Современные информационные технологии/2. Вычислительная техника и программирование

Омарова М.Т.

Магистрант, Казахский университет экономики, финансов и международной торговли, Астана

Методика преподавания дисциплины «База данных» для специальности 1304000 «Вычислительная техника и программное обеспечение (по видам)»

В современном обществе вычислительная техника играет все более важную роль. Применение компьютеров в промышленности, сфере социального обеспечения общества, образовании, науке и культуре становится повсеместным и незаменимым. Происходит процесс информатизации общества – создание общества, где большинство работающих занято обработкой информации и применением информационных технологий.

В связи с широким внедрением компьютеров во все области человеческой деятельности, доступностью ПК для большинства населения, обязательной компьютерной грамотностью, возникла потребность в выпуске специалистов техников на базе среднего профессионального учебного заведения. В процессе обучения студентов специальности «ВТ и ПО (по видам)» важную роль играют общепрофессиональные и специальные дисциплины, которые определяют круг знаний, навыков и умений, необходимых для дальнейшей деятельности выпускника. Основные знания и навыки закладываются в процессе изучения таких дисциплин, как «Операционные системы и ППП», «Основы алгоритмизации и программирования», «База данных». В результате изучения дисциплины «База данных» студент должен знать основы теории баз данных, этапы проектирования баз данных, теорию проектирования прикладных программ для работы с базами данных; должен уметь построить информационную модель для конкретной задачи, подобрать систему управления базами данных, оперировать таблицами базы данных, проектировать прикладную программу, предназначенную для ввода, хранения, обработки и вывода информации, хранящейся в базах данных. Особое внимание следует обратить на то, что основной акцент делается на получение студентами практических навыков и умений, необходимых в профессиональной деятельности.

В теоретическую часть курса «База данных» входят как основные понятия теории баз данных, так и принципы функционирования и команды языка конкретной СУБД, выбранной учебным заведением. Теоретические аспекты моделей баз данных, основные принципы их проектирования и модели баз данных рассматриваются в меньшем объеме, чем в аналогичных курсах вузов, но достаточном для понимания основных принципов разработки баз данных, моделирования конкретной задачи, обеспечения целостности и непротиворечивости данных.

Обучение студентов работе с базами данных напрямую связано с решением задачи подготовки к труду, продолжению образования, а именно формируются представления о роли и месте компьютерной техники в современном и будущем обществе, об основных закономерностях обработки информации с помощью компьютера (поиск, хранение и предъявление), названий и содержания основных этапов решения задач автоматизированного поиска информации. Положительных результатов в работе по развитию познавательной активности студентов можно добиться в случае, если:

- активная познавательная деятельность студентов была организована при условии создания благоприятного эмоционального фона, что возможно благодаря изменениям в оценочной деятельности преподавателя, введению самоконтроля и самооценки студентов, согласуемой с преподавателем;

- на учебных занятиях был обеспечен постепенный и последовательный переход на субъект-субъектные отношения, которые можно создать в совместной деятельности, основанной на внутренней мотивации;

- при новом способе организации учебного процесса был изменен поведенческий стиль преподавателя, выполнения им функций мотиватора в учебном труде, координатора учебных действий студентов.

Для решения задачи развития познавательной активности студентов важно применять активные методы обучения, адекватные содержанию материала. В этом случае возможно научить студентов применять свои знания в новых и необычных ситуациях, т.е. развивать элементы творческого мышления.

Таким образом, для решения задачи развития познавательной активности студентов важно, чтобы они не столько получали готовые знания, сколько открывали их заново. При этом задача преподавателя - возбудить внимание студентов, их интерес к учебной теме, усилить на этой основе познавательную активность. Желательно, чтобы через посредство широкого применения самостоятельных работ преподаватель стремился к тому, чтобы проблему ставили сами студенты. Важно и то, чтобы преподаватель сумел определить и реализовать оптимальную степень трудности проблемной ситуации (её трудность и, вместе с тем, посильность).

Таким образом, изучение дисциплины «База данных» способствует развитию:

- интеллектуальных и практических умений в области технологий хранения и поиска информации и их приложений к решению задач из различных сфер деятельности;

- интереса к решению учебных, практических и исследовательских задач;

- умения самостоятельно приобретать и применять знания;

- творческих способностей, умения работать в группе, вести дискуссию, отстаивать свою точку зрения.

Целью изучения дисциплины «База данных» является развитие информационных умений студентов, проявляющихся в знании функциональных особенностей технологий хранения и поиска информации и умении активно использовать их в практической деятельности.

Задачи обучения теме:

- обеспечить прочное и сознательное овладение студентами основами знаний о методах и средствах хранения и переработки информации современном обществе;

- научить использовать технологии баз данных для решения практических задач из различных предметных областей;

- закрепить и углубить знания через рассмотрение алгоритмических проблем, лежащих в основе методов поиска и обработки информации;

- более эффективно подготовить студентов к освоению программ высшего профессионального образования, обеспечить преемственность между общим и профессиональным образованием;

- привить практические навыки использования ЭВМ как инструмента учебной и практической деятельности;

- способствовать воспитанию у студентов устойчивого познавательного интереса и творческой активности.

В начале теоретического курса особое внимание уделяется использованию вычислительной техники в автоматизированных информационных системах, предпосылкам появления и истории развития баз данных и СУБД, вводится понятие информационной модели данных, ее состав. Важным шагом является обязательное знакомство с реляционном подходом, его преимуществами.

Знакомство студентов с принципами моделирования реляционных баз данных начинается с определения таких основных понятий, как объект, сущность, атрибут, домен, кортеж, ключ, взаимосвязь, типы взаимосвязей. Студентам объясняются основы реляционной алгебры. Особо важен для понимания и дальнейшего применения материал, объясняющий принципы проектирования и нормализации базы данных, на который выделяется достаточно большое количество часов.

Для лучшего усвоения студентами материал объясняется на большом количестве наглядных примеров, моделируются понятные и знакомые для них задачи: «Поликлиника», «Студенческая столовая», «Библиотека», «Цветочный магазин «KazFlor»».

Далее в курсе дисциплины «Базы данных» вводится понятие Системы управления базами данных (СУБД), ее основные функции: управление данными, транзакциями, поддержка языков манипулирования данными, обеспечение непротиворечивости и целостности. Для студентов проводится обзор современных СУБД. После завершения общетеоретической части знакомства с СУБД, студенты обучаются работать в конкретной СУБД по выбору учебного заведения.

На теоретических занятиях студенты изучают функции СУБД и синтаксис команд встроенного языка. Теоретические занятия закрепляются большим количеством лабораторных работ. В перечень лабораторных работ входят работы по созданию таблиц базы данных, их индексированию, созданию программных файлов для ввода и вывода данных из таблиц, поиска данных по заданному условию, использование функций СУБД, работу с несколькими таблицами. Цель лабораторных занятий – объяснить студентам механизм работы с базой данных и познакомить с основными командами, выполняемыми как через интерфейс СУБД, так и в программных файлах.

Итоговой лабораторной работой является самостоятельно созданное приложение, имеющее интерфейс пользователя, позволяющий устанавливать параметры обработки данных, делать запросы и создавать на их основе отчеты.

По окончанию курса «Базы данных» студенты должны самостоятельно проектировать структуру базы данных, вносить данные в таблицы, создавать, используя генераторы, приложения, обеспечивающие пользователю удобный и эффективный ввод, обработку, изменение и вывод данных, хранящихся в базе данных. Итогом курса «Базы данных» является самостоятельно выполненный индивидуальный проект, в котором студент разрабатывает задачу, проектирует структуры базы данных, устанавливает проверку поддержки целостности данных, создает приложение, которое выполняет основные функции обработки данных – ввод и редактирование, поиск, выборка данных, вывод отчетов, самостоятельно проектирует пользовательский интерфейс и оформляет отчет, в котором описывают основные этапы разработки БД.

Дисциплина «Базы данных» для специальности 1304000 - «Вычислительная техника и программное обеспечение (по видам)» является одной из основных дисциплин, так как знания и навыки, приобретенные в процессе ее изучения, формируют базовые знания для освоения специальных дисциплин, и необходимы для профессиональной деятельности выпускников на предприятиях и в организациях после окончания учебного заведения.