Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ ПОСТРОЕНИЯ МЕТОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТА СОВМЕЩЕННЫХ С ИНФОРМАТИКОЙ ПРОФИЛЕЙ 18
1.1. Анализ содержания обучения и состояние преподавания информатики в республики Казахстан 19
1.2. Создание модели специалистов совмещенных с информатикой профилей и обоснование направлений совершенствования методической системы их подготовки по информатике в вузе 30
ГЛАВА 2. ПОСТРОЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ КУРСОВ В СИСТЕМЕ ПОДГОТОВКИ СОЦИАЛИСТОВ СОВМЕЩЕННЫХ С ИНФОРМАТИКОЙ ПРОФИЛЕЙ 45
2.1. Общие принципы построения содержания обучения 45
2.2. Содержание базовой компоненты подготовки специалистов совмещенных с информатикой профилей 50
ГЛАВА 3. СОДЕРЖАНИЕ ВАРИАТИВНЫХ ЧАСТЕЙ КУРСОВ В СИСТЕМЕ ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ СОВМЕЩЕННЫХ С ИНФОРМАТИКОЙ ПРОФИЛЕЙ 56
3.1. Информационные модели как основа интеграции ... 57
3.2. Курс «Основы информационного моделирования»... 64
3.3. Интегрированный курс информатики и гуманитарного предмета, имеющего национальное содержание 66
ГЛАВА 4. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЗАНЯТИЙ В СИСТЕМЕ ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ СОВМЕЩЕННЫХ С ИНФОРМАТИКОЙ ПРОФИЛЕЙ 74
4.1. Методы обучения информатике 74
4.2. Формы и средства обучения 79
ГЛАВА 5. ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА В ВУЗАХ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ПРИ ПОДГОТОВКЕ СПЕЦИАЛИСТОВ В ОБЛАСТИ ИНФОРМАТИКИ 89
5.1. Разработка понятийной базы и терминологии в области информатики и вычислительной техники 90
5.2. Проблема разработки учебного программного обеспечения на казахском языке 95
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 130
ЛИТЕРАТУРА 133
- Анализ содержания обучения и состояние преподавания информатики в республики Казахстан
- Общие принципы построения содержания обучения
- Информационные модели как основа интеграции
Введение к работе
Приобретение независимости Республикой Казахстан требует формирования новой политики в сфере образования, учитывающей тенденции и специфику современного этапа общественного развития в Казахстане, достижения педагогической науки, а также реальные условия функционирования складывающейся национальной системы образования. За годы советской власти в Казахстане были достигнуты определенные успехи в развитии экономики, существенно повышен культурный и образовательный уровень народа. В настоящее время, как и большинство стран, возникших на территории СССР, Казахстан находится на пороге постепенного перехода от индустриального к информационному этапу развития. С ним связано активное внедрение компьютеров во все области человеческой деятельности, радикальные изменения в структуре производства, что требует постоянного обновления знаний и умений, необходимых для освоения новых технологий. В этой ситуации перспективы дальнейшего развития страны оказываются тесно связанными с эффективным решением проблемы организации системы непрерывного образования, обеспечивающей каждому члену общества возможность повышать и (или) изменять свою квалификацию по мере необходимости, гарантируя адекватную подготовку человека к жизни в информационном обществе. Особую роль в этом процессе имеет подготовка в области информатики, которая призвана обеспечить успешное освоение новых информационных технологий в различных сферах народного хозяйства. Широкая подготовка специалистов в области информатики, информационных технологий началась в вузах Казахстана после известного Постановления (1985 года) об «Обеспечении компьютерной грамотности молодежи», направленного на внедрение в высшую и среднюю школу курса основ информатики. В рамках задачи обеспечения компьютерной грамотно-
сти б Казахстане была проведена немалая работа по методическому обеспечению преподавания информатики в школе, подготовке учителей по совмещенным специальностям «учитель математики и информатики» «учитель физики и информатики», а затем «преподаватель информатики и менеджер по компьютеризации», началось преподавание информатики на многих факультетах (в том числе и непрофильных) вузов различной специализации. Работа по внедрению методической системы обучения информатике в средней школе и вузах Казахстана опиралась на исследования А.П. Ершова, А. Борка, С А. Бешен-кова, С.Г. Григорьева, В.А. Йзвозчикова, М. Кларка, А.А. Кузнецова, Э.И. Кузнецова, B.C. Леднева, М.П. Лапчика, И.В. Марусевой, Ю.А. Первина, В.Г. Разумовского, И.В. Роберт, М.В. Швецкого и других. Однако в настоящее время в системе подготовки специалистов в области информатики в вузе все еще имеется немало недостатков, содержание такой подготовки во многом не удовлетворяет постоянно растущие запросы общества, производства в этой сфере. Существенно изменились не только требования, но также и условия осуществления подготовки по информатике в вузах Казахстана. В частности, во многих вузах введена подготовка по совмещенным с информатикой профилям («информатика и экономика», «информатика и лингвистика» и т.д.), которая обусловлена глубоким проникновением методов, средств, понятийного аппарата информатики в соответствующие области знания. Очевидно, что такое совмещение профилей подготовки требует значительной дифференциации содержания обучения информатике в вузах, более эффективного осуществления межпредметных связей, интеграции обучения информатике со смежными дисциплинами. Вместе с тем, реальное содержание подготовки по информатике в большинстве вузов Казахстана по существу инвариантно и связано в основном с освоением традиционного набора средств информацион-
ных технологий. В университетах Казахстана практически не преподаются фундаментальные основы учебной дисциплины информатика. В результате этого курс информатики принимает ярко выраженную технологическую и прикладную направленность. Можно сказать, что в вузах изучаются не основы информатики, а в основном средства информатизации. Вместе с тем понятно, что углубление технологической направленности не может быть беспредельным, так как, в конечном счете, оно неизбежно натолкнется на естественные ограничения, порожденные отсутствием или недостаточностью фундаментальной базы. Давно известно, что медленнее всего стареют фундаментальные знания, именно поэтому обучение в вузе должно проводится по программам, содержание которых построено на основе такого рода знаний. Прикладная же сторона подготовки специалиста по информатике должна опираться на его фундаментальную теоретическую и технологическую подготовку. Острая потребность в кадрах различного профессионального уровня и специализации, овладевших основами информатики и информационных технологий, приводит в настоящее время к необходимости их подготовки не только в учебных заведениях, но и непосредственно на производстве. Есть все основания полагать, что эта тенденция, обусловленная постоянным ростом информационной составляющей в профессиональной деятельности практически любого человека, в ближайшие годы будет усиливаться. Очевидно, что задача переподготовки кадров в области информатики и информационных технологий будет возложена на специалистов имеющих систематическую подготовку в этой области, полученную в вузе. Однако многие из них (за исключением выпускников педвузов) не имеют никакой педагогической и методической подготовки, и будут проводить (и уже проводят) занятия по единственно известному для них дидактическому принципу - «делай как я». Это обуславливает не-
обходимость сочетания в вузах подготовки в области информатики с методической подготовкой студентов, введения соответствующих совмещенных специальностей. В этом проявляется одна из особенностей подготовки специалистов этого профиля в настоящее время, которую необходимо учитывать при совершенствовании содержания их подготовки в вузе. Среди других особенностей, подчеркнем как одну из важнейших сейчас задачу решения целого ряда вопросов, связанных с необходимостью перехода к подготовке специалистов по информатике на казахском языке. Это определяется двумя основными факторами. Во-первых, принятием в Казахстане «Закона о государственном языке», который с одной стороны, закрепляет казахско-русское двуязычие в стране, а с другой стороны подчеркивает необходимость все более широкого внедрения казахского языка в систему образования. Во - вторых, массовая переподготовка кадров в области информатики и информационных технологий означает, что в нее будут вовлечены широкие слои трудоспособного населения, включая и ту ее значительную часть, которая владеет только казахским языком. Переход в вузах к обучению информатике на казахском языке потребует решения целого ряда терминологических вопросов при подготовке учебных и методических пособий, разработок и использовании программных средств. Таким образом, существует целый комплекс нерешенных пока в теории и практике вузовского образования в области информатики вопросов, которые определяют актуальность данного исследования. Анализ состояния подготовки будущих специалистов - выпускников университетов в области информатики в Казахстане в настоящее время позволяет нам выделить четыре основных направления совершенствования и развития такой подготовки:
- фундаментализация содержания обучения информатике в
университете, т.е. переход от прикладных аспектов и технологии к на
учным основам информатики;
развитие подготовки в университете специалистов совмещенных профилей на основе интеграции информатики со смежными дисциплинами;
включение методической подготовки в систему обучения студентов по специальностям, связанным с информатикой и информационными технологиями;
- постепенный переход к предусмотренной законом о языке
возможности подготовки студентов в области информатики на казах
ском языке.
Вместе с тем, анализ литературы по проблемам подготовки студентов университетов в области информатики показывает, что выделенные выше направления не получили достаточного отражения в проведенных исследованиях и практике обучения. Так, подготовка в области информатики рассматривается в большинстве исследований как подготовка к применению информационных технологий (Ю.С. Брановский, Н.В. Макарова, И.В. Марусева и др.). В числе исследований, связанных с повышением научного уровня содержания обучения информатике в непрофильных (педагогических) вузах, можно указать в основном на диссертационные работы М.В. Швецкого и Э.И. Кузнецова. Следует заметить, что в ряде университетов России и Казахстана уже ведется подготовка специалистов по смежным профилям, например таким как «информатика - экономика», «информатика - иностранный язык» и другие. Однако многие теоретические вопросы специализации методической системы обучения информатике в этой ситуации не решены, а разрабатываемые методические рекомендации касаются лишь осуществления межпредметных связей и использования при
изучении смежных дисциплин информационных технологий. Практически никогда не ставился вопрос о разноуровневой подготовке студентов в области методики преподавания информатики (не только для будущих учителей, но и специалистов других профилей, которые могут стать преподавателями этого предмета на курсах переподготовки кадров). Программа минимальной методической подготовки специалистов по информатике ранее не рассматривалась в каких-либо исследованиях. Наконец, вопросы перехода к обучению информатике в вузах на казахском языке и вытекающие отсюда терминологические и другие проблемы также практически не рассмотрены. Можно отметить только работу С. Кариева, посвященную терминологии информатики на казахском языке, однако она касается только школьного, а не вузовского курса по данной дисциплине. Таким образом, ни одно из четырех,, выделенных выше направлений развития подготовки студентов в области информатики и информационных технологий в университетах Казахстана (по совмещенным с информатикой специальностям), не получило достаточного отражения в проведенных ранее исследованиях. Можно сделать вывод о существовании противоречия между сложившейся к настоящему времени в Казахстане системой подготовки по информатике специалистов совмещенным с информатикой профилей и социальным заказом на подготовку таких специалистов в условиях перехода к информационному обществу и формирующихся сейчас новых рыночных отношений. Сказанное выше определяет научную проблему, составляющую содержание настоящего исследования.
Объектом исследования выступает методическая система обучения информатике в университетах республики Казахстан в условиях подготовки специалистов совмещенных с информатикой профилей.
Цель исследования состоит в теоретической разработке направлений совершенствования методической системы подготовки студентов университета совмещенных с информатикой специальностей в современных условиях республики Казахстан. Предмет исследования - пути совершенствования и специализация методической системы обучения информатике в университетах республики Казахстан при подготовке специалистов совмещенного с информатикой профилей.
Гипотеза исследования заключается в том, что эффективность подготовки по информатике специалистов совмещенного с информатикой профилей в Казахстане существенно повысится, если будет создана и внедрена методическая система их подготовки, предполагающая, что:
в содержании обучения информатике будут выделены инвариантная и вариативная части; в рамках инвариантной части будет существенно усилена фундаментальная компонента содержания курса, а вариативная будет построена с учетом принципа профессиональной направленности;
при подготовке специалистов совмещенных с информатикой профилей будет усилена интеграция содержания обучения информатике с содержанием обучения смежных дисциплин;
в содержании подготовки специалистов в университете будет включена методическая подготовка, необходимая для реализации задачи переподготовки кадров в области информатики и информационных технологий;
в содержании учебных курсов по информатике получат отражение терминологические особенности информатики, складывающиеся в казахском языке, а также будут учтены особенности языковой среды и менталитета казахского народа.
В соответствии с целью и гипотезой определяются следующие задачи исследования:
обосновать основные направления фундаментализации подготовки студентов по информатике и дифференциации ее содержания в зависимости от специализации образования;
определить наиболее целесообразные профили для совмещенного с информатикой обучения;
отобрать содержание обучения информатике по каждому из выбранных профилей;
разработать методическую и программную поддержку отобранного содержания обучения;
отобрать минимальный набор понятий информатики, необходимый для обучения студентов этой дисциплине на казахском языке и решить соответствующие терминологические проблемы, возникающие из особенностей казахского языка;
разработать содержание минимальной методической подготовки будущих специалистов.
Содержание поставленной проблемы определило теоретико экспериментальный характер исследования. Очевидно, что экспериментальная проверка разработанной методической системы в практике работы университетов в целом возможна лишь при создании соответствующих программ и учебников по информатике для будущих специалистов по информатике. Тем не менее, для проверки достоверности основных результатов исследования, помимо их теоретического обоснования, в диссертации предпринята попытка практической реализации отдельных элементов построенной методической системы в университетах республики Казахстан.
Для решения проблем исследования нами были использованы следующие методы:
анализ научной литературы по философским, социальным, психолого-педагогическим и этно - педагогическим проблемам, связанным с информатизацией общества, ее влиянием на личность и систему образования; анализ научной литературы по информатике, вычислительной технике, методике преподавания информатики в школе и вузе; анализ школьных и вузовских программ, учебников и учебных пособий; изучение и обобщение отечественного и зарубежного опыта информатизации образования и, в частности, проблем подготовки учителя информатики;
теоретическое исследование проблемы на основе методологии системного подхода и использование при этом дидактических информационно - развивающих моделей;
педагогический эксперимент.
Научная новизна проведенного исследования состоит в том, что в нем выдвинута новая концепция построения методической системы подготовки специалистов совмещенного с информатикой профиля в университетах республики Казахстан. На основе этой концепции построена методическая система подготовки специалистов по информатике.
Теоретическая значимость исследования состоит в обосновании:
- целесообразности и эффективности подготовки специалистов
совмещенных с информатикой профилей;
- принципов построения методической системы подготовки
специалистов, совмещенных с информатикой специальностей.
Практическая значимость полученных результатов заключается:
- в разработке систем курсов, для обеспечения подготовки спе
циалистов, совмещенных с информатикой профилей;
разработке методической и программной поддержке данной системы курсов;
разработке трехъязычного терминологического словаря как необходимого компонента методической системы обучения.
Практическая значимость результатов исследования подтверждена рядом положительных отзывов, полученных от различных вузов Казахстана. Результаты работы внедрены в Алматинском государственном университете имени Абая, Южно - казахстанском гуманитарном университете, Тадды - курганском государственном университете, Джамбульском государственном университете, Кызыл - Ордынском государственном университете.
Апробация результатов исследования. Результаты, содержащиеся в диссертационном исследовании, возникли в процессе продолжительной педагогической, научно-методической и исследовательской работы автора:
в Алматинском государственном университете имени Абая (г. Алматы) (чтение лекций, проведение практических занятий по информатике, участие в научно-методических семинарах и конференциях); - в областном институте повышения квалификации учителей;
в виде участия и выступлений на научно-методических семинарах и конференциях по проблемам преподавания информатики:
Республиканской Межвузовской научной конференции по математике и механике, г. Алма-Ата 1990г (два доклада); Всесоюзного семинара - совещания 25-26мая 1990 г. г. Гулистан; Всесоюзной конференции "Компьютер в школе и педвузе".(9-11 сент. 1989г.), г. Одесса; Всесоюзная школа-семинар "Экспертные системы и Пролог в учебном процессе", г. Йошкар-Ола, май 1990 г.; VTH -ой Республиканской научно - практической конференции (23-24 мая 1991г.) Омск; IX Республиканской научно - практической конференции (19-21 мая
1992г.) Омск; Республиканская учебно-методическая конференция "Освоение усовершенствованных методов, связанных с обучением казахскому языку" г. Алматы, 1992 г.; ХХШ - конференция профессорско-преподавательского состава АГУ имени Абая "Профессионализация вузовского обучения в условиях суверенитета республики, г. Алматы, 1993 (два доклада); X республиканской научно -практической конференции май 1993г. г. Омск,; "Рынок и высшее образование" Международная научно-практическая конференция июнь 1993г. г. Алматы.
На защиту выносятся следующие основные положения:
Подготовка специалистов совмещенного с информатикой профиля таких как: <Информатика - экономика>, <Информатика -иностранный язык> во многом позволяет поднять конкурентно способность университетского образования в условиях начавшейся в Казахстане информатизации общества.
Наиболее эффективной системой обучения этих специалистов является методическая система, построенная на двухступенчатом принципе:
базовая подготовка в области информатики, инвариантная по всем профилям подготовки по совмещенным с информатикой специальностям;
прикладная подготовка в области использования средств информационных технологий, дифференцированная по содержанию в соответствии с принципом профессиональной направленности.
Ведущим направлением совершенствования базовой подготовки является ее фундаментализацил, усиление научных основ информатики в содержании ссютветствующих учебных курсов;
Наиболее методически эффективным средством дифференциации содержания подготовки в области информационных техноло-
гий для студентов совмещенных с информатикой специальностей является создание интегрированных курсов, связанных с применением информатики и средств информационных технологий в различных предметах, соответствующих второму профилю подготовки данных специалистов;
5. Программная поддержка содержания обучения информатике должна быть дифференцирована применительно к специфике, соответствующего профиля:
Процедурные языки - для специальности «Информатика - менеджер по компьютеризации»,
Языки логического программирования - для специальности «Информатика - иностранный язык»,
Объектно - ориентированный язык - для специальности «Информатика - экономика».
Структура и объем диссертационного исследования. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы. Основной текст занимает 132 с, библиография содержит 206 наименований.
Содержание работы. Содержание работы определяется последовательностью решения поставленных выше задач.
В первой главе диссертации, состоящей из двух параграфов, рассмотрены теоретические вопросы построения методической системы подготовки по информатике специалистов совмещенного с информатикой профиля в условиях республики Казахстан. Первый параграф данной главы посвящен анализу общих тенденций формирования учебного предмета информатика на современном этапе в республике Казахстан.
Во втором параграфе данной главе рассмотрены проблемы формирования методической системы подготовки по информатике
специалиста совмещенного с информатикой профиля в республике Казахстан. Описан процесс построения модели специалиста.
Во второй главе диссертации рассматриваются вопросы построения содержания системы курсов по информатике и информационным технологиям.
В первом параграфе обосновываются принципы отбора содержания обучения и их применение к проектированию содержания подготовки по информатике. Подготовка специалистов двойной компетенции определяет необходимость специфических подходов к отбору содержания образования и его структурированию, обусловленных наличием разнородных областей их профессиональной деятельности.
В этой связи в диссертации рассматриваются принципы отбора содержания обучения информатике, с учетом которых производится отбор содержания соответствующих учебных курсов.
Второй параграф посвящен совершенствованию фундамента-лизации содержания базовой части курса информатики.
В третьей главе диссертации рассмотрено содержание вариативной части обучения информатике. Она содержит три параграфа.
В первом параграфе данной главы рассмотрена классификация информационных моделей. Отмечается, что существует три типа моделей: динамические, классификационные, логико - лингвистические. Первые два характерны для работ в естественных науках. Второй и третий тип моделей характерен для гуманитарных приложений.
Второй параграф посвящен построению интегрированного курса по основам информационного моделирования. В этом курсе в основном рассматриваются задачи характерные для естественных наук.
Третий параграф посвящен формированию содержания интегрированного курса по информационному моделированию в гуманитарных предметах, имеющих национальное содержание.
Четвертая глава посвящена разработке методики проведения занятий.
В первом параграфе этой главы рассматриваются методы обучения.
Во втором параграфе данной главы рассмотрены формы и средства обучения студентов.
В пятой главе диссертации рассмотрены языковые особенности построения учебного процесса по информатике в университетах республики Казахстан. В первом параграфе рассмотрены вопросы формирования понятийной базы учебного предмета информатика. Эта задача особо актуальна для Казахстана.
Во втором параграфе описана проблема разработки учебного программного обеспечения на казахском языке.
В заключении подведен итог исследований. Основные результаты работы отражены в 54 публикациях автора по теме диссертации (приведены в списке литературы).
Анализ содержания обучения и состояние преподавания информатики в республики Казахстан
Ядром массовой информатизации сферы образования в Республике Казахстан, начавшейся в 1985 году оказались средние общеобразовательные школы. В них, как и во всех школах бывшего СССР был введен обязательный предмет "Основы информатики и вычислительной техники".
На первом этапе основным содержанием курса информатики были алгоритмы и средства их записи, элементы языка программирования, основы ЭВМ. Детальный ретроспективный анализ этого периода содержится, например, в статье В.М. Монахова, А.А. Кузнецова, СИ. Шварцбурда [Монахов, 1985], в книге Н.В. Апатовой [1993] и др.
На этом этапе содержание курса информатики во многом определяется содержанием понятия "компьютерная грамотность".
Термин "компьютерная грамотность" получил широкое распространение с середины 70-х годов, когда возможности микропроцессорной техники создали объективные условия для самого широкого применения электронных вычислительных машин, и стала очевидной необходимость специальной подготовки к использованию ЭВМ в различных областях человеческой деятельности. Революционные открытия в микроэлектронике резко изменили положение дел. Появился персональный компьютер возможности, которого оказались столь велики, что сразу возникла идея использовать его в образовании. Весьма полное представление об этом дает статья В.М. Монахова, А.А. Кузнецова, Д.О. Смекалина [Монахов, 1985].
Содержание понятия компьютерной грамотности значительно варьируется. В частности, одной из наиболее продвинутых концепций компьютерной грамотности, является концепция, принятая в школах Великобритании. Ее основное содержание заключается в следующем:
а) понимание, что такое вычислительная система;
б) использование словаря компьютерных терминов;
в) умение работать с ЭВМ в необходимых ситуациях;
г) понимание, что такое программа и почему она работает;
д) знание применения вычислительной техники в промышленности, экономике и других областях;
е) знание современных способов обработки информации, социальных аспектов применения компьютеров.
Сходную точку зрения высказывают американские авторы Д.С. Ионсон, Р.С. Андерсон, Т.П. Хансен, Д.Л. Классен: "Каждый учащийся должен иметь представление о возможностях и ограничениях компьютеров путем применения его в различных приложениях... образование должно подчеркивать преимущество компьютера для решения междисциплинарных проблем и как инструментального средства".
Этот подход и был принят, как уже говорилось, в первом советском курсе основ информатики и вычислительной техники. Характерной особенностью этого курса являлся, подчеркнуто "пользовательский" характер. Его основная задача состояла в том, чтобы научить школьников основным приемам общения с ЭВМ и решению простейших задач с использованием языка программирования. В случае безмашинного варианта центр тяжести переносился на изучение алгоритмов как основы языка программирования и средств их записи. В пробном учебном пособии таким средством был предложенный А.П. Ершовым алгоритмический язык. Несмотря на то, что с момента написания этого учебного пособия содержание обучения информатике претерпело существенные изменения, в школы и вузы Республики Казахстан по-прежнему придерживаются ориентации на изучение язы ков программирования, алгоритмов и программных средств общего назначения (Windows, Word и др.).
Тем не менее, за прошедшее время, достигнуты и определенные успехи. Существенно повысился уровень информатизации педвузов республики. Школа и педвузы в области компьютеризации претерпели за эти годы целый ряд позитивных изменений, которые хотя и не отвечают в полной мере требованиям времени, но показывают, что процесс не стоит на месте. Коротко проанализируем вопросы технического обеспечения, обеспеченности учебниками, педагогическими программными средствами. До настоящего времени благодаря бывшему "Центру" русскоязычные школы имеют их в нескольких вариантах, характер этих учебных курсов достаточно подробно изложен в предыдущем разделе настоящей работы. Однако казахские школы не располагают такими возможностями. В распоряжении учителя и учеников есть только два учебника переведенные на казахский язык: [Би-дайбеков, 1986,1987, Абдиев, Оспанов,1991]; учебное пособие под редакцией Ершова А.П. и Монахова В.М.; учебное пособие Кушниренко А.Г.. Для обоих вариантов курса отсутствуют необходимые педагогические программные средства на казахском языке, за исключением отдельных программ, разработанных кафедрой информатики и прикладной математики АГУ им. Абая. Здесь созданы и локализованы на казахский язык: Е - практикум, ПРОЛОГ-Д, ПРОЛОГ-Б [Бидайбе-ковД990,1991] ЯЗЫКОВАЯ СРЕДА [Бидайбеков, Гриншкун, 1993, 1995], ИЕРАРХИЯ [Бидайбеков, Гриншкун, 1993, 1995, Гриншкун, 1996], пакеты ППС по поддержке курсов "методики преподавания информатики" [Бидайбеков, Абдиев, 1995], и рядом других педагогических вузов и учреждений народного образования (например, следует особо отметить работы С. Кариева, [Кариев, 1994, 1997] в Кызылор-динском педагогическом университете). Особое значение для станов ления курса информатики имеет обеспечение вычислительной техникой. Однако здесь тоже появляется ряд проблем. Техника, которой оснащены школы республики, как правило, устаревших моделей, школьные компьютеры оказываются несовместимы на программном и аппаратном уровнях. Лишь незначительная часть компьютеров является совместимыми с компьютерами типа IBM - PC. Вместе с тем оснащение вычислительной техникой не является решением всех проблем.
Общие принципы построения содержания обучения
В основе отбора содержания обучения лежат определенные принципы, которые используются в настоящей работе.
Принципы отбора содержания обучения.
При отборе содержания подготовки специалистов по информатике совмещенной квалификации будут основаны на следующих методических принципах, перечисленных ниже.
1. Принцип соответствия целям обучения.
Цели обучения определяют содержание обучения. Однако, это соотношение неоднозначно. Одни и те же цели могут быть достигнуты при помощи различного содержания.
2. Принцип учета предмета и содержания информатики как научной дисциплины.
По мнению [Ершова, 1987, с.14], основные научные направления информатики образуют такие дисциплины, как: алгоритмика, программирование, теория вычислительного эксперимента, теоретические основы вычислительной техники, статистическая теория информации, искусственный интеллект и информология. В работе [Бургин, 1987] среди предметных областей информатики выделяет теорию алгоритмов и алгебру логики, теорию информации, численные методы, языки программирования, теорию структур данных, теорию баз данных, программное обеспечение вычислительных систем, аппаратные средства вычислительных систем, моделирования, интерактивные системы, обучающие системы, искусственный интеллект.
В работе [Nijholt, 1988] перечисляет области, относящиеся к фундаментальным направлениям Computer Science: теория вычислимости, теория сложности алгоритмов, теория автоматов, теория формальных языков и грамматик, теория семантик, применение математики в фундаментальных вопросах (построение юмпилято-ров, построение баз данных, параллельных процессов, искусственного интеллекта, гфоекгирования СБИС).
В отчетах американских экспертов [Denning, 1988,1989] приводится полное описание содержания дисциплины Computing в виде матрицы 10x3. По строкам матрицы располагаются предметы, которые включает в себя данная дисциплина: алгоритмы и структуры данных; язык программирования; архитектура; численные и символьные вычисления; операционные системы; методология и инженерия программного обеспечения; базы данных и поиск информации; искусственный интеллект и автоматизация; взаимодействие "человек - компьютер"; социальные, этические и гфофессиональные проблемы информатики. В столбцах этой матрицы указьшаются формы представления каждого предмета: теория, абстракция (моделирование) и проектирование.
Профессиональную компетентность (квалификацию) специалистов по информатике и одной из совмещенных специальностей определяет фундаментальная подготовка в области информатики и информационных технологий и профессиональная, направленная на нее вторая компонента. Исходя из принятой модели специалиста двойной компетенции и структуры его профессиональной характеристики, в диссертационном исследовании предложено подготовку по информатике разделить на инвариантную (общую для всех возможных квалификаций) и вариативную (профессионально ориентированную) части. При этом сформулированы основные направления совершенствования содержания подготовки по информатике применительно к каждой из выделенных частей.
а) Усиление фундаментальной компоненты в инвариантной части подготовки;
б) Усиление интеграции с содержанием подготовки по второй квалификации в вариативной части подготовки по информатике.
Очевидно, учебные планы подготовки специалиста по информатике должны строится с учетом предмета шфсрмагаки кж научной дисциплины. Однако, проблему соотношения учебного предмета и отрасли научюго знания нельзя гяшитьпрскя реложением научных знаний в форму, дсклуїінуюобучаемьш. Вместе с тем, например, в США материал учебных курсов для университетов охватывает практически всю предметную область Computer Science. [Швецкий, 1994]. В диссертации рассмотрен ряд по-ложений, обедаечиваюших возможность реализации дашсгопршшипа
Принцип дидактической изоморфности [Мордкович, 1986].
В соответствии с этим положением основные структурные элементы и смысловые единицы переходят в учебную дисциплину переосмысленными в дидактическом плане. При этом необходимо по возможности сохранить основные элементы теории создать условия для раскрытия природы этих элементов и характера связи между ними. Поэтому конструирование учебной программы предполагает не только опору на объективное содержание науки, но и четкое представление о строении науки как системы теорий, и о строении теории как определенной системы знаний.
Принцип единства содержания обучения [Хамов, 1993] Данное положение выражает необходимость объединения в содержании обучения отдельных учебных предметов между собой в целях соз дания в итоге обучения в сознании будущего специалиста целостной научной картины, служащей научной основой его последующей профессиональной деятельности. Реализация этого положения будет содействовать преодолению негативной тенденции "поэлементной" подготовки специалиста.
Принцип перспективности [Хамов, 1993].
В содержание обучения следует включать не только те разделы информатики, которые важны сейчас, но и те, относительно которых есть основания думать, что они будут развиваться в ближайшем будущем или будут основой будущих разделов науки. Реализация этого положения позволит развивать мьгагление будущего специалиста так, чтобы он впоследствии сам мог осваивать новые разделы информатики, даже если он их сейчас и не изучает.
Информационные модели как основа интеграции
Изучение моделирования рассматриваются как часть общей системы подготовки специалистов в области информатики. В процессе анализа и синтеза содержания курсов моделирования были использованы работы С.А. Бешенкова, В.К, Белошапки и А.С. Лесневского, Т.Е. Захаровой [Белошапка 1987, 1988, 1992, 1992; Бешенков 1991, 1993, 1993, 1993; Белошапка, Лесневский, 1989, 1993; Захарова, 1997], посвященные роли информатики в системе научных дисциплин и ее значении для образования человека. Курс ориентирован на формирование у обучаемых общего подхода к анализу различных явлений и процессов действительности на основе возможности их описания формально - знаковыми средствами. По мнению работы [Бешенков, 1994], понятия "информатика" и "информация" появились как следствия общей тенденции в развитии человеческой мысли, называемой "формализацией". Вопрос о предмете информатики и смысле понятия информации рассматривается в более общем контексте развития формализма как ведущей тенденции в формировании современной научной картины мира. Основные идеи формализации, по его мнению, сводятся к следующим:
"- явное разделение содержательного и знакового аспектов изучаемого объекта;
- возможность формального преобразования знаков и знаковых систем;
- множественность интерпретаций знаков и знаковых систем".
Несмотря на все различие профессиональных традиций, используемых в процессе формализации знаний и интерпретации данных, многолетний опыт развития науки позволяет выделить основные способы формализации знаний, повторяющиеся в самых разных сферах человеческого познания и деятельности. Среди них надо отметить структурирование, особенностью которого является вычленение дискретных объектов, расчленение объектов на части, отождествление подобных частей у разных объектов, установление сходств и различий между объектами и их частями, расчленение процессов на последовательности стадий и отношений причинного типа и т. п. [Зубко, 1991]. При рассмотрений общих идей формализации основной акцент делается на таких вопросах как: формально-знаковый характер информации; понятие знака; компьютер как средство представления и преобразования знаковых конструкций; основные конструкции языка описания формальных моделей и их реализация посредством компьютера (постановка задачи и изучение объекта - моделиро-вание - алгоритмизация - программирование - результат - анализ результата). Под знаком понимается некоторый объект, выступающий в процессе познания и общения в качестве представителя другого объекта и используемый для получения, хранения, преобразования и передачи сообщений (информации, знаний). Совокупность знаков, подчиненных правилам их сочетания для замещения более сложной области, стороны деятельности или представлений о ней называют знаковой системой. Формирование представлений об общих идеях формализма у студентов, специализирующихся в области информатики способствует выработке у них широкого, универсального взгляда на всю совокупность изучаемых явлений, созданию единой научной картины мира. Необходимость овладения обучаемыми основами этих методов как с точки зрения формирования у них научного мировоззрения, так и с точки зрения развития учебных умений, активизации познавательной деятельности и т.д. отмечается целым рядом авторов [Бабанский, 1977; Белошапка, Лесневский, 1987; Бешен-ков, 1994; Дринь, 1993; Захарова, 1997; Зубко,1991; Кузнецов, 1994]. В научной литературе большое внимание уделяется роли метода моделирования, как общенаучного метода. [Глинский и соавторы, 1965, Морозов, 1965 и другие]. В различных литературных источниках анализируется сущность метода моделирования. В них рассматриваются понятия "модель", "моделирование".
Информатика оперирует со знаковыми, формальными моделями. С ее развитием как научной дисциплины метод формального, знакового, или информационного моделирования стал получать еще более широкое распространение. Метод информационного моделирования эффективно применяется при решении различных задач, таких как моделирование урбанистических, экологических и некоторых других видов систем. В связи с этим, при подготовке студентов необходимо учитывать важность овладения ими основными знаниями, умениями разработки и исследования моделей изучаемых явлений. Информатика, выражая общие идеи формализации, пронизывает содержание многих других предметов и, следовательно, становится дисциплиной обобщающего, методологического плана. В основе типологии моделей, используемых в информатике, находится позиция В.К. Белошапки и А.С. Лесневского. Она состоит в том, что "любая познавательная деятельность может быть квалифицирована с помощью одной из трех операций: узнавание (опознание, идентификация) объекта, изучение способности объекта к изменению, изучение инвариантной структуры объекта" и необходимость в связи с этим выделения трех типов моделей: классификационные, динамические, логико-лингвистические. Вопросы методики обучения классификационным моделям рассмотрены в работах В.К. Белошапки, И. И. Зубко и Б.М. Дриня. Среди задач на классификацию В.К. Белошапка и А.С. Лесневский выделяют три типа задач: на распознавание принадлежности объекта данному классу; на определение принадлежности объекта одному из известных классов; на систематизацию понятий. Причем при построении классификации можно выделять разные стороны исследуемого объекта, например, такие как: состав, структура, количественные характеристики, условия и причины возникновения, этапы развития.
