Совершенствование методики обучения объектно-ориентированному программированию на основе объектно-ориентированного проектирования (на примере дисциплины «Программирование» для будущих учителей информатики)




Скачать 291.03 Kb.
НазваниеСовершенствование методики обучения объектно-ориентированному программированию на основе объектно-ориентированного проектирования (на примере дисциплины «Программирование» для будущих учителей информатики)
страница1/3
Дата21.01.2013
Размер291.03 Kb.
ТипАвтореферат
  1   2   3


На правах рукописи


Петров Алексей Николаевич


СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ ОБУЧЕНИЯ ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОМУ ПРОГРАММИРОВАНИЮ НА ОСНОВЕ

ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

(на примере дисциплины «Программирование»

для будущих учителей информатики)


13.00.02 – теория и методика обучения и воспитания

(информатика, уровень высшего профессионального образования)


АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата педагогических наук


Москва – 2009

Работа выполнена в Московском государственном областном университете, на кафедре вычислительной математики и методики преподавания информатики


Научный руководитель: академик РАО,

доктор педагогических наук, профессор

Роберт Ирэна Веньяминовна


Официальные оппоненты: доктор педагогических наук, профессор

Бешенков Сергей Александрович


кандидат педагогических наук, доцент

Шухман Александр Евгеньевич


Ведущая организация: ГОУ ВПО «Арзамасский государственный

педагогический институт»


Защита состоится «26» июня 2009 года в «14» часов на заседании диссертационного совета Д 008.004.01 при Учреждении Российской академии образования «Институт информатизации образования», по адресу: 119121, г. Москва, ул. Погодинская, д. 8.


С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Учреждения Российской академии образования «Институт информатизации образования», автореферат размещен на сайте http://www.iiorao.ru.


Автореферат разослан « » мая 2009 г.


Ученый секретарь

диссертационного совета Г.Л. Ежова


ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Актуальность темы исследования. На современном этапе развития информационных технологий совершенствуются методология и технология разработки программного обеспечения, которые, в основном, базируются на объектно-ориентированном подходе, что находит отражение в государственном образовательном стандарте высшего профессионального образования для подготовки будущих учителей информатики в области программирования.

В педагогической науке проблемам методики обучения информатике в профессиональном образовании и отбора содержания обучения посвящены работы Бешенкова С.А., Жданова С.А., Козлова О.А., Кузнецова А.А., Кузнецова Э.И., Лапчика М.П., Матросова В.Л., Панюковой С.В., Роберт И.В. и др.

Теоретические основы объектно-ориентированного программирования (ООП) и объектно-ориентированного проектирования представлены в работах Буча Г., Грэхема И., Кея А., Максимчука Р., Мейера Б., Рамбо Дж., Хьюстона К., Энгла М., Якобсона А., Янга Б. и др. Исходя из основных положений объектной модели, разработанной Бучем Г., под термином «объектно-ориентированное проектирование» будем понимать метод, сочетающий процесс объектно-ориентированной декомпозиции и систему обозначений для представления логической и физической, статической и динамической модели проектирования системы.

Анализ отечественных и зарубежных научно-методических исследований обучения ООП позволил выделить три основных подхода: изучение принципов ООП на примере построения графического интерфейса пользователя (Бабушкина И.А., Иванова Г.С., Ничушкина Т.Н., Пугачев Е.К.); рассмотрение ООП как дополнения к структурному программированию (Аржанов И.Н., Мещерякова Н.А.); обучение ООП на основе объектно-ориентированного проектирования (Бадд Т., Буч Г.).

Первые два подхода рассмотрены в научно-методической литературе, в то время как третий подход  обучение ООП на основе объектно-ориентированного проектирования и использование визуального языка моделирования в отечественных исследованиях  представлен недостаточно. По мнению зарубежных исследователей (Кларк Д., Мейер Б.) важнейшей целью при изучении ООП является обучение студентов объектно-ориентированной декомпозиции при осуществлении поиска классов объектов, на основе которых строятся программные системы.

Вместе с тем, государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования, в соответствии с которым осуществляется подготовка педагогических кадров по специальности «Учитель информатики» по дисциплине «Программирование», предусматривает изучение ООП и объектно-ориентированного проектирования. Однако, проведенный анализ учебно-методической литературы (Бабушкина И.А., Газейкина А.И, Иванова Г.С. и др.), нормативных документов, учебных программ для подготовки будущих учителей информатики (Андросова Е.А., Жданов С.А., Лучко О.Н., Матросов В.Л. и др.) позволил выявить, что изучение ООП не взаимосвязано с объектно-ориентированным проектированием.

Обучаемые испытывают затруднения при создании объектно-ориентированного программного кода, так как объектно-ориентированные языки программирования не позволяют наглядно представить классы объектов и отношения между ними, не способствуют формированию общего представления о создаваемом программном коде в отличие от унифицированного языка моделирования (UML), являющегося средством объектно-ориентированного проектирования. Язык UML дает возможность создавать и изменять модели программной системы с помощью визуальных элементов, а также использовать специальные инструменты (CASEсредства) для автоматизированного генерирования программного кода на основе диаграмм UML, наглядно реализующих взаимосвязь ООП и объектно-ориентированного проектирования. К таким инструментам относится пакет BlueJ, разработанный Коллингом М. и др. специально для обучения основам ООП.

Таким образом, возникает необходимость совершенствования существующих методических подходов к обучению будущих учителей информатики ООП за счет использования унифицированного языка моделирования и средств автоматического генерирования объектно-ориентированного программного кода, являющихся инструментами объектно-ориентированного проектирования.

Учитывая вышеизложенное, проблема исследования обусловлена противоречием между существующими подходами к изучению объектно-ориентированного программирования, не реализующими методы и средства объектно-ориентированного проектирования, направленные на осуществление объектно-ориентированной декомпозиции, наглядное представление модели проектируемого программного приложения, автоматизацию создания программного кода с использованием специализированных программных инструментов, и современным уровнем разработок в области теории и средств реализации объектно-ориентированного программирования и объектно-ориентированного проектирования.

Актуальность темы исследования определяется необходимостью разработки теоретических аспектов и методических подходов совершенствования методики обучения будущих учителей информатики объектно-ориентированному программированию на основе объектно-ориентированного проектирования.

Объект исследования - процесс обучения будущих учителей информатики объектно-ориентированному программированию на основе объектно-ориентированного проектирования.

Предмет исследования - теоретические аспекты и методические подходы к обучению будущих учителей информатики объектно-ориентированному программированию на основе объектно-ориентированного проектирования.

Цель исследования - теоретически обосновать и разработать модель обучения будущих учителей информатики объектно-ориентированному программированию на основе объектно-ориентированного проектирования, структуру содержания, а также методические рекомендации по обучению объектно-ориентированному программированию на базе языка моделирования и инструментальных средств объектно-ориентированного проектирования.

Гипотеза исследования: если обучение будущих учителей информатики объектно-ориентированному программированию будет реализовано на основе объектно-ориентированного проектирования, то это обеспечит повышение уровня их обученности в области:

 осуществления процесса поиска классов объектов и отношений между ними, с их последующей реализацией в программном коде;

 наглядного представления классов объектов и отношений между ними;

 автоматизации создания объектно-ориентированного программного кода с использованием языка моделирования и инструментальных средств объектно-ориентированного проектирования.

Исходя из цели и гипотезы исследования, были поставлены следующие задачи исследования:

  1. Проанализировать научно-методические подходы к обучению специалистов в области информатики объектно-ориентированному программированию и объектно-ориентированному проектированию.

  2. Обосновать и сформулировать принципы совершенствования методики обучения объектно-ориентированному программированию на основе объектно-ориентированного проектирования, а также требования к уровням обученности будущих учителей информатики.

  3. Разработать модель обучения будущих учителей информатики объектно-ориентированному программированию во взаимосвязи с объектно-ориентированным проектированием.

  4. Разработать структуру содержания обучения объектно-ориентированному программированию на основе объектно-ориентированного проектирования, а также обосновать сочетание организационных форм и методов.

  5. Разработать методические рекомендации по обучению будущих учителей информатики объектно-ориентированному программированию на базе языка моделирования и инструментальных средств объектно-ориентированного проектирования, а также провести экспериментальную проверку уровня обученности будущих учителей информатики.

Методологической основой исследования являются фундаментальные работы в области: педагогики и психологии (Беспалько В.П., Лернер И.Я., Никандров Н.Д, Фельдштейн Д.И., Дьюи Д., Килпатрик В. и др.); теории и методики обучения информатике (Бешенков С.А., Жданов С.А., Козлов О.А., Кузнецов А.А., Кузнецов Э.И., Лапчик М.П., Матросов В.Л., Панюкова С.В., Роберт И.В. и др.); методологии, средств объектно-ориентированного программирования и объектно-ориентированного проектирования (Бадд Т., Буч Г., Грэхем И., Мейер Б., Рамбо Дж., Страуструп Б., Якобсон А. и др.); методические подходы к обучению объектно-ориентированному программированию и объектно-ориентированному проектированию (Аржанов И.Н., Газейкина А.И., Кузнецов А.Б., Мещерякова Н.А., Коллинг М. и др.).

Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: теоретический анализ и обобщение положений психолого-педагогической науки и информатики; анализ государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования, учебных программ; наблюдение, беседы, анкетирование; педагогический эксперимент.

Научная новизна и теоретическая значимость исследования заключаются в: обосновании целесообразности и выявлении условий совершенствования методики обучения будущих учителей информатики ООП на основе объектно-ориентированного проектирования; обосновании и формулировании принципов совершенствования методики обучения объектно-ориентированному программированию на основе объектно-ориентированного проектирования, а также требований к уровням обученности будущих учителей информатики в данной области; создании модели обучения будущих учителей информатики объектно-ориентированному программированию во взаимосвязи с объектно-ориентированным проектированием, включающей концептуальный, содержательный, технологический и диагностический компоненты.

Практическая значимость исследования заключается в: разработке блочно-модульной структуры содержания обучения объектно-ориентированному программированию на основе объектно-ориентированного проектирования для будущих учителей информатики; разработке программы курса «Программирование», реализующей взаимосвязь объектно-ориентированного программирования с объектно-ориентированным проектированием; обосновании сочетания организационных форм и методов обучения объектно-ориентированному программированию на основе объектно-ориентированного проектирования; разработке методических рекомендаций по обучению будущих учителей информатики объектно-ориентированному программированию на базе языка моделирования и инструментальных средств объектно-ориентированного проектирования.

Разработанная блочно-модульная структура содержания обучения объектно-ориентированному программированию на основе объектно-ориентированного проектирования может быть использована для повышения квалификации и переподготовки учителей информатики, а также разработки программ элективных курсов в старших классах общеобразовательной школы.

Этапы исследования.

Исследование проводилось в три этапа.

На первом этапе (2005  2006 гг.) анализировались теоретические подходы к обучению объектно-ориентированному программированию и объектно-ориентированному проектированию, изучалась педагогическая, психологическая и специальная литература. Разрабатывались принципы совершенствования методики обучения, требования к уровню обученности будущих учителей информатики и модель обучения объектно-ориентированному программированию на основе объектно-ориентированного проектирования.

На втором этапе (2006  2007 гг.) разрабатывалась структура содержания, выявлялись организационные формы и методы обучения объектно-ориентированному программированию на основе объектно-ориентированного проектирования; уточнялось содержание основных компонентов модели обучения объектно-ориентированному программированию во взаимосвязи с объектно-ориентированным проектированием и разрабатывались методические рекомендации по обучению будущих учителей информатики объектно-ориентированному программированию на базе языка моделирования и инструментальных средств объектно-ориентированного проектирования.

На третьем этапе (2007  2009 гг.) осуществлялась экспериментальная проверка уровня обученности будущих учителей информатики; систематизировались и обобщались полученные результаты, проводился их качественный и количественный анализ, формулировались выводы, оформлялся текст автореферата и диссертации.

Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись посредством выступлений и публикации материалов на всероссийских и международных научных конференциях: «Применение новых технологий в образовании» в 2007 г. (г. Троицк); «Инновационные технологии» в 2007 г. (г. Нью-Йорк); «Фундаментальные исследования» в 2008 г. (Доминиканская республика); III конференции «Проблемы международной интеграции национальных и образовательных стандартов» в 2008 г. (Чехия  Люксембург  Франция); «Актуальные вопросы методики преподавания математики и информатики» в 2008 г. (г. Биробиджан); «Высшее образование для ХХI века» в 2008 г. (г. Москва), а также при обсуждении на заседаниях кафедры вычислительной математики и методики преподавания информатики в Московском государственном областном университете и на Ученых советах Учреждения РАО «Институт информатизации образования».

Обоснованность и достоверность полученных результатов исследования обеспечивается опорой на научно-методические разработки в области обучения объектно-ориентированному программированию и проектированию, совокупностью адекватных проблеме исследования разнообразных методов, подтвержденных результатами педагогического эксперимента, полученными с помощью методов математической статистики.

Положения, выносимые на защиту:

  1. Разработанная модель обучения будущих учителей информатики объектно-ориентированному программированию во взаимосвязи с объектно-ориентированным проектированием, состоящая из концептуального, содержательного, технологического и диагностического компонентов, базируется на принципах наглядности представления классов объектов и отношений между ними при использовании средств объектно-ориентированного проектирования, реализации объектно-ориентированной декомпозиции в процессе объектно-ориентированного программирования, автоматизации создания объектно-ориентированного программного кода с использованием средств объектно-ориентированного проектирования, а также на требованиях к уровням обученности будущих учителей информатики в данной области.

  2. Реализация методических подходов к обучению будущих учителей информатики объектно-ориентированному программированию, представленных в разработанной блочно-модульной структуре содержания, в обоснованном сочетании организационных форм, методов и средств обучения, обеспечит формирование знаний и умений в области реализации взаимосвязи объектно-ориентированного программирования и объектно-ориентированного проектирования.

  1   2   3

Похожие:

Совершенствование методики обучения объектно-ориентированному программированию на основе объектно-ориентированного проектирования (на примере дисциплины «Программирование» для будущих учителей информатики) iconПлан введение сущность объектно-ориентированного подхода к программированию > Объектно-ориентированный анализ Процесс объектно-ориентированного проектирования > Пример объектно-ориентированного анализа
Первый объектно-ориентированный язык программирования Simula 67 был разработан в конце 60-х годов в Норвегии. Авторы этого языка...
Совершенствование методики обучения объектно-ориентированному программированию на основе объектно-ориентированного проектирования (на примере дисциплины «Программирование» для будущих учителей информатики) icon“Объектно-ориентированное программирование”
Целью данной учебной дисциплины является обучение программированию на языке Си++ с использованием принципов объектно-ориентированного...
Совершенствование методики обучения объектно-ориентированному программированию на основе объектно-ориентированного проектирования (на примере дисциплины «Программирование» для будущих учителей информатики) iconПрограмма дисциплины Объектно-ориентированный анализ и программирование для направления 080700. 62 «Бизнес-информатика»
Целью курса является сформировать у студентов объектно-ориентированное мышление, научить их объектно-ориентированному (OO) подходу...
Совершенствование методики обучения объектно-ориентированному программированию на основе объектно-ориентированного проектирования (на примере дисциплины «Программирование» для будущих учителей информатики) iconРабочая программа по курсу “ Объектно-ориентированное программирование
Целью курса является ознакомление студентов с принципами объектно-ориентированного программирования на примере языка Smalltalk
Совершенствование методики обучения объектно-ориентированному программированию на основе объектно-ориентированного проектирования (на примере дисциплины «Программирование» для будущих учителей информатики) iconПрограмма курса «Паттерны объектно-ориентированного проектирования»
Специальность и раздел стандарта — Паттерны объектно-ориентированного проектирования
Совершенствование методики обучения объектно-ориентированному программированию на основе объектно-ориентированного проектирования (на примере дисциплины «Программирование» для будущих учителей информатики) iconДополнительная образовательная программа научно-технической направленности Объектно-ориентированное программирование в визуальной среде Lazarus для школьников Автор программы Кравченко Юлиана Валерьевна
Озраста изучение объектно-ориентированного программирования на языке Free Pascal в визуальной интегрированной среде разработки Lazarus....
Совершенствование методики обучения объектно-ориентированному программированию на основе объектно-ориентированного проектирования (на примере дисциплины «Программирование» для будущих учителей информатики) iconЛекция: Современные технологии объектно-ориентированного анализа и проектирования информационных систем Концепции объектно-ориентированного анализа и проектирования.
Нформационных моделей бизнес-систем и бизнес-процессов. Особенности проектирования, анализа и формализации корпоративных систем....
Совершенствование методики обучения объектно-ориентированному программированию на основе объектно-ориентированного проектирования (на примере дисциплины «Программирование» для будущих учителей информатики) iconПримерное содержание дисциплин
Совместимость типов в объектно-ориентированном программировании. Ковариантное и контравариантное перекрытие методов. Объектно-ориентированные...
Совершенствование методики обучения объектно-ориентированному программированию на основе объектно-ориентированного проектирования (на примере дисциплины «Программирование» для будущих учителей информатики) iconМетодическое пособие может быть рекомендовано для студентов, изучающих объектно-ориентированное программирование
Методическое пособие предназначено для изучения основ объектно-ориентированного языка программирования Delphi (ооп) без ориентации...
Совершенствование методики обучения объектно-ориентированному программированию на основе объектно-ориентированного проектирования (на примере дисциплины «Программирование» для будущих учителей информатики) iconОбъектно-ориентированный анализ и проектирование
В курсе рассматриваются современные методы и средства анализа и проектирования программного обеспечения, основанные на применении...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница