Введение 3
1 Исследование предметной области в контексте моделирования и
электронного обучения 8
1.1 Электронное обучение 8
1.2 Этапы проектирования электронных образовательных курсов 12
1.3 Роль визуального моделирования в профессиональном становлении
выпускников вуза 15
1.4 Краткое описание UML 17
2 Разработка электронного курса «Введение в визуальное моделирование на
языке UML» на базе LMS Moodle 23
2.1 Основные возможности системы Moodle 23
2.2 Концептуальная модель курса 26
2.3 Структура курса 29
2.4 Примеры реализации элементов курса 35
2.5 Анализ некоторых программ для создания UML-диаграмм 38
2.6 Результаты использования курса 43
Заключение 53
Список использованных источников 55
Купить

Актуальность данной работы обусловлена реализацией приоритетных направлений развития всех уровней образования, детерминированных законом об образовании и совокупностью Федеральных государственных образовательных стандартов [18], предполагающих интеграцию электронных ресурсов в традиционный процесс обучения, согласно статьям 13, 20 [19, с. 19; 19, с. 25]. Активному внедрению электронного обучения (e-leaming) в образовательный процесс способствовало распространение Интернета. В настоящее время ресурсы Интернета стали общедоступными, что в свою очередь привело к повсеместному использованию электронного обучения.
Электронное обучение (ЭО) - это система обучения, предполагающая использование информационно-коммуникационных технологий, а также мультимедийных материалов. Данная система позволяет решить проблемы дистанционного обучения и организации обычных аудиторных занятий. В том числе, система предоставляет возможность получения в любом месте и в любое время современных знаний и возможность получения высшего образования лицам с ограниченными возможностями [3].
Важной отличительной особенностью электронного обучения от традиционного является возможность выбора различных образовательных ресурсов исходя из индивидуальных особенностей и потребностей пользователя.
Электронное образование помогает обучающимся приобрести навыки самостоятельной работы, повысить и сформировать информационную культуру, в том числе овладеть современными информационными технологиями для повышения эффективности своей деятельности. Разработчикам и тьюторам курсов электронное обучение дает возможность освоения и популяризации педагогических технологий, в том числе, возможность развития учебных веб-ресурсов [16].
Несмотря на все достоинства, в России электронное обучение в чистом виде используется крайне редко, чаще можно встретить электронные ресурсы, интегрированные в традиционный процесс обучения. Такой тип обучения принято называть смешанным обучением.
Новизна данной работы заключается в том, что открытый курс «Введение в визуальное моделирование на языке UML» не имеет аналогов в рамках Института математики и фундаментальной информатики Сибирского федерального университета. Данный вывод был сделан на основе анализа учебных планов направлений подготовки, реализуемых в Институте математики и фундаментальной информатики, таких как «Прикладная математика и информатика» (01.03.02) и «Математика и компьютерные науки» (02.03.01). В ходе анализа был выявлен недостаток соответствующих IT- дисциплин, относящихся к области программной инженерии, что, несомненно, сказывается на профессиональной квалификации выпускников.
Согласно ФГОС 3+ [14] студенты направлений подготовки «Прикладная математика и информатика» и «Математика и компьютерные науки» должны обладать следующими профессиональными компетенциями:
1. Способность исследования и разработки математических моделей, алгоритмов, методов, программного обеспечения, инструментальных средств по тематике проводимых научно-исследовательских проектов;
2. Способность использования математических методов моделирования информационных и имитационных моделей по тематике выполняемых научно-исследовательских прикладных задач или опытно¬конструкторских работ;
3. Способность использования методов математического и алгоритмического моделирования при анализе управленческих задач в научно-технической сфере, в экономике, бизнесе и гуманитарных областях знаний.
Из вышесказанного следует, что владение навыками моделирования играет важную роль в становлении будущих специалистов в области математики и информатики.
Для бакалавров-математиков важно уметь квалифицированно представить результаты своей исследовательской и профессиональной деятельности в наглядном и понятном виде. Умение моделировать способствует формированию ясного представления о роли математических методов в преобразующей деятельности, соотношении реального и идеального, характере отражения математикой явлений окружающего мира.
На основе проведенного анализа был сделан вывод о необходимости создания электронного курса «Введение в визуальное моделирование на языке UML» для изучения визуального моделирования и последующей интеграции разработанного курса с существующей в СФУ электронной системой обучения на базе Moodle. Разработанный курс является открытым и может быть использован в самостоятельной учебной работе студентов других направлений и вузов.
Целью данной работы является разработка и реализация электронного практикума по UML на базе современных концепций, методик, образовательных технологий [3] и средств электронного обучения.
Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:
1. Провести анализ предметной области.
2. Ознакомиться с основными возможностями системы управления обучением Moodle.
3. Изучить UML-моделирование.
4. Рассмотреть наиболее часто применяемые UML-диаграммы, с обращением внимания на их особенности.
5. Спроектировать концептуальную модель курса с использованием UML-диаграмм.
6. Изучить и протестировать программное обеспечение для создания UML-диаграмм.
7. Разработать лекции для последующего изучения участниками курса.
8. Создать тестовые задания для контроля знаний у участников курса.
9. Сформировать практические навыки использования UML-диаграмм у студентов с помощью предусмотренных заданий.
10. Провести апробацию разработанного курса.
Главной характеристикой проектируемого курса является ориентирование на саморазвитие навыков моделирования у студентов и грамотное использование средств визуализации при проектировании информационных систем.
Целевой аудиторией разрабатываемого электронного практикума будут студенты 1-2 курса в рамках изучения дисциплины «программирование» и выполнении заданий учебной практики по получению первичных профессиональных умений. Кроме того, курс будет полезен для студентов- старшекурсников при оформлении курсовых и бакалаврских работ для спецификации и документирования программных продуктов.
Объектом нашего исследования является развитие навыков визуального моделирования у будущих бакалавров-математиков посредством электронного обучения. Предмет исследования - разработка электронного курса-практикума по UML на базе системы Moodle.
При проведении исследовательской работы и оформлении выпускной квалификационной работы были использованы следующие общенаучные методы исследования:
1. Анализ;
2. Моделирование;
3. Обобщение;
4. Сравнение;
5. Изучение нормативно-правовой базы;
6. Систематизация материала.
Структура работы определена ее целью и задачами: введение, две главы, заключение, список использованных источников. В первой главе рассматриваются основы языка UML, дан обзор некоторых стандартов и систем электронного обучения. Обоснована роль визуального моделирования в профессиональном становлении выпускников вуза, представлены этапы проектирования электронных образовательных курсов. Во второй главе рассмотрены основные возможности системы Moodle, описано создание курса на базе этой системы и результаты использования курса. Заключение содержит в себе формулировку главных выводов.
Купить