Методическая система обучения основам параллельного программирования будущих учителей информатики тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 13.00.02, кандидат наук Сокольская, Мария Александровна

• Сокольская, Мария Александровна
• кандидат наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат наук Сокольская, Мария Александровна

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКЕ БУДУЩЕГО УЧИТЕЛЯ ИНФОРМАТИКИ В ОБЛАСТИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ

§1.1. Роль и место технологии параллельного программирования в системе профессиональной подготовки педагогов-бакалавров профиля «Информатика»

§1.2. Уточнение понятия «параллельный стиль мышления»

§1.3. Требования к методической системе обучения студентов параллельному программированию

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ГЛАВА 2. МЕТОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ОБУЧЕНИЯ ОСНОВАМ ПАРАЛЛЕЛЬНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ ПЕДАГОГОВ-БАКАЛАВРОВ ПРОФИЛЯ «ИНФОРМАТИКА»

§ 2.1. Цели и отбор содержания модуля «Основы параллельного программирования»

§ 2.2. Нелинейные средства и методы обучения

§ 2.3. Методика обучения студентов параллельному программированию

§ 2.4. Результаты педагогического эксперимента

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методическая система обучения основам параллельного программирования будущих учителей информатики»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. В настоящее время наблюдается стремительный прогресс в области вычислительной техники и программного обеспечения. Многопроцессорные вычислительные системы начинают активно внедряться во все сферы научной и производственной деятельности информационного общества. Меняются вычислительные методы решения задач, совершенствуются технологии программирования.

Параллельные вычисления и параллельное программирование постепенно становятся необходимыми разделами в содержании дисциплин вычислительной математики и программирования.

Технология параллельного программирования существенно изменяет алгоритмическую деятельность программиста, внося в нее новые этапы и действия. При этом программирование с помощью параллельной технологии меняет не только способы построения программы, но и мыслительную деятельность человека, формирует специфический стиль мышления - параллельный. С другой стороны, способность человека приобрести умения осуществлять параллельную обработку информации и разрабатывать алгоритмы и программы для суперкомпьютерных систем возможна лишь при условии сформированного параллельного стиля мышления.

Таким образом, требования общества к развитию способностей человека осуществлять обработку больших объемов информации с помощью современных суперкомпьютерных технологий определяют необходимость еще в школе у учащихся целенаправленно формировать соответствующие мыслительные умения и деятельность. Эту задачу может и должен решать учитель информатики. В этой связи изучение

основ параллельных вычислений и параллельного программирования должно стать частью профессиональной подготовки будущего учителя информатики в педагогических вузах. Однако в настоящее время подобная подготовка учителей в системе педагогического образования не осуществляется.

В федеральном государственном образовательном стандарте по направлению подготовки «Педагогическое образование» указано, что бакалавр должен владеть современными средствами обработки информации, ориентироваться в программном обеспечении, уметь использовать современные технологии для профессиональной деятельности.

Программирование является существенной частью системы предметной подготовки педагогов-бакалавров по профилю «Информатика». Без изучения современных парадигм и технологий программирования подготовку учителей информатики нельзя считать полноценной.

Освоение новой технологии параллельного программирования в системе предметной подготовки будущих учителей информатики неизбежно влечет за собой вопросы, касающиеся специфики методики преподавания модуля «Основы параллельного программирования» в курсе «Программирование».

Проблемы методики преподавания программирования в педагогических вузах исследовались многими авторами (Бобковым В.В., Ершовым А.П., Жужжаловым В.Е., Звенигородским Г.А., Кузнецовым A.A., Могилевым A.B., Паком Н.И., Хеннером Е.К. и др.), вопросы методики преподавания параллельных вычислений в классических и технических вузах поднимались Антоновым A.C., Богачевым К.Ю., Воеводиным В.В., Воеводиным Вл.В., Гергелем В.П., Козвониной A.B., Немнюгиным С.А., Сливой М.В. и др. В них замечено, что обучение

студентов программированию является не только дидактической, но и сложной психолого-педагогической проблемой, поскольку оно оказывает непосредственное влияние на формирование мыслительной деятельности обучающихся, а также на их мировоззрение.

Влияние алгоритмической деятельности на формирование мыслительных операций не вызывает сомнений. Об этом писали выдающиеся ученые Рубинштейн C.J1, Леонтьев А.Н., Гальперин П.Я., Талызина Н.Ф., Беспалько В.П. и др. Опираясь на их труды, можно говорить о том, что разработка параллельных алгоритмов формирует специфические способы мыслительной деятельности. Соответственно, методическая система обучения педагогов-бакалавров параллельному программированию должна не просто учитывать это влияние, но и целенаправленно формировать у студентов соответствующий способ алгоритмической мыслительной деятельности.

Изучение опыта обучения студентов основам параллельного программирования позволяет говорить о недостаточной методической и педагогической проработке данной проблемы в целом и для педагогических университетов в частности.

Сложность организации взаимодействия параллельных процессов, возникающие при этом информационные процессы определяют целесообразность выбора информационного подхода к обучению (A.A. Матюшкина, Н.И. Пак) в качестве основы для разработки методической системы обучения будущих учителей информатики параллельному программированию.

Таким образом, актуальность исследования определяет противоречия:

- между требованиями информационного общества к формированию параллельного стиля мышления будущих специалистов, позволяющего осуществлять обработку больших объемов информации с

помощью суперкомпьютерных технологий, и недостаточной теоретической и практической базой исследований в этой области;

- между необходимостью включения в предметную подготовку будущих учителей информатики курсов по параллельному программированию в педагогических вузах и отсутствием методической системы для такой подготовки;

- между возможностью формирования параллельного стиля мышления будущего учителя информатики в процессе изучения основ параллельного программирования и отсутствием методов и способов, обеспечивающих необходимый уровень сформированности этого стиля мышления;

- между сложностью усвоения студентами учебного материала по параллельным вычислениям и программированию и отсутствием методики их обучения.

Противоречия определяют проблему исследования: какой должна быть методическая система обучения студентов параллельному программированию, способствующая формированию их параллельного стиля мышления в процессе предметной подготовки в педвузе.

Объект исследования: процесс предметной подготовки педагогов-бакалавров профиля «Информатика» в области программирования.

Предмет исследования: методическая система обучения педагогов-бакалавров профиля «Информатика» параллельному программированию.

Цель исследования: теоретически обосновать и разработать методическую систему подготовки педагогов-бакалавров профиля «Информатика» в области параллельного программирования, основанную на информационном и деятельностном подходах и обеспечивающую у них формирование и развитие параллельного стиля мышления, а также успешность усвоения учебного материала.

В соответствии с выделенными проблемой, объектом, предметом и поставленной целью исследования была сформулирована гипотеза исследования: формирование и развитие параллельного стиля мышления, а также успешность усвоения учебного материала в области суперкомпьютерных технологий у будущих учителей информатики будут обеспечены, если в методической системе обучения основам параллельного программирования:

- уточнено понятие параллельного стиля мышления, выделены этапы его формирования на основе информационного и деятельностного подходов к исследованию мышления;

- расширен спектр целей обучения в модуле «Основы параллельного программирования» в сторону формирования у студентов навыков параллельной деятельности и параллельного стиля мышления;

- отбор содержания модуля осуществляется с помощью логико-семантического подхода и тезаурусного метода;

- используются нелинейные методы и приёмы обучения (параллельное, рекурсивное обучение и пр.), включающие значительную долю поисковых методов и самостоятельной работы;

- используются методы визуализации информации и знаний;

- применяются диагностики знаний и уровня сформированности параллельного стиля мышления у студентов.

Цель, предмет и гипотеза исследования определили его ведущие задачи:

1. Выявить современные требования к предметной подготовке педагогов-бакалавров профиля «Информатика» в области программирования.

2. Провести обоснование необходимости введения в курс «Программирование» модуля «Основы параллельного программирования».

3. Уточнить понятие «параллельный стиль мышления» на основе информационного и деятельностного подходов, определить этапы формирования параллельного стиля мышления, выделить уровни его сформированности и критерии их измерения.

4. Спроектировать методическую систему обучения педагогов-бакалавров профиля «Информатика» основам параллельного программирования.

5. Разработать методическое обеспечение подготовки педагогов-бакалавров профиля «Информатика» в области параллельного программирования, включающее учебно-методический комплекс дисциплины.

6. Провести педагогический эксперимент по апробации и оценке качества методической системы обучения студентов модулю «Основы параллельного программирования».

Теоретико-методологические основания исследования: положения в области информатизации образования и профессиональной подготовки учителей информатики в педагогическом вузе (A.A. Абдукадыров, М.М. Абдуразаков, С.Г. Григорьев, В.В. Гриншкун, A.JI. Денисова, М.И. Жалдак, С.Д. Каракозов, К.К. Колин, A.A. Кузнецов, М.П. Лапчик, И.В. Марусева, Д.Ш. Матрос, A.B. Могилев, Н.И. Пак, И.В.Роберт, Э.Г. Скибицкий, М.В. Швецкий, Е.К. Хеннер и др.); концепции фундаментализации предметной подготовки студентов (В.В. Лаптев, Н.И. Рыжова, С.А. Бешенков, М.В. Швецкий, E.H. Самойлик и др.); психологические исследования в области влияния деятельности на развитие мышления (Леонтьев А.Н., Рубинштейн С.Л., Гальперин П.Я., Выготский Л.С.); исследования в области методик обучения разным парадигмам и технологиям программирования (Жужжалов В.Е., Пекшева В.В.); исследования в области параллельных вычислений (В.А. Воеводин, В.П. Гергель, А.Л. Куперштох, А.И. Легалов, В.М. Садовский);

исследования в области методов и приемов обучения параллельному программированию (A.B. Козвонина, М.В. Слива).

Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: теоретические (изучение и анализ педагогической, психологической, методической и предметной литературы по теме исследования, анализ теоретических и эмпирических данных, изучение и обобщение педагогического опыта, сравнительный анализ, классификация); эмпирические (наблюдение, анкетирование, беседа, тестирование, педагогический эксперимент); методы математической статистики (количественный и качественный анализ данных, графическое представление результатов).

Научная новизна исследования заключается в том, что:

1. Обоснована необходимость формирования параллельного стиля мышления в процессе предметной подготовки педагогов-бакалавров профиля «Информатика» при изучении основ параллельного программирования.

2. Разработана методическая система обучения студентов параллельному программированию с позиций информационного и деятельностного подходов, компоненты которой (цели, содержание, методы, средства и формы организации обучения, контрольно-измерительные материалы) нацелены на формирование у студентов параллельного стиля мышления и успешное усвоение ими учебного материала.

Теоретическая значимость исследования заключается:

- в уточнении понятия параллельного стиля мышления на информационно-деятельностной основе, определении этапов, уровней его сформированности и разработке критериев их оценки;

- в построении модели методической системы обучения студентов «Основам параллельного программирования», реализация которой обеспечивает формирование у них параллельного стиля мышления.

Практическая значимость исследования заключается:

- в разработке компонент методической системы обучения педагогов-бакалавров профиля «Информатика» основам параллельного программирования: учебно-методического комплекса модуля «Основы параллельного программирования», учебного пособия по основам параллельного программирования, тематик проектных, исследовательских, курсовых и дипломных работ, комплекса методов и приемов обучения, электронных дидактических материалов, использующих методы визуализации информации и знаний, контрольно-измерительных материалов;

- разработанная методическая система обучения студентов основам параллельного программирования может быть использована в учебном процессе в педагогических вузах, на курсах повышения квалификации учителей информатики.

Экспериментальная база и этапы исследования. Опытно-экспериментальная работа по теме исследования осуществлялась на базе отделения информатики Института математики, физики, информатики Красноярского государственного педагогического университета им. В.П. Астафьева. В педагогическом эксперименте в разное время в общей сложности принимали участие 60 студентов третьего курса, изучавших дисциплину «Языки и методы программирования», и 30 магистров первого года обучения, повысивших квалификацию по программе «Основы суперкомпьютерных технологий».

Исследование проводилось с 2008 по 2012 годы и состояло из трех этапов.

Первый этап (2008 - 2009 гг.) - изучение предметной области исследования, анализ проблематики исследования, уточнение его методологического аппарата, выделение целей, содержания, методов и средств обучения параллельному программированию, теоретическое построение методики, констатирующий эксперимент.

Второй этап (2009 - 2011 гг.) - уточнение и корректировка содержания модуля «Основы параллельного программирования», построение модели методической системы, построение информационно-деятельностной модели параллельного стиля мышления и выделение этапов его формирования, внедрение методики обучения основам параллельного программирования в учебный процесс, проведение формирующего эксперимента.

Третий этап (2011 - 2012 гг.) - окончание формирующего эксперимента, количественный и качественный анализ его результатов, систематизация и обобщение итогов исследования, окончательная доработка методических пособий для заявленного курса.

Достоверность и обоснованность полученных результатов исследования обеспечиваются научной обоснованностью исходных теоретических положений, соответствием применяемых в исследовании методов цели и задачам исследования, апробацией результатов исследования в учебном процессе предметной подготовки бакалавров-информатиков, подтверждением теоретических выводов анализом экспериментальных данных.

На защиту выносятся следующие положения.

1. Уточнение параллельного стиля мышления будущих учителей информатики, определение этапов его формирования, уровней сформированности и критериев их оценки может быть осуществлено на основе информационного и деятельностного подходов к исследованию мышления.

2. Методическая система обучения студентов основам параллельного программирования, в которой расширен спектр целей обучения, используются приёмы параллельной деятельности, применяются специальные диагностики, обеспечивает у будущих учителей информатики формирование параллельного стиля мышления;

3. Успешность усвоения учебного материала по модулю «Основы параллельного программирования» педагогами-бакалаврами профиля «Информатика» в рассматриваемой методической системе обеспечивается за счет направленности методической системы на формирование параллельного стиля мышления, тезаурусного и логико-семантического отбора содержания, использования нелинейных методов и приёмов обучения, визуализации знаний.

Апробация и внедрение результатов. Материалы исследования обсуждались на заседаниях кафедры информатики и вычислительной техники КГПУ им. В.П. Астафьева, на научных семинарах кафедры, были представлены на региональной научно-практической конференции «Инновационные процессы в современном образовании России как важнейшая предпосылка социально-экономического развития общества» (Ачинск, 2009 г.); на V Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Открытое образование: опыт, проблемы, перспективы». (Красноярск, 2009 г.); на V Международной научно-методической конференции «Математическое моделирование и информационные технологии в образовании и науке» (Казахстан, 2010 г.); на Всероссийской научно-методической конференции «Инновационная интегрированная система профессионального образования: проблемы и пути развития. (Красноярск, 2011 г.); на семинаре «Информатика образования» в рамках Ершовской конференции по информатике (РБГП, Новосибирск, 2011 г.), методические разработки по теме исследования использованы в научном отчете федеральной программы по подготовке

кадров в области суперкомпьютерных технологий, выполненной коллективом консорциума университетов сибирского федерального округа.

По теме исследования опубликованы 10 работ, в том числе 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК, 1 учебное пособие по основам параллельного программирования в технологии MPI.

Результаты исследования используются при организации обучения студентов отделения информатики Института математики, физики, информатики Красноярского государственного педагогического университета им. В.П. Астафьева курсу «Программирование» и сопутствующих курсов по выбору «Технология программирования CUDA».

Структура диссертации определена логикой научного исследования. Работа состоит из Введения, двух глав, Заключения, библиографического списка и двух приложений.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКЕ БУДУЩЕГО УЧИТЕЛЯ ИНФОРМАТИКИ В ОБЛАСТИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ

§1.1. Роль и место технологии параллельного программирования в системе профессиональной подготовки педагогов-бакалавров профиля «Информатика»

На современном этапе развития общества ключевую роль играют информационные процессы. Ни одна из существующих на сегодняшний день отраслей не может не зависеть в той или иной степени от качества используемых информационных технологий. Информационное общество диктует новые требования к профессионализму и личности специалиста.

Особенно сильно изменения, возникшие в процессе развития общества, затронули сферу информатики. Существенное влияние на развитие информатики оказали идеи параллелизма. Как подчеркивает С.А. Немнюгин, представления о параллельной обработке данных не являются новыми. Исторически элементы параллелизма начали проявляться в человеческой деятельности «на заре человеческой цивилизации» [64]. С этой точки зрения, «режим параллельной обработки данных является наиболее естественным «режимом» существования человеческого общества» [64]. За последнее десятилетие, благодаря интенсивному развитию информатики, параллельная обработка данных стала частью вычислительных процессов любой компьютерной системы, и фактически каждый пользователь «возможно, сам того не зная, работает на параллельном компьютере» [64].

В России 20 октября 2010 года утверждена государственная программа «Информационное общество (2011 - 2020 годы)» [30].

Основная цель программы: «получение гражданами и организациями преимуществ применения информационных и телекоммуникационных технологий за счет обеспечения равного доступа к информационным ресурсам, развития цифрового контента, применения инновационных технологий, радикального повышения эффективности государственного управления при обеспечении безопасности в информационном обществе» [30, с. 2].

Для достижения поставленной цели в программе [30] в числе прочих ставятся следующие задачи:

1. Создание и развитие различных электронных сервисов для множества областей.

2. Повышение эффективности внедрения информационных и телекоммуникационных технологий на уровне субъектов Российской Федерации и муниципальных образований.

3. Развитие российского рынка информационных и телекоммуникационных технологий, обеспечение перехода к экономике, осуществляемой с помощью информационных технологий, в том числе: стимулирование отечественных разработок в сфере информационных и телекоммуникационных технологий; подготовка квалифицированных кадров в сфере информационных и телекоммуникационных технологий.

4. Популяризация возможностей и преимуществ информационного общества.

5. Повышение готовности населения и бизнеса к возможностям информационного общества, в том числе обучение использованию современных информационных и телекоммуникационных технологий

Таким образом, принятая государственная программа нацелена на поддержку и развитие информационных технологий, в том числе и суперкомпьютерных.

В программе отмечено, что «ещё одним фактором, препятствующим ускоренному развитию в России информационного общества, является недостаточный уровень распространения в обществе базовых навыков использования информационных технологий. ... Требует корректировки и система воспроизводства кадров в сфере информационных технологий» [30, с. 7]. Согласно программе «непременным условием развития информационного общества является повышение качества подготовки специалистов, а также создание системы непрерывного обучения в области информационных технологий» [30, с. 9].

В приоритеты подпрограммы «Базовая инфраструктура информационного общества» на период до 2015 года среди прочих входит повышение готовности населения и бизнеса к возможностям информационного общества, в том числе:

- подготовка и переподготовка специалистов в сфере информационных технологий на базе центров образования и разработок в сфере информационных технологий;

- создание системы подготовки высококвалифицированных кадров в области суперкомпьютерных технологий и специализированного программного обеспечения.

Подпрограмма «Безопасность в информационном обществе» объявляет одним из приоритетов развитие суперкомпьютерных и грид-технологий, в том числе:

- создание отечественных математических моделей для использования в суперкомпьютерных вычислениях;

- создание базового ряда отечественных суперЭВМ с различными эксплуатационными характеристиками;

- построение грид-сети для высокопроизводительных вычислений, в том числе в интересах федеральных ядерных центров;

- разработка отечественного программного обеспечения для технологий проектирования и имитационного моделирования на суперЭВМ;

- создание системы подготовки высококвалифицированных кадров в области суперкомпьютерных технологий и специализированного программного обеспечения.

Для решения поставленных программой задач, помимо комплекса мер, прописанного в документе, большое значение приобретает работа в этом направлении, начиная со школы. Учитель информатики должен быть готов проводить при необходимости пропедевтическую работу со школьниками в области параллельных вычислений с учетом развивающего потенциала рассматриваемой области. Соответствующие знания учитель информатики должен получить во время обучения в педагогическом университете. Школьный курс информатики и его наполнение с учётом современных изменений находятся за рамками настоящего исследования, хотя надо отметить, что предложения по введению элементов параллельных вычислений в школу уже выдвигаются [29, 108].

Постоянное совершенствование информационных технологий привело к появлению большого количества инструментов кодирования алгоритмов и к появлению новых методов разработки самих алгоритмов. Таким образом, профиль «Информатика» является на данный момент одним из самых «подвижных» в содержательном отношении, поскольку вынужден следовать за изменениями, происходящими в научной области «Информатика». В настоящее время педагогические вузы не могут игнорировать нарастающие тенденции использования параллельных процессов в компьютерной технике. Тем не менее, линия параллельных

вычислений не представлена в процессе профессиональной подготовки учителя информатики в педагогических вузах.

Федеральный государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования по направлению «050100 Педагогическое образование (степень «бакалавр»)» содержит ряд важных положений, создающих предпосылки для введения в систему предметной подготовки будущих учителей информатики основ параллельного программирования.

Один из видов профессиональной деятельности, к которым готовится бакалавр в процессе обучения, - научно-исследовательская деятельность [109]. Для бакалавров профиля «Информатика» этот вид деятельности может быть связан не только с психолого-педагогическими исследованиями, но и с исследованиями в областях математики, компьютерного и математического моделирования, программирования и т.д. Учитывая современные темпы развития вычислительной техники, для проведения и подготовки таких исследований могут понадобиться знания из области параллельных вычислений.

В области педагогической деятельности бакалавр должен решать профессиональные задачи, такие как «изучение возможностей, потребностей, достижений обучающихся в области образования и проектирование на основе полученных результатов образовательных программ, дисциплин и индивидуальных маршрутов обучения, воспитания и развития» [109]. Школьники, с которыми работают студенты нашего университета, проявляют интерес к параллельным вычислениям, выражают желание изучать это направление. Соответственно, учитель информатики, учитывая потребности обучающихся, должен уметь проектировать подобные образовательные программы, адаптируя абстрактную область параллельных вычислений для восприятия школьников. Для того чтобы выполнить такую задачу, учитель информатики должен иметь представление об основах параллельных

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Сокольская, Мария Александровна, 2012 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Абдукадыров A.A. Теория и практика интенсификации подготовки учителей физико-математических дисциплин,- Ташкент: Фан, 1991.- 120 с.

2. Абдуразаков М.М. Совершенствование содержания подготовки будущего учителя информатики в условиях информатизации образования: автореферат диссертации на соискание степени доктора педагогических наук. URL: http://www.phido.ru/Disser/8242/View.aspx (дата обращения: 18.02.2011).

3. Антонов A.C. Введение в параллельные вычисления: методическое пособие.- М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, 2002.- 69 с.

4. Бабанский Ю.К. Избранные педагогические труды.- М.: Педагогика, 1989. 560 с.

5. Бабанский Ю.К. Оптимизация процесса обучения. Общедидактический аспект. М.: Педагогика, 1977. 256 с.

6. Бабанский Ю. О дидактических основах повышения эффективности обучения. // Народное образование. 1986. № 11. С. 105-111.

7. Бенедиктов Б.А., Бенедиктов С.Б. Психология обучения и воспитания в высшей школе.- Минск: Вышэйшая школа, 1983. 224 с.

8. Беспалько В.П. Программированное обучение (дидактические основы). М.: Высшая школа, 1970. 300 с.

9. Беспалько В.П. Основы теории педагогических систем. Воронеж: ВГПУ, 1997. 307 с.

10. Бешенков С.А., Ракитина Е.А. Моделирование и формализация, методическое пособие. М.: Изд-во "Бином. Лаборатория знаний", 2002. 336 с.

11. Бобков В.В. Дифференцированный подход в обучении студентов программированию на основе оптимизации информационного взаимодействия субъектов образовательного процесса (на примере

дисциплины «Структуры и алгоритмы обработки данных»), Красноярск: 2005. 233 с.

12. Богачев К.Ю. Основы параллельного программирования. М.: Изд-во «Бином. Лаборатория знаний», 2003. 342 с.

13. Вальковский В.А., Малышкин В.Э. Элементы современного программирования и суперЭВМ. Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1990. 140 с.

14. Вербицкий A.A. Активное обучение в высшей школе: контекстный подход: методическое пособие. М.: Высшая школа, 1991. 207 с.

15. Вербицкий A.A., Еременко Г.А., Цеханский В.М. Проблемно-контекстное моделирование творческой деятельности в учебном процессе вуза. Научно-методические основы проблемного обучения в вузе. Сборник научных трудов. Ростов: Изд-во Ростовского университета, 1988. 176 с.

16. Воеводин В.В., Воеводин Вл.В. Параллельные вычисления.-СПб.: БХВ-Петербург, 2004. 608 с.

17. Выготский JI.C. Психология развития как феномен культуры / под редакцией М.Г. Ярошевского. М.: Изд. «Институт практической психологии». Воронеж: НПО «МОДЭК», 1996,- 512 с.

18. Высокопроизводительные вычисления на кластерах: учебное пособие / под редакцией A.B. Старченко. Томск: Изд. Томского университета, 2008. 198 с.

19. Газейкина А.И. Стили мышления и обучение программированию студентов педагогического вуза. URL: http://ito.edu.ru/2006/moscow (дата обращения: 14.12.2010).

20. Гальперин П.Я. Психология как объективная наука / под редакцией А.И. Подольского,- М.: Издательство «Институт практической психологии». Воронеж: НПО «МОДЭК», 1998. 480 с.

21. Гальперин П.Я. Психология мышления и учение о поэтапном формировании умственных действий. Исследования мышления в советской психологии. М.: Наука, 1966. С. 236-277.

22. Гейвин Хелен. Когнитивная психология. СПб.: Питер, 2003. 272

с.

23. Гергель В.П. Теория и практика параллельных вычислений: учебное пособие. М.: Интернет-Университет информационных технологий; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. 423 с.

24. Гершунский Б. С. Содержание обучения как объект прогностического исследования. Программное обучение. М., 1980. 37 с.

25. Глазков В.В., Киселев Г.М. Параллельное обучение алгоритмическим языкам // Информатика и образование. 2002. №5, 6.

26. Гнедов Е.А. Создание библиотеки классов параллельного программирования на кластерных системах под управлением MPI // Информатика и информационные технологии: межвузовский сборник научных трудов под ред. Вейсова Е.А., Шитова Ю.А. Красноярск, 2004 г. 292 с.

27. Городняя Л.В. Парадигмы программирования в профессиональной подготовке информатиков // Проблемы специализированного образования. Новосибирск, 1998. С. 115 - 124.

28. Городняя Л.В. Парадигмы программирования. URL: http://www.intuit.ru (дата обращения: 14.02.2010).

29. Городняя Л.В. О курсе «Начала параллелизма» для школьников // Ершовская конференция по информатике. Секция «Информатика образования». Академгородок. Новосибирск, 2011. С. 51 - 54.

30. Государственная программа Российской Федерации «Информационное общество (2011-2020 годы)». URL: http://www.it.krskstate.ru/dat/File/18/Normative acts uek/403.doc (дата обращения: 18.05.2011).

31. Григорьев С.Г., Гриншкун В.В., Кувалдина Т.А. Иерархии в моделировании логической структуры предметных областей // Материалы VI Общероссийской научной конференции «Современная логика: проблемы теории, истории и применения в науке». СПб.: Санкт-Петербургский университет, 2000.

32. Гриншкун В.В. От компьютерной науки к фундаментальной информатике // Вестник МГПУ. Серия «Информатика и информатизация образования». М.: МГПУ, Томск, 2008, №5(15). С. 40-46.

33. Давыдова H.A., Боровская Е.В. Программирование. Учебное пособие. М.:Бином. Лаборатория знаний, 2009. 238 с.

34. Денисова А.Л. Дидактические основы непрерывной подготовки специалистов. Ташкент: ИПО им. Ибн Сины, 1993. 195 с.

35. Ершов А.П. Информатизация: от компьютерной грамотности учащихся к информационной культуре общества // Коммунист. М. 1988, № 2.

36. Жалдак М.И. Система подготовки учителя к использованию информационной технологии в учебном процессе: автореферат диссертации доктора педагогических наук/АПН СССР. М., 1989. 48 с.

37. Жужжалов В.Е. Основы интеграции парадигм программирования в курсе информатики // Российская академия образования. Институт содержания и методов обучения. М.:Образование и информатика, 2004.127 с.

38. Жужжалов В.Е. Интеграционные методы изучения программирования в вузовском курсе информатики // Вестник МГПУ, Серия "Информатика и информатизация образования". М., 2003. № 1 (1).

39. Загвязинский В.И., Атаханов Р.В. Методология и методы психолого-педагогического исследования: учебное пособие для студентов высших педагогических учебных заведений. М.: Академия, 2001 г. 208 с.

40. Звенигородский Г.А. Первые уроки программирования. М.: Наука, 1985. 208 с.

41. Зимняя И.А. Педагогическая психология: Учебник для вузов. М.: Логос, 2005. 384 с.

42. Зорина Л.Я. Принципы обучения. М., 1970.

43. Каракозов С.Д. Развитие содержания обучения в области информационно-образовательных систем: подготовка учителя информатики в контексте информатизации образования / под ред. Н.И. Рыжовой: монография, Барнаул: БГПУ, 2005. 300 с.

44. Козвонина A.B. Методы параллельной обработки информации как компонент содержания подготовки будущих учителей информатики. М., 2006. 168 с.

45. Колин К.К. Информационный подход в методологии познания. URL: http://www.philosophy.ru/scm/TEZ/25.doc (дата обращения: 15.12.2009).

46. Корнеев В.Д. Параллельное программирование в MPI. 2-е изд., испр. Новосибирск: Изд. ИВМиВГ СО РАН, 2002. 215 с.

47. Коробов Е.Т. Понимание как дидактическая проблема. URL: http://magazine.mospsy.ru/nomerll/slO.shtml (Дата обращения: 27.03.2011)

48. Коршунова Н.Л. Нужна ли педагогике новая парадигма? // М.: Педагогика, 2002. №7. С. 23.

49. Кувалдина Т.А. Систематизация понятий курса информатики на основе методов искусственного интеллекта. Дисс. на соиск. степени д-ра пед. наук: 13.00.02, 2003.

50. Кузнецов A.A., Бешенков С.А., Ракитина Е.А., Матвеева Н.В., Милохина Л.В. Непрерывный курс информатики (концепция, система модулей, типовая программа) // Информатика и образование. 2005. №№ 1-6.

51. Кулакова И.А., Пальц В.В. Модель повышения качества обучения предмету на основе рейтинговой системы оценки знаний. // Образование XXI века: инновационные технологии, диагностика и управление в условиях информатизации и гуманизации. Тезисы III

Всероссийской научно-практической конференции. Красноярск, 2001. С. 152153.

52. Куперштох A.J1. Использование многопроцессорных графических ускорителей для параллельных вычислений при моделировании методом решеточных уравнений Больцмана двухфазных систем. // Седьмая межрегиональная школа-семинар. Распределённые и кластерные вычисления. Труды конференции, 2010.

53. Лаптев В.В. Методическая система фундаментальной подготовки в области информатики: Теория и практика многоуровневого университетского образования. СПб: Издательство Санкт-Петербургского университета, 2000. 560 с.

54. Легалов А. И., Казаков Ф.А., Кузьмин Д. А., Привалихин Д. В. На пути к переносимым параллельным программам // Открытые системы, 2003. №5. С. 36-42.

55. Леонтьев А.Н. Проблемы развития психики. - М.: Изд. Академии педагогических наук РСФСР, 1959.

56. Леонтьев А.Н. Деятельность. Сознание. Личность. 2-е изд., стер. М.: Смысл; Издательский центр «Академия». 2005. 352 с.

57. Лернер И.Я. Дидактические основы методов обучения. - М.: Педагогика, 1981. 186 с.

58. Майер P.A., Колмакова Н.Р., Ванюрин A.B. Статистическое сопровождение педагогического эксперимента: учебное пособие. Красноярск: КГПУ им. В.П. Астафьева, 2008. 88 с.

59. Марусева И.В. Методические основы подготовки будущего учителя информатики к использованию технологий компьютерного обучения. Дисс. на соиск. степени д-ра пед. наук: 13.00.02, 1991.

60. Матрос Д.Ш., Полев Д.М, Мельникова H.H. Управление качеством образования на основе новых информационных технологий и

образовательного мониторинга. М.: Педагогическое общество России, 1999. 387 с.

61. Матюшкин-Герке A.A. Учебно-прикладные задачи в курсе информатики // Информатика и образование, 1992. №3 - 4. С. 3 - 11.

62. Могилев A.B. Развитие методической системы подготовки по информатике в педагогическом вузе в условиях информатизации образования. Автореф. дисс. на соиск. степени д-ра пед. наук. Воронеж, 1999. 39 с.

63. Мэттсон, Тим (Tim Mattson), Чернышев А. Введение в технологии параллельного программирования. URL: http://software.intel.com/ru-ru (дата обращения: 14.14.2010).

64. Немнюгин С.А., Стесик O.JI. Параллельное программирование для многопроцессорных вычислительных систем. СПб.: БХВ-Петербург, 2002. 400 с.

65. Нигматулина Э.А., Сокольская М.А., Степанова Т.А. Расширение понятия алгоритмического мышления при изучении современных технологий программирования в педагогическом вузе // Материалы VIII Международной научно-практической конференции «Педагогический профессионализм в образовании». Новосибирск, 2012.

66. Нигматулина Э.А., Степанова Т.А. Условия формирования алгоритмической культуры студентов на основе информационного подхода // Красноярск. Вестник КГПУ № 1, 2011.

67. Новиков A.M. Основания педагогики. М.: Эгвес, 2010. 208 с.

68. Новиков A.M. Российское образование в новой эпохе. / Парадоксы наследия. Векторы развития. М.: Эгвес, 2000. 272 с.

69. Новиков Д.А. Статистические методы в педагогических исследованиях. М.: МЗ-Пресс, 2004. 66 с.

70. Пак Н.И., Степанова Т.А. Использование параллельных технологий обучения в курсах информатики // Новые информационные

технологии в университетском образовании: Тезисы конференции. Новосибирск: СГУПС, ИДМИ, 2001. С. 120.

71. Пак Н.И. Информационное моделирование: учебное пособие. Красноярск: РИО КГПУ, 2010. 152 с.

72. Пак Н.И. О сущности проективного подхода в обучении и проектировании образовательных систем. // Педагогическая информатика. 2006, №1. С. 39-44.

73. Пак Н.И. Проективный подход в обучении как информационный процесс: Монография. Красноярск: РИО КГПУ, 2008. 112 с.

74. Пак Н.И. Нелинейные технологии обучения в условиях информатизации: монография. Красноярск: РИО КГПУ, 2004. 224 с.

75. Пак Н.И. Обучение разума как информационный процесс // Российско-корейская научная конференция: тезисы конференции. Звенигород, 2011. 184 с.

76. Педагогика: учебник для студентов педагогических учебных заведений под ред. П.И. Пидкасистого. М.: Педагогическое общество России, 2004. 604 с.

77. Подчиненов И.Е., Пекшева В.В. Проблемы дифференциации образования // Повышение эффективности подготовки учителей физики и информатики в современных условиях: тезисы конференции. Екатеринбург: Уральский государственный педагогический университет, 2002. С. 69 - 71.

78. Полат Е.С., Литвинова А.Н. Информационные технологии в зарубежной школе //Информатика и образование. 1991. №3. с. 55 - 57.

79. Полицинский Е.В., Румбешта Е.А. Активизация познавательной деятельности студентов на лекционных занятиях // Вестник Томского государственного педагогического университета, 2011. №6. с. 37 - 40.

80. Полякова Т.С. Дидактические затруднения учителей и пути их преодоления // Советская педагогика. 1980. №3. с. 82 - 91.

81. Попков В.А., Коржуев A.B. Дидактика высшей школы. М.: Академа, 2004. 190 с.

82. Попков В.А., Коржуев A.B. Теория и практика высшего профессионального образования. М.: Академический проект, 2004. 428 с.

83. Пышкало A.M. Методическая система обучения геометрии в начальной школе: авторский доклад по монографии «Методика обучения геометрии в начальных классах». М., 1975. 39 с.

84. Рапуто А.Г. Визуализация как неотъемлемая составляющая процесса обучения преподавателей. URL: http://econf.rae.ru/pdf/2010/03/7fe 1 f8abaa.pdf (дата обращения: 03.04.2011).

85. Роберт И.В. Перспективные направления развития процесса информатизации образования. URL: http://bitpro.ru/ito/1995/c/robert.html (дата обращения: 23.09.2011).

86. Российская педагогическая энциклопедия. М.: Издательство Большая Российская энциклопедия. 1993. 1-2 т.

87. Рубинштейн C.JI. Проблемы общей психологии. СПб.: Питер. 2008. с. 713.

88. Рудакова Г.М., Баринова Т.Н., Зубарева Н.М. Методология преподавания информатики и вычислительной техники: Монография.-Красноярск: СибГТУ, 2005. 96 с.

89. Рукосуева Д.А., Сокольская М.А., Нигматулина Э.А. Методология информационного подхода к визуализации абстрактных понятий курса «Информатика» // Ершовская конференция по информатике. Секция «Информатика образования». Академгородок. Новосибирск, 2011. С. 93-98.

90. Рыжова Н.И. Развитие методической системы фундаментальной подготовки будущих учителей информатики в предметной области. Дисс. на соиск. степени д-ра пед. наук: 13.00.02, 2000.

91. Садовский В.М. Математические модели динамики сред с микроструктурой и их численная реализация на многопроцессорных ЭВМ // Седьмая межрегиональная школа-семинар. Распределённые и кластерные вычисления. Труды конференции, 2010.

92. Самойлик E.H. Необходимость фундаментализации предметной подготовки будущих учителей информатики // Стандарты и мониторинг в образовании. 2008. № 4. С. 41 - 45.

93. Скибицкий Э.Г. Построение содержания образования по учебной дисциплине// Всероссийская научно-методическая конференция «Инновационная интегрированная система профессионального образования: методы и пути решения»: материалы конференции. Красноярск: Сибирский государственный аэрокосмический университет, 2011. С. 24 - 27

94. Слива М.В. Методика обучения параллельному программированию на кластерах с UNIX-подобной операционной системой магистров физико-математического образования. Дисс. на соиск. учёной степени канд. пед. наук: 13.00.02. Санкт-Петербург, 2006.

95. Сокольская М.А. Отбор содержания курса «Основы параллельного программирования» на основе информационного подхода. //Вестник Красноярского государственного педагогического университета им. В.П. Астафьева. Красноярск: КГПУ, 2011. №3 (17). С. 180 - 185.

96. Сокольская М.А., Степанова Т.А. Уточнение понятия «параллельный стиль мышления» на основе информационно-деятельностного подхода. // Вестник Красноярского государственного педагогического университета им. В.П. Астафьева. Красноярск: КГПУ им. В.П. Астафьева, 2012. №1 (18).

97. Сокольская М.А. Основы параллельного программирования: учебное пособие. Красноярск: Изд. КГПУ им. В.П. Астафьева, 2012.

98. Сокольская М.А. О содержании специального курса «Введение в параллельное программирование».// Инновационные процессы в

современном образовании России как важнейшая предпосылка социально-экономического развития общества: сборник докладов региональной научно-практической конференции. Красноярск: СФУ, 2009. С. 123 - 125.

99. Сокольская М.А. О содержании курса «Визуальное программирование» с основами параллельного программирования. // Открытое образование: опыт, проблемы, перспективы: материалы V Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Красноярск: КГПУ им. В.П. Астафьева, 2009. С. 208 -211.

100. Сокольская М.А. Развитие алгоритмического мышления студентов в процессе изучения курса «Основы параллельного программирования» в рамках информационного подхода // Материалы V международной научно-методической конференции «Математическое моделирование и информационные технологии в образовании и науке» (ММ ИТОН), посвященной 25-летию информатики в школе. В трёх томах. Т.П. Алма аты, 2010. С. 241 - 243.

101. Сокольская М.А. К вопросу отбора содержания курса «Основы параллельного программирования» на основе логико-семантического подхода и тезаурусного метода // Всероссийская научно-методическая конференция «Инновационная интегрированная система профессионального образования: методы и пути решения»: материалы конференции. Красноярск: Сибирский государственный аэрокосмический университет, 2011. С. 360-362.

102. Сокольская М.А. О методах обучения основам параллельного программирования будущих учителей информатики. // Инновации в непрерывном образовании, 2012. №4.

103. Степанова Т. А. Методическая система обучения курсу «Численные методы» в условиях информационно-коммуникационной предметной среды. / Т.А. Степанова. Дисс. на соиск. степени канд. пед. наук: 13.00.02. Красноярск, 2003.

104. Степанова Т.А., Пак Н.И., Хегай Л.Б., Яковлева Т.А. Профильная подготовка будущих учителей информатики. // Инновации в непрерывном образовании, 2011. №3. С. 4 - 8.

105. Талызина Н.Ф. Теоретические проблемы программированного обучения. М., 1969. 60 с.

106. Тель Ж. Введение в распределённые алгоритмы. Пер. с англ. В.А. Захарова. М.: МЦНМО, 2009. 616 с.

107. Теория и методика обучения информатике: учебник / под ред. М.П. Лапчика. М.: Академа, 2008. 585 с.

108. Тихонова Т.И. Раннее обучение параллельному программированию // Ершовская конференция по информатике. Секция «Информатика образования». Академгородок. Новосибирск, 2011. С. 122 -124

109. Федеральный государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования по направлению «050100 Педагогическое образование (степень «бакалавр»)». 2011. 25 с.

110. Фридман Л.М. Педагогический опыт глазами психолога: книга для учителя. М.: Просвещение, 1987. 224 с.

111. Хеннер Е. К. Информационно-коммуникационная компетентность учителя: структура, требования и система измерения // Информатика и образование. 2004. №12. С. 5 - 9.

112. Шамова Т.И., Давыденко Т.М., Шибанова Г.Н. Управление образовательными процессами. М.: Академия, 2002. 384 с

113. Швецкий М.В. Методическая система фундаментальной подготовки будущих учителей информатики в педагогическом вузе в условиях двухступенчатого образования, образования Автореф. дисс. на соискание степени д-ра пед. наук. СПб, 1994. 36 с.

114. Щукина Г.И. Активизация познавательной деятельности учащихся в учебном процессе: учебное пособие для студентов педагогических институтов. М.: Просвещение, 1979. 160 с.

115. Эльконин Д.Б. Избранные психологические труды. М.: Педагогика, 1989. 560 с.

116. Эхтер Ш., Роберте Дж. Многоядерное программирование. СПб: Питер, 2010.316 с.

117. Языки и параллельные ЭВМ: сборник статей. М.: Наука, 1990. 93

с.

118. Bruner J. Toward of Theory of Instruction. Cambridge, MA: Harvard University Press, 1966. 614 p.