- •Фокин Роман Романович метамодель обучения информатике в высшей школе
- •13.00.02 - Теория и методика обучения информатике
- •Список аббревиатур и сокращений
- •О г л а в л е н и е
- •Глава 1 диссертации посвящена решению задачи 1, глава 2 - задач 2 и 3, глава 3 - задач 4 и 5, глава 4 - задачи 6.
- •Метамодель обучения информатике в высшей школе как теоретико-методологическая основа дидактического исследования
- •Общенаучные основания метамоделирования в структуре современного научного знания
- •Особенности методологии современной информатики в условиях информатизации общества и образования
- •Современные проблемы обучения информатике в высшей школе и пути их решения
- •Выводы по главе 1
- •Разработка стратифицированной метамодели обучения информатике в высшей школе и содержания ее верхних уровней
- •Структура четырех уровней разрабатываемой метамодели и ее метауровень (уровень 1)
- •Целевой уровень (уровень 2) разрабатываемой метамодели и структура его главных профилей
- •Теоретические основы разработки открытой спецификации 2.1.1 (Общее описание системы фундаментальных целей обучения информатике в высшей школе)
- •Теоретические основы разработки открытой спецификации 2.1.2 (Общее описание системы целей обучения фундаментальным теориям информатики в высшей школе)
- •Теоретические основы разработки открытой спецификации 2.2.1 (Общее описание системы целей обучения по эвм в высшей школе)
- •Теоретические основы разработки открытой спецификации 2.3.1 (Общее описание системы целей обучения тс эвм в высшей школе)
- •Выводы по главе 2
- •Разработка содержания нижних уровней метамодели обучения информатике в высшей школе
- •Содержательный уровень (уровень 3) разрабатываемой метамодели и структура его главных профилей
- •Теоретические основы разработки открытой спецификации 3.1.1 (Общее описание фундаментальных принципов отбора содержания обучения информатике в высшей школе)
- •Теоретические основы разработки открытой спецификации 3.1.2 (Общее описание содержания обучения фундаментальным теориям информатики в высшей школе)
- •Теоретические основы разработки открытой спецификации 3.2.1 (Общее описание содержания обучения по эвм в высшей школе)
- •Теоретические основы разработки открытой спецификации 3.3.1 (Общее описание содержания обучения тс эвм в высшей школе)
- •Процессуальный уровень (уровень 4) разрабатываемой метамодели и структура его главных профилей
- •Теоретические основы разработки открытой спецификации 4.1.1 (Общее описание фундаментальных принципов процессуальной стороны обучения информатике в высшей школе)
- •Теоретические основы разработки открытой спецификации 4.1.2 (Общее процессуальное описание обучения фундаментальным теориям информатики в высшей школе)
- •Теоретические основы разработки открытой спецификации 4.2.1 (Общее процессуальное описание обучения по эвм в высшей школе)
- •Теоретические основы разработки открытой спецификации 4.3.1 (Общее процессуальное описание обучения тс эвм в высшей школе)
- •Выводы по главе 3
- •Совершенствование обучения информатике в высшей школе посредством применения метамодели
- •Разработка учебных курсов по информатике для различных специальностей.
- •Раздел 1. Общие сведения о технологиях разработки по.
- •Раздел 1. Основы фундаментальных теорий информатики (brainware).
- •Тема 3.8. Мультимедийные оболочки.
- •Тема 3.9. Компьютерные сети.
- •Тема 3.10. Другие средства ппо.
- •Тема 3.11. Системы программирования.
- •Тема 3.12. Сценарное программирование.
- •Педагогический эксперимент по оценке эффективности метамодели и его результаты
- •Выводы по главе 4
- •З а к л ю ч е н и е
- •Список использованной литературы
- •Приложение 1 Результативность и полезность обучения информатике и математике
- •Приложение 3 Информатика в высшей школе глазами обучаемых
- •Приложение 4 Интуитивный и мыслительный психологические типы среди студентов различных специальностей
- •Приложение 5 Тематические планы разработанных на основе метамодели обучения информатике в высшей школе учебных курсов
Теоретические основы разработки открытой спецификации 3.1.2 (Общее описание содержания обучения фундаментальным теориям информатики в высшей школе)
Настоящая открытая спецификация 3.1.2 (Общее описание содержания обучения фундаментальным теориям информатики в высшей школе) служит для разработки и совершенствования моделей (учебных пособий, планов, программ, стандартов, технологий, форм, средств, методов, приемов и т.п.), открытых спецификаций, профилей по тематике обучения фундаментальным теориям информатики (brainware) в высшей школе. Спецификация предназначена для описания содержания обучения, т.е. для описания как наиболее важных тем, так и принципов отбора содержания для изученияbrainware. Данная спецификация создана на основе системы целей, описанных в спецификации 2.1.2 (общее описание системы целей обучения фундаментальным теориям информатики в высшей школе) и в других спецификациях уровня 2 (целевого), она также удовлетворяет всем положениям спецификации 3.1.1 (общее описание фундаментальных принципов отбора содержания обучения информатике в высшей школе).
В частности данная спецификация должна затронуть общий и профессиональный блоки содержания обучения фундаментальным теориям информатики (brainware) в высшей школе. Данная спецификация должна быть инвариантна по отношению к конкретным специальностям, поскольку она является общей. Следовательно, основное внимание в ней должно быть уделено общему блоку содержания. Более подробному описанию профессиональных блоков содержания должны быть посвящены отдельные спецификации для конкретных специальностей ГОС ВПО или для конкретных групп этих специальностей.
Фундаментальные математические теории информатики включают в себя такие дисциплины как дискретная математика (математическая логика, формальные грамматики и языки, теория алгоритмов, теория автоматов, теория графов, теория кодирования и т.п.), математическое моделирование, линейная алгебра, численные методы, теория вероятностей, математическая статистика, теория случайных процессов, исследование операций и другие дисциплины. Можно также говорить о фундаментальных физических теориях информатики (электричество, электроника и т.п.), социально-психологических, юридических и других аспектах информатики, которые также можно отнести к brainware. Благодаря этим теориям информатика пользуется методологией других наук.
К brainwareследует отнести и ряд теорий, базирующихся на собственной методологии современной информатики. Среди этих теорийSoftwareEngeneering[47, 62, 338, 345, 348, 360, 368] (системный анализ и проектирование ПО),InformationEngeneering[100, 148, 245] (общая теория баз данных), объектно-ориентированная методология [178, 365], теория открытых систем, системная интеграция и другие теории.
Специальности группы 1 (см. стр. 134) согласно ГОС ВПО имеют высокий уровень общего естественно-научного (математического, физического и т.п.) образования. А содержание фундаментальных математических и физических теорий информатики является его составной частью. Социально-психологические, юридические и другие аспекты brainware, как правило, входят в содержание общего курса информатики. Обычно он имеет название "Информатика" или "Компьютерные науки" и входит в общекультурный или в цикл общих естественно-научных дисциплин. Если такого общего курса информатики нет, то, как уже отмечалось выше, в результате такого несистемного подхода мы можем получить неполноценного специалиста.
Для специальностей группы 2 основы фундаментальных теорий информатики, основанных на методологии других наук, присутствуют в аналогичном общем курсе информатики, он может называться "Информатика", "Математика и информатика" и т.п. Для специальностей группы 3 могут иметь место соответствующие факультативы.
Что касается содержания фундаментальных теорий, основанных на собственной методологии информатики, то тут все сложнее. SoftwareEngeneeringиInformationEngeneering(включающие проектирование сверху вниз, структурное программирование, общую теорию БД - классические дисциплины по разработке ПО ЭВМ) представлены в ГОС ВПО для специальностей, где предусмотрено изучение программирования. Это специальности группы 1 и в основном технические специальности группы 2.
А фундаментальные теории, основанные на методологии современной информатики (открытые системы, объектно-ориентированный подход, системная интеграция) представлены в ГОС ВПО очень слабо для группы 1 и совсем никак - для групп 2 и 3. Хотя область применения именно этих теорий не ограничивается разработкой ПО ЭВМ, она значительно шире. Таково существующее положение. А теперь рассмотрим вопрос о том, что целессообразно было бы иметь.
СМИ-Л СМИ-Д
Рисунок3.18. Мнение обучаемых (СМИ-Л-в ЛГОУ, СМИ-Д-в др. вузах) о необходимом проценте учебного материала поbrainware, ориентированного на современную методологию информатики по годам с 1997 по 1999 и общие данные за этот период (на вертикальной и горизонтальной осях соответственно)
Рисунок 3 .18 построен на основании данных нашего педагогического эксперимента (Таблица 2 .6, Таблица 2 .7, Приложение 3). Он показывает результаты опроса мнения обучаемых в ЛГОУ (СМИ-Л) и в некоторых других вузах (СМИ-Д) о проценте материала по современной методологии информатики при обучении brainware. В обоих случаях показатели по годам растут. В ЛГОУ (на нашей экспериментальной площадке) эта тенденция выражена ярче, т.к. она является результатом обучения современной методологии информатики, т.е. она сознательная.
Общий блок содержания информатики относительно фундаментальных теорий главным образом преследует цели обеспечения целесообразной степени автономности специалиста и преемственности в работе при смене ПО и ТС ЭВМ (см. спецификации 2.1.2, 2.2.1, 2.3.1). Что касается фундаментальных теорий информатики, основанных на методологии других наук, а также SoftwareEngeneeringиInformationEngeneering, то основы этих теорий изучаются в средней школе. Применением, например, дидактического аналога системной интеграции (см. спецификацию 3.1.1), для общего блока содержания информатики в ВПО следует выделить необходимый минимум из этих теорий. Значительно большее внимание следует уделить открытым системам, объектно-ориентированному подходу, системной интеграции.
Профессиональный блок содержания информатики относительно фундаментальных теорий преследует различные цели для специалистов группы 1 и групп 2 и 3.
Для специалистов группы 1 - это обеспечение развития информатики (brainware,software,hardware). Это вызывает необходимость изучения всех указанных выше теорий в большом объеме и, как правило, в виде отдельных дисциплин.
Для специалистов групп 2 и 3 - это знания, умения и навыки для работы с профессиональной информацией. Это вызывает необходимость изучения фундаментальных теорий или педагогической, или медицинской, или правовой информатики и т.п. (особенностей информационного подхода к данной профессиональной информации).