Повышение эффективности обучения курса «основы программирования» с помощью граф-семантической структуры темы

 

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 [1, 2].

В дидактике уже давно существует система эмпирических педагогических принципов, следуя которым можно 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 графосемантической модели дисциплины (модуля, раздела, темы) имеется возможность разделить учебный материал по видам занятий, учитывая информационную емкость понятий, семантических единиц [3]. 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. 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 внутрипредметные 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 [3, 4]. 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.

Учебные вопросы	Номер основания графа	Учебные элементы. Наименование основных понятий
Вопрос 1.1. Алгорит-мизация сортировки извлечением одномерного числового массива по возрастанию	1.1.1	Понятие числового массива
	1.1.2	Понятия индексированных переменных (величин)
	1.1.3	Понятие сортировки
	1.1.4	Методы сортировки
	1.1.5	Понятие сортировки извлечением
	1.1.6	Определение минимального элемента по величине
	1.1.7	Алгоритм перестановки двух индексированных величин
	1.1.8	Алгоритм решения задачи
	1.1.8.1	Словесный
	1.1.8.2	Графический, с помощью блок-схем
	1.1.8.3	С помощью языков программирования
	…..	……………
Вопрос 1.2. Программ-мирование сортировки извлечением одномерного числового массива по возрастанию	1.2.1	Описание числовых одномерных массивов
	1.2.2	Описание индексированных переменных
	1.2.3	Ввод значений одномерных числовых массивов в память ЭВМ
	1.2.3.1	Непосредственно в программе, как операторы присвоения
	1.2.3.2	С помощью клавиатуры, оператора ввода
	1.2.3.3	С помощью файла данных
	1.2.4.	Выбор простых рабочих переменных
	1.2.5	Организация внешнего цикла, п-1 раз
	1.2.6	Организация внутреннего цикла, п раз
	1.2.7	Определение минимального элемента по величине
	1.2.8	Перестановка минимального элемента начальным элементом не отсортированной части массива
	1.2.9	Вывод отсортированного числового массива
	1.2.9.1	На экран
	1.2.9.2	На принтер
	1.2.9.3	Записать на файл данных
	…..	…..

 

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.), подготавливаются различные поясняющие словесные, графические материалы в виде презентаций, а также мультимедийные средства. Логическая граф структура темы представлена на рисунке.

 

 

 

 

 

 

 

Семантический граф изложение материала

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом, представленная методика компьютерного обучения и опережающая подготовка учащихся профессиональных колледжа, а также студентов начальных курсов вуза, использование современных мультимедиа технологий в учебном процессе на основе логической граф-семантической 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 граф-семантической 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.

 

Литература:

 

1. Беспалько В.П. Педагогика и прогрессивные технологии обучения. – М.: Изд-во института проф. образования, 1995. –336 с.
2. Боқиев Р. Компьютерлаштирилган ўқув жараёнининг “Инсон-машина” системаси сифатида айрим муаммолари // Педагогик таълим. – 2000. –№1. – Б.91-93.
3. Юсупов Ф., Юсупов Д.Ф., Раззаков Б. Повышение эффективности изучения курса информатика на основе структурно-логической граф схемы дисциплины/ Высшее образование сегодня. – М.: 2011, №11. – С. 46 – 49.
4. Ермаков А.В. Многомерное структурирование учебного материала как примеринновационного обучение физике в вузе / А.В. Ермаков// Физическое образование в вузах – М.: Изд. Дом МФО,2007.–Т13, №4.–С. 105-112.