CC BY
57
ИЗВЕСТИЯ
ПЕНЗЕНСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ПЕДАГОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА имени В. Г. БЕЛИНСКОГО ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ №26 2011
nrnv
ИМ. В. Г. БЕЛИНСКОГО
IZVESTIA
PENZENSKOGO GOSUDARSTVENNOGO PEDAGOGICHESKOGO UNIVERSITETA IMENI V.G. BELINSKOGO PHYSICAL AND MATHEMATICAL SCIENCES №26 2011
УДК: 378.1
ПРОЕКТИРОВАНИЕ КУРСОВ МЕТОДИЧЕСКОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ
© О.М. ГУБАНОВА Пензенский государственный педагогический университет имени В. Г. Белинского, кафедра теории и методики обучения математике и информатике e-mail: [email protected]
Губанова О. М. — Проектирование курсов методической направленности // Известия ПГПУ им. В. Г. Белинского. 2011. № 26. С. 446—451. — В статье раскрывается методология проектирования сложных систем применительно к курсу теории и методики обучения информатике.
Ключевые слова: проектирование, методология проектирования баз данных
Gubanova O.M. — Proektirovanie of courses of a methodical orientation // Izv. Penz. gos. pedagog. univ. im.i V. G. Belinskogo. 2011. № 26. P. 446—451. — In article the methodology of designing of difficult systems with reference to a course of the theory and a technique of training to computer science reveals.
Keywords: designing, methodology of designing of databases
Проект (от лат. projectus - брошенный вперед, выступающий, выдающийся вперёд, торчащий) - это уникальная (в отличие от операций) деятельность, имеющая начало и конец во времени, направленная на достижение заранее определённого результата/цели, создание определённого, уникального продукта или услуги, при заданных ограничениях по ресурсам и срокам, а также требованиям к качеству и допустимому уровню риска [1].
Проектирование (от лат. projectus - брошенный вперед) - тесно связанная с наукой и инженерией деятельность по созданию проекта, созданию образа будущего, предполагаемого явления.
Проектирование является одним из аспектов творчества человека и предполагает возможность полностью разработать систему деятельности, не обращаясь в идеале к экспериментальному апробированию; оно основано на планировании, прогнозировании, принятии решений, разработке, научном исследовании [2].
Проектирование курсов методической направленности в настоящее время является актуальным направлением, направленным в помощь преподавателю и студенту в образовательном процессе.
В высших учебных заведениях сложилось противоречие между существующими методами проектирования курсов в вузе и отсутствием выявленной специфики подобных курсов, использование которых обеспечивает активизацию учебно-познавательной деятельности студентов.
Одно из возможных направлений разрешения противоречия может обеспечить подход, в котором используется аналогия при проектировании курсов методической направленности на основе методов проектирования технических систем.
Методология проектирования баз данных включает следующие этапы:
1. Описание предметной области
Определяются понятия: данные, объект, предмет, предметная область.
Данные - это последовательность элементарных символов, цифр или букв, являющихся значением некоторого атрибута. Метаданными называют данные о данных.
Объект - это все то, что существует вне нас и независимо от нашего сознания, влияния внешнего мира и материальной действительности. Объекты потенциально обладают огромным количеством свойств и находятся в потенциально бесконечном числе взаимосвязей между собой. Однако среди всего множества свойств и взаимосвязей между объектами имеет смысл выделять лишь существенные, важные с точки зрения потребителя информации.
Предмет - это объект, ставший носителем определенной совокупности свойств и входящий в различные взаимоотношения, которые представляют интерес для потребителей информации. Один и тот же объект может восприниматься разными системами как разные предметы. Таким образом, предмет - это модель реального объекта.
Совокупность объектов, информация о которых представляет интерес для пользователей, образует объектное ядро предметной области.
Предметную область целесообразно рассматривать как систему, переживающую свою историю, которая состоит из определенной последовательности состояний.
В нашем исследовании объектом проектирования является методическая система обучения теории и методики обучения информатике, а вернее два основополагающих ее компонента - цели и содержание обучения предмету.
2. Концептуальное проектирование
В силу своей абстрактности средства описания предметной области называются концептуальными. Поэтому в теории баз данных принято говорить о концептуальном или информационно-логическом (инфологическом) моделировании предметной области. Результатом процесса моделирования является концептуальная схема (модель) предметной области.
Вводится определение: тип - это понятие, объединяющее все объекты данного типа. В отличие от объекта, существующего в данный момент в конкретном месте, тип не имеет пространственно-временной локализации. Он охватывает все существовавшие, существующие и мыслимые объекты, относимые к данному типу. Типы обеспечивают непротиворечивое объединение локальных точек зрения различных групп пользователей.
Каждый тип имеет уникальное имя. Считается, что в каждом состоянии предметной области любой объект имеет один или несколько типов. Множество типов данной предметной области, снабженное некоторой структурой, является моделью в математическом смысле. Эту модель естественно называть концептуальной моделью или схемой предметной области.
Мы предлагаем описать следующие типа: преподаватель, студент, учитель информатики.
3. Модель сущность-атрибут-связь (ЕЙ)
Модель сущность-атрибут-связь была предложена Петером Пин-Шен Ченов в 1976 г. На использовании разновидностей ЕЙ модели основано большинство современных подходов к проектированию баз данных (главным образом реляционных). Моделирование предметной области базируется на использовании графических диаграмм, включающих небольшое количество разнородных компонентов.
Базовыми понятиями ЕИ-модели являются сущность, атрибут и связь.
Сущность - это реальный или воображаемый объект, информация о котором представляет интерес. При этом имя сущности - это имя типа, а не конкретного объекта - экземпляра этого типа. Каждый экземпляр сущности должен быть отличим от любого другого экземпляра той же сущности.
Связь - это графически изображаемая ассоциация, устанавливаемая между двумя сущностями.
Связь представляется в виде линии, связывающей две сущности или ведущей от сущности к ней же самой.
Атрибутом сущности является любая деталь, которая служит для уточнения, идентификации, классификации, числовой характеристики или выражения состояния сущности [3].
Уникальным идентификатором сущности является атрибут, комбинация атрибутов, комбинация связей или комбинация связей и атрибутов, уникально отличающая любой экземпляр сущности от других экземпляров сущности того же типа. Это наиболее важные понятия ЕИ-модели данных.
4. Модели данных
Способ отображения сущностей, атрибутов и связей на структуры данных определяется моделью данных. Существуют 4 основные модели данных - списки, реляционные базы данных, иерархические и сетевые структуры.
Самый простой тип - это список - структура данных в виде линейной последовательности.
Иерархические модели данных базируются на использовании графовой и табличной форм представления данных.
Древовидная структура, или дерево, - это связный неориентированный граф, который не содержит циклов
Сетевые модели данных также базируются на использовании графовой формы представления данных. Вершины графа используются для интерпретации типов сущностей, а дуги - типов связей.
В соответствии с реляционной моделью данных данные представляются в виде совокупности таблиц, над которыми могут выполняться операции, формулируемые в терминах реляционной алгебры или реляционного исчисления.
Для построения модели курса мы предлагаем остановиться на сетевой Ьр-'тп модели.
Центром модели должен стать процесс подготовки учителя информатики. Для его управления используется методическая система, которую нам и необходимо спроектировать.
5. Логическое проектирование
В предлагаемой методологии проектирования баз данных весь процесс разработки разделяется на три основные фазы: концептуальное, логическое и физическое проектирование. Логическое проектирование баз данных - это процесс конструирования общей информационной модели предприятия на основе отдельных моделей данных пользователей, которая является независимой от особенностей реально используемой СУБД и других физических условий.
На данном этапе разрабатываем непосредственно Ьр-'тп модель.
Первая диаграмма представляет собой первый уровень нашей модели - общую структуру процесса подготовки учителя информатики.
Рис.1. Первый уровень модели процесса подготовки учителя информатики На втором уровне мы разбиваем процесс подготовки учителя информатики на две компонента: предшествующую подготовку и процесс обучения методике информатике.
>Р->ІТ>01Т
-и а ч ЗКнИ^ІІі
Методическая система методики обучения
Процесс подготовки учителей информатики
Рис.2. Второй уровень модели процесса подготовки учителя информатики Рассмотрим каждую составляющую отдельно.
Блок предшествующего обучения должен анализировать те дисциплины, которые студент освоил до обучения на курсе теории и методике обучения информатике.
К таким дисциплинам относятся:
• Информатика
• Архитектура ЭВМ
• Теоретические основы информатики
• Программирование
• ПО ЭВМ
• Информационные системы
• Компьютерное моделирование.
Порядок прохождения дисциплин представлен на следующей схеме.
(V □ ■* * т > в і
И І і ид
-Н*1
Предшествующее обучение
Рис.3. Блок предшествующего обучения Для каждой дисциплины должен быт определен тот набор компетенций, который необходим для освоения курса теории и методики обучения информатике. На выходе из данного блока мы имеем студента с предварительным набором знаний.
Второй отмеченный компонент - непосредственно сам процесс обучения методике информатике. Он состоит из двух составляющих: аудиторная и самостоятельная работа.
-И ^Х||
(□-•тон
-Ы . Ч т ^ £
Процесс обучения методике информатике
Рис.4 . состав методики обучения информатике Мы предлагаем определить в аудиторной работе такие виды:
Лабораторная работа
Лекция
Педагогическая практика
• Курсовая работа
• Дипломная работа.
Их взаимосвязь представлена на рисунке 5.
|ЧП1, Edit »■ [»■„, Ы щи К* ІМ» Неї,
It □ ч- і Т ► 9 Ж Т
ПІВІЧ К Л«Ш|? ft №
|»« |*»|*»
Рис.5. Компоненты аудиторной работы.
Для каждой из указанных компонент должны определяться цели, содержание, методы и средства обучения.
6. Физическое проектирование
Фаза, последующая за логическим проектированием, называется фазой физического проектирования. Результатом логического проектирования являются глобальная логическая модель данных и комплект описывающей ее сопроводительной документации. В совокупности эти результаты являются исходной информацией для фазы физического проектирования базы данных и предоставляют ее разработчику все необходимое для принятия решений, направленных на достижение максимальной эффективности создаваемого проекта.
Последним этапом должно стать физическое проектирование - то есть само построение конкретного курса с формированием рассматриваемых тем и разделов, порядка их прохождения, форм проведения занятий, контроля и итогового результата.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1) Советский энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия, 1981. 1600 с.
2) Монахов В. М. Введение в теорию педагогических технологий. Волгоград: Перемена, 2006.
3) Гринченко Н. Н., Гусев Е. В., Макаров Н. П. Проектирование баз данных. СУБД Microsoft Access. М.: Горячая Линия - Телеком, 2004 г.
