Розроблена класифікація мов програмування в межах курсу інформатики для студентів іноземців підготовчих факультетів та запропоновані шляхи її впровадження в дистанційній формі навчання

Гаврилюк, Юрій Романович

Соловйова, Лілія Володимирівна

Library of National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"

Optimization of didactic material topics "Programming languages" in terms of distance education of foreign students

eNTUKhPIIR Electronic National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"; Institutional Repository

УДК 378.147 ОПТИМІЗАЦІЯ ДИДАКТИЧНОГО МАТЕРІАЛУ ТЕМИ "МОВИ  ПРОГРАМУВАННЯ" ДО УМОВ ДИСТАНЦІЙНОГО НАВЧАННЯ  ІНОЗЕМНИХ СТУДЕНТІВ Соловйова Л.В., Гаврилюк Ю.Р. канд. техн. наук (м. Харків) Соловьева Л.В., Гаврылюк Ю.Р. Оптимизация дидактического материала темы "Языки программирования" к условиям дистанционного обучения ино-странных студентов. Разработана классификация языков программирования в рамках курса информатики для студентов иностранцев подготовительных факультетов и предложены пути ее использования в дистанционной форме обучения. Ключевые слова: язык программирования, дистанционное обучение, классификация, схема.  Розроблена класифікація мов програмування в межах курсу інформатики для студентів іноземців підготовчих факультетів та запропоновані шляхи її впровадження в дистанційній формі навчання. Ключові слова: мова програмування, дистанційне навчання, класифіка-ція, схема.  Solovyova L.V., Gavrilyuk Y.R. Optimization of didactic material topics "Pro-gramming languages" in terms of distance education of foreign students. The classification of programming languages in the course of computer science for students of preparatory departments of foreigners and the ways of its use in dis-tance learning. Key words: programming language, distance education, classification, scheme.  Актуальність ідеї дистанційного навчання іноземних студентів продикто-вано наступними моментами: 1) підвищення активності використання електро-нних засобів подачі матеріалу, що стає цілком природною формою роботи зі студентами в сучасних умовах, наявність електронних засобів роботи з інфор-мацією (комп’ютери, ноутбуків, обов’язково забезпечених інтернетом, що є не-обхідною складовою їх спілкування з рідними), 2)  додаткова можливість на-вчати не тільки приїжджаючих до нас іноземних студентів, а й студентів, які бажають одержати освіту  в НТУ «ХПІ», перебуваючи в рідній країні дистан-ційно, що доцільно в умовах складної ситуації в Україні.  На факультеті міжнародної освіти НТУ «ХПІ» давно та активно застосо-  2 вуються електронні засоби для ефективної реалізації навчального процесу: про-ведення тестових контрольних робіт на ПК в аудиторії, організація контролю (лексика, теорія та практичні завдання) після вивчення кожної теми; розробле-ний повноцінний дистанційний курс «Основи інформатики та обчислювальної техніки» (ОІВТ), в рамках якого студентам-іноземцям пропонуються для само-стійного вивчення матеріали, викладені в Інтернеті. Необхідність вдосконалення курсу ОІВТ для іноземних студентів факуль-тету міжнародної освіти НТУ «ХПІ»  також обумовлена: великим обсягом до-волі складної термінології на російській мові, яку треба засвоїти студентам по-ряд з лексикою інших предметів (математики, хімії, біології, економіки тощо, залежно від спеціалізації напряму підготовки), що послідовно вводяться на першому етапі їх навчання на ФМО, а також обмеженою кількістю годин, що пов’язана з термінами навчання груп пізнього заїзду. Втім викладачі знаходять-ся в постійному пошуку нових додаткових форм оптимізації подачі дидактич-ного матеріалу курсу.  Як відомо, будь який дистанційний курс вимагає певні умови структуру-вання дидактичного матеріалу, серед яких особливе значення надається його мінімізації, концентрації та наочності. До таких інтерактивних форм можна віднести подачу матеріалу у вигляді структурних схем та створення класифіка-цій на їх основі, що мають за мету сприяти ясності сприйняття, яке дозволить побачити усі деталі та зв’язки.[9] Аналіз значної кількості літературних джерел присвячених огляду теми «Мови програмування» в рамках курсу ОІВТ та дистанційних форм навчання [1-10], дозволив почати оптимізацію певного дидактичного матеріалу. Таким чином була створена універсальна схема, що відображає класифікацію мов про-грамування, що не тільки структурована з точки зору різних критеріїв, а також надає користувачу можливість активно працювати з нею.  В неосяжному різноманітті мов програмування справді дуже складно ро-зібратися, тому для студентів треба створити чітке та доступне уявлення про них. Нами була розроблена наочна схема «Класифікація мов програмування»   3 Рівень  мови Підхід до  програмування Об'єкт  програмування Залеж-ність мови  від ЕОМ Мови низького  рівня Мови високого  рівня Мови надвисо-кого рівня Машин-но-зале-жні  Машинно-незалежні Нетрадиційний підхід Мови штучного  інтелекту Езотеричні мови Рис. 1. Класифікація мов програмування. Стихійний підхід Машинні коди Мови символьного  кодування Компонентно- орієнтований підхід Змішаний підхід Об'єктно-орієнтований підхід Проблемно-орієнто-ваний підхід Декларативний підхід Імперативний підхід Процедурні мови Не процедурні мови Мови паралельного  програмування Об'єктно-орієнтовані мови Комбіновані мови  Мови сценаріїв (рис.1). На відміну від вже існуючих класифікацій, сформованих за одним принципом, в запропонованій схемі реалізована спроба поєднати одразу декіль-ка принципів класифікацій мов та згрупувати їх за технологіями програмування.  Мови програмування розташовані в чіткій хронологічній послідовності і згруповані зверху вниз за індуктивним принципом: від загального до окремого.  За першою ознакою дано найбільш узагальнене розподілення мов про-грамування за рівнем розвитку: мови низького рівня, мови високого рівня та   4 мови найвищого рівня [1]. Другою ознакою класифікації є існуючи підходи до програмування: сти-хійний, імперативний, декларативний, проблемно-орієнтований, об’єктно-орієнтований, змішаний, компонентно-орієнтований і нетрадиційні підходи, які визначили виникнення кожної групи мов [4]. Наступний принцип, використаний у класифікації – це об’єкт програму-вання. Так мови низького рівня, що максимально близькі до мови комп’ютера, розподіляються на: 1) машинні коди, в яких об’єктом є послідовність команд і даних, заданих у цифровому вигляді та 2) мови типу Асемблера, в якій об’єктом є мнемонічний код оператора, тобто умовне символічне його позна-чення, що містить до п’яти символів, яке потім за допомогою транслятора пере-твориться в машинну мову конкретного комп’ютера. З ускладненням мов програмування ускладнюються і транслятори для них. Мови високого рівня підтримуються спеціальною системою програмуван-ня, котра, окрім транслятора, включає: текстовий редактор для вводу тексту програм, налагоджувач для усунення помилок, бібліотекар для створення баз даних та інших службових програм. Таким чином, основний блок схеми присвячений класифікації мов висо-кого рівня (рис.2), тому що ця група широко представлена і активно розвива-ється, поповнюючись або зовсім новими мовами, створеними на базі принципо-во нових підходів до програмування, або версіями вже існуючих мов.  Далі мови найвищого рівня розподіляються на мови систем штучного ін-телекту та езотеричні. Щодо езотеричних мов:  вони знаходяться на межі мов високого та найвищого рівня, оскільки їм властиві ознаки обох рівнів. Вони не призначені для практичного користування та є прикладом комп’ютерного гу-мору. Езотеричні мови пародіюють «справжні» або є абсурдним втіленням «се-рйозних» концепцій програмування. Деякі езотеричні мови обмежені навмисне, інші – універсальні та мають т’юрінгову повноту, але є одна властивість для кожної з них – тільки «посвячений» може зрозуміти текст програми.   Об’єктами  езотеричних мов можуть бути: 1) стек – структура даних, в   5 якій доступ до елементів організований за принципом  «останнім зайшов – пе-ршим вийшов»). Стек  – використовуються як основний канал передачі параме-трів між словами, внаслідок чого елементи мови формують фрази, що зближує мови програмування з природними мовами (наприклад, стекова езотерична мова Befunge); 2) вихідний код, який маскується під п’єси Шекспіра (мова Shakespeare), ре-цепти ( мова Chef) і, навіть, кольоровий блок (мова Piet) або 3) набір команд (мови HQ9+, Befunge, Brainfuck  та ін.) [8]. І нарешті, за принципом орієнтуван-ня на конкретну модель комп’ютера можна ви-ділити: машинно-залежні та машинно-незалежні мови. Таким чином, дана схема ві-дображає наступні ас-пекти: 1) хронологіч-ний: розміщення мов у жорсткій хронологічній послідовності за часом Рис. 2.  Класифікація мов програмування високого рівня за об'єктом програмування.  Процедурні мови  Непро-цедурні мо-ви Мови пара-лельного  програму-вання  Об'єктно-орієнтовані мови   Комбіновані мови   Мови  сценаріїв (скріпти) Структурні мови Операційні мови Логічні мови Функціональні мови   Точні мови  Неточні мови Реального часу Умовного часу Об'єктні мови Візуальні мови Об'єкт + функція Процедура + логіка Інші поєднання Мови веб-програмування Компонентно- орієн-товані мови локаль-них мереж   Інтер-прета-тори   Брау-зери   Мови  виду Plug-in   Езотеричні мови Стекова мова Мова вихідного коду Набір команд   6 їх виникнення; 2) системний: на відміну від аналогів, сполучено одразу декіль-ка ознак класифікації; 3) психологічний: наочність і комфортність сприйняття інформації.  Доцільність використання даної схеми зумовлена вимогами таких дидак-тичних принципів, як-то: наочність, систематичність та послідовність викладу, що органічно поєднується з мінімізацією та сконцентрованістю матеріалу, що в неї представлений. Завдяки даній класифікації у студентів має скластися чітке та структурне уявлення щодо всієї різноманітності мов програмування, що до-зволить їм систематизувати свої знання на початковому етапі курсу. Запропоновану схему класифікації, не можна вважати остаточною, у зв’язку з тим, що галузь програмування неухильно змінюється та постійно ви-никають нові сучасні мови програмування, але закладена структура схеми на-дає можливість її доповнення та розширення в рамках існуючих принципів створення нових мов програмування. В межах та можливостях дистанційного навчання така схема планується як інтерактивна з гіперпосиланнями на конкре-тні розділи, що присвячені опису відображених в ній мов програмування.  ЛІТЕРАТУРА  1. Алексеев Е.Г., Богатырев С.Д., Информатика. Электронный учебник, [Электронный ре-сурс], – Саранск: Морд. гос. ун-т, 2009 / http://inf.ealekse-ev.ru/text/Istor_lang.html 2. Ваулин А.С. Языки программирования. кн.5 - М.: Школа-Пресс, 1993 г. 3. Занятие-лекция "Классификация языков программирования" [Электронный ресурс] / Соловьёва Т.В., Фестиваль педагогических идей, http://festival.1se-ptember.ru/articles/101846 4. Классификация языков программирования [Электронный ресурс] / Программирование на высоком уровне, http://www.excode.ru/art6213p1.html 5. Классификация языков программирования. Язык Лисп. [Электронный ресурс] / Сайт поль-зователей САПР, http://www.cad.dp.ua/kurs/LECTURE-1/lecture1.html 6. Теренс Пратт, Языки программирования: разработка и реализация. М: Мир, 1979 г. 7. Эволюция языков программирования [Электронный ресурс] / В.В.Соколов, Академия ин-формационных технологий, http://www.ait.or-g.ua/p/pub_evolu-tion.html 8. Эзотерические языки программирования, [Электронный ресурс] / http://ru.wikipedia.org/wi-ki/Эзотерические_языки_программирования. 9. Руткаускьене Д., Сук А. Ф., Синельник И. В и др. Технологии и ресурсы электронного обучения – Харьков: Изд-во «Точка», 2011. – 352 с. 10. Романенко І.О., Калачова В.В., Сумцов Д.В., Сук О.П. Дистанційне навчання. Основи, концепції, перспективи: навч. посіб. – Харків: НТУ "ХПІ", 2010. – 284 с.  

Optimization of didactic material topics &quot;Programming languages&quot; in terms of distance education of foreign students

http://repository.kpi.kharkov.ua/bitstream/KhPI-Press/21018/1/2015_Soloviova_Optymizatsiia_dydaktychnoho.pdf

Optimization of didactic material topics "Programming languages" in terms of distance education of foreign students

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Library of National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"

eNTUKhPIIR Electronic National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"; Institutional Repository