ОБУЧЕНИЕ ЯЗЫКАМ И ТЕХНОЛОГИЯМ ПРОГРАММИРОВАНИЯ КАК КОМПОНЕНТ ПРЕДМЕТНОЙ ПОДГОТОВКИ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ ИНФОРМАТИКИ

Развитие информационных технологий расширяют возможности, и предъявляет определенные требования к обновлению системы образования, как по содержанию, так и качественно. Это касается и аппаратного обеспечения дистанционной формы обучения, и знания инструментария, правил его использования.

В процессе организации занятий в дистанционной форме был выявлен недостаток качественного информационного контента по работе с различными программными пакетами. Для повышения эффективности электронной системы обучения в вузе разработан медийный курс, который позволяет дистанционно обучить и протестировать качество усвоенного учебного материала.

Литература:

1 Лебедева Т.Е. Информационные технологии на практических занятиях в вузе // Высшее образование сегодня. - 2007. - №8. - С. 49-51.

2 Лебедева Т.Е. Использование комплекса информационных технологий на практическом занятии в вузе как средства повышения качества подготовки учителя: Автореф. дис. ... канд. пед. наук. - Н. Новгород, 2008. - 22 с.

3 Лебедева Т.Е., Охотникова Н.Е., Потапова Е.А. Электронная образовательная среда вуза: требования, возможности, опыт и перспективы использования // Интернет журнал «Мир науки». - 2016. -Т.4. - №16. https://docplayer.ru/30392519-Elektronnaya-obrazovatelnaya-sreda-vuza-trebovaniya-vozmozhnosti-opyt-i-perspektivy-ispolzovaniya.html (дата обращения 12.10.2020).

4 Ломовцева Н.В. Формирование готовности преподавателей вуза к использованию дистанционных образовательных технологий: автореф. ... канд. пед. н. - Екатеринбург, 2009. - 26 с.

5 Роберт И.В. Теория и методика информатизации образования (психолого-педагогический и технологический аспекты). - М.: Изд.-во Института информатизации образования РАО, 2010. - 356 с.

6 Самерханова Э.К. Сетевое взаимодействие педагога и студентов как главное условие создания единого информационно-образовательного пространства // Школа будущего. - 2011. - №6. - С. 65-68.

Педагогика

УДК 378.14

кандидат педагогических наук, доцент Круподерова Елена Петровна

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный педагогический университет имени Козьмы Минина»

ОБУЧЕНИЕ ЯЗЫКАМ И ТЕХНОЛОГИЯМ ПРОГРАММИРОВАНИЯ КАК КОМПОНЕНТ ПРЕДМЕТНОЙ ПОДГОТОВКИ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ ИНФОРМАТИКИ

Аннотация. В статье рассмотрены подходы к обучению программированию будущих учителей информатики в Нижегородском государственном педагогическом университете имени Козьмы Минина. Рассмотрены возможности модулей, учебных дисциплин, комплексного экзамена готовности к профессиональной деятельности, внеуадиторной деятельности. Приведены примеры заданий, оценочных средств, проектов по программированию, мероприятий в рамках учебного события «Дни российской информатики».

Ключевые слова: программирование, модуль, компетенции, учебное событие, оценочное средство.

An^tatton. The article discusses approaches to teaching programming for future teachers of computer science at the Minin Nizhny Novgorod State Pedagogical University. The possibilities of modules, academic disciplines, a comprehensive examination of readiness for professional activity, extracurricular activities are considered. Examples of assignments, assessment tools, programming projects, events within the framework of the educational event "Days of Russian Informatics" are given.

Keywords: programming, module, competencies, learning event, assessment tool.

Введение. Дисциплины по программированию являются одними из основных курсов предметной подготовки будущего учителя информатики. В процессе освоения содержания таких дисциплин у будущих бакалавров формируются представления о способах разработки программных средств современных информационных технологий, формируются навыки алгоритмизации и кодирования на различных языках программирования, проведения тестирования программного обеспечения. Содержание, формы и методы обучения программированию должны соответствовать современному состоянию языков, методов и технологий программирования и перспективам их развития.

Подготовка будущих учителей информатики в области программирования обсуждается в [1, 3, 6, 12]. Авторы подчеркивают, что будущий учитель информатики должен знать свойства алгоритмов и способы их записи, основные типы данных, основные методы и технологии программирования, синтаксис и семантику изучаемого языка программирования, основные методы тестирования и отладки алгоритмов и программ, критерии оценки качества программ, этапы решения задач на компьютере; уметь записать конструкцию алгоритмического языка средствами изучаемого языка программирования, осуществить тестирование и отладку написанной программы, оценить качество написанной программы; владеть основными методами и технологиями программирования. Голанова А.В. и Голикова Е.И. считают, что основной проблемой, с которой сталкиваются преподаватели, ведущие дисциплины по программированию, является проблема выбора языка программирования. В статье [3] авторы обосновывают использование языка Python для обучения программированию. Садулаева Б.С. в [12] обсуждает роль объектно-ориентированного программирования в обучении будущих бакалавров информатики. Автор отмечает, что объектно-ориентированный подход устойчиво занимает лидирующие позиции и является наиболее перспективным для создания программного обеспечения, но эта новая методология на современном этапе недостаточно отражена

в системе подготовки будущих учителей информатики. Автор предлагает блочно-модульную структуру обучения объектно-ориентированному программированию.

В статье [1] рассматривается проблема развития алгоритмической компетенции студентов в условиях цифрового образования. Целью исследования явилось выявление условий эффективного обучения алгоритмизации и программированию студентов - будущих учителей информатики. В ходе исследования решены задачи модульного представления содержания обучения, выделения и использования в соответствии с таксономией Б. Блума классов задач по информатике и методике ее обучения, разработки и применения электронных образовательных ресурсов в условиях смешанного обучения.

В Нижегородском государственном педагогическом университете имени К. Минина уже несколько лет реализуется модульная организация образовательного процесса [4, 5] которая помогает решать текущие задачи по профессиональной подготовке бакалавра или магистра, адекватной требованиям профессиональных стандартов, запросам работодателей и личностным представлениям самих обучающихся.

Для обеспечения качественной подготовки по программированию будущих бакалавров педагогического образования по направлению подготовки «Информатика и Технология» в НГПУ имени К. Минина разработаны модули «Математические основы информатики» и «Программирование».

Цель статьи - рассмотреть особенности подготовки будущих учителей информатики в области программирования, обосновать набор дисциплин, перечень формируемых компетенций, оценочных средств для выявления уровня сформированности компетенций в дисциплинах по программированию.

Изложение основного материала статьи. В предметный модуль «Математические основы информатики», изучаемый на втором курсе будущими бакалаврами педагогического образования по направлению подготовки «Информатика и Технология» в Мининском университете входит дисциплина: «Основы алгоритмизации и программирования», а также дисциплины по выбору: «Визуальное программирование», «Программирование на VBA», «Разработка мобильных приложений». Изучение данных дисциплин нацелено на формирование у студентов алгоритмического мышления, приобретения навыков алгоритмизации и кодирования на языках программирования, проведения тестирования программного обеспечения. В модуле формируется универсальная компетенция УК-1 (способность осуществлять поиск, критический анализ и синтез информации, применять системный подход для решения поставленных задач), общепрофессиональная компетенция ОПК-8 (способность осуществлять педагогическую деятельность на основе специальных научных знаний) и профессиональная компетенция ПК-4 (способность использовать современные достижения в области информатики и технологии в своей профессиональной деятельности) [13].

При этом обучающиеся готовятся к выполнению таких трудовых действий, как «Разработка и реализация программ учебных дисциплин в рамках основной общеобразовательной программы», «Формирование навыков, связанных с информационно-коммуникационными технологиями» [11].

Несомненно, что для решения задачи подготовки к выполнению этих трудовых действий и формирования перечисленных компетенций, обучающимся должен быть представлен качественный теоретический материал, как на лекциях, так и в электронной среде; разработаны лабораторные работы; подготовлены тесты, контрольные работы и другие традиционные оценочные средства. Но этого недостаточно. Во всех дисциплинах по программированию используются кейс-задания, проекты.

Например, в дисциплине «Основы алгоритмизации и программирования» студенты формируют портфолио базовых алгоритмов. Данная работа формирует такие необходимые программистские качества, как умения систематизации и классификации, алгоритмическое мышление, точность и аккуратность, умения оформлять документацию. Кроме базовых алгоритмов на вычисление сумм и произведений, поиск максимальных и минимальных элементов портфолио содержит алгоритмы поиска простых чисел, дружественных и совершенных чисел, чисел Паскаля и Фибоначчи, Пифагоровых чисел и чисел Ферма, алгоритмы вычисления констант я, ф, е, комбинаторные алгоритмы и алгоритмы перебора, алгоритмы вычислительной геометрии и длинной арифметики, задачу о Ханойских башнях, алгоритмы шифрования.

Одно из проектных заданий связано с исследованием различных методов сортировки вектора: пузырьковой сортировки, сортировки выбором, с помощью вставок, сортировки Шелла, быстрой сортировки, пирамидальной сортировки, сортировки слиянием. Обучающиеся самостоятельно изучают эти методы, программируют их, тестируют. Выполняется сравнение по времени сортировки, количеству циклов и операций сравнения и т.п.

В предметный модуль «Программирование» данного направления подготовки в Мининском университете входят дисциплины: «Объектно-ориентированное программирование», «Технологии программирования», «Интернет-программирование», а также дисциплины по выбору: «Программирование на C#» и «Разработка Web приложений». Модуль ставит своей целью: создать условия для освоения обучающимися современных технологий программирования и получения практических навыков их реализации, для подготовки к формированию алгоритмического мышления школьников, универсальных учебных действий в рамках соответствующих предметных тем. Для достижения поставленной цели необходимо создать условия для овладения современными инструментальными средствами и методами программирования; сформировать навыки разработки программ в выбранной среде программирования, включая тестирование и отладку программ; обеспечить условия для подготовки к планированию и проведению учебных занятий по алгоритмизации и программированию, подготовки школьников к олимпиадам и конкурсам по программированию.

В основу проектирования модуля положен системный подход, который рассматривает все компоненты модуля в тесной взаимосвязи друг с другом; выявляет единство взаимосвязи всех компонентов педагогической системы (целей, задач, содержания, принципов, форм, методов, условий и требований). Также использован деятельностный подход, который предполагает смещение акцента со знаниевого показателя в оценке результатов на умения, демонстрируемые в имитационной или реальной деятельности. При обучении используется метод проблемного обучения, лабораторный практикум, выполнение творческих заданий, проектный метод, метод кейс-стади.

Сложной задачей является оценивание сформированности соответствующих компетенций при обучении программированию. Ориентация вуза на формирование компетенций будущих специалистов должна сопровождаться изменением не только используемых образовательных технологий, но и способов оценки образовательных результатов обучающихся [8, 9, 10].

Приведем примеры некоторых оценочных средств для выявления уровня сформированности компетенций в дисциплинах по программированию. Например, в дисциплине «Технологии программирования» студентам предлагается выполнить SWOT-анализ одной из моделей жизненного цикла программного обеспечения: каскадной модели, итерационной модели, инкрементной модели, спиральной модели, V-образной модели. В баллах оценивается правильное выявление сильных, слабых сторон модели, возможностей и угроз. Другие примеры: решение кейс-заданий по теме «Инструментальные средства разработки программного обеспечения», проектные задания в дисциплине «Объектно-ориентированное программирование».

Формированию компетенций будущих учителей информатики в области программирования служит и внеаудиторная деятельность. Ежегодно в ноябре-декабре проводится учебное событие «Дни российской информатики» [2]. В рамках данного события проводятся различные мероприятия, цель которых - открыть для обучающихся удивительный мир программирования.

На круглом столе «Женское лицо IT-сферы» студентки рассказывали о знаменитых женщинах-программистках: Аде Лавлейс, Грейс Хоппер, советских программистках, создававших программы для первой отечественной электронной вычислительной машины МЭСМ.

Также в рамках учебного события проходит студенческий хакатон по программированию, встречи с работодателями и выпускниками - успешными учителями информатики и программистами, мастер-классы и круглые столы. Для студенческого хакатона по программированию берутся актуальные темы «Умный кабинет», «Умная теплица», «Умный город». Работа осуществляется в командах, ведь сегодня серьезные программные продукты создаются только командами разработчиков. Заканчивается хакатон публичной защитой своих проектов.

Заключительным мероприятием «Дней российской информатики» всегда является круглый стол. Обсуждаются актуальные проблемы: «Почему программирование-вторая грамотность?», «С какого возраста надо начинать изучать программирование?», «Как сделать, чтобы российские программные продукты были мирового качества?», «Возможно ли, чтобы российские программисты не уезжали работать за границу?».

Формирование компетенций будущих учителей информатики в области программирования продолжается в рамках подготовки к сдаче комплексного экзамена готовности (КЭГ) к профессиональной деятельности [7], где обучающиеся разрабатывают проект по программированию на языке Delphi. При выполнении курсового проекта перед обучающимися ставятся следующие задачи: систематизация, углубление и обобщение знаний, полученных в процессе изучения дисциплин по программированию, их применение в процессе решения конкретных задач; получение навыков создания готового программного комплекса от постановки задачи до практической реализации, сопровождающегося подготовкой документации и инструкций по его использованию; развитие навыков самостоятельной работы с учебной и научной литературой, справочными материалами, Интернет-ресурсами; развитие умений правильного оформления научной документации; презентация навыков публичной дискуссии и защиты разработанного программного продукта, предложений и рекомендаций.

Выводы. Мы рассмотрели подходы к обучению программированию будущих учителей информатики в Нижегородском государственном педагогическом университете имени Козьмы Минина. Рассмотрели возможности модулей, учебных дисциплин, комплексного экзамена готовности к профессиональной деятельности, мероприятий в рамках учебного события «Дни российской информатики». Дальнейшее формирование компетенций в области программирования происходит в рамках методического модуля, учебных и педагогических практик.

Литература:

1. Баранова Е.В., Симонова И.В. Развитие алгоритмической компетенции студентов при подготовке учителей информатики в условиях цифрового образования. //Перспективы науки. 2019. № 8 (119). С. 113-122.

2. Брыксина О.Ф., Круподерова Е.П. Учебное событие как способ мотивации студентов к освоению информационных технологий // Вестник Мининского университета. 2017. №1(18). С. 7.

3. Голанова А.В., Голикова Е.И. Выбор программного средства для обучения программированию будущих бакалавров педагогического образования //Вестник Череповецкого государственного университета.

2018. № 2. С. 143-148.

4. Каштанова С.Н., Белинова Н.В. Модульное обучение: целеполагание, структура и проектирование содержания. // Вестник Мининского университета. 2016. № 4 (17). C. 11.

5. Круподерова Е.П., Севиян Д.А. Формирование информационно-образовательной среды модуля // Проблемы современного педагогического образования. 2017. № 56-8. C. 118-124.

6. Круподерова Е.П., Ковалев Е.А., Тимофеева К.О. Формирование общепрофессиональных компетенций будущих бакалавров при изучении программирования // В сборнике: Социальные и технические сервисы: проблемы и пути развития. Сборник статей по материалам VI Всероссийской научно-практической конференции. Нижний Новгород: Мининский университет. 2019. C. 82-86.

7. Круподерова Е.П. Методические рекомендации к выполнению курсового проекта по комплексному экзамену готовности к профессиональной деятельности. Нижний Новгород. Мининский университет.

2019. 24 с.

8. Круподерова К.Р., Терехина А.Е. Сервисы Веб 2.0 для оценивания проектной деятельности обучающихся. // Проблемы современного педагогического образования. 2016. № 51-3. С. 150-157.

9. Круподерова К.Р. Критериальный подход к оцениванию результатов проектной деятельности студентов. // В сборнике: Информационные технологии в организации единого образовательного пространства. Сборник статей по материалам Международной научно-практической конференции кафедры прикладной информатики и информационных технологий в образовании. Нижний Новгород: НГПУ. 2015. C. 107-110.

10. Перевощикова Е.Н., Аксёнов С.И., Егорова А.О., Королева Е.В., Круподерова К.Р., Стафеева А.В. Модернизация образовательного процесса: оценка сформированности компетенций у выпускников бакалавриата по направлению подготовки 44.03.05 Педагогическое образование на этапе государственной итоговой аттестации. Учебно-методическое пособие. / Мининский университет. Нижний Новгород. 2018.

11. Приказ Минтруда России № 544н от 18 октября 2013 г. «Об утверждении профессионального стандарта «Педагог (педагогическая деятельность в сфере дошкольного, начального общего, основного

общего, среднего общего образования) (воспитатель, учитель)» // Министерство труда и социальной защиты. Банк Документов. [Электронный ресурс] URL: http://www.rosmintrud.ru/docs/mintrud/orders/129.

12. Садулаева Б.С. Объектно-ориентированное программирование в обучении будущих бакалавров информатики. // Инновационная наука. 2015. № 10. С. 165-167.

13. Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования - бакалавриат по направлению подготовки 44.03.05 Педагогическое образование (с двумя профилями подготовки), утвержденный приказом Минобрнауки России от 22 февраля 2018 г. № 125

Педагогика

УДК 378.14

кандидат педагогических наук, доцент Круподерова Елена Петровна

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный педагогический университет имени Козьмы Минина» (Мининский университет) (г. Нижний Новгород); старший преподаватель Круподерова Климентина Руслановна Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный педагогический университет имени Козьмы Минина» (Мининский университет) (г. Нижний Новгород); магистрантка Печенева Ирина Алексеевна

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный педагогический университет имени Козьмы Минина»

МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ «ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦИФРОВОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ» В ПОДГОТОВКЕ МАГИСТРОВ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Аннотация. В статье представлен опыт подготовки к проектированию цифровой образовательной среды будущих магистров, обучающихся по направлению подготовки «Педагогическое образование» в Нижегородском государственном педагогическом университете имени К. Минина. Данная подготовка ведется в рамках дисциплины «Проектирование цифровой образовательной среды организации». Будущие магистры анализируют различные школьные информационные системы, рассматривают ресурсы и сервисы для построения цифровых сред, возможности применения инновационных моделей обучения с ИКТ, выполняют курсовой проект по разработке моделей цифровой образовательной среды школ, колледжей, кафедр, модулей, дисциплин и т.п.

Ключевые слова: цифровая образовательная среда, информационная система, средства ИКТ, цифровые образовательные ресурсы, инновационные модели обучения.

Annotation. The article presents the experience of preparing for the design of a digital educational environment for future masters studying in the direction of training "Pedagogical education" at the Minin Nizhny Novgorod State Pedagogical University. This training is carried out within the framework of the discipline "Designing the digital educational environment of the organization." Future masters analyze various school information systems, consider resources and services for building digital environments, the possibility of using innovative teaching models with ICT, carry out a course project on developing models of a digital educational environment for schools, colleges, departments, modules, disciplines, etc.

Keywords: digital educational environment, information system, ICT tools, digital educational resources, innovative learning models.

Введение. В конце прошлого столетия появилось понятие информационно-образовательной среды. В последнее время из-за значительного расширения возможностей сети Интернет происходит переосмысление роли компьютерных технологий в системе образования. А также в связи с появлением в обществе таких понятий как «цифровое общество» и «цифровая экономика», понятие информационно-образовательной среды заменяется понятием цифровой образовательной среды.

В рамках национального проекта «Образование» разработана Целевая модель цифровой образовательной среды [11]. В цифровой образовательной среде школы педагоги формируют свои предметные цифровые среды, подбирая необходимые ИКТ-инструменты для размещения учебного контента, организации общения и сотрудничества с обучающимися, проведения мониторинга и оценивания. Возможности цифровой образовательной среды для обеспечения качества подготовки обучающихся обсуждается в статье [8], для формирования метапредметных результатов - в статье [4], формирования информационной культуры - в [7], для организации сетевой проектной деятельности - в пособии [6]. Цифровые инструменты для построения предметной информационно-образовательной среды рассмотрены в статье [2].

Проблема подготовки будущих магистров педагогического образования к проектированию предметной цифровой образовательной среды является важной задачей. В Нижегородском государственном педагогическом университете имени К. Минина она решается в рамках дисциплины «Информационные технологии в профессиональной деятельности», которая ведется для всех направлений подготовки магистратуры 44.04.01 «Педагогическое образование». Для направления подготовки «Цифровая педагогика» разработан курс «Проектирование цифровой образовательной среды организации». Цель дисциплины -создать условия для формирования у обучающихся систематизированных теоретических знаний и практических навыков проектирования цифровой образовательной среды, включающего обследование предметной области, анализ и внедрение готовых программных решений, отбор и проектирование цифровых образовательных ресурсов. В ходе освоения дисциплины магистранты выполняют курсовой проект по разработке моделей цифровой образовательной среды школ, колледжей, кафедр, модулей, дисциплин и т.п.

Цель статьи - рассмотреть особенности подготовки будущих магистров педагогического образования к проектированию цифровой образовательной среды, способы формирования необходимых компетенций, обосновать выбор заданий и оценочных средств для выявления уровня сформированности компетенций.