«Информационные технологии в образовании» Центр новых педагогических технологий Московский областной общественный фонд новых технологий в образовании «Байтик»

ИЗУЧЕНИЕ JAVA В УНИВЕРСИТЕТЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВОБОДНОЙ ИНТЕГРИРОВАННОЙ СРЕДЫ NETBEANS

Бобровский С.М. (bsmmail@), Малышева Е.Ю. (em_tgas@)

Поволжский государственный университет сервиса (ПВГУС), г. Тольятти

Аннотация

В статье рассматриваются вопросы преподавания Java в университете студентам, обучающимся по направлению «Прикладная информатика». Предлагаемый подход предусматривает изучение данной технологии в рамках различных дисциплин с использованиемсвободной интегрированной среды разработки приложений NetBeans. Приводятся примеры из учебного процесса Поволжского государственного университета сервиса.

Актуальность

JAVA – современная, быстро развивающаяся технология разработки распределенных информационных систем с открытым кодом. Свободное распространение, многоплатформенность, наличие удобных средств разработки, использование объектно-ориентированного подхода, широкий круг решаемых задач, поддержка технологии J2EE и многие другие возможности делают Java очень привлекательным инструментом для разработчиков программного обеспечения. Это, в свою очередь, делает изучение данной технологии в университетах чрезвычайно актуальным.

Знакомство с JAVA

Опыт преподавания Java в Поволжском государственном университете сервиса показал необходимость изучения возможностей этой технологии на разных курсах и в разных дисциплинах. Знакомить студентов с Java можно уже на первом курсе в рамках дисциплины «Информатика и программирование». Объектно-ориентированный подход сложнее для восприятия, чем процедурно-ориентированный, поэтому первым инструментом разработки программного обеспечения у нас по-прежнему остаются Pascal и Delphi. Во втором семестре можно и нужно давать студентам альтернативные средства разработки, и мы предлагаем студентам задания на создание программ в Java с использованием различных типов данных, операций, выражений, циклов, условных операторов в среде разработки NetBeans. Эти задачи решаются как в консольном режиме, так и с использованием оконного интерфейса. При этом опыт работы с Delphi помогает студентам интуитивно понять принципы работы с оконным интерфейсом в Java. Практика показывает, что работа в среде NetBeans воспринимается студентами не сложнее, чем программирование в Delphi, а необходимость создания классов дает хороший «мостик» для перехода к объектно-ориентированному программированию. При работе с оконным интерфейсом следует показать и, по возможности, объяснить программный код, сгенерированный средой NetBeans. С самого начала нужно придерживаться соглашений о названии классов, переменных, полей, методов и объектов, существующих в Java.

Объектно-ориентированное программирование

Безусловно, объектно-ориентированное программирование является одной из основных тем при изучении Java. Некоторые аспекты ООП в Java можно включить непосредственно в дисциплину «Информатика и программирование». К ним относятся понятия инкапсуляции, наследования и полиморфизма. Особенно естественно вводится понятие инкапсуляции, что обусловлено, в том числе возможностью автоматического создания методов чтения и записи полей («геттеров» и «сеттеров») в среде NetBeans. Понятие и роль абстрактных классов, интерфейсов, множественное наследование, использование UML-диаграмм, а так же ряд других понятий, имеющих непосредственное отношение к объектно-ориентированному подходу, лучше дать в другой дисциплине. Возможно, следует выделить отдельную дисциплину «Объектно-ориентированное программирование», как это делается в некоторых учебных планах, в том числе зарубежных вузов.

Изучение объектно-ориентированного подхода в Java также можно давать параллельно с примерами в Delphi. Это позволит показать общие черты и особенности работы с объектами в разных языках программирования, в том числе такие особенности Java, как наличие «сборщика мусора», множественное наследование интерфейсов, отсутствие областей объявления переменных и объявления процедур, возможность раздельного описания класса и его реализации в Delphi.

Исключения, потоки данных и подпроцессы

Мы считаем, что изучение исключений, потоков данных и подпроцессов является необходимым при любом уровне изучения Java, так как они составляют основу инструмента программирования в Java. В любом случае эти разделы следует давать после изучения принципов объектно-ориентированного программирования. Материал данных разделов подводит студентов к пониманию таких актуальных элементов реального программирования, как обработка ошибок, одновременная работа с несколькими подпроцессами и потоками данных, которые являются основой разработки взаимодействующих модулей в реальном режиме времени. Необходимо особенно подчеркнуть проблемы одновременной работы подпроцессов с одними и теми же объектами и способы их решения, в том числе синхронизацию объектов и методов. Анализ классов потоков данных представляет собой хороший пример наследования и полиморфизма, а так же преобразование объектов одного типа к объектам другого типа, а работа с исключениями и процессами позволяет глубже понять механизм наследование интерфейсов. В нашей практике мы совмещали задания по разработке программ с использованием подпроцессов в среде NetBeans с аналогичными заданиями в среде Delphi.

Углубленное изучение возможностей JDK

Если позволяет учебный план и уровень подготовки студентов, то необходимо включить в учебный процесс углубленное изучение возможностей Java, таких как работа с сокетами, изучение Swing, RMI, паттернов проектирования, UML, XML и JNDI. Даже если некоторые темы будут рассмотрены только теоретически в рамках лекционного курса, это позволит студентам получить углубленное представление о реальных процессах и технологиях, используемых при создании Java-приложений.

Встроенная поддержка UML в NetBeans дает возможность органично использовать UML-диаграммы как инструмент разработки программного обеспечения, демонстрирует возможность и необходимость интеграции CASE-технологий и среды программирования. Особенное значение в настоящее время в информационных технологиях и в Java приобретает XML, который используется для передачи и хранения данных, структурирования документов, а также широко применяется в технологии J2EE. Знакомство с XML на этапе изучения возможностей JDK позволит в дальнейшем естественно перейти к использованию XML в J2EE.

Организация доступа к базам данных

Организация доступа к базам данных является обязательным элементом большинства приложений независимо от среды их разработки. Мы считаем, что предварительное знакомство с организацией доступа к базам данных в среде Delphi или Visual поможет студентам перейти к особенностям организации доступа к базам данных в Java. Это касается также организации отображения информации из базы данных в оконных приложениях. Эту тему следует изучать только после дисциплины «Базы данных» или, по крайней мере, вместе с изучением этой дисциплины, так как знание SQL и знакомство с понятием хранимых процедур и триггеров являются существенными для понимания работы с базами данных. В качестве СУБД были рассмотрены Oracle10g с организацией доступа с использованием подгружаемого драйвера и Access с организацией доступа с использованием ODBC-моста.

Технология J2EE

Практика показывает, что студенты третьего курса вполне готовы к пониманию работы сервлетов и JSP, как логического продолжения Java-приложений. Понимание принципов EJB тоже не вызывает особых сложностей, но уровень преподавания этих разделов может существенно отличаться в зависимости от времени, отведенного на лекционные и практические занятия, уровня подготовки студентов и тех задач, которые мы перед собой ставим. Для более глубокого понимания необходимо знание XML, понимание различий между EJB2 и EJB3, представление о работе с JSF, Web-сервисах и многое другое. Фактически, подробное изучение J2EE следует проводить в рамках отдельной дисциплины, возможно уже не для бакалавров, а для магистров, как пример интегрированной технологии разработки распределенных информационных систем. Многое также зависит от выбранного сервера приложений. Мы использовали GlassFisH4, который вместе с NetBeans 6.8 скачали с официального сайта одним дистрибутивом, что позволило при установке в среде Windows XP оптимально решить вопросы с правами доступа, возникающими при работе в учебных аудиториях.

Выводы

Студентов-информатиков можно и нужно знакомить с Java-технологиями. В нашем случае изучение Java опиралось на знание Delphi и опытом работы в среде .Net, а так же на использование методических материалов, предоставленных фирмой Net Cracker в рамках совместной работы по внедрению компетентностных подходов в высшем образовании.

Литература

  1. И.Ш. Хабибуллин. Java 2. Самоучитель. – СПб.: БХВ-Петербург, 2008. – 768 с.

  2. В.В. Монахов. Язык программирования Java и среда NetBeans, 2-е издание. – СПб.: БХВ-Петербург, 2009. – 720 с.

  3. И.Н. Блинов, В.С. Романчик. Java. Промышленное программирование. Минск : УниверсалПресс, 2007. – 704 с.

  4. Майкл Маклахлин, Рон Хардман, Скотт Урман. Oracle Database 10g. Программирование на языке PL/SQL. – СПб.: Питер, 2007. – 816 с.

  5. Тhe Java EE6 Tutorial, Sun Microsystems, Inc. 2009.

ПОДХОДЫ К ОРГАНИЗАЦИИ ВНЕУРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ МЛАДШИХ ШКОЛЬНИКОВ В ОБЛАСТИ ИНФОРМАТИКИ И ИКТ

Босова А.Ю. (abosova@)

МОУ «Учебно-методический центр» Истринского района Московской области

Аннотация

Представлена программа (цели, задачи, содержание) факультативного курса «Решение занимательных задач по информатике» для учащихся 5–6 классов.

В стандартах второго поколения большое внимание уделяется внеурочной деятельности – специально организованная деятельности обучающихся в рамках вариативной части базисного учебного (образовательного) плана, которая может быть организована в виде экскурсий, факультативов, кружков, секций, КВН, школьных научных обществ, олимпиад, соревнований, поисковых и научных исследований и т. д. ().

Факультативный курс «Решение занимательных задач по информатике» предназначен для учащихся 5–6 классов и нацелен на:

  • развитие познавательных, интеллектуальных и творческих способностей учащихся, их образного, алгоритмического и логического мышления;

  • воспитание интереса к информатике, стремления использовать полученные знания в процессе обучения другим предметам и в жизни;

  • формирование общеучебных умений и навыков на основе средств и методов информатики и ИКТ, в том числе овладение умениями работать с различными видами информации, самостоятельно планировать и осуществлять индивидуальную и коллективную информационную деятельность, представлять и оценивать ее результаты.

Для достижения комплекса поставленных целей в процессе изучения факультативного курса «Решение занимательных задач по информатике» необходимо решить следующие задачи:

  • включить в учебный процесс содержание, направленное на формирование у учащихся основных общеучебных умений информационно-логического характера;

  • создать условия для овладения основными универсальными умениями информационного характера;

  • сформировать у учащихся умения организации собственной учебной деятельности;

  • сформировать у учащихся умения и навыки информационного моделирования как основного метода приобретения знаний;

  • организовать работу в виртуальных лабораториях, направленную на овладение первичными навыками исследовательской деятельности, получение опыта принятия решений и управления объектами с помощью составленных для них алгоритмов;

  • создать условия для овладения основами продуктивного взаимодействия и сотрудничества со сверстниками и взрослыми.

Представим содержание факультативного курса «Решение занимательных задач по информатике» для учащихся 5–6 классов

Решение логических задач в графическом редакторе Paint

Решение головоломок в процессе освоения инструментов графического редактора Paint. Анализ и синтез объектов. Планирование последовательности действий. Проведение мини-исследований в графическом редакторе Paint.

Табличный способ решения логических задач

Объект и класс объектов. Отношение между объектами. Понятие взаимно-однозначного соответствия. Таблицы типа «объекты–объекты–один» (ООО). Логические задачи, требующие составления одной таблицы типа ООО. Логические задачи, требующие составления двух таблиц типа ООО.

Решение алгоритмических задач

Задачи о переправах. Задачи о разъездах. Задачи о переливаниях. Задачи о перекладываниях. Задачи о взвешиваниях.

Решение задач в виртуальных лабораториях.

Разные способы представления решения задач: схема, таблица, нумерованный список с описанием на естественном языке и др. Анимированное решение в редакторе презентаций.

Выявление закономерностей

Выявление «лишнего» элемента множества. Аналогии. Ассоциации. Продолжение числовых и других рядов. Поиск недостающего элемента. Разгадывание «чёрных ящиков».

Работа в виртуальной лаборатории.

Решение логических задач путем рассуждений

Индукция. Дедукция.

Задачи о лжецах. Логические выводы.

Решение комбинаторных задач

Подходы к решению комбинаторных задач. Графы. Использование графов для решения комбинаторных задач. Решение комбинаторных задач в графическом редакторе Paint.

Разработка выигрышных стратегий

Игра Баше. Стратегия игры. Дерево игры. Неполное дерево игры, оформленное в виде таблицы. Выигрышная стратегия. Доказательство отсутствия выигрышной стратегии.

Программа и учебно-методическое обеспечение факультативного курса «Решение занимательных задач по информатике» представлены на сайте /authors/informatika/3/.

Литература

  1. Босова Л.Л., Босова А.Ю., Коломенская Ю.Г. Занимательные задачи по информатике. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006.

  2. Босова Л.Л., Босова А.Ю., Погребняк Л.А. Практикум по компьютерной графике для младших школьников // Информатика в школе: Приложение к журналу «Информатика и образование». № 5–2009. – М.: Образование и Информатика, 2009.

  3. Босова Л.Л., Босова А.Ю. Факультатив «Решение занимательных задач по информатике» для учащихся V–VI классов // Информатика и образование. – № 1. – 2010. – С. 54–58.

ПОДГОТОВКА КИТАЙСКИХ ШКОЛЬНИКОВ В ОБЛАСТИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Босова А.Ю. (abosova@)

МОУ «Учебно-методический центр» Истринского района Московской области

  1. Московский областной общественный фонд новых технологий в образовании «Байтик»

    Документ
    Материалы XVI Международной конференции «Применение новых технологий в образовании», 28 – 29 июня 2005г. г. Троицк, Московской области - МОО Фонд новых технологий в образовании «Байтик».
  2. Computer Using Educators, Inc., Usa федерация Интернет Образования Центр новых педагогических технологий Московский областной общественный фонд новых технологий в образовании «Байтик» Материалы

    Документ
    Материалы XIV Международной конференции «Применение новых технологий в образовании», 26 – 27 июня 2003г. г. Троицк, Московской области - МОО Фонд новых технологий в образовании «Байтик», 2003.
  3. Xv международной конференции. Применение новых технологий в образовании.

    Документ
    Материалы XV Международной конференции «Применение новых технологий в образовании», 29 – 30 июня 2004г. г. Троицк, Московской области - МОО Фонд новых технологий в образовании «Байтик».
  4. Журналы "Компьютерные инструменты в образовании" и "Компьютеpные инстpументы в школе"

    Документ
    Жуpнал "Компьютеpные инстpументы в обpазовании" выходит с 1998 года. Адресован преподавателям информатики и других дисциплин, использующих компьютер.
  5. Портал “Информационно-коммуникационные технологии в образовании”

    Документ
    Профильное обучение в старшей школе Сайт целиком посвящен профильному обучению и имеет рубрики: эксперимент по предпрофильной подготовке, содержание и методическое обеспечение профильного обучения, Министерский Совет по профильному обучению.
  6. About creation of integrated electronic learning means.

    Документ
    In the work questions of merit of use of electronic learning means for students are considered. The possibility of freedom of choice of different parameters of acquisition knowledge process is singled out as basic merit.
  7. Методика проведения контрольных мероприятий указания и задания для самостоятельной работы методические рекомендации по организации самостоятельной работы

    Методические рекомендации
    Обучение студента заочного отделения проходит в этапы активного сессионного академического обучения и пассивного межсессионного периода, в который студент ОЗО работает самостоятельно по проблематике того или иного курса, руководствуясь
  8. «Информатизация образования»

    Список учебников
    Настоящий учебник предназначен для подготовки студентов педагогических вузов, а также переподготовки педагогов в области освоения методологией, технологиями и средствами информатизации всех видов образовательной деятельности.
  9. И. В. Дробышева кандидат педагогических наук, профессор (1)

    Документ
    И 74 Информатизация образования - 2007: Материалы Международной научно-практической конференции. Часть 1. – Калуга: Калужский государственный педагогический университет им.

Другие похожие документы..