Хотя  философия и структура вводных  курсов сильно варьировалась на протяжении времени, один аспект обучения информатике  остается на удивление постоянным: продолжительность вводного цикла. На протяжении нескольких десятилетий подавляющее большинство ВУЗ-ов использовало двухгодичный цикл для начального ознакомления студентов с информатикой.

     1.1.2. Выводы

     Несмотря  на постоянные споры о полезности тех или иных педагогических подходов, существует множество принципов, разделяемых практически всеми преподавателями информатики. В этом разделе мы опишем наше понимание всеобщего консенсуса о минимальном наборе целей вводного учебного плана по информатике.

     В современном мире компьютеры используются повсеместно. Из-за важности компьютерных систем и широкой применимости навыков использования компьютера, начальный курс информатики определенно должен знакомить студентов с проектированием, конструированием и применением компьютерных систем, а также давать им навыки, доказавши е свою практическую полезность. В то же время вводные курсы по информатике должны знакомить студентов с главными интеллектуальными аспектами дисциплины. Когда мы рассматриваем информатику как дисциплину, нам нужно отвлечься от распространенного восприятия информатики как инструмента и сконцентрироваться на ее концептуальных основах.

     Мы  считаем, что возможно разработать  вводный цикл курсов по информатике, который решал бы все из перечисленных  ниже задач:

• Знакомил студентов с набором фундаментальных концепций информатики;
• Содействовал развитию когнитивных моделей для этих концепций;
• Поощрял развитие у студентов навыков, необходимых для применения концептуальных знаний;
• Упрощал перевод студентов-выпускников двухгодичных колледжей на четырехгодичные программы путем установления четких результатов обучения и определения соответствия между предлагаемыми учебными курсами;

     1.2. Основной курс информатики

 

 Основные курсы  в учебном плане должны дать студентам  серьезный базис для последующего глубокого изучения отдельных тем. В то же время необходимо помнить, что вводные курсы, описанные в главе 7, и основные курсы, описанные здесь, не представляют собой полный курс обучения. Все ВУЗ-ские программы будут включать в себя значительное количество дополнительного материала по выбору. В данной главе мы предлагаем четыре варианта реализации учебного плана преподавания основного уровня:

• Традиционный подход, в котором отдельные курсы посвящены самостоятельным темам;
• Сокращенный подход, который организовывает курсы вокруг более общих тем;
• Интенсивный системно-ориентированный подход;
• Подход с ориентацией на WWW, использующий сеть в качестве основного лейтмотива.

     Эти варианты реализации представляют собой  скорее показательные модели, чем  предписанные стандарты. В каждом случае есть много других работоспособных вариантов, использующих схожие философии для разработки несколько отличающихся наборов курсов. Более того, зачастую есть возможность использовать гибридные подходы, комбинируя элементы из разных моделей. Главный вопрос ко всем этим вариантам достаточно прост: гарантирует ли рассматриваемая реализация, что все студенты ознакомятся со всеми обязательными разделами знаний за время своего обучения.

     Как и в случае с вводными курсами, различные факультеты и ВУЗ-ы разработали множество подходов к построению курсов основного уровня. Это разнообразие и педагогическое экспериментирование, сделавшее его возможным, являются хорошими знаками, свидетельствующими о жизненности образования в нашей дисциплине.

     1.2.1 Традиционный тематический подход

     Наиболее  типичным подходом к чтению основных курсов является простая группировка  материала, основанная на традиционном разделении области. Таким образом, студенты прослушивают отдельные курсы  по каждой из основных областей: курс по архитектуре ЭВМ, курс по операционным системам, курс по алгоритмам и т.д. Однако необязательно читать отдельные курсы для каждой из областей, входящей в обязательный список. Некоторые области с относительно небольшим количеством обязательных модулей (например, графика), могут быть интегрированы во вводную программу обучения. Другие области, такие как человеко-машинное взаимодействие, могут быть объединены с углубленным и курсами, рассматривающими природу профессиональной практики дисциплины.

     В качестве варианта реализации этой модели мы предлагаем следующий набор курсов:

     Разработка  и анализ алгоритмов

     Архитектура ЭВМ

     Операционные  системы

     Распределенные  вычисления

     Искусственный интеллект

     Базы  данных

     Социальные  и профессиональные вопросы

     Разработка  программного обеспечения

     Курсовой проект

     Эта модель очень близка к используемой на многих факультетах, поэтому она  проверена временем. Курсы лекций, скорее всего, будут не новы для большинства  преподавателей, а необходимые преподавательские  ресурсы - такие как учебные планы, тексты и наборы задач - легко доступны.

     Для больших учебных заведений девять основных курсов вряд ли будут проблемой. Однако для ВУЗ-ов с ограниченными ресурсами, поддержка девяти основных курсов может оказаться невозможной. Сокращенный подход, описанный в следующем разделе, предлагает способ уменьшения размера учебного плана, как, впрочем, и смешанные подходы, описанные далее.

     1.2.2. Сокращенный подход

     Итак, тематический подход посвящает полный учебный курс каждой из основных областей в совокупности знаний. Однако большинство из этих областей не включают в себя 40 часов обязательного материала, и это означает, что в тематическом подходе основные курсы включают в себя не только обязательные, но и дополнительные темы. Для ВУЗ-ов, которым необходимо сократить количество основных курсов, самым лучшим подходом будет объединение отдельных тем в тематические курсы, собирающие материал связанных между собой областей информатики в единое целое.

     Сокращенный подход представляет собой результат чрезвычайно агрессивной попытки объединения тем, что позволило сократить вводный цикл традиционной модели с девяти курсов до пяти:

     Разработка  и анализ алгоритмов

     Архитектура ЭВМ

     Операционные  системы и сети

     Управление  информацией и знаниями

     Разработка  ПО и профессиональная практика

     Эта реализация охватывает все обязательные разделы знаний, но экономит четыре курса по сравнению с тематическим подходом. В результате, эта модель может быть полезна в тех случаях, когда необходимо придерживаться минимального количества основных курсов. Такое сжатие приемлемо для маленьких колледжей с небольшим количеством преподавателей на факультете или для любого ВУЗ-а, оказавшегося не в состоянии нанять на работу достаточное количество преподавателей для чтения более объемных программ.

     Конечно, необязательно полностью придерживаться тех вариантов сжатия основных курсов, которые используются в данной модели. Следующий раздел описывает ряд смешанных подходов, которые перенимают стратегию сокращенного подхода для создания циклов основных курсов размерами от пяти курсов сжатой модели до девяти курсов традиционной модели. В то же время важно не переусердствовать с сокращением количества курсов. Не рекомендуется пытаться сгруппировать все обязательные модули в теоретический минимум из семи курсов, основываясь на том, что ядро состоит из 280 часов. Излишнее уплотнение программы обучения создает курсы, в которых темы недостаточно логически связаны и которые оставляют слишком мало времени и свободы преподавателям для адаптации и улучшения материала.

     1.2.3. Системно-ориентированный подход

     В конечном счете, теория и практика информатики  находят свое применение в разработке высококачественных компьютерных систем. Этот раздел определяет учебный план о бучения информатике, использующий разработку систем в качестве объединяющей темы. Такая модель включает в себя больше технического и профессионального материала, чем другие модели, при сохранении рационального уровня охвата теоретических вопросов. Теория информатики остается важной как в качестве основы для понимания практики, так и в качестве надежного фундамента знаний, остающихся актуальными, несмотря на постоянные изменения технологий.

     Минимальная реализация системно-ориентированного подхода состоит из следующих  курсов, продолжающих вводный цикл:

     Введение  в устройство компьютера

     Разработка  и анализ алгоритмов

     Архитектура ЭВМ

     Операционные  системы и сети

     Трансляция  языков программирования

     Компьютерная  графика

     Искусственный интеллект

     Управление  информацией

     Разработка  ПО и системное программирование

     Курсовой  проект

     Хотя  названия этих курсов наводят на мысль, что они концентрируются на отдельных областях, необходимо использовать всеобъемлющее понятие системы в качестве обобщающей темы. Эта системная перспектива должна пронизывать все аспекты программы обучения и включать некоторую комбинацию теории, практики, приложений и соответствующего подхода.

     1.2.4. WWW-ориентированный подход

     Эта модель выросла из массового спроса на циклы учебных курсов, которые  уделяют больше внимания Интернету  и World Wide Web, используя эти области  в качестве общего базиса для программы обучения в целом. Следующие курсы представляют одну из попыток разработки подобной модели:

     Введение  в WWW

     Разработка  и анализ алгоритмов

     Архитектура ЭВМ и операционные системы

     Архитектура сетей и коммуникаций

     Распределенные  вычисления

     Человеко-машинное взаимодействие

     Компьютерная  графика

     Искусственный интеллект и информация

     Разработка  ПО и профессиональная практика

     1.2.5 Выводы

     Как было отмечено в начале этой главы, четыре основных подхода, выделенных в этом отчете - традиционный, сокращенный, системно-ориентированный и WWW-ориентированный - должны рассматриваться как показательные модели, которые демонстрируют только некоторые из доступных возможностей. Во многих случаях разумно объединить элементы двух или более подходов для создания нового смешанного учебного плана, который может более эффективно отвечать требованиям отдельного ВУЗ-а. При таком объединении необходимо удостовериться, что получившийся в результате комбинирования учебный план охватывает все обязательные темы.

     Все подходы, описанные в данной главе (т.е. четыре конкретных модели и различные смешанные типы), имеют общую цель: представить основные идеи и устоявшиеся концепции информатики, которые должен изучить каждый студент для успешной работы в этой области. Выполняя эту задачу, основные курсы закладывают основу для более углубленной работы в области информатики.

     Для завершения учебного плана необходимо, чтобы студенты получили разнообразные  знания и навыки, а также получили возможность выполнить сложную  работу, выходящую за пределы минимального объема.

Глава 2. Информатика в учебных планах

     Факультеты  информатики обычно существуют, как части учебных ВУЗ-ов, имеющих в своем составе также естественнонаучные и гуманитарные факультеты, факультеты социальных наук и прикладного искусства. В предыдущих главах уже было уделено немало внимания стремительному развитию информатики и последствиям этого развития, отразившимся практически в каждой области человеческого знания. На сегодняшний день информатика является не просто важной дисциплиной, она также обслуживает множество различных других наук. Муниципальный чиновник, работающий с демографической базой данных, дизайнер, использующий автоматизированную систему проектирования, экономист, создающий компьютерные модели - это все примеры людей, применяющих информационные технологии в своей профессиональной деятельности. Столь широкое распространение информатики влечет за собой возможность и необходимость создания множества высококачественных учебных курсов д ля заинтересованных специалистов из иных областей. Помня о своей главной задаче - подготовке профессионалов в информатике - мы не должны забывать о других. Вследствие ограниченности финансовых ресурсов и нехватки преподавателей факультеты информатики иногда вынуждены концентрировать собственные ограниченные возможности на своих студентах в ущерб учащимся других специальностей. Мы считаем, что такая политика неуместна и недостойна. Учитывая скорость распространения влияния информатики на все сферы жизни, каждый ВУЗ должен предоставить курсы обучения этой дисциплине всем своим студентам.