д. Ш. Построение школьного курса информатики на основе технологического подхода / И. Ф. Биктимирова, Е. А. Леонова, Д. Ш. Матрос // Информатика и образование. 1999. - №6. - С. 2 - 9.

99. Матрос, Д. Ш. Технология конструирования содержания образования и системы уроков по информатике / Е. А. Леонова, Д. Ш. Матрос, Л. С. Носова // Информатика и образование. —2004. — № 8 — С. 2 9.

100. Матрос, Д. Ш. Технология конструирования содержания образования и системы уроков по информатике / Е. А. Леонова, Д. Ш. Матрос, Л. С. Носова // Информатика и образование. 2004. - № 9. - С. 11-17.

101. Матрос, Д. Ш. Технология конструирования содержания образования и системы уроков по информатике / Е. А. Леонова, Д. Ш. Матрос, Л. С. Носова // Информатика и образование. 2004. - № 10. - С. 17 - 24.

102. Махотин Д. А. Проектирование содержания обучения в образовательной области «Технология» : автореф. дис. . канд. пед. наук : 13.00.01 / Махо-тин Дмитрий Александрович ; МГПУ. М., 2000. - 14 с.

103. Мейер, Б. Принципы проектирования и эволюции языков / Б. Мейер // Системная информатика : сборник научных трудов / под ред. И. В. Потто-сина, А. Г. Марчука. Новосибирск : наука, 2002. - Вып. 8. - С. 9 - 27.

104. Моисеева, JI. В. Региональное экологическое образование: теория и практика : монография / JI. В. Моисеева ; Урал. гос. пед. ун-т. Екатеринбург, 1997.- 246 с.

105. Молчанов, А. Ю. Системное программное обеспечение / А. В Гордеев, А. Ю. Молчанов.- СПб. : Питер, 2003. 396 с.

106. Монахов, В. М. Проектирование и внедрение новых технологий обучения / В. М. Монахов // Сов. Педагогика. 1990. - №7. - С. 17 - 22.

107. Монахов, В. М. Технологические основы проектирования и конструирования учебного процесса / В. М. Монахов. Волгоград : Перемена, 1995. — 143 с.

108. Небогатикова, С. М. Теория и методика обучения информатике и прикладному программированию : учебное пособие / С. М. Небогатикова ; Урал, гос. пед. ун-т. — Екатеринбург, 2002. 147 с.

109. Нехорошев, В. Д. Ваша первая программа на Visual С++ : методические указания к лабораторной работе по курсу «Информатика» для студентов специальности 200700 «Радиотехника» / В. А. Добряк, В. Д. Нехорошев ; УГТУ. -Екатеринбург, 1999.-23 с.

110. Новые ценности образования. Тезаурус для учителей и школьных психологов / Ред.-сост. Н.Б. Крылова. М. : РФФИ, ИЛИ РАО, 1995. - Вып. 1. - 88 с.

111. Образцов, П. И. Проектирование и конструирование профессионально-ориентированной технологии обучения : учебно-методическое пособие / А. И. Ахулкова, П. И. Образцов, О. Ф. Черниченко ; ОГУ. Орел, 2003. - 94 с.

112. Образцов, П. И. Профессионально-ориентированная технология обучения: особенности проектирования и конструирования / П. И Образцов // Alma mater: вестник высшей школы. 2003. - № 10. - С. 14-17.

113. Окулов, С. М. Когнитивная информатика / С. М. Окулов // Информатика и образование. -2003,-№2. -С. 108-111.

114. Окулов, С. М. Информатика в задачах / С. М. Окулов, А. А. Пестов, О. А. Пестов ; ВГПУ. Киров, 1998. - 343 с.

115. Острейковский, В. А. Информатика : учебник для вузов / В. А. Острей-ковский. -М. : Высшая школа, 2000. 511 с.

116. Панфилова, Т. И. MS EXCEL и VBA. Примеры и задания / Т. И. Панфилова. — М. : Интеллект-Центр, 2004. 96 с.

117. Педагогика : учеб. пособие / под. ред. П. И. Пидкасистого. М. : Российское педагогическое агентство, 1996. - 602 с.

118. Педагогика: педагогические теории, системы и технологии / под ред. С. А. Смирнова. М. : Академия, 2001. - 512 с

119. Педагогика : учеб. пос. / под ред. В.А. Сластенина. М. : Школа-пресс, 1997.-512 с.

120. Педагогика и психология высшей школы : учебное пособие / под ред. М. В. Булановой-Топорковой. — Ростов-на-Дону : Феникс, 2002. 544 с.

121. Першиков, В. И. Толковый словарь по информатике / В. И. Першиков, В. М. Савинков. М. : Финансы и статистика, 1991. - 543 с.

122. Перфилова, О. Б. Методика обучения основам кибернетики в рамках образовательной области «Информатика» в условиях средней школы : автореф. дис. . канд. пед. наук : 13.00.02 / Перфилова Ольга Борисовна ; Тамб. гос. техн. ун-т. Тамбов, 2000. - 24 с.

123. Песоцкий, Ю. С. Высокотехнологическая образовательная среда: принципы проектирования / Ю.С. Песоцкий // Педагогика. 2002. - № 5. - С. 26-35.

124. Пидкасистый, П. И. Самостоятельная деятельность учащихся / П. И. Пид-катистый. -М. : Педагогика, 1972. 184 с.

125. Пидкасистый, П. И. Искусство преподавания. Первая книга учителя / П. И. Пидкатистый, М. JI. Портнов. М. : Педагогическое общество России, 1999.-212 с.

126. Пышкало, А. М. Методическая система обучения геометрии в начальной школе : автореф. дис. . д-ра. пед. наук : 13.00.02 / А. М. Пышкало. М. : 1975.-39 с.

127. Радионов, В. Е. Нетрадиционное педагогическое проектирование / В. Е. Радионов ; СПб гос. тех. ун-т. СПб., 1996. - 140 с.

128. Рекомендации по преподаванию информатики в университетах. Computing Curricula: Computer Science Электронный ресурс. / под ред. В. JI. Павлова и А. А. Терехова ; СПбГУ. СПб., 2002. - 188 с. Режим доступа: http://se.math.spbu.ru/cc2001

129. Роберт, И. В. Современные информационные технологии в образовании: дидактические проблемы, перспективы использования / И. В. Роберт. -М. : Школа-Пресс, 1994. 205 с.

130. Савельев, А. Я. Основы информатики : учебник для вузов / А. Я. Савельев ; МГТУ им. Н.Э. Баумана. М., 2001. - 328 с.

131. Сборник рабочих учебных программ кафедры новых информационных технологий УрГПУ / под ред. Б.Е. Стариченко ; Урал. гос. пед. ун-т. Екатеринбург, 2006. - 168 с.

132. Синклер, А. Большой толковый словарь компьютерных терминов. Русско-английский, англо-русский / А. Стинклер. М. : Вече, ACT, 1998. - 512 с.

133. Семенова, Н. Г. Создание и применение мультимедийного программно- -методического комплекса в образовательном процессе Электронный ресурс. / Н. Г. Семенова // Вестник ОГУ. № 1. - 2004. - С. 25 - 32. Режим доступа: http://vestnik.osu.ru/2004l/4.pdf

134. Семенова, Н. Г. Мультимедийные педагогические средства в системе общедидактических методов обучения Электронный ресурс. / Н. Г. Семенова // Вестник ОГУ. №2. - 2005. - С. 95 - 103. Режим доступа: http://vestnik.osu.ru/20052l/16.pdf

135. Семенова, Н. Г. Влияние мультимедиа технологий на познавательную деятельность и психофизиологическое состояние обучающихся Электронный ресурс. / Т. А. Болдырева, Т. Н. Игнатова, Н. Г. Семенова // Вестник ОГУ. №4,- 2005.- С. 34-38.

136. Режим доступа: http://vestnik.osu.ru/20054/4.pdf

137. Сергеев, А. Г. Метрология : учеб. пособие для вузов / В. В. Крохин, А. Г. Сергеев. М. : Логос, 2001. - 408 с.

138. Слинкин, Д. А. Использование метода проектов при обучении программированию в курсе информатики : автореф. дис. . канд. пед. наук : 13.00.02 / Слинкин Дмитрий Анатольевич ; Урал. гос. пед. ун-т. — Екатеринбург, 2001.-24 с.

139. Советский энциклопедический словарь / под ред. А. М. Прохорова. М. : Сов. энциклопедия, 1987. — 1600 с.

140. Сосновский, В. И. Вопросы управления в обучении: педагогическое тестирование / В. И. Сосновский, В. И. Тесленко ; КГПУ. Красноярск, 1995. -165 с.

141. Стариченко, Б. Е. Обработка и представление данных педагогических исследований с помощью компьютера / Б. Е. Стариченко ; Урал. гос. пед. ун-т. Екатеринбург. : 2004. - 218 с.

142. Стариченко, Б. Е. Теоретические основы информатики : учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений. 2-е изд., перераб. и доп. / Урал. гос. пед. ун-т. Екатеринбург, 2003. — 336 с.

143. Стариченко, Б. Е. Компьютерные технологии в вопросах оптимизации образовательных систем / Б. Е. Стариченко ; Урал. гос. пед. ун-т. Екатеринбург, 1998.-212 с.

144. Стариченко, Б. Е. Компьютерные технологии в образовании: инструментальные системы педагогического назначения : учеб. пособие / Б. Е. Стариченко ; Урал. гос. пед. ун-т. Екатеринбург, 1997. - 256 с.

145. Стариченко, Б.Е. Настало ли время новой дидактики? / Б. Е. Стариченко // Образование и наука. 2008. - № 4(52). - С. 117 - 126.

146. Стариченко, Е. Б. Системно-объектный подход к проектированию и реализации курса информатики в колледже : автореф. дис. . канд. пед. наук : 13.00.02 / Стариченко Евгений Борисович ; Урал. гос. пед. ун-т. Екатеринбург, 2003. - 25 с.

147. Степанов, А. Г. Объектно-ориентированный подход к отбору содержания курса информатики : монография / А.Г. Степанов. СПб. : Политехника. -2005.-287 с.

148. Талызина, Н. Ф. Управление процессом усвоения знаний / Н. Ф. Талызина ; МГУ.-М., 1984.-344 с.

149. Талызина, Н. Ф. Технология обучения и ее место в педагогическом процессе / Н. Ф. Талызина // Современная высшая школа. 1977. - Т. 1. - С. 37-45.

150. Талызина, Н. Ф. Контроль и его функция / Н. Ф. Талызина // Сов. Педагогика. 1989.-№3.-С. 11-16.

151. Талызина, Н. Ф. Педагогическая психология / Н. Ф. Талызина. М., 2001. -288 с.

152. Тело, Э. Р. Объектно-ориентированное программирование в среде Windows / Э. Р. Телло. М. : Наука-Уайли, 1993. - 347 с.

153. Терехов, А. Н. Как готовить системных программистов / А. Н. Терехов // Стандарты и концепции. 2001. - № 6. - С. 3 - 19.

154. Тулуйдан, Э. Я. Использование технологии мультимедиа в обучении как педагогическая проблема / Э. Я. Тулуйдан // Телекоммуникации и информатизация образования. 2006. - №3. - С. 78 - 85.

155. Тыугу, Э. X. Объектно-ориентированное программирование / Э. X. Тыугу // Программирование. 1990. - №6. - С. 16-23.

156. Шишаков, М. JI. Системы компьютерной математики как базовый инструмент обучения алгоритмизации и программированию / Т. А. Трохова, М. JI. Шишаков // Компьютерные инструменты в образовании. 2005. - №4. -С. 25-34.

157. Шнейдерман, Б. Психология программирования / Б. Шнейдерман. М. : Радио и связь, 1984. - 304 с.

158. Уваров, А. Ю. Три стратегии развития курса информатики / А. Ю. Уваров // Информатика и образование. 2000. - №2. - С.27 - 34.

159. Уокенбах, Д. Профессиональное программирование на VBA в Excel 2002 / Д. Уокенбах. М. : Издательский дом «Вильяме», 2003. - 784 с.

160. Урманцев, Ю. А. Системная философия (пять этюдов) / Ю. А. Урманцев // Вестник Московского ун-та. Сер. 7. — 1999. № 5. — 110 с.

161. Фаулер, М. Языковой инструментарий: новая жизнь языков предметной области Электронный ресурс. Режим доступа: www.maxkir.com/sd/languageWorkbenches.html

162. Фокин, Ю.Г. Психодидактика высшей школы: психолого-дидактические основы преподавания / Ю.Г. Фокин ; МГТУ им. Н.Э.Баумана. М., 2000.-423 с.

163. Ходакова, Н. П. О преподавании курса информатики студентам художественно-графических специальностей вузов / Н. П. Ходакова // Телекоммуникации и информатизация образования. 2006. - №4. - С. 131 - 137.

164. Хореев, В. Д. Самоучитель программирования на VBA в Microsoft Office / В. Д. Хорев. Киев : Юниор, 2001. - 320 с.

165. Юдина, О. В. Учебно-методический комплекс по дисциплине «Встроенные языки программирования для офисных приложений» / Юдина О. В. ; Са-мар. гос. экон. акад. — Самара, 2004. 32с.

166. Юсупов, В. 3. Социально-педагогическое проектирование в региональных системах образования : монография / В. 3. Юсупов ; ВГПУ. Киров, 1998. - 190 с.

167. Яковлева, Н. О. О педагогическом проектировании / Н. О. Яковлева // Профессиональное образование. 2001. -№ 5. — С. 13—14.

168. Anderson, L. Taxonomy for Learning, Teaching and Assessing: A Revision of Bloom's Taxonomy of Educational Objectives. / L. Anderson, D. Krathwohl. -New York : Longman, 2001.- p.309.

169. Bloom, B.S. A Taxonomy of Educational Objectives. Handbook I: The Cognitive Domain. — Harlow, 1956. p. 108

170. Goldberg, A. An Interactive Programming Environment / A. Goldberg. -Addison : Wesley, 1984. p. 516.

171. David, W. Lessons learned from real DSL experiments / W. David // Science of Computer Programming 2004 - v.51.- n.3 - p.265 - 290.

172. Kolling, M. The problem of teaching object-oriented programming Электронный ресурс. Режим доступа: http://bluej.org/papers/1999-08-JOOPl-lahguages.pdf

173. Rasure, J. Dataflow Visual Languages / J. Rasure, M.Young // IEEE Potentials. USA. 1992. - Vol. 11. - Issue 2.- p.30 - 33.