СТАНДАРТЫ ОБРАЗОВАНИЯ И УЧЕБНИКИ ПО ИНФОРМАТИКЕ И ИНФОРМАЦИОННЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ

В.А.Каймин
Электронный Университет WDU/МИЭМ.

В докладе обсуждаются российские и международные стандарты образования и учебники информатики и информационных технологий для вузов и школ.

Стандарты и рекомендации по преподаванию информатики и информационных технологий последние 20 лет являются актуальнейшей проблемой образования в России, а также странах Европы и Америки [ 1 ].

Эволюция развития курса информатики и информационных технологий в вузах и школах России наглядно видна по материалам Всероссийской конференции "Информационные технологии в образовании" [ 2 ].

Победы российских школьников в олимпиадах по информатике и программированию позволяют говорить о российской школе программирования, сложившейся у нас в стране в конце ХХ века.

Студенческие команды Петербурга и Москвы, начиная с 2000 года, постоянно входят в десятку лучших в Чемпионате мира по программированию, где команды американских университетов теперь не поднимаются выше 13 места.

Победы российских студентов, как и в большом спорте, закладываются в массовой средней школе, где курс информатики изучается с 1985 года исключительно по отечественным учебникам и учебным пособиям по информатике.

Первые учебники информатике [ 3, 4 ], написанные в 80-ых годах, заложили методические основы преподавания информатики и информационных технологий в отечественной средней школе и отечественных вузах.

Во всех отечественных учебниках и стандартах преподавания информатики с конца 80-ых годов заложено изучение основ алгоритмизации и начал программирования, формирующих необходимые интеллектуальные способности.

В нашем первом учебнике [ 4 ] преподавание информатики начиналось с освоения технологии работы на персональных ЭВМ, а завершалось изучением основ алгоритмизации и технологии решения задач на ЭВМ.

В новых школьных программах курс информатики последовательно расширяется изучение информационных технологий за счет новейших компьютерных технологий на базе локальных и глобальных сетей ЭВМ [ 2 ].

Базой побед школьников и студентов является изучение информатики и основ программирования в школах с компьютерными классами, которыми теперь оснащены все российские учебные заведения без исключения.

Вузовский курс информатики был введен в России в начале 90-х годов как результат реформы образования и нового политического курса страны на радикальные экономические преобразования.

Особенность вузовского курса - дифференциация программ обучения информатике в зависимости от будущей профессии, что явно прописано в государственных образовательных стандартах по специальностям.

В нынешних стандартах и программах преподавания информатики изучение основ алгоритмизации и начал программирования исключено только для студентов-гуманитариев и спецшкол гуманитарной направленности.

Официальные вузовские учебники по информатике появились после конкурса учебников для вузов 1999 года. Один из победителей - наш учебник информатики, выпущенный издательством ИНФРА-М [ 4 ].

Особенность базового учебника по информатике для студентов - ориентация на технологию решения профессиональных задач с использованием систематических методов составления алгоритмов и программ для ЭВМ.

Базовый учебник информатики [ 4 ] соответствует требованиям стандартов курса для естественно-научных специальностей, а после включения разделов по Интернет-технологиям - стандартам для экономических специальностей.

Для студентов-гуманитариев в дополнение к учебнику издан практикум на ЭВМ [ 6 ] для освоения возможностей Интернет и информационных технологий на базе офисного пакета Office с операционной системой Windows .

Опыт преподавания информатики в вузах и школах показал, что основой основ являются навыки работы на персональных компьютерах с редакторами текстов независимо от используемых пакетов и языков программирования.

В базовом учебнике для обучения алгоритмизации и началам программирования используется псевдокод - язык описания алгоритмов с лексикой родного языка, легко адаптируемый к любому языку программирования.

Псевдокод - это полуформализованный язык описания алгоритмов и документирования программ для ЭВМ с структурированной формой записи. Главное от этого языка - простота чтения и понимания ( при чем - чтения вслух! ) .

Для успешной отладки программ на любых моделях ЭВМ с использованием самых различных языков - Бейсик, Паскаль, Си, Фортран, ПЛ/1, Java, Javascript PHP - обязательны умения описывать алгоритмы на родном языке.

Человек, не способный произнести вслух и пояснить составленные им алгоритмы или фрагменты программ для ЭВМ, не может соответственно объяснить их суть и причины неправильных вычислений.

Базовые определения, используемые для анализа правильности программ:

Программа содержит ошибки, если ее выполнение приводит к отказам, сбоям или получению неправильных результатов.

Сбой - потеря части данных или получение непредусмотренных данных.

Отказ - ситуация, когда прекращается выполнение программы.

Программа - правильная, если она дает правильные результаты решения для любых допустимых исходных ситуациях.

Результат - правильный, если он отвечает требованиям (задачи, задания, заказчика, преподавателя и т.п.).

Результат - неправильный, если он противоречит требованиям (задачи, задания, заказчика, начальника и т.п.).

Данная система определений - основа технологии надежного программирования с доказательством правильности составления алгоритмов и программ для ЭВМ, последовательно излагаемая в наших учебниках [ 4-6 ].

Статистика показывает, что все победители олимпиад и чемпионатов по информатике и программированию без исключения составляют свои алгоритмы и программы практически без ошибок (иначе не победить!!) [ 5 ].

Неумение провести анализ правильности используемых методов и способов решения - основная причина неспособности довести решение профессиональных задач до требуемых результатов.

Создание надежных программ было основной целью всех наших учебников информатики и технологии программирования на основе систематических методов разработки алгоритмов и программ с доказательством их правильности.

Опыт преподавания информатики в вузах и школах с использованием систематических методов показал, что практически все учащиеся справляются с решением задач на ЭВМ независимо от уровня их предварительной подготовки.

Cистематические методы разработок алгоритмов и программ для ЭВМ близки к усовершенствованным методам программирования фирме IBM, созданных и используемых корпорацией IBM для выполнения своих проектов.

Данная технология была многократно апробирована в разработках программ для персональных ЭВМ, а так же в промышленных проектах, в том числе - разработка программного обеспечения для космического проекта "Буран".

Особенность этого проекта - отсутствие профессиональных программистов среди разработчиков программного обеспечения космического корабля "Буран", который не смотря на это успешно взлетел и совершил успешную посадку.

Новейшие применения - создание, опытная эксплуатация и коммерческая раскрутка серии электронных магазинов, выведенных на рентабельность с использованием Интернет-технологии LAMP = Linux + Apache + mySQL + PHP.

Последние проекты выполнены силами студентов московских вузов и слушателей Электронного Университета WDU, обучающихся по магистерским программам "Электронная Коммерция" и "Управление Проектами".

Литература:

1. "Рекомендации по преподаванию информатики в университетах". Computing Curricula: Computer Science. СПб, 2002.
2. "Информационные технологии в образовании". Труды конференции. Москва, 1991-2002г.
3. Ершов А.П. и др. "Основы информатики и вычислительной техники". Учебник для средних школ. -М.: Просвещение, 1985-88.
4. Каймин В.А. и др. "Основы информатики и вычислительной техники". Учебник для средних школ. -М.: Просвещение, 1989-90.
5. Каймин В.А. "Информатика". Учебник для студентов в вузов. -М.: ИНФРА-М, 1999-2004.
6. Каймин В.А., Касаев Б.С. "Информатика: практикум на ЭВМ". Учебник пособие. -М.: ИНФРА-М, 2001-2003.