ШГПИ, г. Шадринск
Методика проведения эксперимента по подготовке обучающихся
по специальности «Прикладная информатика в образовании»
к коллективному проектированию
В настоящее время в Шадринском государственном педагогическом институте в рамках дисциплины «Информационные системы в общем среднем образовании» на четвертом курсе специальности «Прикладная информатика в образовании» применяется метод коллективного проектирования.
Выбор этого коллективного подхода обусловлен тем, что используемые ранее в подготовке студентов методы не учитывали особенностей профессиональной деятельности специалистов в области информационных технологий. Большинство приложений, в том числе и образовательных, создаётся коллективно. При этом все специалисты работают строго над своей задачей, а контроль над выполнением и совместимостью осуществляет менеджер проекта или соответствующая группа сотрудников. Как показали результаты предварительного исследования, студенты к такой форме работы не готовы.
При подготовке информатиков-аналитиков используется метод групповых проектов, суть которых сводится к разбиению единого проекта на блоки, каждый из которых выполняет один учащийся или группа. Например, при написании проекта по теме «Базы данных» каждый учащийся или группа учащихся выбирает какую-либо тематику и реализует ее полностью, то есть создает таблицы, запросы, отчеты и формы, которые охватывают целый блок проекта (в базе данных «Паспортный стол» деление может быть следующим: прописка, семейное положение, воинская обязанность, паспортные данные и так далее). Данный подход может быть использован на любой дисциплине, каждый учащийся изучает одну тему и объясняет ее другим. Таким образом, совместно будет изучен материал всей дисциплины.
Применение подобного способа распределения обязанностей в сфере информационных технологий представляется неэффективным. Деление осуществляется не по темам, а по этапам создания приложения.
В реальной практике база данных «Паспортный стол» будет создаваться следующим образом: учащийся или группа проведет анализ всей предметной области, другая группа создаст таблицы и установит связи между ними, третья разработает формы, через которые информация будет добавляться в таблицы, четвертая реализует хранимые процедуры, при помощи которых будет осуществляться получение информации из таблиц на сервере и так далее. Работа каждой группы будет основываться на работе других групп, иными словами процесс включения какой-либо группы в работу будет последовательным, а качество работы будет зависеть от корректности и своевременности подготовки отчетной документации каждой группы. Таким образом, группы взаимодействуют между собой, начиная с самых первых этапов работы над единым проектом, а не только на заключительном этапе. Наличие единой цели и постоянное взаимодействие в процессе написания проекта и обусловило выбор нами названия – коллективное проектирование, которое является разновидностью группового.
В учебном году был проведен формирующий эксперимент на четвертом курсе специальности «Прикладная информатика в образовании». Для реализации в ходе эксперимента была выбрана информационная система «Школа», предназначенная для автоматизации работы средних общеобразовательных учреждений, в процессе написания которой студенты изучили работу данного типа учебных заведений и некоторых его структурных компонентов.
Информационная система «Школа» была разбита на следующие модули:
1. Администрация.
2. Библиотека.
3. Бухгалтерия.
4. Воспитательная работа.
5. Музей.
6. Научно-методическая работа.
7. Работа школьного медпункта.
8. Работа школьного психолога.
9. Расписание.
10. Спортивный сектор.
11. Столовая.
12. Успеваемость.
13. Хозяйственная часть.
Для реализации были выбраны три модуля: спортивный сектор, работа школьного медпункта и школьного психолога.
В эксперименте участвовала группа из восемнадцати человек, которая была разбита на четыре подгруппы. Каждая подгруппа выполняла строго свою функцию:
· анализ предметной области, составление структуры таблиц базы данных и подготовка проектной документации – спецификации проекта;
· определение и разработка хранимых процедур, обеспечение работы сервера;
· написание клиентской части, определение единого интерфейса проекта;
· разработка справочной системы проекта.
При отборе студентов в группы учитывались межличностные отношения, так как благоприятный микроклимат очень важен для плодотворной работы и как следствие – для успешного выполнения задания. Выявление межличностных предпочтений студентов осуществлялось с помощью «шкалы психологической близости». Также учитывались предпочтения учащихся при распределении функций.
Преподаватель в ходе эксперимента выступал в роли менеджера проекта: в его задачи входили организация учащихся и контроль над их деятельностью. На начальном этапе педагогом были подготовлены подробные инструкции для каждой группы, спланированы этапы работы над проектом, определена форма отчётности и сроки её представления.
Были выделены следующие этапы работы над проектом, в соответствии с которыми осуществлялся контроль:
1. Организационно-установочный – на этом этапе осуществлялись постановка цели и задач будущего проекта, распределение студентов по группам. На реализацию данного этапа отводилось 2 часа. На этом занятии преподаватель объяснил цели и актуальность написания данного проекта, были обсуждены организационные моменты, произведено деление на группы.
2. Информационно-аналитический – включает анализ предметной области, на основе которого должен быть подготовлен доклад. Этот этап длился 4 часа. Студентами первой подгруппы был проведен анализ предметной области, на основе которого подготовлен доклад. Анализ предметной области студенты проводили в течение недели на основе нормативных документов и опросов сотрудников нескольких школ города. Учащиеся второй, третьей и четвертой групп писали доклады, в которых обосновывали выбор сред разработки проекта и справочной системы. На этом занятии были предоставлены оба доклада. Также на этом занятии студенты первой группы получили задание составить схему базы данных на основе анализа предметной области, студенты второй группы – подготовить примерный список хранимых процедур, третьей группы – подумать над интерфейсом программы (2 часа).
3. Была обсуждена схема базы данных, набор хранимых процедур, выделены общие для всех блоков процедуры и таблицы.
4. Исполнительный – на этом этапе осуществлялось написание проекта: создание таблиц на сервере, разработка форм клиентского приложения, хранимых процедур, написание документации и т. д. Контроль на этом этапе осуществлялся по мере создания отдельных элементов проекта. Каждая группа предоставляла отчеты о проделанной работе. Этот этап самый длинный, он продолжался 44 часа.
5. Контрольно-оценочный – представление документации и защита проекта. Этот этап осуществлялся на последнем занятии. Оценивала студентов комиссия из четырех специалистов в данной области. Студенты всех групп подготовили единую презентацию, по которой защищали проект, рассказали, как работали над проектом, показали результат, обсудили проблемы, возникшие при написании проекта и пути их решения. Затем каждый учащийся отчитывался по проделанной им работе. Таким образом, был выявлен вклад каждого студента в написание проекта (2 часа).
6. Апробационный – тестирование проекта на практике. Данный этап не осуществляется до тех пор, пока все модули информационной системы не будут реализованы.
Остальные модули информационной системы будут реализовывать следующие курсы при изучении данной дисциплины. В качестве средств для написания проекта были выбраны следующие:
· Microsoft Visual 2003 – среда для написания хранимых процедур;
· Microsoft Visual FoxPro 9.0 – среда для разработки интерфейса проекта;
· Microsoft HTML Help Workshop 4.7 – среда для написания справочной системы;
· Microsoft Office Word 2003 – среда для написания проектной документации;
· Microsoft Office PowerPoint 2003 – среда для разработки презентации проекта;
· Microsoft SQL Server 2005 – среда для хранения базы данных.
Так же были выделены единые требования к оценке проекта: оценка ставилась каждому студенту соответственно его вкладу в написание проекта. Критерии оценки студента, в зависимости от того в какой группе он работал, следующие:
1. При оценке студентов первой группы, проводившей анализ предметной области, учитывались: грамотность, детальность и информативность сделанного ими анализа, корректность составления структуры базы данных, правильность определения связей, отсутствие дублирования информации, правильность определения запросов и формата возвращаемых данных с учетом специфики проекта.
2. При оценке второй группы, реализовывавшей хранимые процедуры, учитывались: корректность выполнения хранимых процедур, отсутствие ошибок при их выполнении, возможность интеграции базы данных проекта в единую информационную систему «Школа», учет групп пользователей, имеющих доступ к базе данных, а также иерархия их прав.
3. При оценке третьей группы, разрабатывающей клиентскую часть, учитывались: соответствие функциональности клиентской части с серверной, особенности реализации пользовательского интерфейса, понятность принципов работы в клиентской части, эстетичность внешнего вида, учет требований, предъявляемых к интерфейсу любого программного средства (цветовые схемы, расположение и количество элементов, рекомендации к текстовой и графической информации), обеспечение удобства ввода и вывода информации и механизмов защиты данных от несанкционированного доступа.
4. При оценке четвертой группы реализовывавшей справочную систему, учитывались: доступность изложенной информации, удобство поиска информации, эстетичность внешнего вида, полнота описания всех функций информационной системы.
Все этапы работы над проектом обязательно должны быть задокументированы. Проектная документация должна содержать следующие пункты:
1. Обоснование необходимости информационной системы «Школа», возможный список ее компонентов, назначение информационной системы и сфера ее применения, перечисление реализованных модулей.
2. Анализ предметной области должен содержать: название реализуемого модуля информационной системы (ИС), перечисление источников информации (например, должностные обязанности, нормативные акты и т. д.). Описание функций данного модуля исходя из функций педагога или сотрудника школы, который будет работать с этим модулем (например, педагог-психолог должен проводить диагностику, коррекционную работу следующими методами: тестирование, анкетирование, опрос; какие из них реализованы в ИС).
3. Описание отчетов, которые должна выполнять ИС, и, соответственно, какие запросы к ИС должны быть реализованы, какая информация и в каком формате должна предоставляться по запросам (например, получить список всех учеников из неблагополучных семей или получить список лиц, у которых подошёл срок для дальнейшей работы, и т. д).
4. Обоснование необходимости наличия серверной и клиентской частей приложения, обоснование выбора сред разработки серверной, клиентской частей, справочной системы и других возможных приложений.
5. Иллюстрация схемы данных, в которой должны быть представлены таблицы с указанием полей, их типов и существующих связей.
6. Список хранимых процедур с указанием параметров, типов и краткое описание смысла параметров и возвращаемых данных.
7. Системные требования разрабатываемого приложения с указанием требуемого программного обеспечения, необходимого для корректной работы любых частей проекта.
8. Инструкция по установке и первоначальной настройке системы.
9. В спецификации также необходимо привести комментированный листинг хранимых процедур (отвечает группа разработчиков серверной части) и программы (отвечает группа разработчиков клиента), список возможных ошибок и путей их устранения, перечислить и описать средства отладки (отвечает группа, разрабатывающая справочную систему).
В ходе разработки проекта у учащихся возникали некоторые трудности: на начальном этапе написания проекта выяснилось, что Microsoft SQL Server 2005 не позволяет объединять несколько баз данных
в одну информационную систему, поэтому все последующие модули информационной системы необходимо будет дописывать в эту базу данных, а не создавать новую.
Применение данного метода в рамках эксперимента показало хорошие результаты. Благодаря четкому разделению обязанностей, эффективному взаимодействию членов групп и, главное, последовательности выполнения различных этапов проекта, студенты справились с написанием проекта. Приложение имело функциональный интерфейс, доступную в понимании справочную систему, итоговая документация содержала полный перечень функций и была оформлена в соответствии с требованиями.
В нынешнем учебном году эксперимент продолжается, новая группа пишет один из модулей информационной системы – журнал успеваемости.
Таким образом, по результатам проведенного эксперимента представляется актуальной дальнейшая работа по применению метода коллективного проектирования при подготовке информатиков-аналитиков.
По материалам научно-практической конференции «VI Знаменские чтения»,4 марта 2007 года СурГПУ
