Сценарный подход при проведении практических занятий по информационным технологиям

В статье описан подход, основанный на формализованном описании технологических приемов выполнения упражнений в курсах информационно-технологической направленности. Приведен язык описания таких приемов, позволяющий органично вписать технологические особенности в текст упражнения на естественном языке. Приведены фрагменты реальных сценариев практических занятий по информационным технологиям.

Многолетний опыт  проведения практических занятий по дисциплинам информационно-технологического цикла позволяет отметить ряд существенных особенностей таких занятий:

1. Крайняя неритмичность выполнения заданий разными студентами (особенно в больших академических группах); причины этого могут быть совершенно разные – от незнания студентом теоретического материала занятия до плохого самочувствия и отвлечения внимания другими студентами.
2. Сложности в выполнении отдельных заданий студентами с ограниченными возможностями здоровья.
3. Определенная «расплывчатость» цели занятия; даже если она четко определена в учебном плане, ее достижение абсолютно не гарантируется ввиду возможного снижения темпов выполнения заданий.
4. Возможные форс-мажорные моменты в ходе занятия (сбои в работе компьютеров, снижение работоспособности программного обеспечения, незапланированные организационные моменты и т.п.).
5. Возможная нехватка времени для акцентирования нюансов выполнения того или иного задания, рассмотрения приёмов оптимизации последовательности его выполнения.
6. Необходимость постоянного совершенствования педагогического опыта преподавателя в плане повышения мотивации обучающихся и достижения целей занятия.

Представляется, что сценарный метод (подход), достаточно давно применяющийся в теории систем и системном анализе, сможет в той или иной степени разрешить проблемы, сформулированные выше. В контексте рассматриваемой предметной области сценарий – это подробное описание будущей деятельности (обучающегося), состоящей из согласованных, логически взаимоувязанных событий и последовательности (технологических) шагов, с определенной надежностью (вероятностью) ведущих к декларируемому конечному состоянию объекта или системы (обычно в качественном представлении). Видимо, понятие «сценарий» сближается с понятием «алгоритм», только имеет бóльшую общность, бóльшую вариативность, бóльшую качественную направленность и определенный вероятностный подтекст.

В широком смысле слова, сценарий — это последовательность процедур подготовки и реализации любых решений (в том числе,  технологических).  По каждому рассматриваемому решению в сценарии осущест­вляется анализ возможных положительных и отрицательных последствий («подводных камней») принимаемого решения. При составлении сценария должна быть установлена логическая последовательность событий, чтобы было видно, как про­исходит переход объекта или системы из предыдущего состояния в последующее. При этом следует использовать только относящуюся к конкретной ситуации информацию с уче­том объективных закономерностей развития объекта или системы. Необходи­мо показать, какими (технологическими) возможностями располагает «действующее по сценарию лицо» для управления ходом процесса, пе­речислить возможные варианты его развития. Можно сказать, что в сценарии реализуются сразу три функции: описательная, объяснительная и предсказа­тельная.

Так определенный сценарий в полной мере можно считать ориентировочной основой действия (ООД) — системой представлений обучающегося о цели, методе и условиях осуществления предстоящего или выполняемого им действия. Понятие ООД введено  П. Я. Гальпериным в рамках концепции поэтапного формирования умственных действий [1, 2], в которой психическая деятельность по своей сути рассматривается как ориентировочная деятельность. Успех ориентировочной части действия зависит от содержания ООД. В свою очередь, эффективность ООД зависит от степени общности входящих в нее знаний (ориентиров) и от полноты отражения в них условий, объективно определяющих успешность действия, а также от способа ее получения [2, 3].

Если рассматривать способы получения ООД, то ООД может даваться обучающемуся в готовом виде либо может составляться самостоятельно обучающимся двумя возможными путями:

• через использованные метода «проб и ошибок» в самом процессе выполнения действия (используется при явно неполной системе условий);
• через сознательное применение общего приема (метода), который также может быть получен обучающимся в готовом виде вместе с преподавателем, или может быть найден им самостоятельно.

Сценарий, несомненно, является инструментом ориентировки, то есть процесса регуляции действий, которые ещё не стали выполняться автоматически. В нем в той или иной степени представлены все этапы ориентировки:

• формирование предварительного представления о самом процессе действия и результате этого действия (как о конечном итоге, так и о ряде промежуточных результатов);
• учёт наличных условий действия и фактического течения этого выполняемого действия;
• сопоставление полученного результата с мысленным образцом;
• обнаружение и устранение регулярно присутствующих отклонений.

Универсальность сценарного подхода доказана его использованием в целом ряде учебных дисциплин: «Прикладные графические системы» [4, 5], «Компьютерная графика» [5, 6], «Компьютерная графика и анимация» [4, 6, 7], «Основы построения информационных систем и баз данных» [8].

Сценарий практического занятия  строится на выполнении студентом определенного набора упражнений, закрепляющего и акцентирующего технологические приемы, продемонстрированные студенту на лекции или заимствованные студентом из учебных пособий. Эти упражнения могут выполняться в рамках самостоятельной работы студентов, на семинарах и в ходе сдачи зачета или экзамена. При выполнении сценария акцент делается на технологически корректную и рациональную последовательность действий обучающегося. Кроме того, сценарий несет и методическую функцию, обращая внимание студента на нюансы и «подводные камни» выполнения упражнений.

Актуальность разработки сценариев была обусловлена скорее не новизной и сложностью соответствующих предметных областей, а необходимостью систематического изложения технологий работы с ними с определенным методическим подтекстом, важным с точки зрения авторов сценария. Конечно, в наше время несложно получить информацию о технологиях работы с тем или иным программным средством (как в виде опубликованного печатного пособия, так и в Интернете). Однако именно сценарный подход  делает сценарий не просто источником информации, а своеобразным «руководством к действию» при решении практических задач. Кроме того, при разработке сценария специально обращается внимание на методику использования технологических нюансов, связанных с конкретным программным средством, «мини-технологий», без которых  работа с таким средством теряла бы свою индивидуальность и эффективность (надо учитывать, что при этом каждая такая «мини-технология» была многократно апробирована на практических занятиях).

Проблема вариативности версий программных средств и их локализации (использования англизированных или русифицированных версий)  решается тем, что в сценариях изложение материала ориентировано на текущие версии программных средств, установленные в компьютерных классах МГППУ. Однако большинство сценарных действий и «мини-технологий» применимо и для других версий этих программных средств.

Многие сценарии предполагают использование внешних данных, снимающих со студентов рутинные функции  по подготовке графических объектов (фоны, текстуры, референсы, каркасные модели), работе с базами данных (заготовки текстов запросов) и т.п. Файлы таких внешних данных для упражнений располагаются в соответствующих папках файлового сервера локальной сети.

Как говорилось выше, изложение в сценарии приемов работы с программными средствами (в том числе, и «мини-технологий») ведется на основе достаточно автономных упражнений, который студенты могут выполнять как в рамках семинарских занятий, так и самостоятельно (например, при подготовке к сдаче зачета или экзамена). Упражнения практически не дублируют друг друга, но допускается возврат к ранее пройденным упражнениям с целью выполнить их еще раз после изучения некоторых новых возможностей программного средства (такие возвраты в явном виде описываются в сценариях). Кроме того, следует заметить, что если сценарий посвящен дополнительным, расширенным возможностям программного средства, то технологии использующихся в сценариях основных возможностей даются конспективно или не даются вообще (при желании можно восстановить эти технологии по предыдущим сценариям).

Конечно, сценарный подход предполагает определенную строгость выполнения действий студентами (в этом залог успешности выполнения упражнения в целом), но элемент творчества (в разумных пределах)  сценарии не исключают (иногда по этому поводу в сценариях даже даются дополнительные рекомендации и предлагаются факультативные варианты действий).

Для большей лаконичности описания технологических приемов в сценариях используется специализированный язык, основные конструкции которого заимствованы из книги [9]. Он позволяет быстро и однозначно описывать работу с меню или панелями инструментов с возможностью встраивания «технологических кусков» в текст на естественном (русском) языке. Синтаксис этого языка (табл. 1) ориентирован на работу с меню (для начинающих пользователей того или иного программного средства  это наиболее естественная работа). Если же возникает необходимость использовать кнопку панели инструментов, то в тексте сценария эта кнопка просто изображается.

Таблица 1. Язык описания технологических приемов

В заключение приведем несколько фрагментов текстов сценариев с применением конструкций описанного языка.

Для курса «Прикладные графические системы» [4,  с. 62-63]:

1. Начальные установки.

• Создать заготовку будущего изображения по команде Ø File Ø New…; в диалоговом окне 1 New указать:

Width := 600 ò pixels

Height := 450 ò pixels

Resolution := 72 ò pixels /inch

Color Mode: ò RGB Color ò 8 bit

Background Contents: ò White

qOK

• Задать масштаб изображения, равный 50% (вводом с клавиатуры в поле масштаба, находящееся в левом нижнем углу окна изображения).
• Включить отображение сетки по команде Ø View Ø Show Ø Grid.

2. Рисование контуров.
   • Выбрать инструмент (Pencil) с параметрами:

Brush: ‚ Master Diameter ò 4 px

                 Mode: ò Normal

                 Opacity := 100%

• Рисовать контуры домика и дорожки можно через «отщелкивание» мышью начала и конца отрезка с нажатой клавишей [Shift]; строго горизонтальные, строго вертикальные и наклонные под углом 45° линии можно рисовать, удерживая как левую кнопку мыши, так и клавишу [Shift]. Цвет рисования контуров можно выбрать темно-коричневым или черным ‑ щелчком мыши на цветовом образце (появится диалоговое окно 1 Color Picker) или с помощью инструмента (Eyedropper).

Указание. Необходимо с помощью инструмента (Zoom) увеличить масштаб изображения и убедиться, что рисунок не содержит «дырок», через которые впоследствии может «утечь» краска при заливке контура. Исправление контуров следует делать инструментами (Pencil) и (Eraser).

Для курса  «Компьютерная графика и анимация» [7, с. 64]:

3. Открыть диалоговое окно 1Material Editor и выбрать первую свободную ячейку образца материала; назвать ее «Spray Mist» и установить тип материала Standard. В канале диффузного цвета установить белый цвет.

Развернуть свиток 0Map и в поле канала Diffuse Color установить Amount: := 50, а далее нажать на кнопку qNone рядом и из появившегося диалогового окна 1Material / Map Browser выбрать текстурную карту Noise.

В канал прозрачности Opacity установить текстурную карту Mask. В свитке 0Mask Parameters нажать qMap: и снова выбрать текстурную карту Noise, затем вернуться в свиток 0Mask Parameters нажатием на кнопку (Go to Parent). В этом свитке нажать qMask: и выбрать текстурную карту Gradient. В свитке 0Gradient Parameters установить:

¤Radial {для параметра Gradient Type}

¤Regular {в группе Noise}

Amount: := 0,5

Size: := 20,0

Применить материал Spray Mist к пиктограмме Super Spray.

Для курса «Основы построения информационных систем и баз данных» [8, с. 48-49]:

1. После соединения с сервером и запуска Management Studio запустить редактор запросов по qСоздать запрос.

Проверить, что результаты запроса будут выводиться в виде сетки:

ØЗапрос ØОтправить результаты в ØВ виде сетки

Подключить план выполнения запроса по

ØЗапрос ØВключить действительный план выполнения

Подключить статистику выполнения запроса по

ØЗапрос ØВключить статистику клиента

Поиск контекста (элемента оператора T-SQL) в файлах

2. Отобразить окно поиска по

ØПравка ØНайти и заменить ØНайти в файлах…

В диалоговом окне 1Поиск и замена установить:

Образец := FROM

Поиск в := C:\Program Files\MS SQL Server\90

       {можно с помощью кнопки  «дойти» до папки нужного уровня или          переключиться на другой диск}

R Включить вложенные папки

Искать следующие типы файлов ò *.sql

Выводить результаты в ¤ Окно «Результаты поиска 1»

qНайти все

Убедиться, что при достаточно быстром поиске можно легко переключаться на конкретные запросы (то есть файлы с расширением *.sql), отображая их в окне редактора запросов (курсор при этом устанавливается на конструкцию FROM).

Замечание. Возможны повторные соединения с SQL Server, если результаты поиска находятся в других базах данных.

* В некоторых случаях в качестве вводимого значения указывается не конкретный текст, а смысловое описание этого текста, вместо которого пользователь должен ввести подходящее по контексту конкретное значение. В таком случае смысловое описание заключается в угловые скобки, например, Файл:=<имя файла>

1. Гальперин П. Я. Методы обучения и умственное развитие ребенка. — М.: Издательство Московского университета, 1985. 
2. Гальперин П.Я. Введение в психологию. – М.: 1976.
3. Талызина Н. Ф. Педагогическая психология: Учеб. пособие для студ. сред. пед. учеб. заведений. — М.: Издательский центр «Академия», 1998. 
4. Митин А.И., Звонков Н.В. Прикладные системы компьютерной графики: Сценарии практических занятий. – М.: МГППУ, 2010.
5. Митин А.И., Ефремов М.В. Графические редакторы: Практическое руководство. – М.: Издательство РАГС, 2011.
6. Митин А.И., Звонков Н.В. Редактор трехмерной графики 3D Studio MAX: Сценарии практических занятий. – М.: МГППУ, 2012.
7. Митин А.И. Редактор трехмерной графики 3D Studio MAX (расширенные возможности): Сценарии практических занятий. – М.: ГБОУ ВПО МГППУ, 2015.
8. Митин А.И. Работа с базами данных Microsoft SQL Server: Сценарии практических занятий. – М.: ФГБОУ ВО МГППУ, 2017.
9. Новиков Ф.А., Яценко А.Д. Microsoft Office 2000 в целом. ‑ СПб.: BHV‑Санкт-Петербург, 2000.