INNOVATIVE METHODS OF TEACHING PROGRAMMING AND IT IN RUSSIAN UNIVERSITIES

DOI: https://doi.org/10.23670/IRJ.2022.119.5.084

ИННОВАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ОБУЧЕНИЯ ПРОГРАММИРОВАНИЮ И ИТ В РОССИЙСКИХ ВУЗАХ

Научная статья

Губашева Х.А.^1, *, Магамедова Д.М.², Магазиева З.А.³

¹ Чеченский государственный университет им. А.А. Кадырова, Грозный, Россия;

² Чеченский государственный педагогический университет, Грозный, Россия;

³ Грозненский государственный нефтяной технический университет имени академика М.Д. Миллионщикова, Грозный, Россия

* Корреспондирующий автор (ewa2004[at]bk.ru)

Аннотация

Основополагающим методом проводимого исследования является теоретический анализ и обобщение научной литературы с целью выявления наиболее эффективного внедрения инновационных технологий в процесс обучения студентов программированию.

Одна из важнейших проблем при подготовке квалифицированных специалистов ИТ-специальностей в высших учебных заведениях: почти каждую неделю создаются новые технологии, достойные размещения в заранее запланированном семестровом курсе. Таким образом, становится очевидным, что стремительное развитие информационных технологий требует внедрения инновационных подходов в методику обучения студентов информационным дисциплинам. Особенно это касается обучения языкам программирования студентов в вузах.

Ключевые слова: методы обучения, программирование, информационные технологии, образовательный процесс, ИТ-специалист, инновационные технологии.

INNOVATIVE METHODS OF TEACHING PROGRAMMING AND IT IN RUSSIAN UNIVERSITIES

Research article

Gubasheva H.A.^1, *, Magamedova D.M.², Magazieva Z.A.³

¹ The Chechen State University University, Grozny, Russia;

² Chechen State Pedagogical University, Grozny, Russia;

³ Grozny State Oil Technical University, Grozny, Russia

* Corresponding author (ewa2004[at]bk.ru)

Abstract

The fundamental method of the conducted research is theoretical analysis and generalization of scientific literature with the aim of identifying the most effective introduction of innovative technologies in the process of teaching programming.

One of the most important problems in the training of qualified IT specialists in higher education institutions: new technologies worthy of placement in a pre-planned semester course are being created almost every week. Thus, it becomes obvious that the rapid development of information technologies requires the introduction of innovative approaches to the methods of teaching information disciplines. This is especially true for teaching programming languages at universities.

Keywords: learning methods, programming, information technologies, educational process, IT-specialist, innovative technologies.

Введение

В настоящее время информационные технологии развиваются очень быстро, такая ситуация обусловлена процессом глобализации и совершенствованием информационных коммуникаций.

Отсюда вытекает одна из важнейших проблем при подготовке квалифицированных специалистов ИТ-специальностей в высших учебных заведениях: почти каждую неделю создаются новые технологии, достойные размещения в заранее запланированном семестровом курсе. Таким образом, становится очевидным, что стремительное развитие информационных технологий требует внедрения инновационных подходов в методику обучения студентов информационным дисциплинам.

Термин программирование — это процесс написания программ, другими словами, разработка функционирующего программного обеспечения [3]. Как правило, первокурсники, только что окончившие школу или любое другое среднее специальное учебное заведение, почти полностью знакомы, за редким исключением, со сложными моделями и приемами, которые часто используются в современном программировании. Несмотря на большой объем материала, его все равно оказывается недостаточно для глубокого понимания темы и успешной самостоятельной работы над домашними или лабораторными заданиями [4].

Одной из очевидных проблем обучения программированию в рамках школьной программы является отсутствие системного подхода. Задача учителя информатики в общеобразовательных учреждениях состоит в том, чтобы привить учащимся фундаментальные принципы языка без прикладного решения реальных задач посредством программирования [5].

Еще одна проблема, стоящая перед учителями программирования, — невозможность опираться на проверенные временем методы, приемы и инструменты. Как правило, печатные дидактические материалы по программированию и информационным технологиям устаревают через 2-3 года. Именно поэтому бумажные издания все реже используются для обучения в этой области.

Алгоритмическое мышление — это способность мыслить особыми шаблонами, что позволяет решать различные задачи с помощью составления алгоритмов. Мышление такого типа является одним из важных компонентов формирования полноценного интеллектуального образования человека [10].

Эффективным методом развития алгоритмического мышления учащихся при изучении одного из языков объектно-ориентированного программирования является обучение навыкам проектирования и практического применения алгоритмов для решения многочисленных и разнообразных классов задач. Становится очевидным, что чем современнее и качественнее используются педагогические технологии, в первую очередь при обучении программированию, тем сильнее интерес у студентов к решению поставленных учителем задач с помощью алгоритмического мышления и языков программирования.

Как отмечал в своей работе С. И. Мараджабов: «изучение объектно-ориентированных языков программирования требует разработки новых методов обучения и обучения. Поэтому необходимо использовать новейшие методы обучения на занятиях (лекции, практические и лабораторные работы) по программированию, использовать более удобные, распространенные и доступные системы программирования» [9].

Алгоритмизация – важный этап решения задачи с помощью компьютера. Таким образом, формирование алгоритмического мышления является основной задачей при изучении программирования, так как даже простые алгоритмы сложны для понимания первокурсниками, а значит, трудны для изучения [3]. В педагогике для облегчения процесса при обучении повсеместно используют мультимедийные средства, например, презентации, обеспечивающие визуализацию рассказываемого преподавателем материала; вспомогательные видеоролики и анимации, иллюстрирующие работу изучаемых алгоритмов [4], [5].

В последнее время все больше внимания уделяется необходимости развития навыков самообразования при изучении языков программирования. В приобретении этих навыков помогают ресурсы электронных библиотек, Интернет, не менее важную роль в этом вопросе играет дистанционное обучение.

Дистанционное обучение, или электронное обучение, позволяет студентам получать знания, находясь вне высшего учебного заведения, с использованием новейших информационных технологий и улучшать свои способности к самостоятельному изучению языков программирования [6].

Существует множество форм электронного обучения:

– порталы с видеоуроками.

– порталы с уроками.

– образовательные форумы.

– онлайн-тесты и разнообразные тестовые задания.

– порталы вебинаров, лекционных трансляций преподавателей с взаимодействием со студентами через микрофон, чат и так далее.

– интерактивные развивающие игры.

Тем не менее, необходимо учитывать сложность достижения интеллектуального и личностного взаимодействия между учителем и учеником или между учеником и однокурсником, что легко может произойти во время аудиторного обучения. Не менее важна адаптивность, позволяющая использовать данное ПО различным группам учащихся, то есть охват должен быть больше, чем у стандартного «однопользовательского» образовательного приложения. Программное обеспечение, разработанное для одного типа учащихся (с определенным объемом знаний), может оказаться совершенно неактуальным для других учащихся, которые по тем или иным причинам могут отстать от своих сверстников [8].

Принцип командной работы над созданием программного обеспечения основан на принципах организации проектов: обязанности каждого члена команды (руководителя, дизайнера, программиста и т. д.), этапы проекта и его жизненный цикл. Каждая из ролей, исполняемых работниками в коллективе, имеет основу, которая должна формироваться в процессе обучения в школе и вузе. Поэтому в настоящее время работодатели требуют от специалистов не только безупречных навыков программирования, но и умения принимать участие в коллективе при разработке сложных программных комплексов, соответственно, перед ППС стоит задача формирования у студентов необходимых навыков. в социально-профессиональной деятельности совместно с сферой технических навыков [7]. В этом отношении, уже было реализовано несколько попыток коллективного обучения программированию. В российских университетах группа преподавателей проводит курс программирования на основе системы дистанционного обучения. Особенностью методики проблемного обучения является то, что деятельность учащихся организуется таким образом, что информация усваивается ими путем решения различных задач в возникающих проблемных ситуациях.

Задача учителя для успешной работы такой системы обучения состоит в моделировании поведения субъекта в социальной среде. Само взаимодействие в социальной среде осуществляется по двум различным схемам: соперничества и сотрудничества. Эти две схемы должны повышать мотивацию и учить разной групповой динамике в зависимости от контекста игры, запланированного учителями [1].

Можно сделать вывод, что одним из наиболее эффективных инновационных методов совершенствования образовательного процесса студентов в сфере ИТ является заимствование зарубежного опыта развития командной работы студентов и внедрение этого опыта в современную образовательную программу для формирования у специалистов необходимых навыков для быть востребованным на современном рынке труда.

На лекциях, очевидно, студенты будут воспринимать гораздо больше информации при использовании визуализации для объяснения алгоритмов. Действительно, визуализация уже не является новшеством в учебном процессе, так как большинство учителей и преподавателей активно используют наглядные мультимедийные материалы в процессе объяснения нового материала.

На пути к успешному и эффективному преподаванию программирования в высших учебных заведениях по-прежнему существует множество препятствий. В некотором смысле система обучения программированию похожа на ту, что была пятьдесят лет назад. Одним из препятствий является отсутствие четко прописанного единого подхода, способного удовлетворить все мыслительные, социальные и деловые потребности студентов, а также обеспечить качественную техническую подготовку [2].

Решением этой проблемы может стать введение проблемно-семиотического приема – своего рода удачный синтез в статье вышеперечисленных нововведений: объединение проблемного и семиотического подходов, включающих их положительные стороны, но не имеющих своих индивидуальных недостатков.

Конфликт интересов Не указан.

Conflict of Interest None declared.

Список литературы / References

1. Беловол Я.О. Формирование учебной мотивации студентов в высшем учебном заведении/Я.О. Беловол, Л.И. Красноплахтова//Сборник материалов ХIХ всероссийской студенческой научно-практической конфенренции Нижневартовского государственного университета,2017,с.453-455.
2. Калиниченко Н.В. Информационные технологии обучения в высшей школе/Н.В. Калиниченко, Л.И. Красноплахтова//Сборник материалов IX студенческого международного форума «Информационное общество: современное состояние и перспективы развития»,2017,с.373-375.
3. Красноплахтова Л.И. Возможности применения информационных технологий в современном образовании/Л.И.Красноплахтова,А.А.Шмакова,В.В.Лысенко//Colloquiumjournal № 8(32) за 2019 г.,ч.4,с.46-47.
4. Михайлова А.Д. Трансформация управления знаниями в условиях цифровой экономики/А.Д. Михайлова, Л.И. Красноплахтова,Ж.С. Симонян//Сборник материалов международного конкурса «Научные достижения молодежи»,2018,с.99-104.
5. Дементьева Ю.В.Проблемное обучение: метод или принцип обучения в современной педагогике? / Ю.В.Дементьева // Успехи современной науки и образования. 2017. Т. 1. №2. С. 22 - 25.
6. Иванов Д.А.Компетентностный подход в образовании. Проблемы, понятия, инструментарий: Учебно-методическое пособие / Д.А. Иванов,К.Г. Митрофанов,О.В. Соколова. Омск: Изд-во ОмГПУ, 2003. 101 с.
7. Баранников А.В.Компетентностный подход и качество образования / А.В. Баранников. М.: Московский центр качества образования, 2008. 210 с.
8. Акишин Б.А.Особенности использования систем компьютерной математики при изучении математических дисциплин в техническом вузе / Б.А. Акишин,В.А.Воронцова // Математическое образование в школе и вузе: инновации в информационном пространстве (MATHEDU' 2018): материалы VIII Международной научно-практической конференции (Казань, 17-21 октября 2018 г.). Казань: Изд-во Казан. ун-та, 2018, С. 202-206.
9. Бежина И.Н. Информатика, книга для учителей/ И.Н. Бежина, Н.Г. Иванова, Е.К. Хеннер и др. Москва БИНОМ. Лаборатория знаний, 2017г
10. Мусаев Л.А. О синергетической сущности взаимодействия элементов производственного интеграционного образования / Л.А. Мусаев, 2018 г.

Список литературы на английском языке / ReferencesinEnglish

1. Belovol YA.O. Formirovanie uchebnoj motivacii studentov v vysshem uchebnom zavedenii [Motivation of students in higher education institutes] / Ya.O. Belovol, L.I. Krasnoplahtova // Sbornik materialov HIH vserossijskoj studencheskoj nauchno-prakticheskoj konfenrencii Nizhnevartovskogo gosudarstvennogo universiteta [Materials XIX all-Russian students scientific and practical conference of the Nizhnevartovsk State University] ,2017,p.453-455. [im Russian]
2. Kalinichenko N.V. Informacionnye tekhnologii obucheniya v vysshej shkole [Innovative learning technologies in higher schools] / N.V. Kalinichenko, L.I. Krasnoplahtova // Sbornik materialov IX studencheskogo mezhdunarodnogo foruma «Informacionnoe obshchestvo: sovremennoe sostoyanie i perspektivy razvitiya» [Collection of materials IX student international forum: modern state and perspectives of development],2017,p.373-375. [in Russian]
3. Krasnoplahtova L.I. Vozmozhnosti primeneniya informacionnyh tekhnologij v sovremennom obrazovanii [Possibilities of application of information technologies in modern education] / L.I.Krasnoplahtova, A.A.Shmakova, V. Lysenko // Colloquium journal № 8(32) from 2019.,pt.4,p.46-47. [in Russian]
4. Mihajlova A.D. Transformaciya upravleniya znaniyami v usloviyah cifrovoj ekonomiki [Transforming knowledge management in digital economy] / A.D. Mihajlova, L.I. Krasnoplahtova, Zh.S. Simonyan // Sbornik materialov mezhdunarodnogo konkursa «Nauchnye dostizheniya molodezhi» [Collection of materials of international contest «Scientific achievements of youth»,2018,p.99-104. [in Russian]
5. Dement'eva Yu.V. Problemnoe obuchenie: metod ili princip obucheniya v sovremennoj pedagogike? [Problem learning: the method or principle of teaching in modern pedagogy] / Yu.V. Dement'eva // Uspekhi sovremennoj nauki i obrazovaniya [Success of modern science and education]. 2017. Vol. 1. №2. P. 22-25. [in Russian]
6. Ivanov D.A. Kompetentnostnyj podhod v obrazovanii. Problemy, ponyatiya, instrumentarij: Uchebno-metodicheskoe posobie [Competent approach in education. Problems, terms, instruments: educational-methodical manual] / D.A. Ivanov, G. Mitrofanov, O.V. Sokolova. Omsk: OmSPU publishing house, 2003. 101 p. [in Russian]
7. Barannikov A.V. Kompetentnostnyj podhod i kachestvo obrazovaniya [Competent approach and quality of education] / A.V. Barannikov. M.: Moscow center of quality of education publishing house, 2008. 210 p. [in Russian]
8. Akishin B.A. Osobennosti ispol'zovaniya sistem komp'yuternoj matematiki pri izuchenii matematicheskih disciplin v tekhnicheskom vuze [Features of using computer mathematics systems in the study of mathematical disciplines in technical universities] / B.A. Akishin, V.A. Voroncova // Matematicheskoe obrazovanie v shkole i vuze: innovacii v informacionnom prostranstve [Mathematical education at school and university: innovations in the information space] (MATHEDU' 2018): Materials VIII International scientific and practical conference (Kazan, 17-21 Octrober 2018). Kazan: KU publishing house, 2018, P. 202-206. [in Russian]
9. Bezhina I.N. Informatika, kniga dlya uchitelej [Informatics, teacher's book] / I.N. Bezhina, N.G. Ivanova, E.K.Chenner. et al. - Moskva BINOM. Laboratoriya znanij publishing house, 2017. [in Russian]

Musaev L.A. O sinergeticheskoj sushchnosti vzaimodejstviya elementov proizvodstvennogo integracionnogo obrazovaniya [On synergistic essence of elements interaction of industrial integration education] / L.A. Musaev, 2018. [in Russian]