Социально-экономические изменения, происходящие в современном обществе, оказывают непосредственное влияние на систему образования и требуют новых подходов к ее совершенствованию, развитию и обновлению. Эти изменения, а также развитие науки и техники приводят к повышению требований к качеству профессиональной подготовки студентов. В настоящий момент выдвигаются новые, более высокие требования к подготовке студентов в области информатики и вычислительной техники. Будущие специалисты должны уметь анализировать, сравнивать, классифицировать, обобщать, быстро находить нужную информацию, логически мыслить, использовать новые научные знания в своей профессиональной деятельности, планировать, организовывать и вести исследовательскую и инновационную деятельность.
В связи с этим актуальными становятся проблемы исследования процесса формирования аналитических умений у студентов информационно-ориентированных направлений подготовки, разработки средств, механизмов, технологий, подходов их формирования в процессе профессиональной подготовки студентов в вузе.
Новые требования к подготовке студентов основаны на интеллектуально-инновационном характере деятельности и предполагают наличие следующих функционально-оперативных характеристик будущего выпускника:
- обширные знания в области своей профессиональной деятельности;
- навыки в решении возникающих проблем, включая анализ и синтез;
- инновационное мышление;
- инициативность в реализации принятых решений;
- готовность работать как самостоятельно, так и в составе групп;
- социальная коммуникабельность;
- способность к нестандартным и оригинальным решениям и др.
Существует множество различных образовательных программ в области информационных технологий, каждая из которых готовит студентов к разным, но одинаково полноценным профессиям. В Университете управления «ТИСБИ» подготовка специалистов в области ИКТ осуществляется на факультете информационных технологий. В настоящее время факультет готовит бакалавров по следующим перспективным, имеющим большой спрос на рынке труда направлениям: «Информатика и вычислительная техника», «Прикладная информатика» и «Информационные системы и технологии».
Одной из базовых дисциплин при подготовке студентов по данным направлениям является «Программирование». В рамках данной дисциплины студентами с первого курса начинается освоение вычислительной техники и программного обеспечения.
Существенной особенностью дисциплины является ее практическая направленность, связанная с написанием большого количества небольших программ на практических занятиях. Поэтому важную роль в курсе имеет комплекс специально разработанных авторских заданий, главной задачей которых является обучение студентов в процессе их самостоятельной работы на компьютерах, получение навыков применения современных информационных технологий для решения профессиональных задач и формирования аналитических умений.
Последовательное формирование аналитических умений осуществляется более продуктивно и целенаправленно, когда задания представлены в соответствии с уровнем. Данные умения, с учетом уровней организации деятельности, можно разделить на три группы: операционные, тактические и стратегические аналитические умения.
В основу операционных умений положены основные компоненты информационной деятельности: хранение, обработка, и передача любой информации об объекте, об их свойствах и методах.
Операционные аналитические умения детализированы следующим образом:
— умение осуществлять поиск информации с использованием компьютерных технологий;
— умение обрабатывать информацию, оперативно проводить вычисления с заданной точностью;
— умение хранить информацию и оперативно обмениваться ею, используя современные средства телекоммуникации.
При овладении тактическими умениями, студент будет способен выполнять все этапы решения задач с использованием информационных технологий. Технология решения задач на компьютере начинается с постановки задачи, включающей: сбор информации, формулировку условия задачи, определение конечных целей решения задачи, определение формы выдачи результатов, описание данных. Тактические умения – это преобразование исходных данных в результирующие при помощи разработанного алгоритма.
Таким образом, тактические аналитические умения с учетом информационной специфики детализируются следующим образом:
— умение осуществить анализ информации;
— умение проектировать информационные модели решения, описывать и структурировать данные;
— умение составить алгоритм решения, как поэтапное преобразование исходной информации в результирующую;
— умение осуществить реализацию и отладку алгоритма на компьютере, выявляя причины возникновения ошибок;
— умение модернизировать алгоритм с учетом эргономичности информации;
— умение провести компьютерный эксперимент, осуществить проверку достоверности полученной информации и интерпретацию результатов;
— умение оформить электронный отчет и сопроводительную документацию по выполненной работе.
К стратегической группе умений можно отнести умения создания новых цепочек, многокритериальный анализ и выбор оптимального из них. Создание новой информации наиболее близко к творчеству, это новый качественный уровень информационной деятельности. Выдвижение гипотезы означает, что есть предположение, способ действий, как достичь цели, предложен некоторый план действий. Владение умением выдвигать гипотезу, делать допущения, самостоятельно генерировать идеи, т.е. изобретать способ действия, привлекая знания из различных областей, находить несколько вариантов решения проблемы важно для специалиста, разрабатывающего программное обеспечение, для подготовки и проведения проекта, основанного на использовании информационных технологий. Стратегические аналитические умения это:
— умение находить несколько вариантов решений учебной проблемы с помощью разнообразных информационных технологий и оценить степень достижения поставленной цели;
— умение обобщить результаты, осуществить выбор оптимального и оценить перспективность применения нового решения;
— умение ставить новые цели, выдвигать новые идеи, строить прогнозы.
Необходимым условием овладения стратегическими аналитическими умениями является высокий уровень сформированности операционных и тактических аналитических умений.
В связи с этим организация учебного процесса изучения дисциплины «Программирование» приобретает следующие основные особенности.
Чтение лекций по всему курсу сопровождается использованием компьютерной презентации (лекция – визуализация), включающей в себя слайды по всем разделам курса. Это экономит время, обычно затрачиваемое преподавателем на рисование сложных схем и алгоритмов, дает возможность оперативно обращаться к ранее пройденному материалу, повышает наглядность изучаемого материала. При такой организации занятия студентам преподносится набор знаний, не только по одной конкретной теме, связь с ранее пройденным материалом не теряется, учение организуется как исследование, у преподавателя существует обратная связь со студентами. Студент не замыкается в рамках одной схемы, одного направления использования информационных технологий, он учится учитывать их многогранность, многофункциональность.
Для проведения занятий в интерактивной форме используются оригинальные проблемно-ориентированные, развивающие задания по основным разделам курса. На занятиях моделируются ситуации будущей профессиональной деятельности. Студентам предлагается разделиться на группы и выполнить практико-ориентированные задания по темам курса, в которых необходимо:
— Составить график, который позволит оптимизировать процесс выполнения работы в условиях ограниченного времени.
— Осуществить поиск и систематизацию необходимой информации. Проанализировать отобранные материалы и выбрать оптимальный способ решения проблемы.
— Приступить к проектированию структуры доклада, руководствуясь идеями и алгоритмами, почерпнутыми из материалов лекций и собственными идеями и наработками.
— Оформить результаты: обосновать выбор решения проблемы и подготовить презентацию и демонстрационный материал для защиты проекта.
Для решения развивающей задачи студенты делятся на группы и распределяют между собой роли: ответственный за презентационный материал, ответственный за текст доклада, ответственный за поиск информации. Информацию, необходимую для выполнения задания, участники группы получают из книг, лекционного материала и из Интернета. Промежуточные обсуждения полученных результатов проводятся по мере выполнения задания.
Завершается работа защитой проекта, в рамках которой студенты представляют:
- текст выступления по заданной теме;
- отлаженную, работающую программу;
- презентацию, отражающую этапы и результат выполненной работы.
В результате выполнения совместной проектной работы осуществляется личностное включение студентов в процесс обучения, создаются условия для проявления творческих сил студентов.
Организация учебного процесса, направленная на формирование аналитических умений требует сосредоточения внимания на базовые профессионально и познавательно значимые информационные операции. Студент должен осознать смысл и необходимость получения знаний и умений в будущей профессии. Преподаватель должен поощрять самостоятельность, стремление к достижению результатов в практической деятельности, при переходе от одного уровня трудности к другим, стремление выполнить задания на пользовательском и программистском уровнях, стремление к достижению успеха. Важна оценка процесса и результата работы при выполнении уровневых заданий как преподавателем, так и самим студентом.
Контроль знаний, умений и навыков включает в себя следующие формы: текущий контроль, промежуточный контроль, итоговый контроль.
Текущий контроль выполняется на каждом практическом занятии и заключается в проверке преподавателем правильности работы написанной студентом программы (Таблица 1). Для этого программа выполняется на нескольких тестовых примерах с анализом полученных результатов. Обнаруженные ошибки исправляются студентом.
Таблица 1.
Основные признаки сформированности аналитических умений.
| — Знает определения основных структур для хранения и обработки информации
— Умеет составлять алгоритмы решения задач. — Умеет описывать основные структуры на языке программирования. — Владеет навыками написания программ по образцу с использованием структур данных — Умеет анализировать и самостоятельно составлять авторские примеры применения структур данных в программах |
-Знает общую структуру программы и формат основных операторов
-Умеет описывать основные операторы на языке программирования. — Владеет навыками написания программ по образцу с использованием основных операторов — Умеет анализировать и самостоятельно составлять авторские примеры применения основных операторов в программах — Владеет навыками написания программ с различными наборами исходных данных |
Для промежуточного контроля успеваемости студентов введено компьютерное тестирование по пройденным темам. Преподаватель формирует сценарий контрольного опроса, который содержит наименование тем и количество задаваемых вопросов по каждой теме. Рекомендуется охватывать 2-3 темы по 10-15 вопросов.
Для охвата всего курса «Программирование» предлагается восемь тем по 10 вопросов. На итоговом занятии, после прохождения теоретического и практического курса студенты начинают самостоятельную работу с тестами. При такой организации работы преподаватель имеет возможность охватить практически все важные вопросы курса.
Тестирование помогает определить, владеет ли студент основными понятиями, а также выяснить, как полученные знания помогают ему при написании конкретных программ. Если студент набирает установленный преподавателем процент правильных ответов, то он получает допуск к зачету и экзамену. Критерии оценки уровня усвоения знаний по результатам экзамена приведены в таблице 2.
Таблица 2.
Критерии оценки уровня усвоения знаний, умений и навыков по результатам экзамена
| Характеристика ответа | Уровень сформированности умений |
| Дан полный, развернутый ответ на поставленный теоретический вопрос экзаменационного билета, показана совокупность осознанных знаний об объекте, проявляющаяся в свободном ориентировании понятиями и определениями, умении использовать при написании программ.
Ответ формулируется в терминах науки, изложен профессиональным языком, логичен, демонстрирует авторскую позицию студента. При ответе на экзаменационный билет студент демонстрирует применение знаний к реальным профессиональным ситуациям, объясняет решение задачи (программы) и дает свою оценку решения проблемы. Причем студент не затрудняется с ответом при видоизменении задания и правильно обосновывает принятое решение, владеет разносторонними навыками и приемами написания программ. |
Высокий уровень |
| Дан полный, развернутый ответ на поставленный теоретический вопрос, показана совокупность осознанных знаний об объекте, раскрыты основные положения темы; в ответе прослеживается четкая структура, логическая последовательность, отражающая сущность раскрываемых понятий. Знание об объекте демонстрируется на фоне понимания его в системе данной науки и междисциплинарных связей. Умеет тесно увязывать теорию с практикой. Программная реализация задачи выполнена правильно и с обоснованием принятого решения. Ответ изложен в терминах науки. Могут быть допущены недочеты в определении понятий, исправленные студентом самостоятельно в процессе ответа. | |
| Дан полный, развернутый ответ на поставленный вопрос; в ответе прослеживается четкая структура, логическая последовательность, отражающая сущность раскрываемых понятий. Студент владеет разносторонними навыками и приемами написания программ для решения практических задач. Ответ изложен в терминах науки. В ответе допущены недочеты, исправленные студентом с помощью преподавателя. | |
| Дан полный, развернутый ответ на поставленный вопрос. Ответ четко структурирован, логичен, изложен в терминах науки. Студент владеет разносторонними навыками и приемами написания программ для решения практических задач. Могут быть допущены недочеты или незначительные ошибки, исправленные студентом с помощью преподавателя. | Базовый уровень |
| Дан полный, развернутый ответ на поставленный вопрос. Ответ четко структурирован, логичен, изложен в терминах науки. Программная реализация задачи выполнена верно. Ответы на дополнительные вопросы логичны, изложены в терминах науки, однако допущены незначительные ошибки или недочеты, исправленные студентом с помощью «наводящих» вопросов преподавателя. | |
| Студент демонстрирует достаточные теоретические и практические знания. Дан полный, но недостаточно последовательный ответ на поставленный вопрос, но при этом показано умение применять различные операторы языка при решении практических задач. Ответ логичен и изложен в терминах науки. Могут быть допущены 1-2 ошибки в определении основных понятий или синтаксические ошибки в написании программы, которые студент затрудняется исправить самостоятельно. | |
| Дан недостаточно полный и развернутый ответ. Логика и последовательность изложения имеют нарушения. Допущены ошибки в раскрытии понятий, употреблении терминов. Студент не способен самостоятельно выделить существенные и несущественные признаки и причинно-следственные связи. Студент может конкретизировать обобщенные знания, доказав на примерах их основные положения только с помощью преподавателя. Студент испытывает затруднения при написании программы и не может связать теорию с практикой. | Пороговый уровень |
| Дан неполный ответ, логика и последовательность изложения имеют существенные нарушения. Допущены грубые ошибки при определении сущности раскрываемых понятий вследствие непонимания студентом их возможности использования при решении практических задач. В ответе отсутствуют выводы. Испытывает затруднения при выполнении практических задач, допускает логические ошибки при написании программ. | |
| Дан неполный ответ. Присутствует нелогичность изложения. Студент затрудняется с доказательностью. Допускает существенные ошибки в определениях терминов и понятий. В ответе отсутствуют выводы. Речь неграмотна. Отсутствует связь теории с практикой. При ответе на дополнительные вопросы студент начинает понимать связь между знаниями только после подсказки преподавателя. | |
| Студент испытывает значительные трудности в ответе на экзаменационные вопросы. Присутствует масса существенных ошибок в определениях терминов, понятий, характеристике фактов, явлений экономической теории. Речь неграмотна. На дополнительные вопросы студент не отвечает. Задача не решена. | Не сформированы |
Программирование, как и всякая сложная деятельность, требующая решения задач, предоставляет широкие возможности для развития мышления у студентов. Залогом того, что выпускник, будущий программист, успешно справится с выполнением всего объема функций, может стать его высокая профессиональная компетенция и высокий уровень развития аналитических умений.
Список литературы
- Профессиональные стандарты в области информационных технологий – М.: АП КИТ, 2008. – 616с.[schema type=»book» name=»ФОРМИРОВАНИЕ АНАЛИТИЧЕСКИХ УМЕНИЙ У СТУДЕНТОВ, ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО ИНФОРМАЦИОННО-ОРИЕНТИРОВАННЫМ НАПРАВЛЕНИЯМ ПОДГОТОВКИ» description=»В статье раскрываются особенности подготовки студентов в области информатики и вычислительной техники и рассматриваются вопросы формирования аналитических умений студентов.» author=»Таренко Людмила Борисовна» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-02-27″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_25.07.15_07(16)» ebook=»yes» ]