Russian Federation
The article gives an overview of the contents of the textbook "Software, computer networks and web-servers" of the authors (G.A. Lisiev, P.Yu. Romanov, Yu.I. Askerko), the basic principles and ideas in this manual. The competence-based approach in the implementation of project learning technology is marked, which underlies learning languages and web programming. The author shows the diversity of the authors developed training and methodological materials to create a working draft of the web application.
programming, designing, web project, databases, system training tasks, professional competences.
Все более широкое применение в современном мире получают компьютерные сети,взаимодействие структурных компонентов которых основано на клиент-серверной архитектуре. Данная архитектура используется для доступа к различным ресурсам с использованием сетевых технологий: web-серверы, серверы приложений, серверы баз данных и др. Разработка клиент-серверных приложений позволяет повысить безопасность, надежность и производительность используемых приложений и сети в целом. Стремительно развивающееся web-программирование связано с многочисленными программными средами и языками, которые используются, как на стороне «клиента» сети, так и на стороне «сервера». В настоящее время существует огромное количество авторских разработок, инструкций, справочников, в том числе интернет-ресурсов, по разным разделам программирования в сетях. Авторы учебного пособия «Программное обеспечение компьютерных сетей и web-серверов» предлагают возможность одновременного использования различных механизмов и сред для создания рабочего проекта web-приложения.
В основу пособия положена технология проектного обучения, последовательная реализация web-проекта при обучении программированию на языках высокого уровня. С большой степенью детализации авторами описано достижение цели проекта – создания пользовательской системы управления базами данных (СУБД) на платформе MySQL.Изложение материала сопровождается большим количеством иллюстраций. В первой главе показано, как подготовить программную среду для работы над проектом (загрузка и установка пакета XAMPP). Поскольку значительная часть учебных заданий предполагает самостоятельную работу обучающихся, необходимым является создание собственного локального сайта для реализации отдельных программных решений. Авторы отмечают, что если обучающиеся умеют самостоятельно устанавливать и настраивать локальные web-серверы и серверы приложений, то данный раздел пособия может быть пропущен.
В следующих разделах приводится система учебных заданий, позволяющих познакомиться с языками и системами web-программирования: HTML, JavaScript, PHP. Каждый пункт пособия представляет собой практическую работу, позволяющую реализовать отдельный фрагмент проекта. В результате последовательного изучения теории и выполнения практических заданий студенты создают макет web-сайта, который содержит упрощенную систему управления базами данных.
Вторая глава посвящена языку гипертекстовой разметки HTML. Цикл представленных работ позволяет обучающимся научиться создавать простые web-страницы с использованием тегов разметки, создать на web-странице табличные формы разной степени сложности, познакомиться с инструментами автоматизации стилевого оформления web-страниц, научиться создавать фреймовую разметку на web-странице. Язык HTML рассматривается как основа проекта. Для достижения удобства пользователей проектируемой системы значительное внимание уделяется формам ввода и обработки данных на web-страницах (тег FORM).
В третьей главе рассматривается программирование сценариев на стороне клиента.В случае web-программирования клиентом является браузер. Авторы пособия акцентируют внимание на обработку событий при помощи скриптов JavaScript, раскрывают возможности языка для обработки числовых и строковых данных. С помощью цикла практических заданий обучающиеся знакомятся с различными способами внедрения программ JavaScript в HTML-документы, учатся обеспечивать диалог между пользователем и сайтом для локальных вычислений, создают функции расчета для данных, размещенных в одномерных и двумерных массивах.
Большое внимание в пособии авторы уделяют серверным приложениям. В четвертой главе рассматриваются особенности программирования серверной части сайта и использование СУБД MySQL. В качестве программной среды выбран объектно-ориентированный язык PHP. В пособии используется версия PHP 7.0. Она входит в состав пакета XAMPP. Предыдущие разделы пособия должны были обеспечить общее понимание процессов программирования web-приложений «от простого к сложному». В данном разделе подход меняется. Базовые понятия, конструкции и процедуры PHP и MySQL становятся на последнее место после осознания общих функций, которые надо реализовать. Особенности среды программирования и используемой СУБД становятся инструментами для решения задач проекта. Цикл представленных практических работ позволяет обучающимся научиться создавать диалог, передачу параметров и выполнение функций для подключения к базе данных (БД) и таблицам на сервере, создавать сценарий PHP, выполняющий создание очередной пользовательской БД и внесение информации об этой БД в таблицу-справочник, создавать сценарий PHP, создающий альтернативные варианты выполнения дальнейших действий. Обучающиеся приобретают умения и навыки при решении частных задач: создание таблиц в БД, вставка записей в выбранную таблицу, обновление записей в таблице. В структуру работ проекта включены вспомогательные работы для обеспечения целостности восприятия всего проекта.
В пособии на конкретных примерах рассмотрены особенности взаимодействия HTML и PHP сценариев, предлагаются решения, унифицирующие программные коды. Каждая практическая работа снабжена справочным материалом. В конце пособия изложен инструментарий HTML, JavaScript, PHP, используемый в проекте: теги HTMLинструкции JavaScript, инструкции и функции PHP,SQL-запросы к MySQL.
В пятой главе пособия представлена система модифицированных практических заданий для самостоятельной работы, имеющих различный уровень сложности. Авторы предлагают использовать эти задания в качестве проверочных на лабораторных занятиях или в виде фрагментов более сложных работ, например, курсовых. Кроме того, в данном разделе приводятся проверочные тесты по всему изученному материалу: язык разметки HTML и web-программирования, основы JavaScript, PHP, язык SQL, SQL-запросы к БД. Приведенные темы курсовых работ и дипломных проектов основываются на материале данного пособия. В целом, практикум, представленный в данной главе, дает возможность преподавателям создать собственный набор контролирующих материалов (фонд оценочных средств). По мнению авторов пособия, дидактическая цель проекта должна достигаться выполнением комплекса заданий и самостоятельного решения поставленных технических задач.
В настоящее время, при реализации Федеральных государственных образовательных стандартов (ФГОС), главной целью на различных ступенях высшего образования является формирование у студентов в ходе обучения различных компетенций [8, 11]. В техническом задании проекта, положенного в основу учебного пособия «Программное обеспечение компьютерных сетей и web-серверов», ставится дидактическая цель: «…формирование профессиональных компетенций бакалавров и магистров, деятельность которых связана с проектированием, отладкой, эксплуатацией программных и технических средств, использующих web-технологии…» [21, с. 6]. Опыт работы показал, что грамотный выбор средств, форм, методов обучения, используемых для формирования компетенций, значительно помогает решить проблему качества подготовки обучающихся [9, с.11–12]. Подготовка специалиста в области информационных технологий обусловлена постоянными изменениями технологий передачи данных, сред разработки, изменениями в производительности вычислительных систем и другими аспектами. Предлагаемая авторами технология проектного обучения web-программированию направлена на непрерывное формирование профессиональных компетенций современного программиста.
Проведем анализ профессиональных компетенций на примере ФГОС ВО направления 09.03.02 Информационные системы и технологии, в частности таких, как: способность к проектированию базовых и прикладных информационных технологий; способность разрабатывать средства реализации информационных технологий (методические, информационные, математические, алгоритмические, технические и программные). Выполнение проекта, предложенного авторами пособия, позволяет обучающимся получить необходимые знания, умения и навыки. Знание технологии клиент-серверной организации вычислительных сетей, особенностей объектно-ориентированного web-программирования, методов взаимодействия исполняемых программных кодов (сценариев) на стороне клиента и на стороне сервера приложения, возможностей по организации интерактивного взаимодействия пользователя с базами данных во многом определяют уровень сформированности профессиональных компетенций. Выполняя систему учебных заданий, предложенных авторами пособия, обучающиеся овладевают умениями создавать структуру взаимосвязанных html-страниц (web-сайт), устанавливать и настраивать локальные web-серверы для создания и отладки интерактивного сайта, создавать сценарии с активными элементами и соответствующим стилевым оформлением при помощи HTML. Кроме того, они способны создавать и выполнять отладку программных кодов на языках JavaScript и PHP, создавать SQL-запросы к реляционным базам данных, реализованным в СУБД MySQL.
Учебные задания, представленные в пособии, различаются по уровню сложности. Именно этот аспект имеет, по нашему мнению, большое значение. Опыт нашей работы показал, что для практического изучения дисциплин информатики необходима определенным образом организованная по структуре и содержанию совокупность взаимосвязанных заданий [8, 11, 15, 18]. Учитывая дидактические принципы преемственности, систематичности и последовательности, которые накладывают требование постепенного усложнения заданий в процессе обучения, разработаны системы практических заданий для различных дисциплин. Предложенная в пособии «Программное обеспечение компьютерных сетей и web-серверов» система заданий различной сложности, несомненно, способствует освоению компетенций от порогового уровня до высокого. Практические задания позволяют обучающимся последовательно применить знания и умения, а также продемонстрировать приобретенные навыки в создании активного сайта с встроенной СУБД на платформе MySQL.Овладевая методами создания web-страниц и размещения на них различных элементов (таблиц, фреймов, активных элементов), методами передачи параметров между web-страницами и приложениями, способами обработки событий, базовыми конструкциями структурного и объектно-ориентированного программирования, методами интерактивного и программного манипулирования данными в СУБД MySQL, обучающиеся постепенно повышают уровень сформированности профессиональных компетенций.
Пособие «Программное обеспечение компьютерных сетей и web-серверов» предназначено студентам, осваивающим дисциплины, связанные с информационными системами и технологиями, преподавателям информатики, а также всем интересующимся прикладным web-программированием. Предлагаемые авторами упражнения и вопросы для самоконтроля позволяют использовать пособие для самообразования и повышения квалификации.Технология проектного обучения web-программированию, положенная в основу пособия, создает базу для развития компетентности в этой области. Авторы планируют продолжить работу над различными учебно-практическими проектами в направлении расширения функционала СУБД, усложнения структур данных и создать вторую часть пособия: «Практическое web-программирование: реляционные структуры и сложные вычисления». Последовательная реализация проекта, по мнению авторов, создаст условия для достижения более высокого уровня компетентности обучающихся в области web-программирования и прикладной математики [1].
1. Abdurazakov M.M., Aziev R.A., Sadykova A.R.,Romanov P.Yu. Struktura i soderzhanie IT-kompetentnosti uchitelya v sfere oblachnyh tehnologiy: sb. nauch. tr. mezhdunar. nauchno-prakt. konf-cii (EEIA-2017). – M., 2017. – S.417–425.
2. Askerko Yu.I. Aktualizacii processa formirovaniya informacionnoy kompetentnosti v processe professional'noy podgotovki // Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya «Problemy vysshego obrazovaniya». – Voronezh, 2007. – S.88–90.
3. Vaseva O.H., Mel'nik M.A. Osobennosti sozdaniya modeli upravlencheskogo sodeystviya pedagogu v realizacii innovacionnoy deyatel'nosti obrazovatel'nogo uchrezhdeniya // Tradicionnye nacional'no-kul'turnye i duhovnye cennosti kak fundament innovacionnogo razvitiya Rossii. – Magnitogorsk, 2017. – T. 1. – № 11. – S. 35–39.
4. Vaseva O.H., Mel'nik M.A. Rol' lidera v upravlenii kommunikaciey // Nauka, obrazovanie i innovacii: sb. statey mezhdunar. nauch.-prakt. konf-ii. – Ufa, 2017. – S. 23–25.
5. Vaseva O.H., Malikova S.V. Upravlenie kak fenomen sozdaniya, funkcionirovaniya i razvitiya obrazovatel'nyh sistem // Yuzhno-Ural'skiy pedagogicheskiy zhurnal. – Magnitogorsk, 2015. – № 3(4) – S.102–107.
6. Gladysheva, M.M., Romanov, P.Yu. Modelirovanie sistemy formirovaniya issledovatel'skih umeniy buduschih inzhenerov-programmistov // Vestnik Chelyabinskogo gosudarstvennogo pedagogicheskogo universiteta. – Chelyabinsk, 2007. – № 6. – S. 150–161.
7. Zlydneva T.P. Vozmozhnye puti uspeshnoy realizacii FGOS VPO tret'ego pokoleniya // Pedagogicheskie aspekty matematicheskogo obrazovaniya: sb. nauch. tr. – Magnitogorsk, 2012. – Vyp. 9. – S. 33–36.
8. Zlydneva T.P. Istoriya prikladnoy matematiki i informatiki. Chast' 2. Istoriya informatiki: ucheb.posobie. – Magnitogorsk: MGTU im. G.I. Nosova, 2014. – 71 s.
9. Zlydneva T.P. K voprosu ob organizacii uchebno-issledovatel'skoy deyatel'nosti magistrantov // Razvitie nauki i obrazovaniya v sovremennom mire: sb. nauch. trudov Mezhdu-nar. nauchno-prakt.konf-cii.Chast' 4. – M.: «AR-Konsalt», 2015. – S. 85–88.
10. Zlydneva T.P. Metodika formirovaniya kompetenciy pri realizacii FGOS VPO tret'ego pokoleniya // Nauka i obrazovanie v sovremennom obschestve: vektor razvitiya: sb. nauch. trudov Mezhdunar. nauchno-prakt.konf-cii. Chast' 5. – M.: «AR-Konsalt», 2014. – S. 91–94.
11. Zlydneva T.P. Operacionnye sistemy. Problemno-informacionnyy kurs: metodicheskie rekomendacii po izucheniyu kursa «Sistemnoe i prikladnoe programmnoe obespechenie»– Magnitogorsk: MaGU, 2007. – 48s.
12. Zlydneva T.P. Opytno-eksperimental'naya rabota po organizacii issledovatel'skoy deyatel'nosti studentov v processe izucheniya disciplin informatiki // Psihologiya i pedagogika: puti i metody razvitiya: sb. statey III Mezhdunar. nauchno-prakt.konf-cii – Penza, 2011. – S. 53–57.
13. Zlydneva T.P. Organizaciya issledovatel'skoy deyatel'nosti studentov universiteta v processe professional'noy podgotovki: avtoref. dis… kand. ped. nauk – Magnito-gorsk:MaGU, 2006. – 24 s.
14. Zlydneva T.P. Problemnyy podhod v izuchenii disciplin informatiki // Aktual'nye problemy informatiki i informacionnyh tehnologiy : sb. nauch. trudov XIII Mezhdu-nar. nauchno-prakt.konf-cii. – Tambov, 2009. – S. 37–41.
15. Zlydneva T.P. Programmirovanie na yazyke C: Laboratornyy praktikum dlya studentov special'nosti «Prikladnaya matematika i informatika» – Magnitogorsk: MaGU, 2008. – 72 s.
16. Zlydneva T.P. Rol' uchebno-issledovatel'skoy deyatel'nosti studentov v realizacii FGOS novogo pokoleniya // Fiziko-matematicheskie nauki i obrazovanie: sbornik trudov uchastnikov Vserossiyskoy nauchno-prakt.konf-cii. – Magnitogorsk, 2012. – S. 22–24.
17. Zlydneva T.P. Uchebno-issledovatel'skaya deyatel'nost' studentov kak neobhodimaya sostavlyayuschaya processa formirovaniya professional'nyh kompetenciy // Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya: materialy L vnutrivuzovskoy nauchnoy konferencii prepodavateley MaGU. – Magnitogorsk, 2012. – S. 233–234.
18. Zlydneva T.P. Yazyk C: laboratornyy praktikum po programmirovaniyu dlya studentov special'nosti «Prikladnaya matematika i informatika»– Magnitogorsk: MaGU, 2005. – 74 s.
19. Izmaylov V.G., Lis'ev G.A., Ozerova M.Yu., Treybach A.L. Proektirovanie web-prilozheniy i programmnyh sistem v OPEN SOURCE: uchebnoe posobie. – M.: FLINTA, 2011. – 98 s.
20. Issledovatel'skiy podhod v teorii i praktike pedagogicheskogo obrazovaniya: monogra-fiya / T.E. Klimova, V.A. Belikov, P.Yu. Romanov [i dr.]. – Magnitogorsk: MaGU, 2004. – 360 s.
21. Lis'ev G.A., Romanov P.Yu., Askerko Yu.I. Programmnoe obespechenie komp'yuternyh setey i web-serverov: uchebnoe posobie. – M.: INFRA-M, 2018.– 152 s.
22. Lis'ev G.A. Informacionno-tehnologicheskaya platforma dlya modulya modelirovaniya v avtomatizirovannoy sisteme podderzhki nauchnyh issledovaniy (ekonomika): mat. 6-y nauchn. konf-cii «Upravlenie i informacionnye tehnologii» (UIT-2010). – SPb., 2010. – S. 139–141.
23. Lis'ev G.A., Zlenko A.L. Malye issledovatel'skie gruppy. Formirovanie, razvitie i rol' v povyshenii kompetenciy vypusknikov IT-special'nostey // Statistika i Ekonomika. – M., 2012. – №6. – S. 6–10.
24. Organizaciya issledovatel'skoy deyatel'nosti v processe obucheniya estestvennonauchnym disciplinam v shkole i vuze: monografiya / P.Yu. Romanov, T.P. Zlydneva, T.E. Romanova[i dr.]. – M.: INFRA-M, 2017. – 260 s.
25. Romanov E.P. Podgotovka uchitelya k ispol'zovaniyu internet-tehnologiy v professional'noy deyatel'nosti: monografiya. – Magnitogorsk: MaGU, 2008. – 129 s.
26. Romanov E.P. Elektronnyy dokumentooborot na primere SED "Evfrat-dokumentooborot": monografiya. – Magnitogorsk: MaGU, 2011. – 155 s.
27. Romanov P.Yu. Modelirovanie processa formirovaniya issledovatel'skih umeniy obuchayuschihsya v sisteme nepreryvnogo pedagogicheskogo obrazovaniya // Vestnik Orenburgskogo gosudarstvennogo universiteta. – Orenburg, 2003. – № 3. – S. 35–39.
28. Romanov P.Yu. Principy organizacii issledovatel'skoy deyatel'nosti uchaschihsya v sisteme nepreryvnogo obrazovaniya // Ob'edinennyy nauchnyy zhurnal. – M., 2001. – № 7 (7). – S. 39–43.
29. Romanov P.Yu. Teoriya i praktika formirovaniya issledovatel'skih umeniy v processe matematicheskoy podgotovki studentov: uchebnoe posobie. – Magnitogorsk: MaGU, 2003. – 86 s.
30. Romanov P.Yu. Tehnologiya vospitaniya pedagoga-issledovatelya v sisteme nepreryvnogo obrazovaniya // Nauchnye trudy MPGU. Seriya: Estestvennye nauki. – M., 2001. – S. 290–294.
31. Romanov P.Yu. Upravlenie formirovaniem issledovatel'skih umeniy obuchayuschihsya v sisteme nepreryvnogo pedagogicheskogo obrazovaniya // Gosudarstvennaya sluzhba. Nauchno-politicheskiy zhurnal. – M.:, 2002. – № 6 (20). – S. 99–105.
32. Romanov P.Yu. Formirovanie issledovatel'skih umeniy obuchayuschihsya v sisteme nepreryvnogo pedagogicheskogo obrazovaniya: avtoref. diss…. d-ra ped. nauk. – Magnitogorsk, 2003. – 47 s.
33. Romanov P.Yu., Bannikova D.D. Osobennosti formirovaniya issledovatel'skih kompetenciy shkol'nikov na urokah matematiki // Yuzhno-Ural'skiy pedagogicheskiy zhurnal. – Magnitogorsk, 2015. – № 2. – S. 63–67.
34. Romanov P.Yu., Romanova M.V., Romanov E.P. Model' processa razvitiya informacionnoy kompetentnosti studentov s ispol'zovaniem ARIZ-metoda // 3i: intellect, idea, innovation - intellekt, ideya, innovaciya. – Kostanay, 2016. – № 1. – S. 154–164.
35. Romanov P.Yu., Saygushev N.Ya., Romanova T.E., Milov Yu.E. Formirovanie issledovatel'skih umeniy obuchayuschihsya v usloviyah perehoda na Gosstandart novogo pokoleniya // Mir nauki, kul'tury, obrazovaniya. – Gorno-Altaysk, 2015. – №6(55) – S.65–68.
36. Romanov P.Yu., Usanova O.A. Teoreticheskie aspekty razvitiya tvorcheskih sposobnostey studentov vysshih uchebnyh zavedeniy // Yuzhno-Ural'skiy pedagogicheskiy zhurnal. – Magnitogorsk, 2015.– №1(2). – S.77–82.
37. .Romanov P.Yu., Tokmazov G.V., Pan'kina S.I. Ispol'zovanie orientirovochnoy osnovy resheniya zadach v kurse matematicheskogo modelirovaniya // Fiziko-matematicheskie nauki i obrazovanie: materialy Vserossiyskoy nauchno-prakt. konf-cii – Magnitogorsk: Ma-GU, 2012. – S. 62–70.
38. Habibullin D.A., Romanov P.Yu. Cennostnoe otnoshenie: podhody k issledovaniyu // Vestnik Chelyabinskogo gosudarstvennogo pedagogicheskogo universiteta. – Chelyabinsk, 2011. – № 12-2. – S. 173–183.
39. Abdurazakov M.M., Aziyev J.H., Romanov P.Yu., SadykovaA.R..Teachers IT competence structure and content in the field of cloud computing// The European Proceedings of Social &Behavioural Sciences EpSBS. – Future Academy, 2017. – Volume XXVIII. – Pp. 1-8.
