ПРИНЦИПЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ МЕТОДИКИ ОБУЧЕНИЯ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ ИНФОРМАТИКИ ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОМУ ПРОГРАММИРОВАНИЮ И ПРОЕКТИРОВАНИЮ

Прозорова Юлия Алексеевна
Петров Алексей Николаевич
(mytvor@mail.ru)
Институт информатизации образования Российской академии образования, г. Москва

Аннотация
Широкое распространение методологии объектно-ориентированного программирования приводит к необходимости совершенствования методики обучения объектно-ориентированному программированию и проектированию будущих учителей информатики.

PRINCIPLES PERFECTION OF METHODOLOGY TRAINING THE FU-TURE TEACHERS OF COMPUTER SCIENCE TO OBJECT-ORIENTED PROGRAMMING AND DESIGNING

Prozorova J.A.
Petrov A.N.
(mytvor@mail.ru)
Institute information of education the Russian Academy of education, Moscow

Annotation
The wide spread of methodology object-oriented programming bring to necessity perfection of methodology training to object-oriented programming and designing of the future teachers of computer science.

Анализ отечественных и зарубежных научно-методических иссле-дований обучения объектно-ориентированному программированию позволил выделить три основных подхода:

• изучение принципов объектно-ориентированного программирования на примере построения графического интерфейса пользователя (Бабушкина И.А., Иванова Г.С., Ничушкина Т.Н., Пугачев Е.К.)
• рассмотрение объектно-ориентированного программирования как до-полнения к структурному программированию (Аржанов И.Н., Мещерякова Н.А.)
• обучение объектно-ориентированному программированию на основе объектно-ориентированного проектирования (Бадд Т., Буч Г.)

Первые два подхода рассмотрены в научно-методической литературе, в то время как третий подход — обучение объектно-ориентированному программированию на основе объектно-ориентированного проектирования и использование визуального языка моделирования, в отечественных исследованиях представлен недостаточно.

Обучаемые испытывают затруднения при создании объектно-ориентированного программного кода, так как объектно-ориентированные языки программирования не позволяют наглядно представить классы множе-ства объектов и отношения между ними, что в свою очередь не способствует формированию общего представления о создаваемом программном коде.

Эта проблема может быть решена за счет использования унифицированного языка моделирования (UML). Он дает возможность создавать и изменять модели программной системы с помощью визуальных элементов языка UML, использовать специальные инструменты (CASE-средства) для автоматизированного генерирования программного кода на основе диаграмм UML.

Большинство современных CASE-средств не соответствует потребностям обучения основам объектно-ориентированного программирования, так как они содержат многофункциональные интерфейсы, которые не понадобятся студентам и будут отвлекать их от решаемой задачи.

Для обучения объектно-ориентированному программированию был специально создан пакет BlueJ, являющийся интегрированной средой разра-ботки с простым интерфейсом. Он позволяет наглядно представить модель создаваемой программы с использованием элементов диаграммы классов UML и на её основе автоматически сгенерировать программный код.

Пакет BlueJ выступает в роли промежуточного звена между обучением основам объектно-ориентированного программирования и более глубоким изучением объектно-ориентированного проектирования. Навыки, получаемые студентами при обучении объектно-ориентированному программированию с использованием пакета BlueJ, могут способствовать дальнейшему освоению объектно-ориентированного программирования и проектирования на языке UML.

В программировании одинаково важную роль играет как объектно-ориентированная, так и алгоритмическая декомпозиция. Но в современном процессе обучения объектно-ориентированному программированию преобладает алгоритмическая декомпозиция, а объектно-ориентированная декомпозиция занимает второстепенное положение.

Обучение объектно-ориентированному программированию можно начинать с объектно-ориентированной или алгоритмической декомпозиции, но желательно осуществлять обучение с объектно-ориентированной декомпозиции, а реализацию алгоритмической декомпозиции сократить до минимума.

Когда будущий учитель информатики получит представление об объектно-ориентированном программировании и проектировании, этапах разработки программного обеспечения, научится находить и определять классы множества объектов, устанавливать отношения между ними, то можно будет постепенно увеличивать время реализации алгоритмической декомпозиции по отношению к объектно-ориентированной декомпозиции до примерно равных соотношений.

Ключевым положением в формировании представлений студентов об объектно-ориентированном программировании является дидактический принцип связи теории и практики, при реализации возможностей объектно-ориентированного программирования: моделирование различных систем и процессов, улучшение сопровождения программного обеспечения, создание повторно используемого программного кода.

Рассмотрение возможностей объектно-ориентированного программирования на практике является мотивирующим фактором при изучении методологии объектно-ориентированного программирования, поэтому студентам необходимо знать о них и стремиться реализовать на практике. Для этого наилучшим образом подходит проектная работа, в которой обучаемые смогут оценить возможности объектно-ориентированного программирования. Изучение этих возможностей в ходе выполнения учебных проектов обеспечит нахождение студентами наиболее подходящих вариантов реализации объектно-ориентированного программирования на практике.

На основе вышеизложенного, рассмотрим принципы совершенствования методики обучения будущих учителей информатики объектно-ориентированному программированию на основе объектно-ориентированного проектирования, к ним относятся следующие принципы:

1. наглядности при использовании унифицированного языка моделирования UML в обучении объектно-ориентированному программированию
2. автоматизации создания программного кода на основе диаграмм классов UML с использованием CASE-средств, адаптированных для изучения основ объектно-ориентированного программирования
3. первоочередности изучения объектно-ориентированной декомпозиции по отношению к алгоритмической декомпозиции
4. связи теории с практикой при реализации возможностей объектно-ориентированного программирования (моделирование различных систем и процессов, улучшение сопровождения программного обеспечения, создание повторно используемого программного кода)
5. единства обучения и учения в организации самообразовательной деятельности: от теоретического усвоения знаний, данных преподавателем, к самостоятельной обработке учебной информации в ходе индивидуальной, групповой и коллективной работы над учебными проектами

Таким образом, реализация принципов совершенствования обучения будущих учителей информатики объектно-ориентированному программированию на основе объектно-ориентированного проектирования позволит сформировать у них необходимые знания и умения в данной области.