FORMING THE BACHELOR’S RESEARCH SKILLS IN THE COURSEWORK DEVELOPMENT

Full Text

Бакалавры - будущие учителя информатики должны знать современный уровень развития проектной деятельности, осуществляемой средствами компьютерного моделирования, уметь использовать прикладные программные средства учебного назначения для решения своих профессиональных задач. Самостоятельное усваивание новых знаний, формирование компетентности включает организацию проектной деятельности. Теоретический анализ педагогической и научно-методической литературы показывает, что научно-педагогический и методический потенциал учебных телекоммуникационных проектов задействован далеко не полностью. Курсовые проекты - это направление, которое формирует исследовательские навыки будущих педагогов по информатике. Применение современных информационных технологий при выполнении курсового проекта требует от бакалавра проявления самостоятельности в овладении знаниями по проблеме, разработке математической модели, ее имитации средствами прикладных пакетов, разработке программы на языке Pascal ABC и внесении корректировки в творческий процесс [2]. Проектная деятельность является связующим звеном между теорией и практикой в педагогическом образовании. Для того чтобы получить статистическую надежность выполнения курсового проекта, которая будет достаточной для обоснования управленческих решений, требуется многократное повторение имитационных тестов. Имитирование - настолько сложный процесс, что любая попытка осуществления имитирования вручную при разумных затратах времени скорее всего потерпит неудачу. Поэтому имитационное моделирование обычно реализуется с помощью компьютерных программ, что представляет собой весьма дорогостоящий способ исследования больших систем [4]. Новые способы деятельности превращаются в средства решения профессиональной практической задачи. Важнейшими качествами бакалавра, позволяющими выполнять педагогическую деятельность, владеть методами декомпозиции систем и объектов, анализа и синтеза различных систем в процессе моделирования профессиональных проектов, являются: - профессиональная мобильность: бакалавр должен уметь даже в первоначально незнакомой области исследовать и выявлять наиболее существенные условия, необходимые для реализации курсового проекта; - способность к экспертизе и компетентному консультированию в любом секторе общественной жизни: педагогике, экономике, социальной сфере, искусстве; - способность воплощать на практике творческие фантазии, стремление вырабатывать свой исследовательский стиль, совершенствовать ораторское искусство, овладевать навыками публичного выступления; - владение культурой общения, высокая эмоциональная устойчивость в проблемных, напряженных ситуациях межличностного общения, умение создавать доверительные, прочные отношения, владение мастерством психологического влияния. Наиболее удобным и оправданным является использование унифицированного процесса разработки курсовых проектов, а для дальнейшего сопровождения - спирального процесса. Унифицированный процесс содержит следующие основные стадии: начало, проектирование, конструирование, переход. Начальные итерации содержат проектирование и реализацию. Итерации проектирования затрагивают в основном анализ требований и проектирование. Итерации конструирования включают в себя проектирование и реализацию, а итерации перехода - реализацию и тестирование (рис. 1). Рис. 1. Унифицированный процесс разработки курсового проекта В случае спирального процесса последовательность «анализ - проектирование - реализация - тестирование» выполняется несколько раз (рис. 2). Основная цель использования спирального процесса в курсовом проекте - оценка рисков, основанных на применении новейших объектно-ориентированных визуальных инструментальных средств имитационного моделирования. Программные средства позволяют выявить варианты возможных последствий педагогической деятельности в рисковых ситуациях и избежать тем самым нежелательных финансовых потерь. Межпредметные знания и творческие умения в решении профессиональных задач, умение моде-лировать и прогнозировать протекание действительных процессов определяют знаниевый компонент. Опыт математического моделирования характеризует деятельностный компонент. Мотивационной компонент включает развитие профессионального мышления при математическом и имитационном моделировании изучаемых явлений и процессов. Отношение к профессиональной деятельности как творческому процессу мышления будущих педагогов по информатике характеризует исследовательский компонент. Рис. 2. Спиральный процесс разработки курсового проекта Исследовательские навыки бакалавра формируются в основном в процессе проектной деятельности. В результате изучения дисциплины «Математическое и имитационное моделирование» у бакалавров профиля «Информатика» должны быть развиты задатки и сформированы лишь основы исследовательских навыков в виде формирования профессиональных компетенций, продуктивного опыта педагогической деятельности. Другими словами, деятельностно-важные качества - это каркас, скелет будущей профессиональной культуры педагога по информатике [1]. Проведенный анализ деятельности будущих педагогов по информатике позволяет спроектировать модель готовности бакалавров к формированию исследовательских навыков. Готовность к формированию исследовательских навыков педагога есть свойство личности, состоящее из знаниевого, деятельностного, мотивационного и исследовательского компонентов. В ней установлена связь компонентов профессиональных компетенций и деятельностно-важных качеств личности будущего педагога. Модель предметной информационно-образовательной среды проектной деятельности представляет собой педагогическую систему, аккумулирующую наряду с методическими, организационными и программно-техническими ресурсами интеллектуальный и культурно-информационный ресурсы, содержательный и деятельностный компоненты обучения. Она формируется на основе принципов системности, нелинейности, универсальности, открытости, масштабности, коммуникативности и становится условием развивающего обучения бакалавров. Применение прикладных пакетов в среде Spider Project и языка программирования Turbo Pascal для выполнения математических расчетов при изучении дисциплины «Математическое и имитационное моделирование» помогает принимать решения и выполнять проекты быстрее, качественнее, иметь самую полную и разнообразную информацию о реализуемых проектах [3]. Диаграммы Гантта, графики и гистограммы, сетевые и организационные диаграммы, поточная диаграмма, всевозможные таблицы позволяют не только анализировать курсовой проект с разных сторон, но и качественно представлять любую информацию о проекте (рис. 3). Рис. 3. График Гантта ресурсов в среде Spider Project Внедрение прикладных пакетов в учебный процесс формирует исследовательские навыки бакалавров при моделировании педагогических проектов, повышает заинтересованность в изучении дисциплины и, как следствие, качество подготовки. Аналитическое проектирование включает в себя разработку математической модели создаваемого технического объекта и дальнейшее исследование его с помощью модели. При разработке имитационной модели создается алгоритм - программа, написанная на языках программирования PascalABC, JAVA. После запуска программы должны быть получены результаты, которые реализуются при имитационном моделировании [2]. При реализации курсового проекта используются системы компьютерной математики, например Maple, Mathematica, Mathcad, MATLAB и другие. Эти системы позволяют создавать модели как простых, так и сложных процессов и устройств и достаточно легко менять параметры моделей в ходе моделирования. Системы массового обслуживания широко используются в военной отрасли, например в разведке. Реализация задачи в пакете Maple дает наглядное представление о постановке и моделировании реальной проблемы. Полученные результаты могут быть в дальнейшем использованы для оптимизации работы в военной сфере. После запуска программы должны быть получены результаты, которые реализуются при имитационном моделировании с использованием пакета Maple (рис. 4). > > > > > > > Рис. 4. Фрагмент реализации имитационной модели программы в Maple При выполнении курсового проекта по реализации эффективной работы библиотек, в том числе и в Самарской области, получены результаты применения построенной математической модели, демонстрирующие стимулирование читательской активности не только у младших школьников, но и у старших. Проведен анализ разработанной имитационной модели развития в сфере услуг библиотечного фонда на языке программирования Turbo Pascal. Сравниваются результаты расчета задачи системы массового обслуживания для работы библиотечного фонда при разработке и запуске программы на языке Pascal ABC.NET (рис. 5). Курсовой проект по построению имитационно-математической модели расчета рисков конкурирующих фирм прикладными средствами включает следующие основные этапы: - проведение анализа теоретических предпосылок к проблемам имитацион-но-математической модели расчета рисков; - формулировка задачи построения имитационно-математической модели расчета рисков конкурирующих фирм; - разработка и реализация программы, имитирующей работу имитационно-математической модели расчета рисков конкурирующих фирм; - анализ результатов работы программы, написанной на языке JAVA (рис. 6). Рис. 5. Реализация курсового проекта по реализации эффективной работы библиотек на языке Pascal Рис. 6. Проверка программы расчета рисков конкурирующих фирм на языке JAVA Курсовой проект оформляется в виде научно-исследовательской работы и презентационного материала с использованием формы меню автозапуска. При нажатии кнопки «Курсовая» отрывается текстовый файл исследовательской работы в редакторе Word. Кнопкой «Презентация» загружается презентация для защиты курсового проекта. Кнопка «Расчеты в Excel» запускает файл Microsoft Excel с расчетами, выполненными при помощи надстройки Queue Mods 10; кнопка «Программа» запускает программу, написанную на языке программирования Turbo Pascal и имитирующую работу курсового проекта. Программа позволяет ввести входные данные и выводить результаты после ввода начальных данных. Мультимедийное представление предназначено для придания курсовому проекту оригинальности, то есть визуально курсовой проект выглядит красиво, удобно. По нажатии кнопок выводятся текстовый файл курсового проекта, презентация для защиты курсового проекта, расчеты в Excel, запускается программа на Turbo Pascal, имитирующая работу проекта. Имитационное моделирование позволяет без материального эксперимента спрогнозировать поведение системы и получить разнообразные варианты как исходных, так и результирующих данных. На первом этапе строится математическая модель исследуемого объекта, отражающая важнейшие свойства, законы, связи. Второй этап связан с выбором вычислительного алгоритма. На третьем этапе создается программное обеспечение для реализации модели и алгоритма с применением информационно-коммуникационных технологий. На каждом этапе курсового проектирования «воздействие - создание модели - моделирующий алгоритм - эксперимент-программа» у бакалавров развиваются исследовательские навыки, необходимые в профессиональной среде. Мультимедийное представление курсового проекта повышает качество восприятия курсового проекта и облегчает работу с его результатами.

About the authors

Svetlana G. Afanasyeva

Samara State Academy of Social Sciences and Humanities

References

Supplementary files