Особенности использования дистанционных технологий при подготовке студентов информационно-ориентированных специальностей

Таренко Людмила Борисовна

декан факультета информационных технологий,

НОУ ВПО Университет управления «ТИСБИ»,

ул. Муштари, 13, г. Казань, 420013, (843)238 68 56

LTarenko@tisbi.ru

 

Козин Александр Николаевич,

к. т. н., доцент кафедры информационных технологий,

НОУ ВПО «Университет управления ТИСБИ»

ул. Муштари, 13, г. Казань, 420013, (843)238 68 56

AKozin@tisbi.ru

Аннотация

В статье раскрываются особенности дистанционной подготовки студентов в области разработки программного обеспечения и рассматриваются вопросы практико-ориентированного подхода в развитии умений студентов.

The article describes features of distance training students in software engineering and discusses the practice-oriented approach to the development of abilities of students

Ключевые слова

 программное обеспечение, дистанционное образование, контроль знаний, развивающие задания, процесс самообразования;

software, Distance Education, knowledge control, developing tasks; self-education process.

Введение

Переход к информационному обществу требует от системы образования решения принципиально новой задачи подготовки студентов, приспособленных к быстро меняющимся реалиям окружающей действительности, способных не только воспринимать, хранить и воспроизводить информацию, но и продуцировать новую, управлять информационными данными и эффективно их обрабатывать. Изменение требований продиктовано появлением новых типов теоретических и практических задач, отличающихся системным и междисциплинарным характером, нестандартностью, не имеющих однозначных и простых решений.

Необходимость ориентации процесса освоения современных информационных технологий на самообразовательную деятельность является следствием того, что в быстро меняющемся информационном обществе диктуется необходимость подготовки не только специалиста, способного выполнять определенную деятельность, а человека, способного осваивать новое, самостоятельно принимать решения, способного преобразовывать себя.

Постоянное внедрение новых компьютерных технологий и программного обеспечения требует соответствующей подготовки и профессиональной компетентности специалистов, работающих с новыми программными комплексами. Будущий специалист должен не только овладеть конкретными знаниями и умениями в области информационных технологий, но и методами получения нового знания, научиться самостоятельно ориентироваться в сфере разработки и применения программных и аппаратных средств.

Дистанционные технологии в обучении

За последние 10 лет благодаря тотальной информатизации дистанционное обучение получило очень широкое распространение. Применение дистанционных технологий в обучении позволяет повысить эффективность учебного процесса, уровень информированности и подготовки студентов, систематизировать знания, индивидуализировать обучение. Это дает толчок к развитию навыков самообучения, определенную грамотность при работе с источниками информации, что также является необходимым условием для дальнейшего профессионального роста будущего специалиста.

К основным критериями выбора средств организации электронного обучения можно отнести следующие:

§  Функциональность.

§  Надежность.

§  Стабильность.

§  Стоимость.

§  Наличие средств разработки контента.

§  Система проверки знаний.

§  Удобство использования.

§  Обеспечение доступа.

§  Масштабируемость и расширяемость.

§  Перспективы развития платформы.

§  Кросс-платформенность СДО.

Во всем многообразии средств организации электронного обучения можно выделить следующие группы:

§  авторские программные продукты (Authoring Packages),

§  системы управления контентом (Content Management Systems - CMS),

§  системы управления обучением (Learning Management Systems - LMS),

§  системы управления учебным контентом (Learning Content Management Systems - LCMS).

Наиболее распространенный «способ» создания системы дистанционного обучения долгое время состоял в том, чтобы перевести учебные материалы в HTML-форму и разместить их на сайтах учебных заведений. Сейчас все участники рынка согласны с тем, что одного только доступа к учебному материалу через интернет не достаточно для того, чтобы говорить о полноценной обучающей системе. Очевидно, что обучение предполагает не просто чтение учебного материала, но также активное его осмысление и приложение полученных знаний на практике [1].

Еще несколько лет назад на российском рынке преимущественно были представлены западные системы дистанционного обучения. На данный же момент число отечественных компаний, разрабатывающих собственную продукцию аналогичного класса, насчитывает более десятка. В основном они предлагают готовые онлайн-курсы или услуги по их созданию, а не решения, предназначенные для самостоятельной разработки, создания и администрирования курсов.

Среди компаний разработчиков и провайдеров услуг в области ДО можно отметить следующие:

§  Система дистанционного обучения WebTutor;

§  Система дистанционного обучения "Прометей"( http://www.prometeus.ru );

§  СДО "ДОЦЕНТ";

§  LMS eLearning Server (http://www.learnware.ru/static.php?id=3010 ).

Среди свободно распространяемых существующих OpenSource систем LMS\LCMS можно выделить следующие:

§  ATutor (http://www.atutor.ca/);

§  Claroline (http://www.claroline.net/);

§  Dokeos (http://www.dokeos.com/);

§  OLAT (http://www.olat.org);

§  Sakai (http://sakaiproject.org/);

§  Moodle (Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment) (http://moodle.org/).

Применение дистанционных технологий при подготовке студентов в области разработки программного обеспечения

В Университете управления «ТИСБИ» обучение с применением дистанционных технологий реализуется уже достаточно давно с использованием собственной разработанной Интегрированной системы управления вузом («ИСУ ВУЗ»).

Эта технология обучения используется по ряду специальностей и направлений, среди которых присутствуют и такие, весьма востребованные, как «Программное обеспечение вычислительной техники  автоматизированных систем» и «Информатика и вычислительная техника».

Дистанционная подготовка специалистов по разработке программного обеспечения  имеет ряд особенностей, среди которых можно отметить следующие:

§  очень широкий разброс в уровне базовой подготовки студентов: некоторые уже работают и имеют определенный опыт, тогда как другие (и их немало) только начинают свой путь к освоению профессии;

§  наличие большого числа используемых языков программирования и средств разработки: даже самые популярные образуют целый список - C++, C#, Java, Delphi, Visual Basic и т.д.;

§  практическая направленность подготовки, когда от студента требуется большая самостоятельная работа по написанию различных программ без постоянного контакта с преподавателем.

Перечисленные факторы в значительной мере влияют на организацию учебного процесса с использованием дистанционных технологий и требуют от преподавателей большой методической работы. При этом основное внимание уделяется предметам, которые обеспечивают базовую подготовку программистов:

§  основы программирования на языках высокого уровня;

§  структуры и алгоритмы обработки данных;

§  основы объектно-ориентированного программирования;

§  разработка и реализация приложений с базами данных.

Основным элементом освоения программы курсов является самостоятельная работа студентов, которая  включает в себя:

§  работу с разработанными электронными учебно-методическими пособиями;

§  подготовку алгоритмов решения задач по темам и написание программ в соответствии с составленным алгоритмом.

Именно в процессе решения задач изучается максимальная доля нового материала, поэтому система заданий играет огромную роль при подготовке будущих программистов.

Учитывая особенности программирования как вида учебной деятельности,  можно выделить следующие виды заданий:

§  на умение ориентироваться в многообразии программных продуктов при поиске новой информации;

§  на умение определять  наиболее эффективные методы сбора и обработки информации;

§  на умение описывать и структурировать данные;

§  на умение построить алгоритм решения, как поэтапное преобразование исходной информации в результирующую;

§  на умение осваивать методики использования программных средств для решения практических задач;

§  на умение разрабатывать интерфейсы, модели компонентов информационных систем, включая модели базы данных;

§  на умение использовать современные инструментальные средства и технологии программирования[2].

Совокупность заданий для практического выполнения обеспечивает целенаправленность, разнообразие, взаимную связь, преемственность и постепенное усложнение работ.

В условиях дистанционного обучения огромное значение приобретает контроль навыков студентов, а среди всех форм контроля (тесты, зачеты, экзамены) на первое место выходят те формы, которые позволяют организовать общение с преподавателем – это контрольные работы и курсовое проектирование.

Текущий контроль заключается  в выполнении контрольных работ и проверке преподавателем правильности работы написанной студентом программы (рис. 1). Контрольные задания по дисциплине представляют собой программную реализацию задачи, включающей в себя материал  по всем темам курса.

Рис. 1. Проверка контрольной работы в системе дистанционного обучения

Для промежуточного контроля успеваемости студентов используется компьютерное тестирование по пройденным темам, активное использование которого помогает поддерживать нужный образовательный уровень студентов.

По каждому разделу курсов разработан и постоянно обновляется и пополняется большой банк вопросов, хранящихся в системе (боле 200 вопросов по каждой дисциплине профессионального блока). Подавляющее большинство вопросов сформулировано нетрадиционно, поэтому готовых ответов на них в учебниках нет. В такой системе исключено угадывание и списывание.

Преподаватель имеет возможность по своему усмотрению формировать сценарий теста, включая в него необходимое количество вопросов из различных тем предмета (рис. 2). Если студент набирает установленный преподавателем процент правильных ответов, то он получает допуск к следующему этапу контроля знаний.

Рис. 2. Формирование сценария тестирования

Важной составляющей подготовки является курсовая работа, как одна из форм учебной работы. Курсовое проекти­рование - сложный вид самостоятельной работы, требующий проявления твор­чества, связанный с выполнением различных описаний, проектировочной части и направленный на развитие мышления. В процессе выполнения студентам приходится использовать материал всего курса, поэтому они выявляют собственные пробелы в знаниях и само­стоятельно их ликвидируют. В качестве итогового контроля по всем дисциплинам введен экзамен (рис. 3).

Рис. 3. Контрольные точки по дисциплине в системе дистанционного обучения

На данный момент основными компонентами практического освоения элементов программирования, поддающимся непосредственному контролю со сторон преподавателя являются контрольные и курсовые работы. Наибольший эффект при этом дают курсовые работы, и в частности – механизм поэтапного выполнения работы. Этот механизм дает возможность преподавателю контролировать ход выполнения работы, оперативно делать замечания по присылаемому материалу и в конечном итоге достаточно объективно оценивать уровень подготовки студента.

Поэтапное выполнение курсовых работ встроено в «ИСУ ВУЗ». При этом реализованы все необходимые механизмы общения:

§  Выбор темы и ее утверждение руководителем

§  Отправка студентом материала по очередному этапу без использования стандартных механизмов электронной почты

§  Получение руководителем этих материалов через свое Автоматизированное рабочее место (АРМ) с возможностью либо закрыть текущий этап, либо отправить материал на доработку с необходимыми замечаниями

§  Получение необходимых консультаций по курсовой работе

Преподаватель-руководитель работы может установить для своего предмета любое число этапов (обычно 3-5), задать контрольные сроки выполнения этапов и сформулировать задание на каждый этап. Вся эта информация вносится в информационную систему и используется при общении со студентами.

Реализацию поэтапного выполнения курсовой работы можно рассмотреть на примере предмета «Структуры и алгоритмы обработки данных». Стандартная тематика  курсовой работы включает в себя разработку набора подпрограмм для реализации основных операций с заданной комбинированной структурой.

Для своевременного контроля над ходом выполнения курсового проекта, работа разбивается на несколько этапов с обязательным отчетом по каждому этапу в установленные сроки. Типовой набор этапов включает в себя:

1. Описание используемых структур данных и заголовков необходимых подпрограмм.

2. Программную реализацию и отладку всех подпрограмм.

3. Оформление пояснительной записки.

В свою очередь, студент с помощью своего рабочего кабинета может задавать преподавателю вопросы по курсовой работе и присылать результаты выполнения каждого этапа (рис. 4). Преподаватель либо зачитывает этап, либо отправляет присланные результаты на доработку, указав студенту на его недочеты. Весь процесс общения фиксируется в системе и преподаватель в любой момент может просмотреть протокол взаимодействия с каждым студентом. Многолетний опыт использования такого механизма показал его безусловное удобство и эффективность.

Рис. 4. Поэтапное выполнение курсовой работы в системе дистанционного обучения

Аналогично реализуется управление курсовым проектированием и по остальным предметам.

За время использования поэтапного механизма выполнения курсовых работ по каждому основному предмету было выполнено более 50 работ и накоплен некоторый статистический материал, в частности – по количеству контактов на каждом этапе. Например, по дисциплине «Объектно-ориентированное программирование» среднее число контактов по каждому этапу и по работе в целом представлено в таблице 1.

Таблица 1

 Среднее число контактов за время выполнения курсовой работы

этап 1

этап 2

этап 3

этап 4

Всего

4,67

4,13

3,55

2,16

14,6

Как видно, среднестатистический студент за время выполнения курсовой работы получает около 15 консультаций от преподавателя, что с одной стороны, позволяет повысить качество выполняемой работы, а с другой дает преподавателю возможность более адекватно оценивать знания студентов.

Автоматизированные рабочие места студента и преподавателя реализованы в рамках Информационной системы управления учебным процессом как Web-приложения с удобным дружественным интерфейсом и могут использоваться как на стационарных компьютерах, так и на ноутбуках и планшетах.

В настоящее ведется работа внедрению в систему поэтапного механизма выполнения и дипломных работ, в том числе с учетом особенностей дипломного проектирования студентов по специальности «Прикладная информатика в экономике»[3]. Разработано и закачано в систему электронное наполнение, включая контрольно-измерительный материал, по всем дисциплинам для подготовки по направлению «Прикладная информатика».

Заключение

Использование дистанционных технологий активизирует самообразовательную деятельность студентов, повышает интенсивность и системность учебной работы, регулирует контроль учебной деятельности студентов в течение семестров, усиливает мотивацию студентов к изучению учебного материала, что в конечном итоге приводит к повышению качества подготовки будущих специалистов в области информационных технологий.

Литература

  1. Готская И.Б. Аналитическая записка «Выбор системы дистанционного обучения» /Готская И.Б., Жучков В.М. Кораблев А.В.// , РГПУ им.А.И Герцена. URL: http://ra-kurs.spb.ru/2/0/2/1/
  2. Таренко Л.Б.  Практико-ориентированный подход в развитии интеллектуальных умений студентов в области информатики и вычислительной техники //  Научно-информационный журнал Вестник «ТИСБИ», №1, Казань: издательский центр Университета управления "ТИСБИ",  2013, стр. 74-83
  3. Федорова О.В. Из опыта дипломного проектирования студентов специальности «Прикладная информатика в экономике» факультета Информационных технологий Академии управления «ТИСБИ» // Международный электронный журнал "Образовательные технологии и общество (Educational Technology & Society) " - 2009. - V.12. - № 4. - С.467-471. - ISSN 1436-4522. URL: http://ifets.ieee.org/russian/periodical/journal.html