Россия
В статье проведен анализ основных положений учебного пособия «Программное обеспечение компьютерных сетей и web-серверов» авторского коллектива (Г.А. Лисьев, П.Ю. Рома-нов, Ю.И. Аскерко), которое вышло в серии «Среднее профессиональное образование». Отмечены важные аспекты технологии проектного обучения. Представлен разработанный авторами учебно-методический материал для последовательной реализации web-проекта при обучении программированию на языках высокого уровня студентов среднего профессионального образования.
проектирование, web-проект, программирование, языки высокого уровня, система учебных заданий, базы данных, среднее профессиональное образование.
В настоящее время обучение web-программированию является весьма актуальным, поскольку компьютерные сети находят все более и более широкое применение. Клиент-серверная архитектура, положенная в основу взаимодействия их структурных компонентов, используется для доступа к различным ресурсам с использованием сетевых технологий: web-серверы, серверы приложений, серверы баз данных и др. Разработка клиент-серверных приложений позволяет повысить безопасность, надежность и производительность используемых приложений и сети в целом. Web-программирование, развивающееся быстрыми темпами, тесно связано с многочисленными программными средами и языками. Существует огромное количество авторских разработок, инструкций, справочников, в том числе интернет-ресурсов, по разным разделам программирования в сетях. Рассматриваемое учебное пособие [1] адаптировано для уровня обучающихся колледжа и является логическим продолжением аналогичного издания [2], выпущенного тем же коллективом авторов для высшего образования (уровень бакалавриата). Авторы учебного пособия «Программное обеспечение компьютерных сетей и web-серверов» уже на начальном этапе подготовки, при обучении студентов среднего профессионального образования (СПО), предлагают возможность одновременного использования различных механизмов и сред для создания рабочего проекта web-приложения.
В основу пособия положена технология проектного обучения, последовательная реализация web-проекта при обучении программированию на языках высокого уровня. С большой степенью детализации авторами описано достижение цели проекта – создания пользовательской системы управления базами данных (СУБД) на платформе MySQL. Изложение материала сопровождается большим количеством иллюстраций. В первой главе показано, как подготовить программную среду для работы над проектом (загрузка и установка пакета XAMPP). Поскольку значительная часть учебных заданий предполагает самостоятельную работу обучающихся, необходимым является создание собственного локального сайта для реализации отдельных программных решений.
В следующих разделах приводится система учебных заданий, позволяющих познакомиться с языками и системами web-программирования: HTML, JavaScript, PHP. Каждый пункт пособия представляет собой практическую работу, позволяющую реализовать отдельный фрагмент проекта. В результате последовательного изучения теории и выполнения практических заданий студенты создают макет web-сайта, который содержит упрощенную систему управления базами данных.
Вторая глава посвящена языку гипертекстовой разметки HTML. Цикл представленных работ позволяет обучающимся научиться создавать простые web-страницы с использованием тегов разметки, создать на web-странице табличные формы разной степени сложности, познакомиться с инструментами автоматизации стилевого оформления web-страниц, научиться создавать фреймовую разметку на web-странице. Язык HTML рассматривается как основа проекта. Для достижения удобства пользователей проектируемой системы значительное внимание уделяется формам ввода и обработки данных на web-страницах.
В третьей главе рассматривается программирование сценариев на стороне клиента. В случае web-программирования клиентом является браузер. Авторы пособия акцентируют внимание на обработку событий при помощи скриптов JavaScript, раскрывают возможности языка для обработки числовых и строковых данных. С помощью цикла практических заданий обучающиеся знакомятся с различными способами внедрения программ JavaScript в HTML-документы, учатся обеспечивать диалог между пользователем и сайтом для локальных вычислений, создают функции расчета для данных, размещенных в одномерных и двумерных массивах.
Большое внимание в пособии авторы уделяют серверным приложениям. В четвертой главе рассматриваются особенности программирования серверной части сайта и использование СУБД MySQL. В качестве программной среды выбран объектно-ориентированный язык PHP. В пособии используется версия PHP 7.0. Она входит в состав пакета XAMPP. В данном разделе, в отличие от предыдущих, которые должны были обеспечить общее понимание процессов программирования web-приложений «от простого к сложному», подход к обучению меняется. Базовые понятия, конструкции и процедуры PHP и MySQL становятся на последнее место после осознания общих функций, которые надо реализовать. Особенности среды программирования и используемой СУБД становятся инструментами для решения задач проекта. Цикл представленных практических работ позволяет обучающимся научиться создавать диалог, передачу параметров и выполнение функций для подключения к базе данных (БД) и таблицам на сервере, создавать сценарий PHP, выполняющий создание очередной пользовательской БД и внесение информации об этой БД в таблицу-справочник, создавать сценарий PHP, создающий альтернативные варианты выполнения дальнейших действий. Обучающиеся приобретают умения и навыки при решении частных задач: создание таблиц в БД, вставка записей в выбранную таблицу, обновление записей в таблице. В структуру работ проекта включены вспомогательные работы для обеспечения целостности восприятия всего проекта.
В пособии на конкретных примерах рассмотрены особенности взаимодействия HTML и PHP сценариев, предлагаются решения, унифицирующие программные коды. Каждая практическая работа снабжена справочным материалом. В конце пособия изложен инструментарий HTML, JavaScript, PHP, используемый в проекте: теги HTML инструкции JavaScript, инструкции и функции PHP,SQL-запросы к MySQL.
В пятой главе пособия представлена система модифицированных практических заданий для самостоятельной работы, имеющих различный уровень сложности. Здесь приводятся проверочные тесты по всему изученному материалу: язык разметки HTML и web-программирования, основы JavaScript, PHP, язык SQL, SQL-запросы к БД. В целом, практикум, представленный в данной главе, дает возможность преподавателям создать собственный набор контролирующих материалов (фонд оценочных средств). По мнению авторов пособия, дидактическая цель проекта должна достигаться выполнением комплекса заданий и самостоятельного решения поставленных технических задач.
В настоящее время, при реализации федеральных государственных образовательных стандартов, главной целью на различных ступенях профессионального образования является формирование у студентов в ходе обучения компетенций [9, 13]. В техническом задании проекта, положенного в основу учебного пособия «Программное обеспечение компьютерных сетей и web-серверов», ставится дидактическая цель: «…формирование профессиональных компетенций бакалавров и магистров, деятельность которых связана с проектированием, отладкой, эксплуатацией программных и технических средств, использующих web-технологии…» [1, с. 5]. Опыт работы показал, что грамотный выбор средств, форм, методов обучения, используемых для формирования компетенций, значительно помогает решить проблему качества подготовки обучающихся [8, 14, 15, 16, 22]. Подготовка специалиста в области информационных технологий обусловлена постоянными изменениями технологий передачи данных, сред разработки, изменениями в производительности вычислительных систем и другими аспектами. Предлагаемая авторами технология проектного обучения web-программированию направлена на непрерывное формирование профессиональных компетенций современного программиста.
Выполнение на начальном этапе профессионального образования проекта, предложенного авторами пособия, позволяет обучающимся получить основополагающие знания, умения и навыки. Знания технологии клиент-серверной организации вычислительных сетей, особенностей объектно-ориентированного web-программирования, методов взаимодействия исполняемых программных кодов (сценариев) на стороне клиента и на стороне сервера приложения, возможностей по организации интерактивного взаимодействия пользователя с базами данных, несомненно, будут полезны на последующих ступенях образования, требующих определенного уровня сформированности профессиональных компетенций. Выполняя систему учебных заданий, предложенных авторами пособия, обучающиеся овладевают умениями создавать структуру взаимосвязанных html-страниц (web-сайт), устанавливать и настраивать локальные web-серверы для создания и отладки интерактивного сайта, создавать сценарии с активными элементами и соответствующим стилевым оформлением при помощи HTML. Кроме того, они способны создавать и выполнять отладку программных кодов на языках JavaScript и PHP, создавать SQL-запросы к реляционным базам данных, реализованным в СУБД MySQL.
Опыт нашей работы показал, что для практического изучения дисциплин информатики необходима определенным образом организованная по структуре и содержанию совокупность взаимосвязанных заданий. Учитывая дидактические принципы преемственности, систематичности и последовательности, которые накладывают требование постепенного усложнения заданий в процессе обучения, нами разработаны системы практических заданий для различных дисциплин [7, 11, 12, 17, 19, 23]. Учебные задания, представленные в пособии «Программное обеспечение компьютерных сетей и web-серверов», различаются по уровню сложности. Именно этот аспект имеет по нашему мнению большое значение. Предложенная авторами система заданий различной сложности, несомненно, способствует приобретению учащимися СПО знаний, умений и навыков по созданию активного сайта с встроенной СУБД на платформе MySQL. Овладевая методами создания web-страниц и размещения на них различных элементов (таблиц, фреймов, активных элементов), методами передачи параметров между web-страницами и приложениями, способами обработки событий, базовыми конструкциями структурного и объектно-ориентированного программирования, методами интерактивного и программного манипулирования данными в СУБД MySQL, обучающиеся постепенно повышают уровень сформированности профессиональных компетенций.
Технология проектного обучения web-программированию, положенная в основу пособия «Программное обеспечение компьютерных сетей и web-серверов», создает базу для развития компетентности в этой области. Последовательная реализация проекта по методике, предложенной авторами, уже на начальном этапе профессиональной подготовки, на ступени среднего профессионального образования создаст условия для достижения более высокого уровня компетентности обучающихся в области web-программирования.
1. Лисьев Г.А., Романов П.Ю., Аскерко Ю.И. Программное обеспечение компьютерных сетей и web-серверов: учебное пособие. - М.: Инфра-М, 2019. -145 с. - (Среднее про-фессиональное образование).
2. Лисьев Г.А., Романов П.Ю., Аскерко Ю.И. Программное обеспечение компьютерных сетей и web-серверов: учебное пособие. - М.: Инфра-М, 2018. -145 с. - (Высшее обра-зование: бакалавриат).
3. Васёва О.Х. Совершенствование системы подбора и отбора персонала образовательной организации // Современные научные исследования и разработки. - 2017. - № 6 (14). - С. 38-40.
4. Васёва О.Х. Создание современной образовательной среды в процессе обучения Web-технологиям // Журнал исследований по управлению. - М., 2018. - Т. 4. - № 3. - С. 31-37.
5. Васева О.Х., Мельник М.А. Особенности создания модели управленческого содействия педагогу в реализации инновационной деятельности образовательного учреждения // Традиционные национально-культурные и духовные ценности как фундамент иннова-ционного развития России. - Магнитогорск. - 2017. - Т. 1. - № 11. - С. 35-39.
6. Великих А.С., Романов П.Ю., Романова Т.Е. Технологические аспекты реализации ком-петентностного подхода методом проектов // Современные проблемы науки и образо-вания. - Пенза, 2016.- №2. - С. 221.
7. Гладышева М.М., Романов П.Ю. Моделирование системы формирования исследова-тельских умений будущих инженеров-программистов // Вестник Челябинского госу-дарственного педагогического университета. - 2007.- № 6. - С. 150-161.
8. Злыднева Т.П. Моделирование системы организации исследовательской деятельности студентов вузов в процессе профессиональной подготовки // Вестник Челябинского государственного педагогического университета. - 2006. - № 5. - С. 22-29.
9. Злыднева Т.П. Возможные пути успешной реализации ФГОС ВПО третьего поколения // Педагогические аспекты математического образования: сб. науч. тр. - Магнитогорск, 2012. - Вып. 9. - С. 33-36.
10. Злыднева Т.П. Методика организации исследовательской деятельности студентов в процессе изучения дисциплин информатики // Университетское образование: материа-лы междунар. научно-методической конференции - Пенза, 2007. - С.241-243.
11. Злыднева Т.П. Операционные системы. Проблемно-информационный курс: методиче-ские рекомендации по изучению курса «Системное и прикладное программное обеспе-чение» - Магнитогорск: МаГУ, 2007. - 48 с.
12. Злыднева Т.П. Опытно-экспериментальная работа по организации исследовательской деятельности студентов в процессе изучения дисциплин информатики // Психология и педагогика: пути и методы развития: сб. статей III Междунар. научно-практической конференции - Пенза, 2011. - С. 53-57.
13. Злыднева Т.П. Проблема качественной подготовки специалистов и возможные пути её решения // Педагогические аспекты математического образования: сб. науч. тр. - Маг-нитогорск, 2008. - Вып. 5. - С. 58-62.
14. Злыднева Т.П. Проблемный подход в изучении дисциплин информатики // Актуальные проблемы информатики и информационных технологий: сб. науч. трудов XIII Междунар. научно-практической конференции. - Тамбов, 2009. - С. 37-41.
15. Злыднева Т.П. Роль учебно-исследовательской деятельности студентов в реализации ФГОС нового поколения // Физико-математические науки и образование: сборник тру-дов участников Всероссийской научно-практической конференции. - Магнитогорск, 2012. - С. 22-24.
16. Злыднева Т.П. Учебно-исследовательская деятельность студентов как необходимая со-ставляющая процесса формирования профессиональных компетенций // Современные проблемы науки и образования: материалы L внутривузовской научной конференции преподавателей МаГУ. - Магнитогорск, 2012. - С. 233-234.
17. Организация исследовательской деятельности в процессе обучения естественнонауч-ным дисциплинам в школе и вузе: монография / П.Ю. Романов, Т.П. Злыднева, Т.Е. Ро-манова [и др.] - М.: Инфра-М, 2017. - 260 с.
18. Романов П.Ю. Принципы организации исследовательской деятельности учащихся в системе непрерывного образования // Объединенный научный журнал. - 2001.- № 7 (7). - С. 39-43.
19. Романов П.Ю. Психолого-педагогические основы решения творческих задач // Вестник Магнитогорского государственного университета. - Магнитогорск. - 2001. - № 2-3. - С. 340-345.
20. Романов П.Ю., Банникова Д.Д. Особенности формирования исследовательских компе-тенций школьников на уроках математики // Южно-Уральский педагогический журнал. - Магнитогорск. - 2015. - № 2. - С. 63-67.
21. Романов П.Ю., Васёва О.Х. Формирование исследовательских умений обучающихся в процессе медиаобразования // Проблемы современного педагогического образования. Сер.: Педагогика и психология. - Ялта: ГПА, 2018. - Вып. 59. - Ч. 4. - С. 186-189.
22. Романов П.Ю., Романова М.В., Романов Е.П. Модель процесса развития информацион-ной компетентности студентов с использованием АРИЗ-метода // 3i: intellect, idea, innovation - интеллект, идея, инновация. - Костанай. - 2016. - № 1. - С. 154-164.
23. Романов П.Ю., Сайгушев Н.Я., Романова Т.Е., Милов Ю.Е. Формирование исследова-тельских умений обучающихся в условиях перехода на Госстандарт нового поколения // Мир науки, культуры, образования.- 2015.- № 6(55). - С. 65-68.
24. Bochkareva T., Akhmetshin, E, Osadchy E., Romanov P., Konovalova E. Preparation of the Future Teacher for Work with Gifted Children // Journal of Social Studies Education Re-search. - V. 9. - №. 2. - P. 251-265.
