ПРИМЕНЕНИЕ КЕЙС-МЕТОДА В ОБУЧЕНИИ БАКАЛАВРОВ ОСНОВАМ ПРОГРАММИРОВАНИЯ
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.
Yuryeva T.A. 1 , Chalkina N.A. 2 , Lebed O.A. 3
1 PhD in Pedagogy, 2 PhD in Pedagogy, Amur State University, 3 Amur State University
APPLICATION CASE METHOD IN TRAINING THE BACHELORS OF THE BASICS OF PROGRAMMING
Abstract
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
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:
Classes, SysUtils, LResources, Forms, Controls, Graphics, Dialogs, StdCtrls, Buttons;