Об алгоритмической подготовке студентов направления бизнес-информатика

2016, том 18 [3]

—--—

УДК 004:005.1

ОБ АЛГОРИТМИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКЕ СТУДЕНТОВ НАПРАВЛЕНИЯ БИЗНЕС-ИНФОРМАТИКА

12 3

Т.П. Пушкарева ', В.В. Калитина

1ФГАОУ «Сибирский федеральный университет» 660041 Красноярск Россия 2

ФГБОУ ВО «Красноярский государственный педагогический университет им. В.П. Астафьева» 660049 Красноярск, Россия

3ФГБОУ «Красноярский государственный аграрный университет» 660049 Красноярск, Россия

Аннотация. Решение профессиональных задач в области бизнес-информатики связано с построением различных алгоритмов, их анализом, оценкой и выбором наиболее эффективных вариантов решения. Это обусловливает необходимость формирования компетенций бакалавров, обучающихся по направлению «бизнес-информатика», в области алгоритмизации и программирования. В данной статье вводится понятие программно-алгоритмической компетентности, обосновывается необходимость ее формирования. На основе трехуровневой модели развития алгоритмического мышления построена модель формирования программно-алгоритмической компетентности при обучении студентов алгоритмизации и программированию, описываются методы и средства ее формирования, а также диагностика уровней ее сформированности.

Ключевые слова: алгоритмизация, программирование, программно-алгоритмическая компетентность, бизнес-информатика.

Переход к рыночной экономике обусловил необходимость не столько в специалистах информационных технологий (ИТ-специалистах), сколько в высоких профессионалах на стыке управленческих, экономических и информационных задач.

Гармоничное сочетание информационных технологий и экономики заключает в себе обучение по направлению «бизнес-ин-

форматика», являющееся относительно новым для образовательной системы России. Поэтому вопрос о качестве профессиональной подготовки бакалавров по направлению «бизнес-информатика» является сегодня одним из актуальных.

Разработка и реализация программных моделей различных информационных процессов и систем, связанных с функциониро-

—--—

~ 37 ~

Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций

—--—

ванием объектов профессиональной деятельности, современному специалисту в области бизнес-информатики возможны лишь при достаточно высоком уровне развития когнитивных способностей, в частности алгоритмического стиля мышления (АСМ).

Поэтому одной из основных задач при обучении алгоритмизации и программированию студентов направления бизнес-информатика видится развитие их АСМ. Анализ литературных источников и применение основных положений и принципов информационного подхода к обучению позволили сделать вывод о том, что данная задача может быть решена, если обучение алгоритмизации и программированию будет нацелено на формирование программно-алгоритмической компетентности.

Под программно-алгоритмической компетентностью, отражающей качество подготовки студентов в области алгоритмизации

и программирования, понимается интегральное свойство личности,

— характеризующееся определенным уровнем развития АСМ;

— проявляющееся в разнообразных формах программно-алгоритмической деятельности,

— включающее знания в области алгоритмизации и программирования; умения разрабатывать и отлаживать эффективные алгоритмы и программы с использованием современных технологий программирования; владение методами разработки программных комплексов для решения задач бизнеса [1].

На основе информационной модели мышления [2] выявлена структурная особенность АСМ: он содержит три составляющие — чувственную, модельную и понятийную. Это обусловило построение трехуровневой модели обучения алгоритмизации и программированию студентов направления бизнес-информатики. (рис. 1).

Рис. 1. Структурная модель обучения программированию:

СОПр — стадии обучения программированию, ЧУ — чувственный уровень, МУ — модельный уровень, ПУ — понятийный уровень

—--—

~ 38 ~

Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций

—---

С позиций этой модели процесс обучения студентов алгоритмизации и программированию необходимо реализовывать в три стадии. Каждой стадии соответствуют определенные методы и средства обучения.

Главной задачей обучения на первой стадии и развития АСМ на чувственном уровне является создание алгоритмического образа в виде ментальной схемы. В качестве основных средств выделены мультимедиа средства и натурные тренажеры.

В качестве основных методов обучения выделены применение ИКТ, динамическая визуализация учебного материала, метод системной динамики.

На второй стадии обучения алгоритмизации и программированию (развитие АСМ на модельном уровне) на основе построенной ментальной алгоритмической схемы пред-

ставляются различные формы записи алгоритма решения задачи (словесная, блок-схема и т.п.). При решении задачи студент сам выбирает наиболее понятный вид записи алгоритма.

Третья стадия обучения программированию (понятийный уровень развития АСМ) посвящена изучению синтаксиса языка и записи алгоритма в виде программы на одном из языков программирования.

Кроме традиционных средств обучения в исследовании выделены кинестетические тренажеры, ментальные карты, специализированный комплекс многоэтапных профильных задач. Учитывая, что базовые алгоритмические структуры изучаются в школьном курсе информатики, при обучении программированию в вузе рассматриваются их различные комбинации (рис. 2).

Рис. 2. Примеры комбинаций базовых алгоритмических структур

Кинестетический тренажер представляет собой некое приспособление, изготовленное преподавателем или самими студентами, позволяющее реализовать алгоритм решения задачи. В этом случае обучаемые сами осуществляют действия, реализующие алгоритм.

Ментальная карта, по сути, — это удобная техника для представления процесса мышления или структурирования информации в визуальной форме, позволяющей человеку справляться с информационным потоком [3; 4]. Внешне это напоминает нейроны

головного мозга во взаимосвязи. Получается идеальное соответствие визуального восприятия с основой, заложенной в построении этой информации (рис. 3).

Многоэтапность в данной работе понимается как наличие нескольких периодов решения задачи, разделенных во времени, на которых алгоритмические операции совершаются на основании результатов, полученных при реализации алгоритмов в предыдущем периоде (рис. 4).

—--—

~ 39 ~

Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций

—--—

Рис. 3. Пример ментальной карты

Рис. 4. Решение многоэтапной задачи на трех уровнях

—--—

~ 40 ~

Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций

—---

Для определения уровня сформирован-ности П-А-компетентности в соответствии с ее определением спроектирована система тестов, содержащая тесты по психологии на определение уровня развития АСМ (прогрессивные матрицы Равена и 2, 3 и 6—8 субтесты Амтхауэра) и трехуровневые тесты с заданиями для выявления уровня знаний по алгоритмизации и программированию бакалавров по направлению «бизнес-информатика». Выделены и описаны три уровня сформированное™ П-А-компетентности (критический, допустимый и оптимальный) бакалавров по направлению «бизнес-информатика».

В ходе педагогического эксперимента установлено, что обучение алгоритмизации и программированию на основе предложенной модели обеспечивает формирование П-А-компетентности бакалавров по направлению «бизнес-информатика» [5].

Учитывая, что развитие АСМ студентов наиболее эффективно происходит при изучении математики и основ алгоритмизации и программирования, дальнейшее исследование проблемы возможно в направлении выявления механизмов взаимодействия двух ком-

петентностей: математической и программно-алгоритмической.

ЛИТЕРАТУРА

1. Калитина В.В. Формирование программно-алгоритмической компетентности студентов при обучении программированию // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 1. URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id= 17888 (дата обращения 17.03.2015).

2. Пак Н.И. Информационный подход и электронные средства обучения. Красноярск, 2013.

3. Novak J.D. Concept Maps: Theory, Methodology, Technology // Proceedings of the First International Conference on Concept Mapping, Pamplona, Spain (September 14—17, 2004).

4. Пушкарева Т.П. Применение карт знаний для систематизации математической информации // Мир науки, культуры, образования. 2011. № 2. С. 139—144.

5. Пушкарева Т.П., Калитина В.В., Степанова Т.А. Развитие алгоритмического стиля мышления при обучении программированию // Теоретические и практические аспекты психологии и педагогики. Уфа: Аэтерна, 2015. С. 118— 158.

ON THE ALGORITHMIC TRAINING

OF THE BUSINESS-INFORMATICS PROFILE STUDENTS

T.P. Pushkaryeva1'2, V. V. Kalitina3

1Siberian Federal University 660041 Krasnoyarsk, Russia

2Krasnoyarsk State Pedagogical University named after V.P. Astafyev 660049 Krasnoyarsk, Russia

3Krasnoyarsk State Agriculture University 660049 Krasnoyarsk, Russia

Annotation. Solution of professional problems in Business Informatics associated with the construction of various algorithms, analysis, evaluation and selection of the most effective ways to solve. It causes the need to formate of competences in the field of algorithmization and programming for the bachelors who are trained in the business informatics direction. In this article the concept of program and algorithmic competence is offered,

—--—

~ 41 ~

Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций

—--—

the need of its formation is proved. On the basis of three-level model of algorithmic thinking development the model of program and algorithmic competence formation when training students of algorithmization and programming is constructed, methods and means of its formation, and also diagnostics of its formation levels are described.

Key words: algorithmization, programming, program and algorithmic competence, business informatics.

REFERENCES

1. Kalitina V.V. Formirovanie programmno-al-goritmicheskoi kompetentnosti studentov pri obuche-nii programmirovaniyu. Sovremennie problemi nauki i obrazovaniya. 2015. № 4. URL http//www.science-education.ru/ru/article/view?id=17888

2. Pak N.I. Informacionnii podhod i elektronnie sredstva obucheniya. Krasnoyarsk, 2013.

3. Novak J.D. Concept Maps: Theory, Methodology, Technology. Proceedings of the First Inter-

national Conference on Concept Mapping, Pamplona, Spain (September 14—17, 2004).

4. Pushkareva T.P. Primenenie kart znanii dlya sistematizacii matematicheskoi informacii. Mir nauki i kulturi obrazovaniya, 2011, no. 2, pp. 139—144.

5. Pushkareva T.P., Kalitina V.V., Stepano-va T.A. Razvitie algoritmicheskogo stilya mishleniya pri obuchenii programmirovaniyu. Teoreticheskie i prakticheskie aspekti psihologii i pedagogiki. Ufa: Aeterna, 2015. S. 118—158.

РЕЦЕНЗЕНТЫ:

Пак Николай Инсебович — д-р пед. наук профессор каф информатики и информационных технологий в образовании КГПУ им. В. П. Астафьева, Красноярск

Носков Михаил Валерианович — д-р физ.-мат. наук зам. директора по научной работе ИКИТ Сибирский федеральный университет, Красноярск