Главная » Методика

«Хоть выйди ты не в белый свет,
А в поле за околицей, -
Пока идешь за кем-то вслед,
Дорога не запомнится,
Зато, куда б ты ни попал
И по какой распутице,
Дорога та, что сам искал,
Вовек не позабудется».
Рыленков Н.И.

«АВТОМАТИЗАЦИЯ ОБУЧЕНИЯ ПРОГРАММИРОВАНИЮ»

Предъявляя высокие требования к себе как к педагогу, я считаю, что в этой связи необходим постоянный профессиональный и научно-методический рост педагога. С этой целью постоянно работаю над созданием новых учебных материалов и методикой проведения занятий.

Большая сложность организации учебных занятий по изучению программирования в колледже состоит в том, что учащиеся приходят в колледж с разным уровнем подготовки. Некоторые уже знакомы с программированием, кто-то только начинает его изучать, есть и такие учащиеся, которые имеют хорошие навыки программирования и готовы изучать его более углубленно. Т.о., 1-ая задача, стоящая передо мной - задача дифференцировать процесс обучения.

В процессе обучения студентов персональный компьютер используется не только в качестве объекта изучения и инструментального средства для приобретения профессиональных навыков, а также как техническое средство обучения. Поэтому при проведении занятий по программированию я отказалась от традиционных лекционных занятий, во время которых студенту отводится пассивная роль слушателя, которому предоставляется информация. Я считаю, что организация занятий подобным образом неэффективна, т.к. при решении конкретных прикладных программ студенты в большинстве случаев не умеют использовать полученные знания. Усредненный темп изучения материала, единый усредненный объем знаний, усваиваемых студентами, знания, получаемые в готовом виде через преподавателя без опоры на самостоятельную деятельность, преобладание нагрузки на память - все эти недостатки традиционного обучения приводят к тому, что студент выходит из колледжа не подготовленный к тем формам работы, которые встретятся в профессиональной практике. Т.е. происходит разрыв между требованиями, которые предъявляются к студенту в процессе обучения и которые предъявляются в реальной профессиональной деятельности.

Постоянное совершенствование программного обеспечения, систем программирования требует от техника-программиста умения свободно ориентироваться в информационном пространстве, владеть актуальной информацией, постоянно ее обновлять. В связи с этим студенты-программисты должны уметь выполнять самостоятельную поисковую работу по анализу и отбору необходимой информации, а также использовать эту информацию для обучения и самообразования. Поэтому я вовлекаю студентов в активную поисковую деятельность, для того чтобы в процессе решения прикладных задач, они искали способы решения стоящих перед ними проблем. Найденное самостоятельно решение запоминается лучше, чем решение подсказанное или предложенное кем-то. Программированию нельзя научить, а можно только научиться. Поэтому,  моя основная задача - подготовка учащихся к самостоятельному освоению новых знаний, вовлечение их в учебный процесс, а также их продуктивная деятельность, с целью развития творчества и приобретения профессиональных навыков.

При обучении программированию я сталкиваюсь с рядом практических проблем, в которых проявляется недостаточное развитие качеств критического мышления:

• учащиеся затрудняются с определением цели решения задачи;
• не могут целостно «увидеть» проблему;
• у них возникают трудности с анализом собственных программ и программ товарищей;
• учащиеся часто не в состоянии найти ошибки в программе.

Все это говорит о необходимости развивать критическое мышление.
Подводя итог, можно сформулировать основные задачи, стоящие передо мной, как перед преподавателем программирования, следующим образом:

• индивидуализировать и дифференцировать обучение;
• подготовить учащихся к самостоятельному освоению новых знаний;
• развить творчество учащихся;
• развить критическое мышление.

Для реализации основных задач, для повышения эффективности и интенсивности обучения я использую электронное учебное издание (ЭУИ) «Основы программирования на Delphi», которое позволяет:

• обеспечить быструю модификацию учебного материала;
• организовать учебный процесс;
• индивидуализировать и дифференцировать обучение;
• предоставить неограниченный доступ к разнообразной информации;
• контролировать знания учащихся.

ЭУИ предоставляет обучающемуся возможность управлять темпом подачи материала, что позволяет повысить эффективность обучения на 30 – 45%, позволяет выбрать индивидуальную траекторию обучения.
После запуска ЭУИ появляется навигатор (рис.1), в котором  наглядно представлена модульная структура курса в целом. Каждый модуль разбит на блоки, а блок – на уроки. Выбирая последовательно модуль, блок и затем конкретный урок учащийся попадает в меню урока.

Рисунок 1. Навигатор урока

• В начале изучения каждой темы проверяются знания по уже изученным разделам.  Периодическая проверка дает возможность студентам не забывать материал предыдущих занятий. Тем самым знания постепенно приводятся в систему, углубляются и расширяются. Проверка осуществляется различными способами: с помощью тестирования, с помощью различных заданий, которые необходимо выполнить в обучающей среде (собрать из различных частей конструкцию или фрагмент программы, алгоритм). Например, задание подчеркнуть неверные имена переменных (рис.2):

Рисунок 2. Задание на повторение имен переменных

Следующим шагом работы является изучение нового теоретического материала (рис.3). Благодаря использованию ЭУИ в несколько раз усиливается принцип наглядности, т.к. студенты видят перед собой красочно и эстетично оформленный материал с эффектами анимации, вычислительными и графическими возможностями, все это воспринимается различными органами чувств.

Изложение теоретического материала основывается на проблемном обучении, что позволяет побуждать студентов к активному поиску новой информации. Таким образом,  знания даются не просто для сведений, а  для решения поставленной проблемы. Приоритетом являются не знания как таковые, а их практическое использование для решения конкретной задачи. В начале изучения каждого урока студентам предлагается проблема, которая заключается в формулировке задачи, для решения которой он не обладает достаточными знаниями. Таким образом, возникает противоречие между необходимостью практического решения задачи и отсутствием теоретических знаний и практических умений для этого. Проблема прокладывает путь к новым знаниям. Для того чтобы найти решение проблемы студенты приступают к изучению теоретического материала.

Для развития критического мышления во время урока студенту задаются вопросы на осмысление, как нового, так и ранее изученного материала, способствуя тем самым системному представлению всего курса. Форма вопросов подталкивает к переосмыслению ранее изученного материала, конкретизации или практическому применению теоретических знаний, учит прогнозировать, находить взаимосвязи между изучаемыми понятиями.

Рисунок 3. Окно с теорией по уроку №3.

С помощью ЭУИ можно изложить наглядно не только теоретический материал, но и большое количество примеров. Программирование – это особая наука, для обучения которой существуют свои методы обучения. Для изучения примеров в ЭУИ используется метод ручной прокрутки программ. Студент может прослеживать действия и результаты действий исполнителя (компьютера). Например, иллюстрируя типовой алгоритм обработки данных можно реализовать демонстрацию пошагового выполнения программы, а также предоставить студенту управление выполнением программы. Что позволяет понять логику работы операторов программы.

Рисунок 4. Окно с примером к уроку №3.

Студент, изучив всю информацию по предложенной проблеме, должен ее решить с помощью среды программирования Delphi. Определить правильно ли решена проблема, он сможет с помощью тестов к задаче.

После того как проблема решена, студенты переходят к самоконтролю своих знаний. Знания проверяются с помощью различных заданий, которые нужно выполнить в ЭУИ.

Рисунок 5. Окно с вопросами

Также для проверки знаний используется тестирование. При этом подобраны вопросы уровня узнавания и репродукции, т.е. вопросы в которых требуется воспроизвести только что изученный материал. Тестирование осуществляется с помощью программы тестирования, встроенной в ЭУИ.
Контроль знаний можно выполнять не только по текущему уроку (рис.6):

• на уровне уроков – текущий контроль знаний;
• на уровне блоков – промежуточный контроль знаний;
• на уровне модулей – рубежный контроль знаний;
• на уровне всего ЭУИ – итоговый контроль знаний.

Результаты тестирования сохраняются на компьютере и могут быть просмотрены с помощью электронного журнала.

Рисунок 5. Окно выбора теста

Рисунок 7. Окно тестирования

После прохождения тестирования студент переходит к выполнению практических работ. Для этого он запускает электронный задачник.

При подборе практических задач при изучении некоторых тем используется метод раскрутки программ. Задания при таком методе обучения подбираются таким образом, что сначала разрабатывается простейшая версия программы, которая затем используется для построения более сложной версии программы. Данный метод можно использовать для интеграции нескольких тем. Постепенное нарастание сложности программы позволяет дифференцировать обучение.

Задания для практической работы отбираются из электронного задачника, в котором задачи разбиты по темам и уровням сложности:

• Уровень понимания  - действия по воспроизведению учебного материала на уровне понимания (осознанное воспроизведение), описание и анализ действия с объектом изучения.
• Уровень умения  – действия по применению знаний в знакомой ситуации по образцу, выполнение действий с четко обозначенными правилами,  применение знаний на основе  обобщенного алгоритма для решения новой учебной задачи.
• Творческий уровень – применение знаний (умений) в незнакомой ситуации для решения нового круга  задач, творческий.

Обучение на немногочисленных, но хорошо подобранных задачах, решаемых студентами самостоятельно, способствует вовлечению их в творческую исследовательскую работу, последовательно проводя через этапы научного поиска, развивает логическое мышление.

При такой системе организации занятий у меня появляется больше времени, для работы со студентами по отдельным возникающим вопросам.

Идея автоматизации обучения была опубликована в различных журналах, в том числе республиканском журнале «Профессионал Казахстана». Идея автоматизации была вынесена на обсуждение на международной научно-практической конференции «Наука и образование в XXI веке: динамика развития в евразийском пространстве».
Автоматизировать можно обучение различным дисциплинам, с этой целью в нашем колледже создана лаборатория информационных технологий и создания электронных учебников, руководителем которой я являюсь. В работе лаборатории задействованы студенты-дипломники, которые, работая с преподавателями предметниками, занимаются разработкой электронных учебников для специальностей колледжа.
Итог своей педагогической деятельности я вижу в результатах своих студентов. Выпускники колледжа специальности, где я веду профилирующие предметы, продолжают обучение в ВУЗах и востребованы рынком труда. Т.о. методика использования электронных учебников отвечает требованиям времени и актуальна на данный момент.

Изучение программирования продолжается и во внеурочное время: проводятся недели программирования.  Работает научное студенческое общество «Программист», в руководстве которого я состою. Оно ежегодно готовит научные проекты, с которыми наши учащиеся выступают на межвузовских студенческих конференциях, где занимают призовые места.