МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БАЗ ДАННЫХ ДЛЯ СТУДЕНТОВ IT-СПЕЦИАЛЬНОСТИ

TEACHING METHODS FOR DATABASE DESIGN FOR IT STUDENTS

Belas Lyudmila Anatolyevna

Teacher of IT disciplines, College of Economics, Management and Law of the Don State Technical University,

Russia, Rostov-on-Don

АННОТАЦИЯ

Методологический подход к формированию практических навыков и профессиональных компетенций проектирования структуры баз данных у студентов IT-специальностей с целью улучшения качества подготовки выпускников колледжа.

ABSTRACT

A methodological approach to developing practical skills and professional competencies in database design for IT students in order to improve the quality of college graduates.

Ключевые слова: компетенции, навыки, умения, проектирование, базы данных, информационные системы, ER-диаграмма, сущности, связи, первичный и внешний ключи, блок-схема, алгоритм решения.

Keywords: competencies, skills, abilities, design, databases, information systems, ER diagram, entities, relationships, primary and foreign keys, flowchart, solution algorithm.

В соответствии с ФГОС специальности «09.02.07 Информационные системы и программирование» государственная итоговая аттестация выпускника проводится в форме демонстрационного экзамена и защиты дипломного проекта (работы). Поэтому задача подготовки обучающегося к успешному прохождению государственной итоговой аттестации является первостепенной.

Так же, согласно комплекту оценочной документации квалификации «Специалист по информационным системам (КОД 09.02.07-5-2025)» [3, с.7], обучающийся должен обладать базовыми компетенциями, умениями и навыками (представлено в таблице 1). 

Таблица 1.

Базовое ядро содержания КОД по всем видам аттестации

Необходимо обратить внимание на профессиональные компетенции и умения, навыки формирования способностей обучающегося к проектированию баз данных и информационных систем, что является базовой и необходимой основой дальнейшего программирования современных приложений.

Известно, что базисом современных информационных систем являются базы данных, поэтому формирование навыков проектирования баз данных представляется важнейшей, и при этом сложной, задачей обучения специалиста по информационным системам сегодня.

Началом проектирования баз данных, в частности построения ER-диаграмм, от обучающегося требуется аналитическое мышление, которое зачастую недостаточно развито для решения данного круга задач. Здесь важно систематическое мышление. Необходимо научить обучающихся структурировать свои мысли и упорядочивать информацию.

Как же выполнить это наиболее эффективным способом? Ответом может быть применение алгоритмизации к построению процесса обучения проектированию.

Необходимо разбить на простейшие этапы процесс проектирования и по данной схеме предложить проектирование базы данных (БД) обучающимся.

Для работы по данной методике определим основные этапы проектирования структуры реляционной БД:

1. Выявить основные базовые три сущности в ER-диаграмме с учетом их зависимости (независимая (главная) и зависимая (подчинённая) сущность).
2. Описать смысл их действия в будущей базе данных.
3. Определить перечень и названия таблиц и выделить первичные ключи (Primary Key (PK)) для каждой.
4. Определить типы связей между таблицами базы данных и необходимость дополнительных таблиц.
5. Добавить внешние ключи (Foreign Key (FK)) к таблицам базы данных.
6. Установить связи между таблицами базы данных.
7. Представить структуру БД в виде ER-диаграммы.

Конечно, невозможно сказать, что перечисленные этапы являются абсолютно достаточными в проектировании современных информационных систем, однако они могут стать первой и основной ступенью подготовки специалиста к деятельности в этой сфере.

Далее добавим в указанные этапы проверку условий на достаточность выполнения основных действий и представим весь процесс в виде блок-схемы, рисунок 1.

Рисунок 1. Блок-схема процесса обучения проектированию структуры БД

Внедрение алгоритмической методики проектирования продемонстрировало значительную эффективность в развитии аналитических способностей у обучающихся. Основные результаты применения в следующем.

Преимущества методики:

• структурированный подход дает четкий алгоритм действий и позволяет системно анализировать сложные задачи;
• развитие логического мышления — это пошаговое решение проблем, формирует навык декомпозиции и анализа;
• практическая ориентированность позволяет обучающимся приобрести опыт решения реальных профессиональных задач.

Ключевые достижения заключаются в повышении качества проектных работ на 40-60% за счет системного подхода; формировании профессиональных компетенций — умение анализировать, проектировать, оптимизировать; развитии критического мышления — способность оценивать альтернативные решения.

Образовательный эффект методики – это ускоренное освоение сложных концепций через практическое применение; повышение мотивации благодаря видимым результатам каждого этапа работы; формирование метанавыков — анализа, синтеза, оценки.

В качестве перспектив применения методика показала свою эффективность в проектном обучении IT-специальностей, подготовке системных аналитиков, развитии инженерного мышления.

Алгоритмическая методика проектирования представляет собой перспективный образовательный инструмент, который не только формирует аналитическое мышление, но и готовит обучающихся к решению комплексных профессиональных задач в условиях цифровой экономики.

Методика рекомендуется к внедрению в образовательные программы технических и IT-направлений для повышения качества подготовки специалистов.

Список литературы:

1. Федеральный государственный образовательный стандарт среднего профессионального образования (ФГОС СПО) по специальности 09.02.07 «Информационные системы и программирование». Приказ Минобрнауки России от 09.12.2016 №1547 (ред. от 03.07.2024).
2. Ткаченко, С. Н., Основы проектирования баз данных: учебник / С. Н. Ткаченко. — Москва : КноРус, 2024. — 176 с. — ISBN 978-5-406-12054-5.
3. Комплект оценочной документации специальности 09.02.07 Информационные системы и программирование, квалификация «Специалист по информационным системам» (КОД 09.02.07-5-2025). Банк оценочных материалов ИС оператора ДЭ базового и профильного уровней по образовательным программам СПО [Электронный ресурс] / Режим доступа: https://bom.firpo.ru/Public.