Министерство образования Саратовской области

Государственное автономное профессиональное образовательное

учреждение Саратовской области «Энгельсский политехнический колледж»

(ГАПОУ СО «Энгельсский политехнический колледж»)

Методическая разработка

«Формирование профессиональных компетенций будущего специалиста специальности 09.02.07 «Информационные системы и программирование» через проектную деятельность и решение практико-ориентированных задач»

Выполнила:

преподаватель

Ивашова Анна Николаевна

2026 год

Содержание

Введение        3

Раздел 1. Нормативно-правовая основа и структура профессиональных компетенций по специальности 09.02.07        5

1.1. Нормативные документы, регламентирующие подготовку специалистов        5

1.2. Детальная характеристика общих компетенций        5

1.3. Детальная характеристика профессиональных компетенций по видам деятельности        6

Раздел 2. Практико-ориентированные задачи: детальная классификация и разработка        7

2.1. Уровневая система практико-ориентированных задач        7

2.2. Банк практико-ориентированных задач по дисциплинам и модулям        8

Раздел 3. Детальная технология организации проектной деятельности        12

3.1. Модель проектного обучения "IT-Инкубатор"        12

3.2. Пошаговый алгоритм реализации проекта        13

3.3. Критерии оценивания проектной деятельности        18

Введение

Современный рынок труда в сфере информационных технологий предъявляет высокие требования к выпускникам системы среднего профессионального образования. Работодатели ожидают от молодых специалистов не только теоретических знаний, но и практических навыков, позволяющих им с первого дня работы эффективно выполнять должностные обязанности. Согласно исследованиям, около 70% работодателей в IT-сфере считают основным недостатком молодых специалистов отсутствие практического опыта и навыков решения реальных профессиональных задач.

Федеральный государственный образовательный стандарт среднего профессионального образования по специальности 09.02.07 «Информационные системы и программирование» ориентирован на компетентностную модель подготовки специалистов, где акцент смещается с простой передачи знаний на формирование способности применять эти знания в профессиональной деятельности. Стандарт устанавливает соотношение теоретической и практической подготовки примерно, как 40% и 60% соответственно, что требует кардинального пересмотра методов обучения.

Ключевые проблемы современной системы подготовки IT-специалистов в СПО:

1. Разрыв между теорией и практикой — студенты изучают абстрактные концепции, не видя их применения в реальной разработке.

2. Недостаток навыков командной работы — программирование в реальной индустрии всегда является коллективной деятельностью, но студенты чаще работают индивидуально.

3. Отсутствие опыта работы с реальными требованиями — учебные задачи, как правило, имеют чётко определённые условия, тогда как в реальности требования постоянно меняются и уточняются.

4. Несформированность навыков документационного обеспечения — разработка ПО включает не только написание кода, но и создание обширной технической документации.

5. Низкая мотивация к обучению — студенты не видят практической ценности изучаемого материала.

Цель данной методической разработки — представить целостную систему формирования профессиональных компетенций будущих программистов и специалистов в области информационных систем через проектную деятельность и решение практико-ориентированных задач, максимально приближенных к реальной профессиональной среде.

Задачи разработки:

1. Детально определить перечень профессиональных компетенций по специальности 09.02.07 и соотнести их с конкретными видами проектной деятельности.

2. Разработать развёрнутую классификацию практико-ориентированных задач для каждого этапа обучения.

3. Представить пошаговую технологию организации проектной деятельности в рамках учебных дисциплин и междисциплинарных курсов.

4. Разработать методические материалы для преподавателей и студентов.

5. Предложить систему оценивания результатов проектной деятельности.

Раздел 1. Нормативно-правовая основа и структура профессиональных компетенций по специальности 09.02.07

 1.1. Нормативные документы, регламентирующие подготовку специалистов

Подготовка специалистов по специальности 09.02.07 «Информационные системы и программирование» осуществляется в соответствии со следующими нормативными документами:

1. Приказ Минобрнауки России от 09.12.2016 № 1547 (с изменениями) | ФГОС СПО по специальности 09.02.07.
2. Приказ Минпросвещения России от 23.08.2022 № 762 | Внесение изменений в ФГОС СПО.
3. Локальные нормативные акты образовательной организации | Учебные планы, рабочие программы дисциплин и МДК.
4. ЕТКС и профессиональные стандарты | Требования работодателей к квалификации.

1.2. Детальная характеристика общих компетенций

Общие компетенции (ОК) носят универсальный характер и формируются в процессе изучения всех дисциплин, а также внеучебной деятельности. Рассмотрим каждую компетенцию подробно с указанием способов её формирования через проектную деятельность.

ОК 01. Выбирать способы решения задач профессиональной деятельности применительно к различным контекстам.

ОК 02. Использовать современные средства поиска, анализа и интерпретации информации, и информационные технологии для выполнения задач профессиональной деятельности.

ОК 03. Планировать и реализовывать собственное профессиональное и личностное развитие.

ОК 04. Эффективно взаимодействовать и работать в коллективе и команде.

ОК 05. Осуществлять устную и письменную коммуникацию на государственном языке с учётом особенностей социального и культурного контекста.

ОК 09. Пользоваться профессиональной документацией на государственном и иностранном языках.

1.3. Детальная характеристика профессиональных компетенций по видам деятельности

Вид деятельности 5. Проектирование и разработка информационных систем.

ПК 5.1. Собирать исходные данные для разработки проектной документации на информационную систему.

Практические задания:

1. Провести интервью с «заказчиком» (преподавателем) для сбора требований к информационной системе управления проектами.

2. Построить модель предметной области в нотации UML для системы учёта товаров.

ПК 5.2. Разрабатывать проектную документацию на разработку информационной системы.

Практические задания:

1. Разработать проектную документацию для информационной системы складского учёта согласно требованиям заказчика.

2. Создать диаграммы вариантов использования и классов для интернет-магазина в нотации UML.

ПК 5.6. Разрабатывать техническую документацию на эксплуатацию информационной системы.

Практические задания:

1. Разработать руководство по установке и настройке информационной системы для системного администратора.

2. Создать руководство пользователя для работы с системой учёта клиентов.

Раздел 2. Практико-ориентированные задачи: детальная классификация и разработка

 2.1. Уровневая система практико-ориентированных задач

Для эффективного формирования профессиональных компетенций необходимо использовать задачи различных уровней сложности, соответствующих этапам обучения.

Уровень 0. Репродуктивно-ознакомительный

Пример задачи:

«Разработать программу для вычисления среднего арифметического массива чисел. Использовать представленный алгоритм и оформить код в соответствии со стандартами. Протестировать программу на трёх различных наборах данных.»

Уровень 1. Алгоритмический

Пример задачи:

«Разработать класс "Студент" с полями: ФИО, группа, оценки. Реализовать методы для вычисления среднего балла, добавления оценок. Создать список студентов, отсортировать его по среднему баллу. Использовать паттерн MVC для разделения логики и представления.»

Уровень 2. Эвристический

Пример задачи:

«Интернет-магазину необходимо разработать систему управления заказами. Требования: обработка до 1000 заказов в день, интеграция с платёжной системой, учёт скидок по промокодам. На основе анализа предметной области предложить архитектурное решение: выбрать язык программирования, СУБД, фреймворк. Обосновать свой выбор. Разработать проектную документацию: диаграмму вариантов использования и классов.»

Уровень 3. Творческо-исследовательский

Пример задачи:

«Разработать мобильное приложение для автоматизации учёта рабочего времени сотрудников компании. Реализовать: авторизацию, учёт рабочего времени, формирование отчётов. Использовать современные технологии (Kotlin, Firebase, Clean Architecture). Провести оптимизацию производительности. Разработать документацию для пользователей и администраторов системы. Подготовить презентацию для демонстрации заказчику.»

2.2. Банк практико-ориентированных задач по дисциплинам и модулям

Раздел: Основы алгоритмизации и программирования

Задача 1. Обработка данных.

Текст задачи:

«В компании ведётся учёт продаж. Данные представлены в виде файла CSV со столбцами: дата, товар, количество, цена. Необходимо разработать консольное приложение, которое:

1. Загружает данные из файла.

2. Вычисляет общую выручку за каждый день.

3. Находит топ-5 самых продаваемых товаров.

4. Выводит отчёт в виде таблицы.

5. Сохраняет отчёт в новый CSV-файл.

Требования к коду:

- Использовать ООП

- Соблюдение стандартов кодирования (PEP8 для Python)

- Обработка ошибок ввода-вывода

- Написание модульных тестов»

Рекомендуемый стек: Python, pytest, CSV библиотека

Задача 2. Разработка структуры данных.

Текст задачи: «Разработать систему управления библиотечным фондом. Система должна:

1. Хранить информацию о книгах (название, автор, год, жанр, количество экземпляров).

2. Реализовать поиск книг по различным критериям.

3. Ведение учёта выдачи книг читателям.

4. Отслеживание задолженностей.

Требования:

- Использование баз данных (SQLite)

- Реализация CRUD-операций

- Графический интерфейс (Tkinter или Qt)

- Обработка исключений»

Рекомендуемый стек: Python, SQLite, Tkinter/Qt

Раздел: Информационные технологии

Задача 3. Обработка данных с использованием Excel

Текст задачи:

«Ваш отдел провёл опрос удовлетворённости клиентов за 2024 год. Данные собраны в Excel-файле (3000+ строк) со столбцами: дата опроса, возраст клиента, пол, город, оценка сервиса (1-5), комментарий.

1. Очистить данные от выбросов и пропусков.

2. Построить сводную таблицу: средняя оценка по месяцам и городам.

3. Построить диаграммы для визуализации трендов.

4. Вычислить корреляцию между возрастом и оценкой.

5. Подготовить отчёт для руководства в виде презентации Power Point.»

Рекомендуемый стек: Microsoft Excel (сводные таблицы, Power Query), Power BI (опционально)

Задача 4. Создание базы данных

Текст задачи:

«Для интернет-магазина электроники разработать базу данных. Необходимо:

1. Собрать исходные данные о товарах, поставщиках, клиентах, заказах.

2. Спроектировать структуру БД (ER-диаграмма).

3. Реализовать схему БД в PostgreSQL.

4. Наполнить БД тестовыми данными (100+ записей).

5. Создать представления для отчётов:

   - Топ-10 товаров по продажам

   - Активные клиенты (более 3 заказов за месяц)

   - Поставщики с наибольшим количеством поставок

6. Написать хранимые процедуры для расчёта статистики.»

Рекомендуемый стек: PostgreSQL, pgAdmin, Draw.io (для ER-диаграмм)

Раздел: Разработка программных модулей

Задача 5. Веб-приложение для управления задачами

Текст задачи:

«Разработать веб-приложение для управления задачами (To-Do List):

1. Аутентификация пользователей.

2. Создание, редактирование, удаление задач.

3. Категоризация задач (личные, рабочие, другие).

4. Установка приоритетов и сроков выполнения.

5. Поиск и фильтрация задач.

6. API для работы с задачами (RESTful).

7. Юнит-тестирование (не менее 70% покрытия).

Техническое задание:

- Backend: Spring Boot (Java) или Django (Python)

- Frontend: HTML/CSS/JavaScript или React

- База данных: PostgreSQL или MySQL

- Документация API: Swagger/OpenAPI»

Рекомендуемый стек: Django/Spring Boot, PostgreSQL, Docker

Задача 6. Мобильное приложение "Дневник тренировок"

Текст задачи:

«Разработать мобильное приложение для отслеживания тренировок:

1. Регистрация и авторизация пользователя.

2. Создание программ тренировок.

3. Ведение дневника с фиксацией результатов.

4. Статистика и визуализация прогресса.

5. Система напоминаний.

6. Экспорт данных в CSV.

Технические требования:

- Нативное или кросс-платформенное решение

- Использование локальной базы данных (SQLite/Realm)

- Адаптивный интерфейс (Material Design/HIG)

- Оптимизация производительности (время запуска < 2 секунд)

- Тестирование на реальных устройствах»

Рекомендуемый стек: Kotlin + Android Jetpack, или Flutter, или React Native

Раздел: Проектирование и разработка информационных систем

Задача 7. Система управления складом

Текст задачи:

«Разработать информационную систему для управления складом строительных материалов:

1. Провести интервью с заказчиком (преподавателем) для сбора требований.

2. Разработать техническое задание (ТЗ) на систему.

3. Создать проектную документацию в соответствии с ГОСТ 34.602-2020.

4. Разработать ER-диаграмму и диаграмму классов.

5. Реализовать систему с учётом следующих функций:

   - Учёт поступлений и расходов материалов

   - Резервирование материалов

   - Генерация отчётов о движении материалов

   - Интеграция с 1С (имитация)

   - Разграничение прав доступа

6. Разработать руководство пользователя и администратора.

7. Создать обучающую презентацию для пользователей.»

Рекомендуемый стек: Python Django/Java Spring, PostgreSQL, Docker, Git

Раздел 3. Детальная технология организации проектной деятельности

3.1. Модель проектного обучения "IT-Инкубатор"

Предлагаемая модель организации проектной деятельности предполагает создание в образовательной организации среды, имитирующей работу реальной IT-компании.

Организационная структура:

Ролевые обязанности в проекте:

 3.2. Пошаговый алгоритм реализации проекта

Этап 1. Формирование команды и распределение ролей.

Методические рекомендации:

- При формировании команд учитывать уровень подготовки студентов

- Рекомендовать студентам выбирать роли, соответствующие их сильным сторонам

- При необходимости допускается смена ролей в процессе работы

- Назначать "дублёров" для ключевых ролей

Этап 2. Получение и анализ технического задания.

Методические рекомендации:

- Использовать шаблон технического задания на основе ГОСТ

- Проводить Brainstorming сессии для анализа требований

- Фиксировать все принятые решения в протоколе встреч

- Использовать User Story Mapping для визуализации требований

Этап 3. Планирование проекта.

Этап 4. Разработка и реализация.

Требования к коду:

- Соблюдение стандартов кодирования (PEP8 для Python, Google Java Style, и т.д.)

- Наличие комментариев и документации к коду

- Минимальное покрытие тестами — 70%

- Отсутствие критических уязвимостей (проверка SonarQube)

- Код должен быть читаемым и поддерживаемым

Этап 5. Тестирование и контроль качества.

Метрики качества:

- Покрытие кода тестами ≥ 70%

- Количество критических дефектов = 0

- Количество дефектов на 1000 строк кода < 5

- Время отклика системы < 3 секунд

- Оценка пользовательского опыта ≥ 4/5

Этап 6. Документирование

Состав проектной документации:

Этап 7. Презентация и защита проекта

Структура презентации для защиты:

1. Введение (2 слайда): название проекта, команда, актуальность.

2. Техническое задание (2 слайда): цели, задачи, требования.

3. Технологии (2 слайда): стек технологий, обоснование выбора.

4. Архитектура (3 слайда): архитектурные решения, диаграммы.

5. Реализация (3 слайда): ключевые модули, интерфейсы.

6. Тестирование (2 слайда): результаты, метрики.

7. Документация (1 слайд): перечень документов.

8. Результаты (2 слайда): достигнутые результаты, выводы.

9. Демонстрация (2 слайда): скриншоты/видео работы системы.

10. Заключение (1 слайд): выводы, планы развития.

3.3. Критерии оценивания проектной деятельности