Страничка Мастера

Информатика, как базовый курс современного инженерного образования

Подготовлено для конференции АПКИТ, май 2010 года, Петрозаводск

Исправная система подготовки квалифицированных инженерных кадров является непременным условием модернизационного развития страны. Вместе с тем, очевидно, что существующая система высшего образования массовую подготовку инженеров вообще, и специалистов по IT, в частности, не обеспечивает. Выпускники университетов, приходящие на производство, в лучшем случае, требуют серьёзной доподготовки. В худшем же случае, эти выпускники вообще не могут работать по специальности.

Оставляя в стороне ряд очевидных вопросов, имеющих обобщённо социальный характер, могут быть сформулировано несколько базовых проблем, свойственных всей современной системе инженерного образования.

Во-первых, несоответствие кустарного характера подготовки специалистов промышленному характеру современных производств. Устойчивая повторяемость и предсказуемость результата сейчас отсутствует, насколько известно, в любых инженерных специальностях и почти во всех ВУЗах.

Во-вторых, несоответствие учебных программ реальным требованиям производства и реальному устройству индустрии, в которых должны работать выпускники. В частности, простейший обзор ролей (должностей) софтверного проекта по западным стандартам говорит об исключительной ориентации стандартов на двухуровневую систему образования. Встраивание в подобные организационные схемы специалистов, окончивших стандартный курс обучения, вызывает закономерные трудности.

В-третьих, прогрессирующее запаздывание квалификаций выпускников по отношению к используемым в производстве технологиям. Вполне закономерны как переподготовка специалистов через несколько лет после окончания университета, так и адаптация новичков на производстве. Но системная необходимость отправки свежих выпускников на обучение в объёмах нескольких полноценных университетских курсов, является очевидным нонсенсом.

В-четвёртых, затруднённость влияния предприятий, потребляющих специалистов, на программу обучения. Данная проблема имеет два аспекта - организационный и временной, но итог в обоих случаях один и тот же: университет становится системой, в которой если и присутствует обратная связь, то очень сильно запаздывает.

Из указанных четырёх проблем, судя по всему, наиболее комплексно рефлексируется третья, частично – вторая и четвёртая. Соответственно, наиболее системные попытки решения предпринимаются в отношении запаздывания, менее системные - в отношении ещё двух перечисленных проблем. Явно направлены на устранение запаздывания различные центры профессиональной доподготовки для выпускников университетов - хотя, по сути, само их существование является признаком несостоятельности традиционной реализации университетской модели образования в приложении к современному производству. Известны и другие попытки частичного решения данных проблем, но комплексности они обеспечить не могут.
Что интересно, в начале 90х годов существовал ряд образовательных методик, которые предлагали значительно более сильное решение сегодняшних проблем, однако большинство из них развития не получило.

Используемая ныне методика группового проектного обучения, сама по себе, не решает проблем, хотя и является эффективной технологией "нижнего", уровня, и может быть применена в рамках предлагаемой системы.

Наиболее общий подход к решению проблем декларируется в тезисе "Учить студента с ориентацией на самостоятельное извлечение и развитие знаний и умений". Однако в данном направлении дальше лозунга дело, практически, не идёт.
Изложенная ситуация представляется неприемлемой, поэтому была сделана попытка разработать систему инженерного образования, системно решающую все четыре проблемы.

Во-первых, в ряд фундаментальных дисциплин, преподаваемых в начале обучения, должна быть введена информатика, как дисциплина, дающая студентам широкие практические навыки и теоретические знания в области способов работы с информацией и управления знаниями. Новизна данного тезиса выглядит несколько сомнительно - однако сейчас преподавание информатики не выполняет своей роли. Либо информатику преподают плохо, либо преподают не совсем ту информатику, которая требуется.

Во-вторых, предлагается создание динамической системы обучения - как противоположности современной системе, в основу которой положен набор заранее утверждаемых учебных курсов. При этом обязательно сохранение целостности и системности комплекса преподаваемоых в рамках учебного процесса материалов. Более подробно данная тема изложена в докладе "Подходы к созданию динамической системы образования".

В-третьих, предлагается комплексное использование всех современных технологий обучения "тактического" уровня - мультимедиа, стажировки на предприятиях, групповое и индивидуальное проектное обучение, он-лайн обучение, тренинговые формы обучения, и так далее.

Сейчас, согласно стандартам, курс информатики предполагает упоминание о теории информации и об информационном процессе, однако, в остальном, полностью ориентирован на изучение тех или иных компьютерных технологий. Абсолютное большинство вообще пребывает в заблуждении, что информатика суть наука о компьютерах. Несмотря на явное несоответствие такого взгляда современным требованиям к инженерам, серьёзных попыток его исправить, не наблюдается.

Ещё одним существенным недостатком существующего подхода к информатике является его изолированность и отсутствие её тесной связи с другими предметами учебного курса. Причём, на практике, часто, ситуация обстоит ещё хуже, чем предполагают подходы и стандарты. Акценты в учебном плане не расставляются, преподаватели преподают не то, что нужно, а то, что проще. В результате даже та часть стандарта, которая относится к общей информатике, из рассмотрения выпадает. В то же время, в соответствии с требованиями, предъявляемыми к техническим специалистам, курс информатики приоритетной задачей должен иметь обучение студента работе с информацией, овладение методиками управления знаниями, ориентации студента на самостоятельное принятие решений и творческое использование чужих наработок.

Вообще, то, что умение работать с информацией является одним из основных навыков, который может быть дан в процессе обучения студенту, декларируется, но эти знания частично - запаздывают, частично – не акцентируются, частично – даются в отрыве от практики. То, что у отдельных студентов полученные знания как-то завязываются - если не в систему, то хотя бы в непротиворечивую картину, - носит случайный характер, и лишь усугубляет практику выпуска отдельных талантливых специалистов, отчасти, не без основания, считающих себя самоучками.

В связи с этим, предлагается смена концепции преподавания информатики, которая должна стать основополагающей учебной дисциплиной, задающей дальнейшую линию обучения и профессионального развития вообще. Целью преподавания информатики должно стать обучение студентов логичности и системности мышления, получение ими навыков самостоятельного извлечения, обработки и использования информации, формирование своего знания проблемной картины мира и способов решения проблем, а также - увязывания других учебных курсов в единую непротиворечивую картину профессионального поля деятельности и сопредельных областей знания.

В предлагаемой схеме информатика преподаётся в I семестре первого курса и позиционируется, как фундаментальная и ключевая дисциплина для всего курса обучения в университете. Учебный курс информатики изначально и в обязательном порядке предполагает полноценное встраивание в общий учебный план. То есть, он не только задаёт "точки входа" в несколько следующих за ним курсов, и синхронизирован по введению отдельных понятий с курсами, идущими параллельно, но и получает акцент и статус связующего звена всего последующего образования.

Разрабатываемый в рамках проектирования данной системы учебный курс информатики рассматривается, как прототип, соответствующий вышеизложенным требованиям. При объёме в 65-70 аудиторных часов, курс включает в себя четыре раздела.

В разделе введения и обзора подходов рассказывается о том, что такое информатика, почему она является ключевой дисциплиной, что в себя включает. В порядке исторического экскурса, упоминаются учение о познании Платона и общая логика Аристотеля, базовые принципы научной и инженерной методологии. Кроме того, вводятся основные понятия, термины и принципы.

В разделе представления информации рассматриваются вопросы интерфейсов, их видов и особенностей, протоколов, диалога, систем счисления, основ кодирования, ввода-вывода, аналого-цифровых преобразований, искусственного интеллекта. Помимо лекционной, предполагается семинарная часть.
При обзоре теории систем, помимо более детального рассмотрения ранее введённых понятий данной области и введения новых понятий, предполагается обзорно рассмотреть практические приложения теории - ТРИЗ, другие методики решения проблем, знаниевую модель. Раздел также предполагает практическую часть.

Подача основ логики в соответствующем разделе, планируется обзорная, но с особым вниманием на практические задачи.

Завершить курс предполагается замечанием об этике работы с информацией и соображениями о технологической контрреволюции мышления из работ Дж. Вейценбаума.

Связь изучаемых разделов с несколькими предстоящими в дальнейшем учебными курсами обозначается явным образом - естественно, что программы всех прочих курсов также должны быть спроектированы в логике увязки между собой.

Отдельное внимание должно быть уделено подготовке преподавателей данного учебного курса. В обязательном порядке, в числе дисциплин, следующих за информатикой должны быть курсы системного анализа и логики.

В настоящее время данный курс в пробной своей версии уже проходит обкатку на студентах кафедры электронных систем Института Инноватики при ТУСУР. Разработка курса проводилась в рамках общей темы разработки концепции динамической системы образования.

Автору, как человеку, имеющему значительный опыт работы как в ВУЗе, так и в фирмах по разработке ПО, представляется актуальным начинать деятельность по внедрению подобных схем уже сейчас, поскольку, в связи с ускорением процессов изменений в современном обществе и экономике, велик риск не просто опоздать, а получить катастрофические результаты этого опоздания.

Литература


  • Вейценбаум Дж. "Возможности вычислительных машин и человеческий разум. От суждений к вычислениям" Пер. с англ. - М: Радио и связь, 1982
  • Переслегин С.Б. "От университета к знаниевому реактору" - http://pereslegin.net/?page_id=5
  • Рассел Б.А.У. "История западной философии" Пер. с англ. - Изд-во Новосиб. ун-та, 2001
  • "Профессиональные стандарты в области ИТ" АПКИТ, 2007
  • Перегудов Ф.И, Тарасенко Ф.П. "Введение в системный анализ" - М. Высшая школа 1989
  • Гайдес М.А. "Общая теория систем (системы и системный анализ)" - М. Глобус-Пресс, 2005.
  • Непейвода Н. Н. "Прикладная логика" - Новосибирск: НГУ, 2000
  • Гагарский Р.К. "Программа подготовки специалистов в IT-компании" - http://www.sysprog.info/2008/08.pdf

Пока нет комментариев
имя    e-mail  
Комментарии публикуются после предварительного просмотра
© Алексей Долматов 2008
Написать письмо