Место и роль системы организации в решении соревновательных задач для активизации самостоятельной работы студентов по предмету «Программирование на С++»



Место и роль системы организации в решении соревновательных задач для активизации самостоятельной работы студентов по предмету «Программирование на С++»

Юсупов Давронбек Фирнафасович, старший преподаватель; Сапаев Уктамбой, старший преподаватель;

Аширова Аноргул Исмаиловна, кандидат педагогических наук

Ургенчский государственный университет. Узбекистан

Ташкентский университет информационных технологий, Ургенчский филиал. Узбекистан

Глобальная информатизация человеческой деятельности - одна из доминирующих тенденций современного общества. Синтез педагогических и интеллектуальных информационных технологий позволяет качественно изменить образовательный процесс, индивидуализируя обучение. Согласно Концепции целевой программы развития образования в Республике одна из приоритетных задач модернизации национального образования - повышение качества профессионального образования, разработка технологий обучения, содержания и методов оценки образовательного процесса в соответствии с требованиями к уровню подготовки современного специалиста.

С другой стороны, актуальность исследования определяется происходящими в настоящее время экономическими и политическими изменениями, которые выдвигают новые требования к образованию. Изменение социально-экономических условий в стране, лавинообразный рост научно-технической информации, информационных и педагогических технологий, техники и другие особенности ускорения научно-технического прогресса потребовали творческой подготовки специалиста к жизни и работе в столь сложных условиях.

Студентов, обучающихся в ВУЗе, можно условно разделить на несколько групп, одну из которых составляют очень хорошо успевающие студенты. Но они вынуждены подстраиваться под «среднего» студента, и не могут полностью раскрыться на занятиях. Поэтому преподавателю необходимо предлагать некоторым обучаемым дополнительные задания повышенной сложности, которые студенты осваивали бы в большей степени самостоятельно.

Самым способным студентам предлагается участвовать на предметных олимпиадах. Если студент хочет хорошо выступить на олимпиаде, то он должен хорошо подготовиться к этому, т.е. решить как можно большее задач самостоятельно.

С помощью системы организации решении соревновательных задач пяти категорий (простой, средней сложности, повышенной сложности, олимпиадные и задачи чемпионата по программированию) по предмету Программирование на С++ происходит активизация познавательной деятельности студента:

1. во-первых, студент общается, причем как со своими сверстниками, так и с преподавателями университета;
2. во-вторых, студент стремиться овладеть большим количеством знаний и умением применить их на практике, чему способствует соревновательный дух решение задач;
3. в-третьих, студент старается как можно больше задач решить за короткое время, потому что система ведет учет решенных задач по категориям сложности;
4. в-четвертых, студент более детально прорабатывает изучаемые вопросы, усваивает, анализирует алгоритмы решения задач различной сложности, учиться анализировать решенных задач и, таким образом, раскрывает свои способности.

В рамках научно-методической работы кафедры программный инжиниринг ТУИТ Ургенчского филиала проводятся в рамках филиала регулярное решение задач по курсу Программирование на С++ среди студентов начального курса всех специальностей в системе алго********. В течении учебного года согласно плану подготовки к предметным олимпиадам и к чемпионату мира по программированию организуется On-Line соревнование среди филиалов и головного университета по программированию. Оценка участников проводится по результатам решения предлагаемых задач по принципу чемпионата мира по программированию.

При организации On-Line соревновании студентам предлагается конкурсное задание, которое они должны были выполнить за пять часов. Это задание содержит 8-10 прикладных задач по разделам курса основы программирования. В разработке задач и определении критериев их оценок принимают участие преподаватели кафедры программный инжиниринг – организатора соревновательных задач. Окончательная редакция и выбор задач проводится на методическом семинаре, в котором участвовали все преподаватели кафедры.

Предлагаемые задачи оценивались в баллах в зависимости от сложности задач. В результате каждый участник получал определенной количество баллов, зависимых от числа решенных задач и правильности решений. В качестве соревновательных задач в первом семестре предлагается следующие туры решения типовых задач:

1. алгоритмизация и программирование линейных вычислительных процессов, количество различных задач - 8;
2. алгоритмизация и программирование простых разветвляющихся вычислительных процессов, количество различных задач - 10;
3. алгоритмизация и программирование сложных разветвляющихся вычислительных процессов, количество различных задач - 6;
4. алгоритмизация и программирование простых циклических вычислительных процессов (табуляция функций одной переменной), количество различных задач - 10;
5. алгоритмизация и программирование простых циклических вычислительных процессов (вычисление суммы -, произведений -), количество различных задач - 10;
6. алгоритмизация и программирование сложных (двойных циклов, цикл в цикле) циклических вычислительных процессов (вычисление ), количество различных задач -8;
7. алгоритмизация и программирование вычислительных процессов типа цикл с разветвлениями и разветвления с циклами (вычисление разветвления, разветвления, разветвления ), количество различных задач - 10;
8. организация итерационных вычислительных процессов на примере вычисления конечных сумм, количество различных задач - 8;
9. алгоритмизация и программирование вычислительных процессов типа задач типа одномерных числовых массивов, количество различных задач - 12;
10. алгоритмизация и программирование вычислительных процессов задач типа двумерных числовых массивов, количество различных задач - 12;
11. алгоритмизация и программирование сложных вычислительных процессов задач типа операции над одномерными и двумерными числовыми массивами, количество различных задач - 12;
12. алгоритмизация и программирование графических задач на разветвление, количество различных задач – 10 и т.д.

Статистическая обработка результатов решенных соревновательных задач по турам в разрезе учебных групп представляется в виде таблицы:

Таблица 1

Количество участников учебных групп по решению соревновательных задач в филиале по программированию на С++.

№ учебных групп	911-15	912-15	913-15	914-15	921-15	922-15	931-15	932-15	941-15	942-15
Количество участников	25	25	25	27	12	6	23	9	26	9

Анализ результатов решения предлагаемых соревновательных задач по турам в баллах представляется в виде таблицы. Например, по туру 5 - алгоритмизация и программирование простых циклических вычислительных процессов (вычисление суммы, произведений), количество различных задач – 10, группы 911-15.

Таблица 2

Один из вариантов задания для 5-го тура. Количество вариантов – 25 штук.

№ задачи	Функция	Команда для организации цикла
1		IF
2		FOR
3		WHILE
4		DO … WHILE
5		IF
6		FOR
7		WHILE
8		DO … WHILE
9		IF и WHILE
10		FOR и DO … WHILE

Таблица 3

Анализ результатов решения соревновательных задач 5-тура группой 911-15, количество студентов – 25.

№№ задачи	Балл b	Число задач представленных к решению (количество решенных задач), n	Максимально возможное количество баллов	Общее количество полученных баллов, q	Средний балл, s	Коэффициент сложности задачи
ЦС-1	4	25(21)	100	84	3,36	0,16
ЦС-2	3	25(25)	75	75	3,00	0,00
ЦС-3	4	25(22)	100	88	3,52	0,12
ЦС-4	5	25(16)	125	80	3,20	0,36
ЦП-1	4	25(16)	100	64	2,56	0,36
ЦП-2	3	25(21)	75	63	1,68	0,44
ЦП-3	4	25(20)	100	80	2,40	0,40
ЦП-4	5	25(17)	125	85	3,40	0,32
ЦСП-1	8	25(11)	200	88	3,52	0,56
ЦПС-2	8	25(2)	200	16	0,64	0,92
Итого баллов			1200	723	≈ 0,60 (60%) успеваемость группы

Максимально возможное количество баллов определялось произведением числа представленных решений на балл за данную задачу.

Средний балл рассчитывался по формуле . Коэффициент сложности задачи (К) определялся по формуле .

Таблица 4

Анализ результатов решения соревновательных задач 5-тура в разрезе задач

№	Ф.и.о.	Решенные задачи										Наб-ран-ный бал	Успе- вае-мость, %
		ЦС-1	ЦС-2	ЦС-3	ЦС-4	ЦП-1	ЦП-2	ЦП-3	ЦП-4	ЦСП 1	ЦПС 2
		4	3	4	5	4	3	4	5	8	8
1	Алиев О.	4	3	0	5	4	3	0	0	8	0	27	56
2	Болтаев С.	4	3	4	0	4	3	4	0	8	8	38	79
3	Олимов И.	0	3	4	0	4	3	4	5	0	0	23	48
4	Суюнов Т.	4	3	4	5	4	3	4	5	8	0	40	83
5	Тураев Б.	4	0	4	5	0	0	4	5	8	0	30	63
…	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…

Таблица 5

Анализ результатов не решенных соревновательных задач 5-тура.

№№ задачи	Количество студентов, которые не смогли решать задачи	Ф.и.о. студентов, которые не смогли решать задачи
ЦС-1	4	Олимов И.
ЦС-2	0	Тураев Б.
ЦС-3	3	Алиев О.
ЦС-4	9	Олимов И., Болтаев С.
ЦП-1	9	Тураев Б.
ЦП-2	4	Тураев Б.
ЦП-3	5	Алиев О.
ЦП-4	8	Алиев О., Болтаев С.
ЦСП-1	14	Олимов И.
ЦПС-2	23	Олимов И., Алиев О., Суюнов Т. Тураев Б.

По данным таблиц 3-5 можно сделать соответствующие выводы по улучшению усвоения знаний студентами по соответствующим разделам и темам предмета Программирование на С++. По данным таблицы 3 самым сложным заданием оказались задачи типа ЦП-2, ЦП-3, ЦСП-1, ЦПС-2, самым легким – задании ЦС-1, ЦС-2, ЦС-3. Далее организуется целенаправленные консультации для студентов по соответствующим темам предмета Программирование на С++, а также пересматривается деятельность работы кружков по программированию. По итогам 12 туров можно сделать необходимые выводы по улучшению деятельности лекционных, практических, лабораторных, а также деятельности кружков по программированию и ввести соответствующие коррективы в содержании учебных материалов.

Самые большие трудности, вызывали задачи связанные с числовыми массивами одномерного так и двумерного, затем, в порядке убывания сложности, по составлению циклических алгоритмов с использованием различных команд организации циклических вычислительных и логических процессов.

Таким образом, при самостоятельном освоении первого этапа курса (первый семестр) программирование на С++, как в сокращенном объеме, так и при углубленном изучении, наибольшие трудности возникнут при изучении итерационных вычислительных процессов и работа с числовыми массивами данных. Это связано с более трудными математическими выкладками в частности, с составлением математической модели задачи, т.е. математическая формулировка задачи и построение алгоритма решения и программированием на коде С++. Поэтому, уже при изучении, соответствующих разделов предмета математики и введение в алгоритмы, на это следует обратить самое пристальное внимание.

Полученный анализ результатов показывает, что участие студентов в различных турах соревновательных задач и олимпиад позволяет повысить качество преподавания предмета программирование на С++, прививает интерес студентов к самостоятельной работе и открывает в дальнейшем им путь в науку и любовь к творческой деятельности.

Литература:

1. Стародубцев В.А. Использование современных компьютерных технологий в инженерном образовании: Учебное пособие/В.А. Стародубцев. – Томск: Изд-во Томского политехнического ун-та, 2008. – 70 с.
2. Стародубцев В.А., Медведева М.К. Чтение лекций с применением аудиовизуальных средств и раздаточных материалов//Инновации в образовании. №1. 2009. – 58-66 с.
3. Щербак О.И., Куклин О.В. Организация подготовки специалистов. - Л.: 2001.-220 с.
4. Лаврентьев Г.В., Лаврентьева Н.Б. Инновационные обучающие технологии в профессиональной подготовке специалистов.- Барнаул: Изд-во АлтГУ, 2002.-156 с.