Комплексный подход к подготовке
абитуриентов по информатике
на факультете Вычислительной
математики и кибернетики (ВМК)
МГУ имени
, МГУ им. М, В, Ломоносова,
факультет вычислительной математики и кибернетики,
*****@***ru
1. Введение
Информатика – предмет, появившийся недавно с числе предметов, результаты испытаний по которым засчитываются при поступлении в высшие учебные заведения. Несмотря на новизну этой предметной области факультет ВМК оказался абсолютно готовым к тому, чтобы вплотную заняться подготовкой абитуриентов по информатике. Причиной этого является специализация факультета, а также то, что на протяжении многих лет факультет занимается повышением компьютерной грамотности школьников на компьютерных курсах, входящих в состав Учебного центра факультета.
Учебный центр (*****) – структура внутри факультета, предоставляющая дополнительные услуги в сфере образования студентам, школьникам, специалистам и вообще всем желающим повысить свой профессиональный уровень или расширить круг своих познаний в области информационных технологий (рис.1).
Рис.1.
С самого начала этой деятельности открылся круг проблем, лежащих за границами обычного обучения школьников программированию и другим аспектам, нашедшим отражение в стандарте ЕГЭ.
2. Подготовительные курсы
Многолетний опыт функционирования подготовительных курсов на факультете ВМК позволил в кратчайшие сроки создать новое направление обучения.
Первоначальные трудности, с которыми пришлось столкнуться, касались уровня сложности материала, который должен преподноситься школьникам. Глубина знаний, требуемых официальной программой, поражает любого дипломированного специалиста в области ИТ. Сравнение программы с предлагаемыми на ЕГЭ вариантами задач позволил определить действительный уровень знаний, необходимых для успешной сдачи ЕГЭ.
Для адекватного преподнесения материала до учащихся был использован опыт преподавателей информатики лучших лицеев Москвы, в которых преподавание этого предмета стоит на высоком уровне.
Предметная область «Информатика» органично вписалась в общую структуру подготовительных курсов (рис.2).
Рис.2.
В соответствии с принятым на курсах подходом изучение этого предмета внесено в программы 10-11 классов, на которую отведено два учебных года, а также в одногодичную программу для 11 класса.
Разделы, входящие в в программу ЕГЭ по информатике, можно условно разделить на две части:
1. Программирование.
2. Задачи, не относящиеся к программированию.
Темы, не относящиеся к программированию, с успехом осваиваются за 1 год (конечно, при условии, что учащийся «дружит» с математикой). Программирование требует к себе более внимательного отношения.
Исходя из этого, изучение информатики на подготовительных курсах разбивается на этапы, представленные на рис. 3.
Рис. 3.
Программа 10-го класса. В программу 10-го класса входит изучение алгоритмики и программирования на языке Паскаль. Тематический охват курса шире, чем требует ЕГЭ по информатике. Например, в программу входят темы «Процедуры», «Файлы», «Записи». В разделе «Алгоритмы» рассматривается огромное количество задач. Одна часть из них связана непосредственно с программированием (например, алгоритмы сортировки). Для решения задач второго типа необходима определенная математическая подготовка. Приведу пример.
Традиционно в течении десятилетий задачи типа «Дано N монет. За минимальное число взвешиваний выявить фальшивую монету» относились к математическим. Их постоянно предлагали на олимпиадах по математике. Теперь задачи такого типа относятся к алгоритмическим и перекочевали в олимпиады по информатике. Раздел алгоритмики среди прочих других рассматривает задачи этого типа.
Десятиклассники обучаются на подготовительных курсах по комплексной программе, то есть каждый слушаго класса посещает занятия по математике, физике, информатике, русскому языку и литературе. Если учащийся имеет потребность посещать занятия только по информатике, учебный центр предоставляет ему эту возможность. В таких ситуациях мы советуем пройти курс «Программирование на языке Паскаль» на компьютерных курсах Учебного центра.
Школьники, успешно освоившие программу по информатике в 10 классе, в 11 классе углубляют свои знания по программированию и готовятся к сдаче ЕГЭ по информатике, осваивая темы, не относящиеся к программированию.
Программа 11-го класса. Учащимся 11 класса, занимающимся по одногодичной программе, на изучение программирования отводится гораздо меньше времени, чем тем, кто начал заниматься на курсах с 10 класса. Но опыт показывает, что при усердном отношении к учебе освоить все темы ЕГЭ за один учебный год возможно.
При изучении программирования работа ведется с использованием компьютеров.
На подготовительных курсах используются собственные учебные пособия, написанные нашими преподавателями [1,2].
3. Использование Интернета и специализированного
программного обеспечения
Специфика изучаемого предмета наложила отпечаток на организацию занятий на подготовительных курсах. Общение преподавателя с учеником происходит не только на занятиях, но и в любой другой день недели с использованием Интернета: преподаватель выкладывает в Интернет домашнее задание, ученики присылают выполненное домашнее задание преподавателю по электронной почте. Результат – усиление интенсивности обучения. На момент подготовки к очередному занятию преподаватель уже имеет представление о том, как справились ученики с домашним заданием и строит следующее занятие с учетом этой информации. Получается обучение с опережением, если сравнивать с общепринятым учебным процессом.
Конечно, нагрузка на преподавателя увеличивается. Но теперь уже никто не удивится, как можно успеть за столь короткий срок (3-4 месяца по программе 11 класса) освоить программирование на Паскале.
Описанный способ общения с учениками применялся с первых дней занятий по информатике. Наши преподаватели на этом не остановились.
На данный момент для поддержки учебного процесса и этапа контроля знаний на подготовительных курсах используется система Moodle – модульная объектно-ориентированная динамическая учебная среда. На подготовительных курсах она вместе с другими сервисами Интернета помогает организовывать учебный процесс на следующих этапах.
· Проведение входного тестирования с целью распределения учащихся по группам в соответствии с уровнем их подготовки.
· Проведение контрольных и самостоятельных работ.
· Выдача домашних заданий.
· Выполнение домашних заданий в режиме тестирования.
· Публикация краткой теоретической информации по текущей теме.
· Публикация лекций.
· Выкладка конспекта текущего занятия с подробным разбором задач. Служит подсказкой для ученика при выполнении домашних заданий и материалом для изучения при отсутствии учащегося на занятии.
· Дистанционный контроль за самостоятельной работой ученика со стороны преподавателя.
· Ведение преподавателем журнала успеваемости и посещаемости. Для поддержки журнала посещаемости испольуются ДОКУМЕНТЫ google (совместный доступ). В Moodle обеспечен доступ к журналу посещаемости; преподаватели могут вносить в него изменения, а все остальные посетители – только просматривать.
· Статистическая оценка для преподавателя уровня усвоения пройденного материала; выявление тем, вызвавших наибольшие затруднения со стороны учащихся.
· Дистанционный контроль за успеваемостью и посещаемостью занятий со стороны родителей.
В результате использования системы Moodle мы имеем своеобразный симбиоз между очной и дистанционной формой обучения.
4. Компьютерные курсы
Компьютерные курсы предназначены для тех школьников, чьи интересы выходят за рамки школьной программы по информатике, которые хотят научиться использовать компьютер «на все 100». Некоторые учащиеся приходят к нам потому, что в их школе преподавание информатики находится не на должном уровне.
Мы предлагаем детям большой выбор курсов на любой вкус: от деловых офисных программ до сложных курсов по программированию.
Часто нас спрашивают: с какого возраста следует начинать обучать ребенка работе на компьютере? Мы приглашаем на занятия школьников, начиная с 3-го класса. В этом возрасте ребята с удовольствием рисуют, создают простейшие сайты, работают со звуком, снимают и монтируют фильмы. И конечно же интересуются особенностями работы в Интернете.
Предлагаемые школьникам курсы выстроены в определенную последовательность, нарушать которую не рекомендуется (рис. 5). Например, если пойти на курс компьютерной анимации Flash, не зная, как работать с файлами и папками, неминуемо проявятся проблемы. Курс базовой подготовки является основным для изучения всех остальных курсов.
Курсы компьютерной графики и Web-дизайна в совокупности закладывают основы возможной будущей профессии, так как материал преподносится на высоком профессиональном уровне.
Мальчики-старшеклассники обычно интересуются компьютерным «железом». Для них у нас разработан курс «Техобслуживание и настройка компьютера».
Немало семей, в которых имеется несколько компьютеров. Их обязательно надо объединять в сеть. Желающие сделать это самостоятельно, а в дальнейшем поддерживать ее функционирование могут научиться этому у нас на курсе «Создание домашней компьютерной сети».
Самые сложные курсы связаны с программированием. Первый язык программирования, который мы предлагаем, - Паскаль. Годовая программа этого курса очень насыщена; помимо стандарта языка включает в себя изучение правил работы с компьютерной графикой.
Рис.4.
Очень многие школьники, занимаясь в течение нескольких лет на наших курсах, потом учатся на подготовительных курсах и поступают на один из факультетов МГУ. В этом мы видим одну из главных задач существования компьютерных курсов. Начиная с малых лет мы готовим для МГУ будущих студентов. Чем качественнее мы их подготовим, тем легче студентам будет учиться, тем качественнее будет будущий специалист.
5. К единой цели разными путями:
работа с учителями школ
Преподавателей факультета Вычислительной математики и кибернетики очень волнует вопрос, как повысить уровень подготовки современных абитуриентов. Это касается подготовки по всем предметам, включая информатику. Недостаточный уровень знаний по отдельным предметам сказывается по-разному, когда студент приступает к учебе на 1-м курсе. Без глубокого и осмысленного знания математики учиться на факультете, где главный предмет – математика, невозможно. Без знания основ информатики, а именно программировыния, учиться очень трудно. На изучение алгоритмики и программирования на Паскале (это первый язык, с которым знакомят студентов) отводится только 3 месяца. Подробного рассмотрения первичных понятий не запланировано. Из этого следует, что студент, придя на факультет с программистских уклоном, должен иметь представление, что такое программирование, а еще лучше – знать основные конструкции, принципы построения алгоритмов, уметь писать и отлаживать хотя бы несложные программы.
Подготовительные курсы охватывают лишь малую часть желающих поступить в высшие учебные заведения. Чтобы повысить уровень подготовки как можно большего числа выпускников школ, без помощи учителей школ не обойтись. Направление работы определено очень четко: «Факультету нужны хорошие абитуриенты, а учителям – хорошие ученики». Цель одна, а значит мы можем помочь школьным учителям. Далее перечислены направления деятельности факультета, способствующие повышению квалификации школьных учителей.
Курсы повышения квалификации (список курсов приведен далее).
Учебные пособия по информатике, написанные преподавателями подготовительных курсов [1,2].
Разовые тематические семинары для преподавателей школ Москвы и ближнего Подмосковья. Информация о семинарах публикуется на сайте *****.
В августе 2010 г. факультет организовал двухдневную летнюю школу для учителей информатики. Для участия в школе приехали учителя со всей страны. Участники выразили пожелание сделать это мероприятие регулярным.
В марте 2011 г. МГУ им. М.В. Ломоносова организует съезд учителей информатики. В подготовке съезда факультет ВМК принимает самое непосредственное участие.
В следующей таблице представлен список курсов повышения квалификации для учителей информатики, которые можно пройти на нашем факультете. Слушателям курсов выдается диплом государственного образца.
№ | Наименование курса | Часы |
1. | Основы программирования на языке Паскаль | 36 |
2. | Программирование на языке Паскаль. | 72 |
3. | Сложные алгоритмы При подготовке учащихся к сдаче ЕГЭ по информатике особую сложность представляют собой задачи из части 3, решение которых затрагивает логику, алгоритмы и другие вопросы. Курс помогает преподавателям разобраться в решении этих задач с применением разных подходов. Особое внимание уделяется эффективности алгоритмов и правильности выбора способа организации хранения данных. При составлении курса использовался огромный опыт преподавания программирования студентам МГУ и опыт профессионального практического программирования. | 36 |
4. | Сложные алгоритмы и структуры данных | 36 |
5. | Информатика для начинающих. Основы программирования на языке Паскаль Курс предназначен для слушателей, желающих освоить программу школьной информатики. В курсе рассматриваются все темы, входящие в состав ЕГЭ по информатике, в том числе курс дает основы знаний о программировании на языке Паскаль. | 72 |
6. | Создание игровых и обучающих программ Курс подготовлен для слушателей, умеющих программировать на языке Паскаль и желающих познакомиться с некоторыми его специфическими возможностями – создание диалога, использование графических возможностей. Курс может быть использован для проведения факультативных занятий по программированию в школе. | 36 |
7. | Структуры данных Курс предназначен для слушателей, имеющих начальные навыки программирования, знакомых с языком Паскаль. Полученные знания могут использоваться для проведения факультативных занятий по программированию. | 36 |
8. | Основы компьютерной анимации Курс предназначен для слушателей, желающих научиться самостоятельно создавать мультипликацию, эффектные презентации, учебные демонстрационные программы, использовать анимацию на web-сайтах. | 36 |
9. | Основы работы в системе растровой графики Photoshop | 36 |
10. | Работа в системе Photoshop. Углубленный курс | 72 |
11. | Основы работы в системе векторной графики | 36 |
12. | Организация локальных сетей Материал данного учебного курса составлен на основе богатого опыта планирования, монтажа и наладки локальных компьютерных сетей с учетом особенностей использования компьютерной сети в учебном процессе школы. В курсе рассматриваются принципы работы компьютерной сети, назначение и механизмы работы наиболее часто используемых сетевых протоколов, рассматривается их применение в сетях компьютерных классов и сети школы в целом. | 36 |
13. | Маршрутизация TCP/IP. Глобальные сети Материал данного учебного курса составлен на основе богатого опыта планирования, монтажа и наладки распределенных компьютерных сетей. В курсе рассматриваются технологии, применяемые в глобальных вычислительных сетях и маршрутизация как механизм определения путей доставки данных. | 36 |
14. | Работа с дистрибутивами GNU/Linux Материал данного учебного курса составлен на основе многолетнего опыта преподавания технологий Linux, в том числе и в рамка Школ Linux для преподавателей. Результатом этого опыта явилось составление комплекта курсов для обучения разных категорий пользователей в рамках пилотного проекта внедрения Пакета Свободного Программного Обеспечения в образовательных учреждениях России. Данный курс является подмножеством указанного комплекта, доработанным в соответствие с современным положением дел в области и дополненным лабораторными занятиями. | 36 |
6. Просветительская деятельность
Сотрудники Учебного центра факультета ВМК входят в состав редакционной коллегии научно-популярного журнала для старшеклассников и учителей «Потенциал» (potential. *****). Журнал предназначен для тех, кто интересуется математикой, физикой, информатикой. Издание ставит перед собой цель усилить интерес школьников к физ-мат. и компьютерным наукам.
Информатика представлена в журнале двумя рубриками – «Информатика» и «Приручаем компьютер».
В рубрике «Информатика» разбираются проблемы, имеющие непосредственное отношение к темам ЕГЭ по этому предмету, а также затрагиваются вопросы, выходящие за рамки школьной программы. Например, за прошедший год на страницах журнала обсуждались следующие темы: редко встречающиеся алгоритмы сортировки [7,9], адресация в Интернете [8], разные подходы в программировании [10], электронные таблицы [11], системы счисления [12,15], алгоритмы определения простых чисел [13], графическое представление алгоритмов [14], определение времени выполнения программы [16].
Рубрика «Приручаем компьютер» расширяет границы школьного курса информатики. Материалы этой рубрики помогают осваивать новые программные продукты [17], учат разбираться в устройстве компьютера [18,19,21,21], знакомят с возможностями программного обеспечения, предназначенного для решения задач, которые не рассматриваются в школьной программе.
Авторами публикаций в журнале являются сотрудники высших учебных заведений (в том числе факультета ВМК), школьные преподаватели, студенты, аспиранты, и даже школьники. Журнал привлекает к сотрудничеству авторов, умеющих в популярной форме рассказывать о сложных проблемах или же имеющих желание делать это. Язык научно-популярных публикаций специфичен, и потому редакция помогает авторам превратить изложение сложного материала в текст, доступный для понимания школьникам, привлекательный по форме, но в то же время отличный от сухих текстов учебников.
Журнал могут использовать в своей работе преподаватели школ. Актуальность публикуемых материалов неоднократно подтверждалась в отзывах школьных учителей.
7. Заключение
Информационные технологии прочно вошли во все сферы нашей жизни. Никто не может отрицать, что информатика стала связующим звеном между разными областями деятельности человека – производственной, научной, бытовой, образовательной и др. А значит обществу нужны грамотные специалисты в области ИТ. Решать проблему подготовки таких специалистов надо начинать не в высшем учебном заведении, а гораздо раньше, со школьной скамьи. Тем более, что программирование давно стало прерогативой молодых кадров.
Университеты должны выпускать высококлассных специалистов. Такие специалисты вырастают из грамотных студентов. А грамотные студенты получаются из хорошо обученных абитуриентов. Не будет хорошего абитуриента – не получится и грамотного специалиста. Только при комплексном подходе к решению проблемы подготовки абитуриентов в области ИТ можно добиться результатов (рис. 5).
Рис. 5.
Литература
1. «Информатика: пособие для подготовки к ЕГЭ». Под ред. , КУДИЦ-ПРЕСС, Москва, 2009
2. Ю, «Программирование на языке Паскаль», МГУ, Москва, 2010
3. , «Самоучитель работы на компьютере». Изд-во «КУДИЦ-ПРЕСС», Москва, 2008.
4. , «Уроки по Flash», Москва, Изд-во «КУДИЦ-ПРЕСС», 2008.
5. , «QuarkXPress 6.1». Изд-во «КУДИЦ-ОБРАЗ», Москва
6. , «Верстка для начинающих». Изд-во «КУДИЦ - ПРЕСС», Москва, 2006.
7. , «Алгоритм сортировки подсчетом и варианты его программной реализации», журнал «Потенциал», №1, 2010
8. , «Этот таинственный IP-адрес», журнал «Потенциал», №2, 2010
9. , «Как применить сортировку подсчетом к действительным числам», журнал «Потенциал», №3, 2010 г.
10. , «Заметки о парадигмах программирования», журнал «Потенциал», №4, 2010
11. , «Подводные камни программы Excel», журнал «Потенциал», №5, 2010 г.
12. Ю, «Что у компьютера вместо пальцев», журнал «Потенциал», №6, 2010
13. , «Определение простых чисел от века папируса до века ПК», журнал «Потенциал», №7, 2010
14. , «Как не заблудиться в лабиринтах блок-схем», журнал «Потенциал», №8, 2010
15. Ю, «Как мы летом собирали клубнику», журнал «Потенциал», №9, 2010
16. , «Магический квадрат снова удивляет», журнал «Потенциал», №9, 2010 г.
17. «Его величество Распознаватель», журнал «Потенциал», №1, 2010 г.
18. «Как выключить компьютер», журнал «Потенциал», №5, 2010 г.
19. «Такая разная память», журнал «Потенциал», №5, 2010 г.
20. «Такая разная память», журнал «Потенциал», №6, 2010 г.
21. «Время не остановить», журнал «Потенциал», №9, 2010 г.
