Применение кейс-метода в обучении бакалавров основам программирования
Изучение методических аспектов обучения бакалавров основам программирования. Обзор возможностей применения кейс-метода в организации лабораторных занятий по дисциплине "Информатика". Анализ процедурного и объектно-ориентированного языков программирования.
Рубрика | Педагогика |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 23.04.2018 |
Размер файла | 175,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Применение кейс-метода в обучении бакалавров основам программирования
Юрьева Т.А. Кандидат педагогических наук
Чалкина Н.А. Кандидат педагогических наук
Лебедь О.А. Кандидат педагогических наук Амурский государственный университет
Аннотация
В статье рассматриваются методические аспекты обучения бакалавров основам программирования. Исследуется возможность применения одного из перспективных методов обучения студентов - кейс-метода (метода анализа конкретных ситуаций) в организации лабораторных занятий по дисциплине «Информатика». Проводится сравнительный анализ процедурного и объектно-ориентированного языков программирования с позиции возможности использования кейс-метода для изучения темы «Программирование». Приводятся примеры решения конкретных ситуаций в программах Delphi и MatLab.
Ключевые слова: кейс-метод, основы программирования, обучение информатике, языки программирования.
The article considers methodological aspects of training bachelors basics of programming. The possibility of applying one of the most promising students of teaching methods - case-method in the organization of laboratory classes on discipline «Computer science». A comparative analysis of the procedural and object-oriented programming language from the point of the possibility of using a case-study method for the «Programming» topics. The examples address specific situations in Delphi and MatLab programs.
Keywords: case-method, fundamentals of programming, training, computer science, programming languages.
Основной задачей высшего образования в настоящее время является подготовка студентов к непрерывному образованию, их ориентации на самообразование, выработка мотивации к пополнению знаний и формирование готовности к переобучению в зависимости от потребностей рынка труда. Результат современного высшего образования должен не ограничиваться знаниями, умениями и навыками, а направлен на формирование у выпускника ряда общекультурных и профессиональных компетенций, предусмотренных образовательным стандартом. Для обеспечения выполнения изменившихся требований, необходимо использовать новые методы обучения, основной целью которых является получение компетентного специалиста. Сокращение числа часов аудиторных занятий, увеличение объема самостоятельной работы студента приводит к потребности использования новых методов обучения.
Для формирования профессиональных компетенций перспективным является использование кейс технологий [1, 2, 3, 4].
Кейс технологии включают в себя различные методы, приёмы и техники обучения, связанные с решением задач прикладного содержания. Метод кейсов (case method) в переводе с английского означает метод анализа конкретных ситуаций или метод ситуационного анализа. Студенты должны проанализировать ситуацию, построить модель, предложить различные варианты решения и выбрать оптимальное [1].
Конкретная ситуация используемая на занятие не должна быть перегружена лишней информацией, отвлекающей студента от решаемой проблемы.
Изучение темы «Программирование» в курсе Информатики ставит своей целью познакомить студентов с рядом понятий и конструкций теории алгоритмов, не зависящих от конкретного языка программирования, развить алгоритмическое мышление, показать важность алгоритмизации в процессе решения практических задач. Изучая любой язык программирования студенту необходимо понять структуру, суть и логику программирования, научиться работать с функциями, методами, процедурами, а также освоить приемы объектно-ориентированного программирования.
Проанализируем применение процедурного и объектно-ориентированного языков программирования при изучении данной темы.
В качестве языка программирования в Delphi используется объектно-ориентированный язык Object Pascal. Достоинством Delphi является то, что данная среда позволяет увидеть студенту структуру модели конкретной ситуации и существенно облегчает процесс программирования, за счет наличия большого количества компонентов.
Язык программирования MatLab относится к классу интерпретаторов, а это означает, что любая команда системы распознается и немедленно исполняется в командной строке, тем самым облегчая проверку любой части программного кода.
Для решения поставленной задачи в общем виде метод кейсов преследует цели: определение типов данных, формирование алгоритма с использованием функций, написание программы на языке программирования Delphi и MatLab, отладка и тестирование программы. Студент должен разработать и реализовать объектную модель задачи, проанализировать задачу с точки зрения выбора структуры представления данных, сделать соответствующие выводы. Выбор структуры представления данных определяет эффективность используемых алгоритмов, поэтому первоначальной задачей является теоретико-практическое изучение структур данных.
Рассмотрим примеры решения кейс-задач, используя указанные языки программирования.
Задача 1. Производственная функции Кобба-Дугласа имеет вид : , P - объем продукции, L - затраты труда, K - величина капитала. Составить программу вычисления объема продукции.
В первую очередь в процессе решения данной задачи в программе Delphi студент должен определить входные и выходные переменные. В нашем случае входными переменными являются затраты труда, величина капитала, а выходной переменной является результат - объем продукции.
Затем размещаем соответствующие компоненты на форме и задаем для них свойства (рис. 1).
Рис. 1 - Окно формы для визуального представления в Delphi
программирование лабораторный кейс бакалавр
При написании процедуры необходимо помнить, что все вводимые данные рассматриваются как строки. Поэтому необходимо переводить вводимые числовые данные из строки в числа, а выводимый результат переводить из числа в строку. Процедуры для вычисления значения объема продукции имеет вид:
unit Unit1;
{H+}
interface
uses
Classes, SysUtils, LResources, Forms, Controls, Graphics, Dialogs, StdCtrls, Buttons;
type
{ TForm1 }
TForm1 = class(TForm)
Button1: TButton;
Button2: TButton;
Edit1: TEdit;
Edit2: TEdit;
Edit3: TEdit;
Label1: TLabel;
Label2: TLabel;
Label3: TLabel;
procedure Button1Click(Sender: TObject);
procedure Button2Click (Sender: TObject);
private
{ private declarations }
public
{ public declarations }
end;
var
Form1: TForm1;
implementation
{ TForm1 }
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var L,K,P:real;
begin
L:=strtofloat(edit1.text);
K:=strtofloat(edit2.text);
P:=5*exp(0.4*ln(L))*exp(0.6*ln(K));
edit3.text:=floattostr(P);
end;
procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);
begin
edit1.Clear;
edit2.Clear;
edit3.Clear;
edit1.setfocus;
end;
initialization
end.
Задача 2. Начальный объем выпуска предприятия составляет S ед. Ежегодное увеличение выпуска составляет 25% к предыдущему году. Рассчитать предполагаемый выпуск предприятия на t лет вперед.
Запишем в общем виде модель выпуска предприятия на t лет вперед , найдем предполагаемый выпуск предприятия, используя цикл for в программе MatLab. Начальный объем выпуска предприятия в MatLab задается самостоятельно, перед циклом (рис. 2).
Рис. 2 - Нахождение выпуска предприятия в MatLab
Использование MatLab в решение этой задачи не требует от студентов знания специальных команд для объявления переменных, они создаются автоматически. Функции имеют входные и выходные аргументы, и существует рабочее пространство для хранения промежуточных результатов вычислений и переменных.
Задача 3. Спрос на получения кредита S (руб.) семьи в год, если среднемесячный доход семьи на одного человека D (руб.) и количество детей в семье m описывается моделью: . Составить программу вычисления спроса.
Решение данной задачи в MatLab сводится к нахождению значения выражения S - спрос на получение кредита, при заданных начальных значениях D и m. Программный код представлен на рисунке 3.
Рис. 3 - Решение в программе MatLab
А при решении этой же задачи в Delphi требуется выделить этапы решения: определить входные и выходные переменные, тип данных; оформить окно формы (рис. 4); найти спрос на получение кредита, проверить наличие структурных ошибок, таким образом, задача приобретает исследовательский характер.
Рис.4 - Окно формы для визуального представления в Delphi
Процедуры для нахождения спроса на получение кредита имеет вид:
unit Unit1;
{H+}
interface
uses
Classes, SysUtils, LResources, Forms, Controls, Graphics, Dialogs, StdCtrls, Buttons;
type
{ TForm1 }
TForm1 = class(TForm)
Button1: TButton;
Button2: TButton;
Edit1: TEdit;
Edit2: TEdit;
Edit3: TEdit;
Label1: TLabel;
Label2: TLabel;
Label3: TLabel;
procedure Button1Click(Sender: TObject);
procedure Button2Click (Sender: TObject);
private
{ private declarations }
public
{ public declarations }
end;
var
Form1: TForm1;
implementation
{ TForm1 }
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var S,D:real; m:Integer;
begin
D:=strtofloat(edit1.text);
m:=strtoint(edit2.text);
S:=3.4*exp(m*ln(5))+4.3*ln(D);
edit3.text:=floattostr(S);
end;
procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);
begin
edit1.Clear;
edit2.Clear;
edit3.Clear;
edit1.setfocus;
end;
initialization
{$I unit1.lrs}
end.
Завершающим этапом работы над кейсом является обсуждение решения заданий с использованием программ Delphi и MatLab.
Литература
1. Еремин А.С. Кейс-метод: наиболее распространенная форма реализации компетентностного подхода // Инновации в образовании. - 2010. - №2. - С.61-81.
2. Конова Е.А., Поллак Г.А. Интерактивный метод обучения программированию с использованием технологии кейс-стади // Информатика и образование. - 2013. - №8. - С.25.
3. Конова Е.А., Поллак Г.А. Обучение программированию с использованием метода кейсов // Специализированное профессиональное издание открытого доступа «Образование 3000». - 2014. - №2. - C.57-63.
4. Юрьева Т.А., Филимонова А.П., Гришкина Т.Е. Кейс-метод в подготовке бакалавров психолого-педагогического образования к решению исследовательских профессиональных задач // Теория и практика общественного развития. - 2014. - № 21. - С.257-260.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Характеристика внеклассных занятий по информатике. Функциональные особенности среды программирования SCRATCH. Положения федерального государственного образовательного стандарта. Возможности интерфейса SCRATCH. Методика и организация учебной деятельности.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 07.09.2017Концепция модернизации образования и формирование ключевых компетенций, определяющих качество образования. Принципы и требования к организации обучения в рамках компетентностного подхода. Использование экономических и социальных ситуаций в обучении.
курсовая работа [52,4 K], добавлен 14.06.2010Сравнительный анализ инструментальных средств AutoCad, MatLab, Maple и Mathematica. Педагогические подходы к обучению школьников основам программирования на уроках информатики, их алгоритмическая культура и разработка библиотеки процедур в среде Maple.
дипломная работа [154,4 K], добавлен 20.04.2011Современная ситуация в образовании. Использование инновационных образовательных технологий в учебном процессе. Использование метода Кейс-стадии для организации исследования изменений в педагогической деятельности. Ответственная проба в образовании.
методичка [64,7 K], добавлен 14.12.2010Основные понятия и принципы объектно-ориентированного программирования. Структура программы, типы данных, операторы языка в Object Pascal. Интерфейс интегрированной среды разработки Delphi. Методика обучения визуальному программированию, контроль знаний.
курсовая работа [442,5 K], добавлен 09.07.2012Активизация познавательной деятельности учащихся в учебном процессе; формы, методы, приемы и средства. Применение интерактивных методов обучения, задачи и риски. Особенности кейс-метода, классификация кейсов. Понятие технологий синквейн, инсерт, аквариум.
презентация [424,1 K], добавлен 14.02.2012Принципы профессионального обучения и особенности их реализации при подготовке бакалавров во Франции. Содержание профессионального обучения. Организационная структура учебного заведения. Наиболее интересные формы и методы организации учебного процесса.
курсовая работа [59,6 K], добавлен 08.01.2008Рассмотрение особенностей метода кейсов при обучении иностранным языкам в вузах негуманитарного профиля. Этапы работы над кейсом. Необходимость распределения функций участников группы, проведение "мозгового штурма" и выработка единой позиции в группе.
статья [16,8 K], добавлен 18.09.2015Характерные черты языка Бейсик. Язык программирования Pascal: особенности, развитие. Применение Форт для создания экспертных систем, систем искусственного зрения, автоматизации анализа крови. Спецификации языка Ада. Система программирования на Java.
контрольная работа [22,8 K], добавлен 29.07.2016Исследование видов технологий математического развития дошкольников. Конспекты логико-математических игр для дошкольников. Классификация игр по цели и способу достижения результата. Компьютерные программы при обучении дошкольников основам математики.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 30.01.2013Изучение и анализ теоретических аспектов деловой игры в научно-методической и психолого-педагогической литературе. Определение особенностей применения деловых игр на уроках ОБЖ. Оценка эффективности использования метода деловой игры учителем ОБЖ.
дипломная работа [839,1 K], добавлен 12.08.2017Исторические и психолого-педагогические аспекты обучения социальной информатике учащихся основной школы. Особенности методической системы обучения основам социальной информатики учащихся 8-9 классов. Содержание учебного материала, система задач.
дипломная работа [76,4 K], добавлен 21.06.2011Практическая работа, направленная на формирование навыков работы в среде программирования Scratch. Разработка конспектов внеурочных занятий по формированию элементов алгоритмической грамотности у первоклассников в визуально-ориентированной программе.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 08.09.2017История и роль школьного предмета "Информатика". Общие вопросы изучения алгоритмизации и программирования в школьном курсе информатики. Основные методы преподавания темы "Основы алгоритмизации и программирования". Разработка урока по исследуемой теме.
курсовая работа [55,5 K], добавлен 22.11.2011Разработка урока на тему "Введение в языки программирования" в соответствии с типовым учебным и календарно-тематическим планами обучения предмету "Языки программирования". Алгоритм проведения урока: проверка прошедшего материала, изложение новой темы.
курсовая работа [441,7 K], добавлен 25.09.2010Влияние индивидуализации игрового метода с применением игровых ситуаций при обучении детей дошкольного возраста плаванию, на повышение эффективности процесса обучения, эмоционального фона занятий, увеличение мотивации занятий дошкольников плаванием.
дипломная работа [328,3 K], добавлен 10.07.2015Структура и содержание школьного курса ОБЖ. Определение основных организационных форм, методов, приемов и средств обучения школьников основам безопасности жизнедеятельности. Подготовка и порядок проведения урока, педагогическая диагностика и контроль.
дипломная работа [76,1 K], добавлен 27.07.2013Теоретические основы изучения и современные подходы организации наглядного метода обучения. Классификация, виды и типы средств наглядности при обучении истории. Методика проведения урока по истории средних веков с применением наглядного метода обучения.
курсовая работа [46,8 K], добавлен 25.11.2010Роль личностно-ориентированного обучения на уроках информатики с учетом возраста школьников. Разработка дидактического материала для изучения в 8-9 классах темы "Основы пользовательского интерфеса" с использованием операционной системы GNU/Linux.
дипломная работа [286,6 K], добавлен 23.07.2011Задачи классно-урочных занятий по основам информатики в школе и место самостоятельной работы в структуре урока. Социально-медицинские проблемы раннего обучения. Влияние самостоятельной работы на качество знаний и развитие познавательной способности.
дипломная работа [514,2 K], добавлен 03.07.2015