В качестве примера можно назвать следующие направления:

совершенствование и разработка новых методических систем обучения на основе применения и создания современных образовательных информационных систем, ориентированных на личностно-деятельностный и компетентностный подходы в обучении;

обеспечение эффективности учебно-воспитательного процесса и административной деятельности, педагогически целесообразное использование распределенных баз данных и информационных систем в образовательных учреждениях;

информатизация управления учебно-воспитательным и образовательным учреждением на основе использования современных информационных систем, которые способствуют автоматизации информационно-методического и организационно-управляющего обеспечениям учебного заведения, внедрению и развитию ИКТ (учет движения и успеваемости учеников, ведение электронного журнала, создание тематических баз заданий).

Все это, а также многое другое положено в основу разработки структуры и содержания дисциплины «Информационные системы» для студентов, обучающихся на педагогических специальностях и направлениях в вузах. Одна из ее особенностей заключается в том, что кроме лекционных и лабораторно-практических занятий программа обучения включает в себя самостоятельную работу, на которой студенты выполняют индивидуальные задания и разрабатывают профессионально-ориентированные проекты по выбранной ими тематике.

Требования к уровню освоения содержания дисциплины

В формировании будущего учителя как специалиста в предметной области и учителя-профессионала основной компонент содержания образования определяется опытом педагога, полученным в освоении знаний и умений, указанных в государственном образовательном стандарте высшего профессионального образования. В результате изучения дисциплины «Информационные системы» студенты должны:

иметь представление:

о современных информационных системах в процессе информатизации образования;

о роли и месте баз данных и информационных систем будущей профессиональной деятельности;

о системном анализе, качественных и количественных методах описания информационных систем;

о тенденциях развития информационных систем в образовании;

знать/понимать:

основные понятия и термины теории баз данных;

информационные модели данных и их методы представления в базах данных информационных систем;

основы реляционных баз данных;

современные среды разработки баз данных;

основные технологии проектирования, создания, редактирования, оформления, сохранения данных с помощью современных средств управления базами данных (СУБД);

структурный язык запросов SQL;

способы формирования запросов к конкретной базе данных;

объектно-ориентированное программирование в среде баз данных;

администрирование баз данных информационных систем;

основы теории информационных систем;

возможности, особенности и формы использования информационных систем в образовательной деятельности;

уметь:

оперировать терминами и понятиями теории баз данных и теории информационных систем;

просматривать, создавать, редактировать, сохранять записи в базе данных различных сред разработки;

проектировать и администрировать базы данных;

создавать запросы и получать необходимую информацию по запросу к базе данных;

создавать отчеты, графики, диаграммы по имеющейся в базе данных информации;

пользоваться уже созданными информационными системами;

иметь опыт использования (применения):

информационно-поисковых систем, инструментальных средств баз данных и информационных систем;

современных баз данных и информационных систем в профессиональной деятельности.

Содержание разделов дисциплины

1. Информационные модели данных

Основные понятия и термины моделей данных. Типы моделей данных: фактографические, иерархические, сетевые, реляционные. Краткая характеристика: достоинства и недостатки. Уровни моделей данных. Взаимосвязи в моделях данных. Нормальные формы. Приведение модели к требуемому уровню нормальной формы.

2. Реляционные базы данных

Введение в реляционные базы данных: основные понятия и термины. Реляционные объекты данных: домены и отношения. Целостность реляционных данных. Реляционные операторы: реляционная алгебра, реляционное исчисление.

3. Объектно-ориентированное программирование в среде баз данных

Объекты для работы с данными. Объекты для управления работой приложений и оформления интерфейса. Объекты-контейнеры. Объекты OLE. Объектно-ориентированное программирование в среде баз данных.

4. Введение в структурный язык запросов SQL (Structured Query Language)

Структура языка запросов SQL. Стандарты языка SQL. Операторы языка: CREATE, INSERT, UPDATE, DELETE, ALTER, SELECT FROM. Создание вычислительных полей (AS). Использование SQL для выборки данных из таблицы: операторы в условиях IN, BETWEEN, LIKE, IS NULL; определение выборки - предложение WHERE; создание SQL-запросов.

5. Введение в информационные системы

Основные понятия и термины информационных систем (ИС). Особенности и основные задачи ИС. Структура и процессы, происходящие в ИС. Классификация ИС по различным основаниям (по масштабу, по способу организации и так далее). Требования, предъявляемые к ИС. Назначение и области применения ИС.

6. Обзор возможностей и особенностей применения информационных систем

Типы ИС, используемые в учебном процессе и в управлении образовательными заведениями. Функции (возможности) ИС для учреждений образования. Достоинства и недостатки современных ИС, применяемых в образовательных учреждениях.

7. Проектирование баз данных

Прикладной и предметный подходы к проектированию баз данных. Концептуальная модель предметной области. Логическая модель предметной области. Физическая модель предметной области. Реализация концептуальной и логической моделей в физической модели базы данных. Оптимизация производительности базы данных: индексирование, кластеризация, горизонтальное и вертикальное разделение.

8. Администрирование баз данных

Понятие администрирования баз данных и администрирования данных. Функции администратора. Определение прав доступа к данным. Работа с внешними данными с помощью объектной технологии ODBC - DAO, RDO (BDE).

9. Инструментальные средства для разработки информационных систем

Сущность и принципы системного подхода. Обзор современных технологий создания информационных систем. CASE-технологии. WEB-технологии.

Методические рекомендации

С учетом категории студентов и разработанным содержанием дисциплины выделим методы, которые рекомендуются как базовые, опирающиеся на современные компьютерные технологии, то есть привносимые сетевыми ресурсами, прикладными программами, инструментальными средами и другими программными продуктами учебного назначения:

метод информационного ресурса;

метод демонстрационных примеров;

метод проектов.

Специфика лекционной формы проведения занятий состоит в том, что на лекциях активно использовались средства компьютерной проекции. Чтение таких лекций-визуализаций сводится к развернутому комментированию преподавателем заранее подготовленных визуальных материалов.

Комплекс лабораторных работ рационально разрабатывать с целью формирования умений по индивидуальным траекториям, который завершается выполнением профессионально-ориентированного проекта. Значительная часть подготовки учителей информатики осуществляется в ходе самостоятельной работы студентов. Для того чтобы научить их самостоятельной работе, нужно поставить человека в ситуацию необходимости собственной познавательной активности. Также в процессе обучения надо организовать эффективную самостоятельную работу в формах домашних, аудиторных заданий или контрольных и текущих работ.

Основу системы средств подготовки учителей информатики составляет электронный учебный комплекс, разработанный при помощи системы управления обучением LMS Moodle. В его состав входит: УМК по дисциплине «Информационные системы», учебники, учебные пособия, справочники, курс лекций преподавателя, система электронного тестирования, методические рекомендации по выполнению лабораторных и самостоятельных работ, отчеты по лабораторным и самостоятельным работам, результаты выполнения индивидуальных заданий и проектов, форум вопросов и ответов, ссылки на интернет-ресурсы.

Электронный комплекс позволяет эффективно и на современном уровне организовать учебный процесс и реализовать взаимодействие преподавателя и студента.

Примерная тематика индивидуальных профессионально-ориентированных проектов

Как правило, студенты практикуют создание различного рода информационных систем, в частности:

«Учет кадров в образовательном учреждении»;

«Мониторинг успеваемости учащихся»;

«Классный журнал»;

«Расписание занятий»;

«Организация работы учителя информатики»;

«Классификация задач в области информатики»;

«Электронная система тестирования по информатике»;

«Система подготовки учащихся к ЕГЭ по информатике»;

«История компьютерной техники и информатики»;

«Учет образовательных ресурсов и литературы по информатике».

Однако преподавателями и студентами могут быть предложены и другие темы проектов.

Татьяна СУНДУКОВА, ассистент кафедры информатики и вычислительной техники Тульского государственного педагогического университета им. Л.Н.Толстого

Тула