Повышение эффективности обучения курса «основы программирования» на основе структуртуризации дисциплины

Несмотря на интенсивное развитие информационной технологии во всех сферах высшего образования, в частности, средств мультимедиа учебного назначения (электронные учебники, энциклопедии, словари, справочники, презентации и др.) использование их в учебном процессе вузов носит фрагментарный характер. Это обусловлено не только ограниченными техническими возможностями колледжей и вузов, но также и не способностью или не желанием профессорско-преподавательского состава использовать современные технологии в учебном процессе. В педагогической практике используются специальные искусственные системы отбора, структурирования и представления содержательной учебной информации. К таким системам относятся приемы мнемотехники или мнемонические приемы. С помощью различных приемов системы облегчают запоминание, увеличивают объем изучаемой содержательной учебной информации путем образования искусственных ассоциаций. В психологии под ассоциациями понимают связь между психическими явлениями, при которой актуализация (восприятие, представление) одного из них влечет за собой появление другого.

Один из методов структуризации, визуализации содержание учебной информации предмета является логический граф. Граф – в математике множество вершин (точек) и множество ребер (связей), соединяющих некоторые пары вершин. Графы широко применялись в начале 80-хх годов ХХ в. в педагогических исследованиях. Граф содержание учебной информации представляет собой наглядное отражение структуры учебного материала. В вершине графа помещается понятие в виде окружности, ребра графа показывают связь данного понятия с определенным содержательным признаком. Классификация содержательных признаков размещается на рангах графа. Использование графов дает возможность педагогу наглядно определить, какие понятия необходимо актуализировать для формирования новых; помогает обозначить, какие понятия будут сформированы в ходе демонстрационного эксперимента; установить, какие виды тестов применяются для определения уровня сформированности понятий и т.д.

В дидактике уже давно существует система эмпирических педагогических принципов, следуя которым, организовать соответствующим образом структурирование учебного материала. Но в действительности этого не происходит, так как принципы носят общий характер, нуждаются в совершенствовании и придании им большей технологичности. Необходима разработка комплекса дидактических требований на основе принципа логической схемы, чтобы на практике осуществить структурирование учебного материала на строго научной основе.

При построении логической модели дисциплины (модуля, раздела, темы) имеется возможность разделить учебный материал по видам занятий, учитывая информационную емкость понятий, семантических единиц. Реализация предлагаемого подхода позволяет при отборе содержания учебной дисциплины произвести выбор семантических единиц – ключевых дидактических понятий и категорий, без знания которых формирование, у учащихся профессиональных колледжа, значимых профессиональных качеств невозможно [1, 2]. При использовании данного подхода наряду с описанным, можно провести анализ достаточности и неизбыточности выявленных ключевых дидактических понятий и категорий учебного модуля. С этой целью необходимо исследовать междисциплинарные и внутри предметные связи данного модуля с другими, входящими в состав учебной дисциплины, т. е. выявить категории и понятия, которые ранее уже были введены в оборот при изучении курса или рассматривались в рамках других учебных дисциплин, преподаваемых в данном учебном заведении. Сущность процесса структурирования состоит в том, чтобы выявить систему смысловых связей между элементами содержания крупной дидактической единицы (учебной дисциплины, раздела, модуля, темы) и расположить учебный материал в той последовательности, которая вытекает из этой системы связей. Вследствие этого процесс структурирования отвечает на вопросы: какова должна быть структура содержания и какова последовательность освоения элементов этого содержания? Применительно к структурированию содержания темы это означает выявление вопросов темы и последовательности их изучения в соответствии с логикой их взаимосвязи.

Для примера раскроем сущность структурирования учебного материала, в виде логического графа учебной информации. Логический граф учебной информации – это множество элементов содержания, построенных в определенных связях и отношениях. Он отражает выбранный преподавателем замысел построения и изложения учебного материала. В логическом графе учебной информации все его вершины (элементы) располагаются на горизонтальных линиях, каждая из которых соответствует выделенному основанию графа. Для построения сначала формируется спецификация оснований графа – перечень его оснований, представленных в определенной, в соответствии с принятой преподавателем логикой изложения материала, а затем отбираются элементы графа.

Приведем пример из курса «Основы программирования» по теме «Операции над числовыми массивами». Отсортировать одномерный числовой массив по возрастанию. Спецификация логического графа темы представлены в таблице.

Для каждого учебного элемента, логически законченное понятие (массив, числовой массив, индексированный переменный, сортировка, методы сортировки, алгоритм сортировки, поиск минимального элемента по величине и т.д.), подготавливается различные поясняющие словесные, графические материалы в виде презентаций, а также мультимедийные средства.

Таким образом, представленная методика компьютерного обучения и опережающая подготовка учащихся профессиональных колледжа, а также студентов начальных курсов вуза, использованию современных мультимедиа технологий в учебном процессе на основе логической структуры темы (дисциплины, раздела, модуля, блока) дисциплины способствует реализации современной концепции образования в области информационных технологий, развитию современных методов обучения. Создаваемая база современных электронных ресурсов, на базе логической структуры дисциплины, позволить не только повысить интерес учащихся профессиональных колледжа, а также студентов начальных курсов к изучаемым дисциплинам, но позволит и самим преподавателям сохранить те бесценные наработки, которые имеются в арсенале любого преподавателя.

В разработанной нами методике структуризации на примере темы «Операции над числовыми массивами» курса «Основы программирования» на основе логической схемы, в экспериментальной проверке показана эффективность данной педагогической технологии обучения и продемонстрировано улучшение системных знаний учащихся профессиональных колледжей, а также студентов начальных курсов вуза. Семантический граф изложения материала представлен ниже:

1. Сватков Н. М.Структурирование учебного предмета "География (землеведение)"/ Н.М. Сватков // География в шк. – 1997. - N 2. – С. 47-49.
2. Ермаков А.В. Многомерное структурирование учебного материала как примеринновационного обучение физике в вузе / А.В. Ермаков// Физическое образование в вузах – М.: Изд.ДомМФО,2007.–Т13,№4.–С. 05-112.