Ефективність використання онлайн-компіляторів під час вивчення дисципліни програмування

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Уманський державний педагогічний університет імені Павла Тичини

Ефективність використання онлайн-компіляторів під час вивчення дисципліни програмування

Ковтанюк Максим Сергійович,

викладач кафедри інформатики і інформаційно-комунікаційних технологій

м. Умань

Анотація

Відповідно до концепції Нової української школи (НУШ) учитель має не лише дати знання, а й навчити здобувача освіти використовувати їх у повсякденному житті сформувавши відповідні компетентності необхідні для успішної самореалізації. Однією з компетентностей НУШ є інформаційно-цифрова компетентність, яка передбачає володіння основами програмування та вміння критично застосовувати інформаційно-комунікаційні технології.

Інтерактивні технології набули широкого застосування у формуванні професійних умінь учнів. Їхнє використання в освітньому процесі зумовлено з одного боку, необхідністю підготувати здобувача до його майбутньої професії, а з іншого - необхідністю більш ефективної передачі знань, що має на меті підвищення рівня якості компетентності та компетенції майбутнього фахівця. З кожним роком все більше викладачів інформатики практикують використання різноманітних вебсервісів для навчання, вони вдало впроваджують інноваційні технології в освітній процес. Такими сервісами є онлайн-середовища розробки.

У статті наведено приклади найпоширеніших вебресурсів, які допоможуть здобути знання з різних мов програмування. Серед них сервіси, в яких у вільному доступі як теоретичний матеріал, вивчення якого спрямоване на покращення поняттєвих знань здобувачів, так і практичні завдання, які потребують застосування теорії під час розв'язування задач. Розглянуто функціональні можливості найактуальніших онлайн-компіляторів, описані їхні переваги та недоліки перед десктопними програмними засобами. Наведено приклади онлайн-ГОЕ, які доцільно використовувати під час навчання, зокрема дистанційного.

Досліджено ефективність використання онлайн-компіляторів під час вивчення дисципліни програмування у процесі підготовки майбутніх учителів інформатики у педагогічних ЗВО.

Експериментально підтверджено, що використання вебресурсів, а саме онлайн-середовищ розробки програмування, в освітньому процесі, дає змогу здобувачам освіти покращити рівень засвоєння знань під час вивчення кодингу, підвищує зацікавленість до програмування та мотивацію до навчання.

Ключові слова: онлайн-компілятори, освітній процес, нова українська школа, здобувачі освіти, майбутні учителі інформатики, вебсервіс.

Abstract

Efficiency of using online compilers during the study of the programming discipline

Kovtaniuk Maksym Serhiiovych Teacher of Informatics and Information and Communication Technologies, Pavlo Tychyna Uman State Pedagogical University, Uman

According to the concept of the new Ukrainian school, the teacher must not only impart knowledge, but also teach the student to use them in everyday life by forming the appropriate competencies necessary for successful selfrealization. One of the competencies of the new Ukrainian school is information and digital competence, which involves mastering the basics of programming and the ability to critically apply information and communication technologies.

Interactive technologies have become widely used in the formation of professional skills of students. Their use in the educational process is due on the one hand, the need to prepare the applicant for his future profession, and on the other - the need for more effective transfer of knowledge, which aims to improve the quality of competence and competence of future professionals. Every year more and more computer science teachers practice the use of various web services for learning, they successfully implement innovative technologies in the educational process. Such services are online development environments.

The article provides examples of the most common web resources that will help to gain knowledge of different programming languages. Among them are services that provide free access to both theoretical material, the study of which is aimed at improving the conceptual knowledge of applicants, and practical tasks that require the application of theory in solving problems. The functionality of the most up-to-date online compilers is considered, their advantages and disadvantages over desktop software are described. Examples of online IDEs that are useful for learning, including distance learning, are given.

The efficiency of using online compilers during the study of the discipline of programming in the process of training future teachers of computer science in pedagogical institutions of higher education has been studied.

It has been experimentally confirmed that the use of web resources, namely online programming development environments, in the educational process allows students to improve the level of knowledge acquisition while learning coding, increases interest in programming and motivation to learn.

Keywords: online compilers, educational process, new Ukrainian school, students, future computer science teachers, web service.

Основна частина

онлайн компілятор програмування

Постановка проблеми. Сучасні реалії вимагають від освітян нових підходів до освітнього процесу. Відповідно до концепції Нової української школи учитель має не лише дати знання, а й навчити здобувача освіти використовувати їх у повсякденному житті сформувавши відповідні компетентності необхідні для успішної самореалізації. Однією з десяти ключових компетентностей Нової української школи є інформаційно-цифрова компетентність, яка зокрема передбачає володіння основами програмування та вміння критично застосовувати інформаційно-комунікаційні технології [7].

Для реалізації даної компетентності майбутній вчитель має вміти не лише програмувати, а й добирати відповідні методи та засоби для реалізації якісного освітнього процесу.

На сьогодні інтерактивні технології навчання - це засіб організації освітнього процесу в якому спеціальні вебресурси займають одну з основних позицій. Вплив інформаційно-комунікаційних технологій на всі сфери життя зростає з кожним роком. Саме тому Україна та світ потребують кваліфікованих ІТ-спеціалістів. Ґрунтовна підготовка таких кадрів можлива тільки при якісному викладанні технічних дисциплін, зокрема, програмування.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Питання дослідження проблем навчання програмуванню досить активно обговорюється сучасними науковцями та практиками. Так, Концедайло В.П., Вакалюк Т.А. та Мінтій І.С. розглядають застосування вебресурсів, зокрема, ігрових симуляторів у формування професійних компетентностей майбутніх інженерів-програмістів [2];

Медведєва М.О. вважає, що використання ігрових онлайн-сервісів на уроках інформатики сприяє підвищенню інтересу до програмування, руйнує невіру у свої можливості, мотивує до поглибленого вивчення мов програмування [3]; Курдус А.О. аналізує загальні переваги та недоліки онлайн-компіляторів з точки зору звичайного користувача; Луцик І. Б. та Гевко В. І. розглядають набуття професійних компетентностей щодо оволодіння сучасними стилями кодингу через вивчення парадигм програмування в процесі підготовки бакалаврів у галузі цифрових технологій. Проте питання ефективності використання онлайн-компіляторів під час вивчення дисципліни програмування є недостатньо вивченою.

Мета статті - дослідити ефективність використання онлайн - компіляторів під час вивчення дисципліни програмування у процесі підготовки майбутніх учителів інформатики у педагогічних ЗВО.

Виклад основного матеріалу. З кожним роком все більше викладачів інформатики практикують використання різноманітних вебсервісів для навчання, вони вдало поєднують інноваційні технології з освітнім процесом.

Із метою визначення рівня обізнаності здобувачів, що навчаються за освітньо-професійною програмою «Середня освіта (Інформатика)» за освітнім ступенем «бакалавр» щодо онлайнових середовищ програмування та можливостей їх використання було проведено опитування у якому взяло участь респондентів. Результати опитування показали, що лише 28,2% здобувачів орієнтуються в таких онлайн-середовищах та мають досвід їх використання. Натомість решта опитаних не цікавилися можливостями використання онлайн-компіляторів у програмуванні і взагалі вважають даний розділ інофрматики важким для опанування.

Тому під час освітнього процесу, зокрема на заняття з дисципліни «Програмування», використовувалися різні онлайнові сервіси не лише для організації якісного освітнього процесу, а й створення доброзичливої атмосфери навчання та для подолання «нелюбові» здобувачів освіти до вивчення складної дисципліни.

Все більшої популярності для вивчення основ кодингу набувають онлайн - компілятори, які мають низку переваг над класичним програмним забезпеченням для створення програм.

Насамперед онлайн-IDE не протребують встановелення на персональний комп'ютер. Щоб створити свою першу програму достатньо мати лише доступ до мережі Інтернет. Крім того, це дає змогу програмувати незалежно від потужності апаратного забезпечення здобувача, використовувати компілятор на будь-якій операційній системі та зменшити час витрачений на встановлення важких десктопних програмних засобів.

Одним із таких сервісів є онлайн-середовище розробки Replit (рис. 1). Replit - онлайн-компілятор з широким функціоналом, який надає безліч можливостей викладачу для організації освітнього процесу. Він дає змогу користувачам писати код і створювати програми та вебсайти за допомогою браузера.

Щоб створити свою першу програму потрібно ввійти на ресурс через обліковий запис Google, Github чи Facebook, це надасть змогу зберігати всі свої програмні проєкти в одному акаунті, доступ до якого можливий як з персонального комп'ютера так і з будь-якого смартфона чи планшета, адже з сервісом можна працювати завантаживши однойменний додаток в Google Play Маркет чи Apple Store [6].

Рис. 1. Вебресурс Replit

Використовувати Replit дуже зручно, адже як тільки ви почнете писати певну функцію сервіс сам автоматично запропонує дописати один з її варіантів, більш того вікно програми та вікно консолі розміщені в одному робочому просторі, це дає змогу пришвидшити написання коду та оптимізувати свою роботу.

Ще однією перевагою є те, що онлайн-IDE підтримує більше 40 різних мов програмування, а синтаксис коду будь-якої мови виділяється різними кольорами, що, безперечно, сприяє кращому візуальному сприйнятті інформації здобувачем.

Також Replit доцільно використовувати під час дистанційного навчання, адже ресурс має функцію спільної роботи над кодом з чатом для обговорення. Це допоможе педагогу демонструвати програмний код одразу всім здобувачам коментуючи свої дії.

Серед недоліків вебсервісу англомовний інтерфейс та довготривала компіляція професійних «важких» програм з великою кількістю модумів.

Ще одним вебресурсом, який допомагає навчитись програмувати є programiz.com. Programiz - це не тільки онлайн-компілятор, а й готовий сервіс для тих, хто хоче почати створювати програми на мовах C, С++, Swift, C#, Java, JavaScript та Python [1]. На головній сторінці вебсервісу нам пропонують вибрати саме ту мову, яку ми хочемо вивчати (рис. 2).

Рис. 2. Вебресурс Programiz

Для кожної з мов прогамування існує окремий курс теоретичного матеріалу зміст якого описаний на початку, таким чином користувач може як почати вивчення кодингу з нуля, так і вибрати окремі теми, які його цікавлять. Лекційний матеріал складається з теорії підкріпленою відео матеріалами, прикладами програм та широким спектром вдало підібраної літератури. Сервіс також має мобільний додаток, в якому можна згенерувати свій сертифікат про проходження курсу, але щоб його завантажити потрібно придбати версію Pro.

Як онлайн-IDE вебресурс має досить широкі можливості серед яких підсвічування синтаксису, розміщення вікна програми та вікна консолі в одному робочому просторі, підтримка багатьох модулів та функцій. Аналогічні функціональні можливості має також мобільний додаток, який можна завантажити на свій мобільний пристрій з Google Play Маркет чи Apple Store.

З недоліків варто виділити відсутність україномовного інтерфейсу та змоги зберігати готові проекти.

Не менш цікавим є онлайн-компілятор online-python.com. Хоч він і спрямований на роботу тільки з однією мовою програмування - Python, але вирізняється з поміж інших онлайн-IDE своїм широким функціоналом та зручністю використання.

Рис. 3. Онлайн-компілятор Online-Python

Початкова сторінка вебсервісу зустрічає нас вікном програми та вікном консолі в одному робочому просторі (рис. 3). Користувач одразу може почати писати свою програму без довгого процесу реєстрації та цілком безкоштовно. Online-python.com підтримує версію Python 3.8, працює з модулями Pandas та NumPy, а також має опцію спільного використання коду, яка допоможе вам зберігати свої програми в хмарі, це дає змогу продовжити написання коду у будь-який час та з будь-якого пристрою [4].

Крім того редактор має низку переваг над іншими онлайн-компіляторами, насамперед при його використанні користувачами з вадами зору. Налаштування ресурсу дає можливість вибрати тему сторінки, зробити її більш контрастною, збільшити друковані символи та відредагувати їхній колір (рис. 4). Це досить зручно, так як програміст сам може змінити інтерфейс програми під свої потреби. Звичні функції підсвітки коду та автодопис функцій і модулів також присутні.

Рис. 4. Зміна графічного інтерфейсу в Online-Python

З недоліків - робота тільки з однією мовою програмування, відсутність змоги підключення зовнішніх модулів та англомовний інтерфейс.

Ще один онлайн-сервіс, який варто розглянути є codepad.org. Codepad - це нова платформа, яка вдало підходить розробникам різних напрямків. Незалежно від того, чи спеціалізуєтесь ви на Java або Python, сервіс надасть вам зручне середовище для написання, тестування, збереження та обміну фрагментами коду в Інтернеті (рис. 5).

В залежності від завдання ви можете створювати публічні, приватні та частково приватні фрагменти, які мають різний рівень доступу. Тут ви можете збирати всі свої проекти в колекції.

Ви також можете стежити за роботами інших розробників, знаходити нові рішення та надихатись цікавими прикладами коду.

Сodepad простий вебресурс для зберігання готового коду чи поетапних його версій. В даному онлайн-ГОЕ є одна суттєва перевага - мінімалізм, який дає змогу працювати в умовах повільного інтернет з'єднання. Це допоможе почати кодити користувачам навіть з найвіддаленіших куточків світу з нестабільною мережею Інтернет [5].

Рис. 5. Вебресурс Сodepad

онлайн компілятор програмування

З метою визначення ефективності використання онлайн-компіляторів під час вивчення дисципліни програмування здобувачам, що навчаються за освітньо-професійною програмою «Середня освіта (Інформатика)» за освітнім ступенем «бакалавр» було проведено контрольне діагностування. Результати опитування показали, що 82,05% респондентів подолали бар'єр невпевненості щодо кодування та планують поєднати свою освітянську діяльність з фрілансом в ІТ сфері, а також покращили власні результати навчання.

Висновки. Поява нових онлайн-сервісів дає змогу більше урізноманітнити освітній процес, збагатити методичну скарбничку викладача та оптимізувати навчання інформатики, зокрема, в процесі вивчення програмування.

Функціональність онлайн-середовищ розробки з кожним роком стає все більшою, разом з тим зростає й зацікавленість викладачів у їх використанні в освітньому процесі, адже застосування подібних вебресурсів під час вивчення основ програмування є безсумнівно доцільною та потрібною складовою навчання кодингу, яка підвищує якість знань здобувачів, зацікавлює та мотивує знати більше.

Література

1. Learn to code | programiz PRO. Learn to Code | Programiz PRO. URL: https://programiz.pro/ (date of access: 07.05.2022).

2. Вакалюк Т.А., Болотіна В.В., Байлюк Є. М., Покотило О.А. Огляд ігрових онлайн сервісів для вивчення мов програмування. Інноваційна педагогіка. 2020. Т. 1, №22. С. 192-198.

3. Медведєва М.О., Жмурко О.І., Криворучко І.І., Ковтанюк М.С. Використання ігрових онлайн-сервісів у процесі вивчення мов програмування. Актуальні питання гуманітарних наук. 2021. Т. 2, №36. с. 248-255.

4. Онлайн Python компиляторы для запуска кода в браузере - itGap. Itgap.ru. URL: https://itgap.ru/post/onlajn-python-kompilyatory (дата звернення: 07.05.2022).

5. Онлайн компилятор что это такое. Топ онлайн компиляторов. GitJournal. URL: https://gitjournal.tech/podborka-onlajn-kompiljatorov-chto-jeto-kak-oni-rabotajut-i-kakoj - vybrat (дата звернення: 07.05.2022).

6. Практика програмування з Repl.it - браузер на основі IDE і компілятор / Кодування. Кращі уроки по веб-розробці. URL: https://ua.phhsnews.com/articles/coding/practice - programming-with-repl-it-a-browser-based-ide-and-compiler.html (дата звернення: 07.05.2022).

7. Нова українська школа: Концепція від 27.10.2016 р. URL: https://mon.gov.ua/storage/app/media/zagalna % 20serednya/nova-ukrainska-shkola-compressed.pdf (дата звернення: 01.05.2022).

References

1. Learn to code | programiz PRO. (n. d.). Learn to Code | Programiz PRO. URL: https://programiz.pro/.

2. Vakalyuk T.A., Bolotina V.V., Bajlyuk Ye. M., Pokotylo O.A. Oglyad igrovyh onlajn servisiv dlya vyvchennya mov programuvannya [An overview of online gaming services for learning programming languages]. Innovative pedagogy. 2020. Pp. 192-198 [in Ukrainian].

3. Medvedyeva M.O., Zhmurko O.I., Krivoruchko I.I., Kovtanyuk M.S. Vikoristannya igrovih onlajn-servisiv u procesi vivchennya mov programuvannya [Use of online game services in the study of programming languages]. Current issues of the humanities. 2021. Vol. 2. no. 36. Pp 248-255 [in Ukrainian].

4. Onlajn Python kompilyatory dlya zapuska koda v brauzere - itGap. Itgap.ru. [Online Python compilers to run code in the browser - itGap. Itgap.ru]. (n. d.). URL: https://itgap.ru/ post/onlajn-python-kompilyatory

5. Onlajn kompilyator chto jeto takoe. Top onlajn kompilyatorov. GitJournal. [Online compiler what is it. Top online compilers. GitJournal]. (n. d.). URL: https://gitjournal.tech/ podborka-onlajn-kompiljatorov-chto-jeto-kak-oni-rabotajut-i-kakoj-vybrat

6. Praktika programuvannya z Repl.it - brauzer na osnovi IDE i kompilyator / Koduvannya. Krashhi uroki po veb-rozrobci. Programming practice with Repl.it - IDE-based browser and compiler / Coding. Shorter lessons on web development]. (n. d.). URL: https://ua.phhsnews.com/articles/coding/practice-programming-with-repl-it-a-browser-based-ide-and-compiler.html

7. Nova ukrainska shkola: Kontseptsiia vid 27.10.2016 r. [New Ukrainian school: Concept from 27.10.2016]. (2016). (n.d.). mon.gov.ua. Retrieved from https://mon.gov.ua/storage/ app/media/zagalna % 20serednya/nova-ukrainska-shkola-compressed.pdf [in Ukrainian].

Размещено на Allbest.ru