«Разработка учебно-методическое пособия по дисциплине «методология и технологии проектирования информационных систем»»

Электронное учебно-методическое пособие это в первую очередь программное средство, предназначенное для предоставления новой информации, дополнения печатных изданий, индивидуального обучения, а также самоконтроля и тестирования полученных знаний и умений. При разработке электронного пособия встает совокупность различных проблем, включающих психологические, учебно-методические, технические, экономические вопросы. К сожалению не все перечисленные аспекты в должной мере рассматриваются в создаваемых учебно-методических пособиях.

Актуальность исследования заключается в необходимости решения задачи проектирования и создания учебно-методического пособия. В связи с сокращением времени на аудиторные занятия, а также развитием дистанционного обучения, необходимо внедрять в образовательный процесс электронные обучающие системы. Развитие современных технических средств дает возможность в полной мере реализовать данную задачу, что позволяет, в свою очередь, повысить качество и эффективность предоставляемых образовательных ресурсов, поскольку разработка программного продукта выполняется с учетом совокупности педагогических, психологических, технологических и дидактических требований.

Сегодня ни у кого не вызывает сомнения то, что использование электронных учебно-методических пособий в образовательной деятельности помогает обогатить учебный курс, дополнить его новыми возможностями, которые дают компьютерные технологии, делают его привлекательным для учащихся. Электронные учебные пособия отличаются высокой степенью наглядности и интерактивности.

Объектом исследования дипломной работы является система профессиональной подготовки в форме учебно-методического пособия.

В качестве предмета исследования выбран процесс проектирования и создания электронного учебного пособия по дисциплине «Методология и технологии проектирования информационных систем». Пособие предназначено для магистров направления подготовки 230700«Прикладная информатика» профиля «Прикладная информатика в психологии» Башкирского государственного педагогического университета им.М.Акмуллы. Конечным результатом выпускной квалификационной работы является учебно-методическое пособие, предназначенное для формирования знаний, навыков и умений по проектированию информационных систем.

На пути к достижению цели целесообразно осуществить решение следующих задач:

1. Изучить особенности учебно-методических пособий.

2. Ознакомиться с требованиями, предъявляемыми к учебным пособиям.

3. Провести анализ предметной области, на основе которой разрабатывается учебно-методическое пособие.

4. Построить IDEF0 модель процесса создания учебно-методического пособия.

5. Разработать структуру и принцип управления УМП.

6. Выбрать способ и метод реализации учебно-методического пособия.

7. Определить внешний вид учебного пособия.

8. Изучить элементы языка HTML, каскадных таблиц стилей CSS, библиотеку jQuery и язык PHP.

9. Реализовать учебно-методическое пособие.

Гипотеза – предполагается, что созданное учебно-методическое пособие повысит эффективность обучения дисциплине «Методология и технологии проектирования информационных систем».

Первоначально учебные материалы, методические рекомендации и разработки, а также электронные образовательные ресурсы предназначались для поддержки курсов в системе дистанционного образования. Позднее индустрия электронных учебных ресурсов распространилась за пределы дистанционного образования, постепенно внедряясь в образовательный процесс в качестве дополнения к традиционным учебным пособиям и курсам. Электронные учебные пособия стали использоваться преподавателями для помощи в построении тематических планов занятий, а также студентами для самостоятельного приобретения и контроля знаний.

Методология проектирования электронных учебных пособий изложена в работах И.Г.Захарова, В.П.Лаврентьевой, М.О. Кривошеевой, В.Д. Неботовой, Г.Н. Романенко, С.А.Христочевского. В работах данных авторов отмечается, что педагогическую ценность имеют лишь те электронные учебные материалы, которые удовлетворяют системе дидактических, психологических, педагогических, технических и др. требований и разрабатываемые совместно с группой авторов, специализирующихся в различных областях знаний. Помимо этого необходимо помнить, что создание любого информационного продукта, а в особенности продукта образовательного назначения, является трудоемким процессом.

Достоверность выполненного исследования и разработки достигнута посредством корректного использования исходной информации, применения практического опыта и зарекомендовавших себя теорий.

Результаты дипломной работы имеют практическую ценность для магистров направления «Прикладная информатика в психологии», преподавателей, а также любых лиц, заинтересованных в освоении дисциплины «Методология и технология проектирования информационных систем».

Структура выпускной квалификационной работы обуславливается целью и задачами, предметом исследования. Работа состоит из введения, трех глав и заключения.

Во введении раскрывается актуальность, практическая и теоретическая значимость работы, определяются цели и задачи исследования. В первой главе приводится общая характеристика и анализ предметной области. Происходит выбор средств реализации проекта, рассматриваются основные требования к учебно-методическим пособиям. Во второй главе происходит непосредственный анализ разрабатываемого объекта, строятся функциональные модели, структурные схемы. Третья глава посвящена технико-экономическому обоснованию и расчету стоимости разработки, а также влиянию разработки на экологию окружающей среды. В заключении подводятся итоги исследования, проектирования и разработки, формируются окончательные выводы по рассматриваемой теме, вносятся предложения по дополнению и изменению проекта учебно-методического пособия.

На рисунке 3 показана модель черного ящика с известными входными и выходными параметрами.

Рисунок 3 Модель черного ящика системы

Внутренняя структура системы неизвестна, для получения представления о ней необходимо исследовать входные параметры. При детальном рассмотрении некоторые структуры могут разбиваться на составные части. Неделимые части называются элементами системы. Модель состава системы показывает, из каких частей состоит система. Внутренняя структура исследуемой системы представлена на рисунке 4. Данная система, состоит из 6 подсистем (исследование литературных источников, подготовка теоретического материала, подготовка практического материала, проектирование учебно-методического пособия, разработка ТЗ, практическая реализация).

Рисунок 4  Модель состава системы

Всякая система определяется не только составом, но и способом объединения своих частей в единое целое. Элементы системы взаимосвязаны между собой. Для определения внутренней структуры и совокупности связей между элементами необходимо построить структурную модель системы. В структурной модели УМП на рисунке 5 показаны все элементы системы и связи между ними.

Рисунок 5  Структурная модель учебно-методического пособия

2.1.3 Функциональная модель процесса разработки УМП

Описание процесса разработки системы с помощью методологии IDEF0 называется функциональной моделью. Сначала производится описание системы в целом и ее взаимодействие с окружающим миром, а затем проводится функциональная декомпозиция – разбиение системы на подсистемы и описание каждой из них в отдельности. Взаимодействие процессов с внешней средой и между собой описывается в виде стрелок, которые представляют собой определенную информацию. На рисунке 6 отображена функциональная модель системы, представленная в форме А-0 диаграммы. Стрелками отображены входы и выходы системы. Слева  входящая информация; сверху  управляющее воздействие – ГОСТы (нормативная документация) и потребности заказчика; снизу  описаны механизмы (разработчик и средства реализации); а справа  выходной результат.

Рисунок 6 – функциональная диаграмма процесса разработки системы

Для наибольшей информативности при моделировании необходимо произвести декомпозицию диаграммы до A0-диаграммы. На рисунке 7 представлена A0-диаграмма, описывающая процесс разработки учебно-методического пособия от этапа анализа предметной области до этапа разработки.

Как видно из функциональной модели, на входе находится программа дисциплины, а конечным результатом является программный продукт УМП по дисциплине «Методология и технологии проектирования информационных систем». Первым этапом процесса разработки является анализ предметной области. В ходе данного этапа изучается специализированная и методическая литература, посвященная вопросам разработки электронных учебных пособий, определяется их роль в учебном процессе. На выходе этапа анализа предметной области формируются данные на проектирование. Затем идет этап формирования требований к системе, в ходе которого составляется техническое задание на реализацию проекта. Следующий этап – проектирование УМП. В ходе этапа разрабатывается проект учебно-методического пособия. После этого на основании проектных данных происходит непосредственная разработка учебного пособия.

Рис. 7– Функциональная модель системы

На каждом шаге необходимо согласовывать полученные результаты с потребностями заказчика, закрепляя их соответствующей документацией. Кроме того, разработчик должен проверять результаты каждого этапа на соответствие нормативным документам.

Разработанная функциональная модель обеспечивает полноту и непротиворечивость отображения процесса разработки учебно-методического пособия по дисциплине «Методология и технологии проектирования информационных систем».

При создании информационной системы было использовано большое число различных технологий: HTML, CSS, JavaScript, PHP.

В ходе работы реализованы следующие задачи:

– Изучены особенности электронных учебно-методических пособий.

– Рассмотрены требования, предъявляемые к учебным пособиям.

– Проведен анализ предметной области, на основе которой разрабатывалось учебно-методическое пособие.

– Построена IDEF0 модель процесса создания учебно-методического пособия.

– Разработана структура и внешний вид УМП.

Учебно-методическое пособие по дисциплине «Методология и технологии проектирования информационных систем» разработано с учетом всех требований, предъявляемых к электронным учебным ресурсам. Кроме того, при разработке учитывались психологические характеристики влияния цвета на нервную систему человека. В соответствии с данными характеристиками была выбрана светло-голубая цветовая гамма, способствующая спокойному и глубокому восприятию теоретической информации.

Пособие удобно в обращении и не требует установки специализированного программного обеспечения, что существенно снижает затраты на его эксплуатацию. Оно может использоваться как магистрами, обучающимися по данной программе, так и преподавателями для подготовки к учебным занятиям.

Исследование может быть продолжено в следующих направлениях:

– расширение теоретического материала за счет добавления новых лекций;

– расширение практических заданий за счет добавления лабораторных работ;

– добавление тестовых заданий к новым лекциям.

Практическая значимость выпускной квалификационной работы выражается в освоении и внедрении новой технологии в учебный процесс в Башкирском государственном университете им. М.Акмуллы, помощи магистрам направления подготовки 230700 «Прикладная информатика» профиля «Прикладная информатика в психологии» в развитии способностей к самообразованию и получению новых знаний.

В результате выпускной квалификационной работы разработано и реализовано учебно-методическое пособие по дисциплине «Методология и технологии проектирования информационных систем», способное повысить эффективность обучения дисциплине «Методология и технологии проектирования информационных систем». Поставленные задачи были успешно реализованы. Цели достигнуты.

6. Агеев, В.Н. Современные электронные учебные издания / В.Н. Агеев. – М. : МГУР, 2004. – 286 с.

7. Баранова, М.Ю. Методика использования электронных учебников в образовательном процессе / М.Ю. Баранова // Информатика и образование. – 2005. – № 8. – С. 44-48.

8. Барановский, Ю. Работа в информационной среде / Ю. Барановский // Высшее образование в России. – 2007. – № 3. – С. 82-88.

9. Башмаков, А.Н. Разработка компьютерных учебников как обучающей системы / А.Н. Башмаков, И.Н. Башмаков. – М. : Филинъ, 2008.–687 с.

10. Голицына, И.П. Эффективное управление учебной деятельностью при помощи компьютерных информационных технологий / И.П. Голицына // Education Technology & Society. – 2009. – № 7. – С. 78-84.

11. Горнова, Н.Б. Формирование готовности студента к использованию информационных технологий в профессионально-педагогической деятельности / Н.Б. Горнова. – Саратов : Сателлит, 2009. – 167 с.

12. Гречихин, А.Л. Типология, стандартизация, компьютеризация : учебник / А.Л. Гречихин. – М. : Логос, 2009. – 278 с.

13. Григорьев, С.Т. Иерархические структуры как основа создания электронных средств обучения / С.Т. Григорьев // Информатика и образование. – 2008. – № 8. – С. 95-99.

14. Гутгарц, Р.Т. Компьютерные технологии обучения / Р.Т. Гутгарц, В.П. Чебышева // Информатика и образование. – 2005. – № 6. – С. 43-46.

15. Давыдова, Е.Б. Создание Web-страниц с помощью языка электронная модель школьного учебника HTML / Е.Б. Давыдова // Информатика и образование. – 2003. – № 8. – С. 65-79.

16. Делингер, Б. Диалоговые обучающие программы и требования к ним / Б. Делингер // Информатика и образование. – 2004. – № 6. – С. 34-42.

17. Деревнина, Л.Ю. Расширение образовательного пространства региональных университетов на основе информационных технологий / Л.Ю. Деревнина // Открытое образование. – 2003. – № 7. – С. 45-48.

18. Ефимова, О. Курс компьютерных технологий с основами информатики: учебник / О. Ефимова. – М. : АСТ, 2002. – 437 с.

19. Журбин, К.А. Информационно-коммуникационная технология в образовании / К.А. Журбин // Информационное общество. – 2004. –№ 3. –С. 5-8.

20. Зайнутдинова, А.Х. Создание и применение электронного учебника. / А.Х. Зайнутдинова. – Астрахань : ЦНТЭП, 1999, – 369с.

21. Захаров, Н.Г. Информационные технологии в образовании: учебник / Н.Г. Захаров. – М. : Академия, 2007. – 196 с.

22. Зотова, М.А. Создание интегрированного программного продукта на базе гипертекстовых технологий / М.А. Зотова // Информатика и образование. – 2008. – № 6. – С. 8-12.

23. Зимин, О.Б. Печатное и электронное издание в современном высшем образовании: теория, методики, практика / О.Б. Зимин. – М. : МЭСИ, 2005. – 179 с.

24. Иванова, В.М. Структура электронных учебных пособий: лекции // h**t: //w*w.crelvo.narod.r*/site_pl.htm.

25. Козлова, О.Л. Некоторые аспекты создания и применения компьютеризованного учебника / О.Л. Козлова// Информатика и образование. – 1999. – № 4. – С. 95-98.

26. Костин, А.В. Рефлексивный анализ электронного средства обучения / А.В. Костин // Право и образование. – 2005. – № 5. – С. 112-117.

27. Краснова, Т.А. Технология создания электронных обучающих средств / Т.А. Краснова. – М. : МГИУ, 2006. – 235с.

28. Кривошеева, М.О. Методологии разработки компьютерных учебных пособий/ РосНИИ Информационных систем Минобразования РФ // h**t: //w*w.fcde.r*/de/st014.html

29. Кривошеева, М.О. Компьютерные обучающие программы / М.О. Кривошеева, С.С. Фомин // Информатика и образование. – 1998. – № 2. – С. 16-24.

30. Кривошеева, М.О. Разработки и использование компьютерных обучающих программ : учебник / М.О. Кривошеева // Информационные технологии. – 2003. – № 2. – С. 15-18.

31. Крюкова, А.Ю. Использование гипертекста при обучении прикладным дисциплинам / А.И. Крюкова// Информатика и образование. – 2001. – № 9. – С. 82-88

32. Кушниренков, А.Г. Основы информатики и вычислительной техники: учебник / А.Г. Кушниренков, Г.В. Лебедев; под. ред. А.Г. Кушниренкова. – М. : Просвещение, 1996. – 232 с.

33. Лаврентьев, В.П. Электронный учебник / В.П. Лаврентьев // Информатика и образование. – 2008. – № 9. – С. 82-96.

34. Лапчик, М.Н. Методики преподавания информатики : учебник / М.Н. Лапчик. – М. : Академия, 2004. – 633 с.

35. Максимова, Г.В. Электронный учебник – что это? / Г.В. Максимова, А.В. Вишняков // Открытое образование. – 2002. – № 2. – С. 19-22.

36. Матрос, Г.Ш. Электронные модели школьного учебника / Г.Ш. Матрос // Информатика и образование. – 2000. – № 8. – С. 40-43

37. Макарова, Г.В. Информатика: учебник / Г.В. Макарова. – СПб. : Питер, 2006. – 312 с.

38. Наумов, В.П. Разработка программно-педагогического средства / В.П. Наумов // Информатика и образование. – 1999. – № 3. – С. 36-40.

39. Неботова, В.Д. Электронный учебник : реферат // h**t: //gold.4dd.r*/referats/look/doc-4096-9.html.

40. Одолелов, О.Н. Электронный учебный курс / О.Н. Одолелов // Высшее образование в России. – 1999. – № 4. – С. 126-129.

41. Пастухов, Е.В. Роль структурно-логических схем при написании компьютеризованных учебников / Е.В. Пастухов // Информатика и образование. – 2002. – № 2. – С. 46-50.

42. Подласый, И.П. Педагогика. Учебник для студентов педагогических вузов. Процессы воспитания. / И.П. Подласый. – М. : ВЛАДОС, 2006. –– 262 с.

43. Полат, Е.С. Интернет в гуманитарном образовании: учебник / Е.С. Полат. – М. : Владос, 2003. – 274 с.

44. Романенко, Г.Н. Проектирование обучающего воздействия в электронном учебном пособии по информатике / Г.Н. Романенко – Тамбов: ТГУ им. Г.Р. Державина, 2003. – 167 с.

45. Сохибова, Р.А. Положение о выпускной квалификационной работе (дипломной работе) / Р.А. Сохибова, Е.Н. Дрепа. – 2-е изд., испр. и доп. – Нижнекамск : изд-во НМИ, 2006. – 33 с.

46. Тевелева, С.Б. Электронный учебник как средство дистанционного обучения / С.Б. Тевелева // Информатика и образование. – 2002. –№ 8. – С. 49-54.

47. Уварова, А.Ю. Компьютерные коммуникации в учебном процессе / А.Ю. Уварова // Педагогическая информатика. – 1993. – № 1. – С. 5-6.

48. Фуфаев, Е.П. Пакеты прикладных программ: учебник / Е.П. Фуфаев. – М. : Академия, 2008. – 348 с.

49. Христочевский, С.А. Базовые элементы электронного учебника и мультимедийных энциклопедий. Система и средства информатики / С.А. Христочевский. – М. : Наука, 1999. – 298 с.

50. Христочевский, С.А. Электронные мультимедийные учебники и энциклопедии / С.А. Христочевский // Информатика и образование. – 2003. – № 2. С.71-79.

51. Энтина С.Б. О достоинствах и недостатках электронных учебных программ//Информационные технологии в образовании. X юбилейная конференция – выставка. - Москва, 2008г.- 319-321с.