Прием в авторские монографии до 20 марта 2016 г.

УДК 681.142.1.01

Е.В.Киргизова, Э.А.Нигматулина
СПЕЦИФИКА ОБУЧЕНИЯ ПРОГРАММИРОВАНИЮ
БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ ИНФОРМАТИКИ
Лесосибирский педагогический институт – филиал ФГОУ ВПО «Сибирский федеральный университет»

В настоящее время система отечественного образования находится в состоянии модернизации, которая обусловлена глубокими структурными изменениями, происхо-дящими в современном мире, требующими развития новых подходов к построению общеобразовательной и профессиональной подготовки, совмещающие в себе одновре-менно и гуманистические, и технологические, и фундаментальные основы, и отвечаю-щие одновременно современным требованиям информатизации и фундаментализации образования.

Содержание системы вузовских учебных курсов, относимых к информатике, по-стоянно расширяется и совершенствуется.

В системе подготовки будущих учителей информатики особое внимание должно быть уделено:

- изучению фундаментальных общетеоретических основ предметной области «Информатика»,

- изучению конкретных технологий алгоритмизации и программирования.

Поэтому при подготовке специалиста в предметной области, программированию должна быть отведена адекватная часть его доли, занимаемой в информатике как науке. А.П. Ершов, формулируя основные научные направления информатики, выделя-ет программирование в отдельную область, наряду с такими областями как теория вы-числительного эксперимента, теоретические основы вычислительной техники, стати-стическая теория информации и искусственный интеллект [2]. В программировании концентрируются инженерные вопросы реализации алгоритма средствами конкретного языка программирования с учетом всего жизненного цикла разрабатываемого про-граммного продукта.

Содержание информационной подготовки студентов вузов отражается в двух ее структурных составляющих:

- компоненте образования,

- компоненте обучения.

Компонента образования предназначена для формирования общих знаний об ос-новных принципах информатики и обобщенных способах построения, функционирова-ния и использования информационных технологий. Компонента обучения призвана формировать умения и навыки работы в конкретных условиях применения современ-ных информационных и телекоммуникационных технологий. Таким образом, компо-нента образования составляет теоретическую часть, а компонента обучения практиче-скую часть содержания информационной подготовки.

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

Курс программирования должен способствовать приобщению студентов-информатиков к разным парадигмам программирования и должен дать знания, которые будут являться базой для понимания возможностей и ограничений использования со-временной компьютерной техники и программного обеспечения в жизни общества. Программирование должно быть направлено на изучение фундаментальных понятий, связанных с представлением и переработкой информации, базовых инструментальных средств (архитектура компьютера, операционные среды, компиляторы и т. п.), органи-зацией и созданием проблемных пакетов программ. Конкретное содержание курса про-граммирования определяется соответствующей формулой программирования, которая берется за основу.

Например,

" Алгоритмы + структуры данных" (Н. Вирт) - для процедурного программирования;

" Алгоритмы + структуры данных + управление" (Р. Ковальски) - для логического про-граммирования.

Современное программирование можно представить формулами:

" Модели мира + структуры данных + алгоритмы" - для объектно-ориентированного программирования;

" Модели мира + структуры данных + алгоритмы + коммуникация" - для сетевого про-граммирования.

Следует отметить, что курс программирования на основе изучения языка даже только одной из парадигм программирования полностью удовлетворяет существующе-му уровню подготовки студентов в вузах. Под парадигмой в программировании будем понимать внутренне согласованную совокупность программных элементов, обладаю-щих общими фундаментальными особенностями, как логическими, так и алгоритмиче-скими, и связанных с этими элементами в базовых концепциях.

Учебный план подготовки учителя информатики в педагогическом вузе преду-сматривает изучение таких дисциплин блока предметной подготовки как «Программи-рование» и «Практикум по решению задач на ЭВМ». Цель преподавания этих курсов связана с технологиями разработки алгоритмов и принципами их реализации на раз-личных языках программирования.

При постановке курса «Программирования» важно учитывать, что переход от изучения процедурного способа разработки алгоритма к объектно-ориентированному способу, требует перестройки способа организации мыслительной деятельности сту-дентов.

Для того чтобы будущий учитель информатики был способен применять раз-личные методы, стили и средства при разработке программных продуктов, необходимо в учебном плане предусмотреть целостную и интегративную систему учебных курсов, которые бы позволили реализовать обучение на основе объединения всех существую-щих подходов к программированию.

В связи с этим в учебный курс «Практикум решения задач на ЭВМ» было реше-но включить изучение объектно-ориентированного программирования на языке Delphi. Объектно-ориентированная парадигма занимает особое положение среди всех сущест-вующих, поскольку большинство современных языков различных стилей являются объектно-ориентированными. Объектно-ориентированное программирование дает воз-можности для моделирования окружающего мира, строится на наборе интуитивно по-нятных определений, позволяет использовать уже написанный код многократно.

При выборе среды объектно-ориентированного программирования учитывалось то, что в качестве базового языка в курсе «Программирования» был избран Turbo Pascal.

Программирование в Delphi (Object Pascal) является логическим следствием изучения языков высокого уровня, способствует закреплению знаний основных алго-ритмов и выходу на качественно новый виток развития. Существенным аспектом реа-лизации обучения информатике на основе интеграции парадигмы структурного про-граммирования и парадигмы объектно-ориентированного программирования является разработка программы курса. Программа включает 12 разделов теоретического мате-риала и наименование лабораторных работ. Для лабораторных работ разработан прак-тикум, рассчитанный на 36 лабораторных часов (12 лабораторных работ). Каждая лабо-раторная работа предваряется краткой теорией необходимой для выполнения задания, образцом выполнения задания, предусматривающая реализацию алгоритмов на двух языках программирования. Специфика заданий, предназначенных для выполнения на лабораторном практикуме, выражается в построении ряда алгоритмов или программ, причем каждый следующий алгоритм или программа является уточнением или расши-рением предыдущей версии. Таким образом, построение студентом конечного алго-ритма или программы в соответствии с требованиями каждой парадигмы представляет собой процесс, на каждом шаге которого происходят некоторые изменения.

В перспективе такой учебный курс может быть расширен с учетом включения содержательных блоков, соответствующих всем возможным парадигмам программиро-вания.

Важно, чтобы современный выпускник педагогического вуза, получивший ква-лификацию «учитель информатики», владел хотя бы общими навыками программиро-вания на языках программирования. Необходимость порождения интеграционных под-ходов к обучению информатике, нацеленных на формирование методической системы подготовки будущих учителей информатики, владеющих всеми парадигмами разработ-ки алгоритмов и программирования, влечет за собой необходимость корректировки и совершенствования разрозненных систем обучения процедурной, объектно-ориентированной, логической и функциональной парадигме. Тогда тип решаемой прак-тической задачи определял бы наиболее подходящий язык программирования с точки зрения его эффективности.

Таким образом, предложенный учебный курс, построенный на интеграции про-цедурной и объектно-ориентированной парадигм, предполагает получение фундамен-тальных знаний в области информатики наряду с изучением языков программирования, что позволяет адаптировать полученные студентами знания к быстро меняющейся об-становке в сфере новых информационных и телекоммуникационных технологий.

ЛИТЕРАТУРА

1. Городняя, Л.В. Парадигмы программирования в профессиональной подготов-ке информатиков [Текст] / Л.В. Городняя // Проблемы специализированного образова-ния, Новосибирск, 1998.

2. Ершов, А.П. Информатизация: от компьютерной грамотности учащихся к ин-формационной культуре общества [Текст] / А.П. Ершов // Коммунист, 1988, № 2.

3. Жужжалов, В.Е. Интеграционные методы изучения программирования в ву-зовском курсе информатики [Текст] / В.Е. Жужжалов // Вестник МГПУ, Серия “Ин-форматика и информатизация образования”, 2003, № 1 (1).



Rambler's Top100