Учись Учиться

Методические рекомендации

по написанию курсовых и дипломных работ

по информатике и методике обучения информатике

Глава 1. Логика научного исследования

Актуальность исследования – это степень его важности в данный момент и в конкретной ситуации для решения стоящей перед исследователем проблемы.

Актуальность обуславливается:

Противоречия имеют место, если в результате анализа проблемы оказывается, что:

При этом изучаемый вопрос не должен иметь уже найденного ответа.

Проблема – это сложная ситуация, требующая разрешения. Формулировка проблемы исследования помогает студенту научиться вычленять вопрос, на который он хочет получить ответ. При конкретно сформулированной проблеме исследователь яснее представляет себе смысл предстоящей деятельности, осознанно определяет тему, цель и задачи работы.

Тема – это лаконичное и четкое ограничение аспектов исследуемой области. Тема отражает заключенное в проблеме противоречие, её формулировка одновременно уточняет проблему.

Цель исследования – это описание сути решения обозначенной в теме проблемы. Иными словами, это то, что мы хотим получить при проведении исследования.

Задачи исследования – это те действия, которые необходимо выполнить для достижения поставленной в работе цели. Обычно выделяют 3-4 задачи следующих направлений – анализ, обобщение, выявление, обоснование, разработка, оценка, апробация и т.д. Каждая поставленная задача может являться предметом отдельной главы или раздела исследования.

Сложной процедурой является выявление объекта и предмета исследования. Объект исследования – это сфера поиска. Такими объектами могут быть системы, явления или процессы. Предмет исследования: ограниченный аспект поиска внутри объекта; процессы протекания или реализации изучаемых явлений; совокупность элементов, связей, отношений.

Примеры

1. Проблема: отсутствие эффективных систем автоматического пополнения знаний в экспертных системах.

Тема: построение модуля пополнения знаний для экспертной системы.

Цель: разработать модуль пополнения знаний для оболочки продукционной экспертной системы на основе метода репертуарных решеток.

Задачи:

Объект исследования: экспертные системы.

Предмет исследования: процессы пополнения знаний в экспертных системах.

2. Проблема обусловлена необходимостью разрешения противоречия между современным состоянием подготовки будущих учителей информатики и развитием методов параллельной обработки информации.

Тема: лабораторный практикум по методам параллельной обработки информации.

Цель: разработка содержания лабораторных работ по дисциплине «Методы параллельной обработки информации».

Задачи:

Объект исследования: подготовка студентов по специальности «учитель информатики».

Предмет исследования: содержание дисциплины «Методы параллельной обработки информации».

3. Проблема обусловлена наличием противоречия между современными потребностями решения задач с большими массивами данных и существующими последовательной алгоритмами обработки информации.

Тема: сравнительный анализ последовательных и параллельных алгоритмов формирования минимального остовного дерева графа.

Цель: анализ некоторых последовательных и параллельных алгоритмов нахождения минимального остовного дерева для выявления из них наиболее эффективных.

Задачи:

Объект исследования: алгоритмы на графах.

Предмет исследования: алгоритмы формирования минимального остовного дерева графа.

4. Проблема: каким образом учитель может эффективно содействовать интеллектуальному развитию учащихся на уроках информатики?

Тема: интеллектуальное развитие учащихся на уроках информатики.

Цель: разработать и реализовать на практике систему приемов интеллектуального развития учащихся на уроках информатики.

Задачи:

Объект исследования: процесс интеллектуального развития учащихся на уроках информатики.

Предмет исследования: система приемов интеллектуального развития учащихся на уроках информатики.

Работая над планом дипломной или курсовой работы, студент учится её структурировать, определять последовательность и характер раскрытия вопросов по проблеме исследования. Умение составить план работы и организовать свою деятельность по его реализации – одно из ведущих в процессе самостоятельной проработки каких-то вопросов и проблем.

При построении работы следует исходить из следующих примерных пропорций: общий объем курсовой работы – 25-30 страниц:

Нет необходимости в самом начале работы над дипломным исследованием добиваться точных формулировок проблемы, цели, задач исследования. Но понять, на какой вопрос надо получить ответ, с каких позиций его решать, определить общую стратегию работы, отобрать и отработать методы исследования необходимо в самом начале. Именно на этом этапе разработки исследования уровень сформированности у студента навыков самостоятельной работы становится решающим.

Выбор методов исследования определяется характером выполняемой работы. Методы исследования – это способы и приемы познания объективных закономерностей исследуемых процессов. Методика научного исследования – это упорядоченная совокупность приемов, способов организации и регуляции научного исследования, порядок их применения и интерпретации полученных результатов при достижении определенной научной цели.

Существуют разные группы общенаучных методов:

Следует осознавать, какие методы используются на разных этапах исследования, и желательно указывать эти методы во введении или при написании основной части.

Любая курсовая или дипломная работа должна содержать практическую часть, например, программную реализацию рассматриваемых алгоритмов, готовый программный продукт, разработанный лабораторный практикум, результаты педагогического эксперимента и т.д.

Круг конкретных практических задач может определяться двумя различными путями. В первом случае основной является теоретическая часть исследования, а практические задачи выбираются исходя из рассмотренных в теории вопросов (путь «от теории к практике»). В другом случае тема исследования обуславливается актуальной практической задачей, и тогда теория служит базой для её решения (путь «от практики к теории»).

Выбор языка и системы программирования чаще всего определяется предпочтением исследователя, однако в работе желательно указывать основания для выбора того или иного языка или системы!

Смысл работы над литературой должен сводиться к тому, чтобы, сделав общий обзор источников по теме, выбрать по-настоящему ценные, суметь определить ведущих авторов, работающих по данной проблеме. Это довольно сложный этап выполнения работы. Отобранные источники надо внимательно прочитать и проанализировать. В этом студенту поможет, например, заполнение следующей таблицы:

Для заполнения таблицы не следует механически переписывать большие отрывки, необходимо предварительно их осмыслить, выделить основные идеи, лаконично изложить, сохранив авторскую мысль и оригинальность суждения. Делая выписки, надо указывать источник, из которого они взяты. При цитировании, фрагмент текста выписывается без каких-либо изменений, ставятся кавычки и указываются номера страниц основного текста, откуда взята цитата. Если есть необходимость что-то из цитаты убрать, сделать купюры, то вместо изъятых слов (фраз) ставится многоточие.

Форма обобщающей таблицы зависит от специфики обрабатываемой информации. Необязательно пользоваться таблицей именно такого вида. Важно творчески подходить к исследованию, находить свои методы и решения.

Когда набран достаточный рабочий материал, то в тексте работы его следует представлять примерно так: «Существует много различных подходов к данной проблеме. Ведущими авторами можно считать... Есть целый ряд положений, которые объединяют на первый взгляд разные подходы... Но есть и существенные отличия...» и т.д.

Развести и соединить различные школы и направления недостаточно. студенту необходимо определить собственную позицию на основе изложенных идей. Возможны варианты, когда студент присоединяется к одной наиболее привлекательной для него интерпретации: конструирует обобщенный подход на основе 2-3 направлений, частично или полностью не соглашается ни с одним ученым и пытается выразить свое отношение к проблеме. Несмотря на то, что последняя попытка чаще всего бывает достаточно наивной, её всячески надо поддерживать, рекомендуя студенту основательно аргументировать свою точку зрения, искать доказательства не только «за», но и «против». При этом в конечном счёте остаётся самостоятельное видение проблемы, появляется подлинная убеждённость в правильности отстаиваемой идеи. Такая работа вырабатывает критический, вдумчивый подход к имеющимся взглядам и теориям, умение их воспринимать и творчески перерабатывать или аргументировано отводить и подвергать сомнению.

Анализ и уяснение теоретического материала – трудоемкий процесс. Студент должен, прежде всего, разобраться в основных понятиях своего исследования, провести «операцию», называемую «анализом базовых понятий». К примеру, тема работы «Разработка компонента для реализации нейронной сети». В теоретической части надо проанализировать такие понятия: модели нейронов, персептрон, многослойная нейронная сеть, нормализация данных, метод обратного распространения ошибки. Или тема: «Интеллектуальное развитие учащихся на уроках информатики». В теоретической части следует проанализировать три ключевых понятия: интеллект, интеллектуальное развитие, интеллектуальное развитие на уроках информатики.

ВНИМАНИЕ!

Вот типичные ошибки, допускаемые студентами при написании теоретической части исследования:

1. Эклектическое стыкование непереработанных отрывков из разных источников, чаще всего без указания авторов. При этом одинаковые подходы к данному вопросу могут даваться как различные, так как студент за отличающимся внешним речевым оформлением идей не видит их содержательной однозначности.

2. Сплошное цитирование или пересказ тех или иных подходов без анализа и обобщения. Этот вариант несколько лучше предыдущего хотя бы тем, что не является бездумным плагиатом. Однако это очень примитивный уровень работы над состоянием проблемы в науке.

3. Смешанное изложение: в теоретической и практической частях излагается то, что позаимствовал студент в литературных источниках, и тут же приводятся иллюстрации из наблюдений реального процесса. Такой подход растворяет собранный практический материал, которого и так не бывает слишком много. Кроме того, далеко не всегда совпадают идея и ее иллюстрация, так как такое доказательство чужих идей надо делать очень осторожно и после всестороннего анализа, как теоретических аспектов изучаемой проблемы, так и собственного опыта и его интерпретации. Отметим также, что у выпускников к моменту написания дипломной работы далеко не всегда имеется устоявшаяся система взглядов и оценок.

4. Теоретическое изложение материала, в котором ни одна идея не подтверждается конкретными примерами и их трактовкой самими авторами.

5. При составлении плана работы выделяются мелкие вопросы проблемы, по которым нельзя набрать достаточный для полновесного параграфа материал или из-за их дробности, или из-за неразработанности. Тогда глава содержит 7-8 параграфов, многие из которых содержат по одной, полторы, две страницы. Полноценный по объему параграф, как правило, содержит 5-8 страниц.

6. Несоразмерность частей дипломной работы: теоретическая – 50-60 страниц, а практическая – 7-10; или один параграф – 5 страниц, а другой – 20.

7. Большой объем теоретической части, когда она составляет до 70-80 страниц текста. Это чаще всего свидетельствует о неумении студента анализировать, отбирать и группировать материал.

В теоретической части дипломной работы необходимо осветить и проанализировать имеющийся практический опыт, представленный в публикациях периодической печати или специальных изданиях. Для студента работа над такими источниками является образцом подходов к отбору и анализу собственного опыта. Кроме того, умение видеть в конкретном опыте встречные подступы к решению той или иной научной проблемы – ценное качество будущего исследователя. В своей деятельности выпускник будет уважительно относиться к научным теориям и разработкам, научится давать им обоснованную объективную оценку.

В процессе сбора и осмысления теоретического материала необходимо закладывать основы опытно-экспериментальной работы.

ВНИМАНИЕ!

Вот типичные ошибки, допускаемые студентами в процессе выполнения практической части исследования:

На заключительном этапе работы студент подводит итоги проведенного исследования, оформляет работу в соответствии с требованиями и подготавливается к защите.

Под подведением итогов подразумевается определение научной новизны и практической ценности исследования, обоснование достоверности результатов, а также анализ перспектив продолжения работы.

Научная новизна присутствует в работе в том случае, если исследователь может применить слово впервые, характеризуя результаты. Таким образом, если в ходе обзора состояния исследований по выбранной проблематике не было выявлено результатов, полученных в работе, студент вправе претендовать на научную новизну. При указании научной новизны исследования следует выделять черты, отличающие полученные результаты от известных ранее.

Примеры научной новизны: разработка новых приемов (системы приемов), методов, алгоритмов или модификация существующих, проведение глубокого подробного анализа проблемы, предложение нового подхода к решению проблемы.

Практическая ценность исследования определяется тем, в какой мере полученные результаты можно привнести в повседневную деятельность организаций, учреждений или отдельных людей. То есть, работа обладает практической ценностью, если её  результаты были или могут быть внедрены, например, в образовательный процесс вуза или школы, в производственный процесс предприятия, в бизнес-процесс фирмы.

Достоверность результатов означает их надежность (обоснованность, бесспорность), подтвержденную рядом экспериментов. Достоверность во многом определяется источниками, библиографическими или электронными. Следует критически подходить к достоверности источников, особенно полученных из Интернета.

Иногда достоверность можно доказать математически, это самый надежный способ обоснования. Однако такая возможность встречается достаточно редко, поэтому самый распространенный способ – это подтверждение достоверности при помощи эксперимента.

Дипломная или курсовая работа производит очень хорошее впечатление, если автор анализирует перспективы продолжения исследований. Могут быть намечены пути дальнейшего развития темы, обозначены актуальные задачи, нерешенные в исследовании, выделены конкретные методы или алгоритмы, требующие рассмотрения.

На завершающем этапе принимают окончательный вид две наиболее важные части работы – введение и заключение. Обычно во введении указываются актуальность, проблема, цель и задачи исследования, объект и предмет исследования. В заключение выносятся обоснование достоверности и анализ перспектив продолжения исследования. Научная новизна, практическая ценность, информация о внедрении результатов исследования могут быть указаны как во введении, так и в заключении, а иногда и там и там.

Следует особо выделить необходимость регулярного общения студента с научным руководителем. Опыт показывает, что непосещение консультаций студентом практически всегда ведет к слабому уровню курсовой работы и ВКР и, как следствие, к низкой оценке. Кроме того, научный руководитель вправе поставить вопрос о прекращении студентом работы над научным исследованием, если убеждается в невозможности завершения её в срок.

Глава 2. Виды и структура исследовательских работ

Курсовая работа

Курсовая работа является учебно-исследовательской работой студента. Цель – освоение студентами элементарных умений исследовательской работы. Курсовая работа может носить реферативный, практический или опытно-экспериментальный характер. Структура курсовой работы зависит от ее характера.

Структура курсовой работы реферативного характера

Структура курсовой работы практического характера

Структура курсовой работы опытно-экспериментального (педагогического) характера

Общие рекомендации по написанию разделов курсовой работы

Во введении, как правило, должно быть обоснование актуальности избранной проблемы, формулировка проблемы, цели, объекта, предмета, гипотезы и задач исследования. Сделано обоснование выбранным методам исследования. Представлена структура работы. Имеет смысл перечислить ведущих специалистов и исследователей выбранной проблемы и направления их поисков.

Основная часть курсовой работы может быть представлена несколькими параграфами (но не более 3-4). Например, первый параграф – теоретический аспект проблемы исследования, второй – конкретный теоретический аспект проблемы исследования, третий – изложение и анализ опыта решения выбранной проблемы, представленный в литературе, четвертый – небольшая экспериментальная работа или описание элементов изученного опыта.

В заключении, не повторяя дословно выводов по параграфам, делаются общие выводы по изученному вопросу в соответствии с поставленными задачами исследования, формулируются положительный или отрицательный вывод по выдвинутой гипотезе (если она формулировалась).

Глава 3. Оформление работы

К оформлению дипломных и курсовых работ предъявляются обязательные для выполнения требования. Работа должна иметь следующую структуру:

Работа должна быть выполнена на одной стороне стандартного листа бумаги формата А4 (210x297 мм). Шрифт – Times New Roman, размер шрифта –14, междустрочный интервал – 1,5, выравнивание – по ширине, без переносов, абзац – 5 знаков. Размер полей: левое – 30 мм, правое – 15 мм, верхнее – 20 мм, нижнее – 20 мм.

Необходимым является наличие содержания работы с указанием страниц. В тексте введение, главы, заключение, библиографический список и приложение начинаются с новой страницы.

Параграфы обязательно озаглавливаются, нумеруются и выделяются двумя интервалами и жирным шрифтом. Точка после названия параграфа не ставится. Названия параграфов должны полностью соответствовать их формулировке в содержании работы.

Нумеруется работа начиная с титульного листа (см. Приложения I и II), номер страницы на титульном листе не указывается. Нумерация страниц – сквозная. Считаются все страницы, что бы на них ни было: текст, схемы, таблицы, рисунки, материалы приложения. Номер страницы указывается вверху в середине страницы.

Иллюстрации (схемы, рисунки, диаграммы) следует располагать в работе непосредственно после текста, в котором они упоминаются впервые, или на следующей странице.

Иллюстрации обозначают словом «Рисунок» и нумеруют арабскими цифрами порядковой нумерацией в пределах всего текста. Слово «Рисунок», порядковый номер иллюстрации