Деякі проблеми підготовки фахівців на основі перспективних інформаційних технологій

В.М. Курейчик, Е.В. Потрібно

"Ні прагнення більш природного, ніж прагнення до знання "

М. Монтень

"Не в кількості знань полягає освіту, але в повному розумінні та майстерному застосуванні всього того, що знаєш "

А. Дістервега

Введення

Ще з глибокої давнини людство вважало, що освіта - наріжний камінь культури, економіки, політики і військової могутності держави. У зв'язку з цим проблема підготовки висококваліфікованих фахівців буде постійно актуальною. Ми стоїмо на порозі XXI століття. Від того, з якою концепцією вищої освіти ми увійдемо в наступне тисячоліття, залежить майбутнє багатьох поколінь. Науково-технічний прогрес все більше вторгається в наше життя. Нові технології в усіх областях безперервно змінюються і вдосконалюються кожні 2 - 5 років. Адаптуватися до безперервно змінюється світу, бути в ньому активною дійовою особою, головним перетворювачем, творцем і двигуном прогресу, залишаючись високо культурною людиною - ось завдання фахівця майбутнього.

Проблеми підготовки фахівців майбутнього трансформуються разом з політичними і соціально-економічними змінами в країні і суспільстві, а їх зміст і кошти рішення відображають позицію держави і суспільства по відношенню до системи вищої освіти, а також можливості конкретних університетів і вузів в нових умовах розвитку.

Розглянемо деякі підходи до підготовки фахівця майбутнього і наше бачення деяких проблем технічного університету.

В найбільшою мірою схильні до впливу зовнішнього середовища (розвитку науки, техніки і технологій) технічні університети, що створюють і розширюють сферу впровадження та масового освоєння всіх прогресивних технічних досягнень, доведених до рівня промислових, професійних і побутових технологій.

1. Перспективні інформаційні технології на службі підготовки фахівців

В даний час у світі склалися дві основні концепції підготовки фахівців - Американська і європейська, які поступово зближуються на основі тези: "широта в освіті, глибина в дослідженнях "[1]. Широта в освіті передбачає у перші два року навчання отримання великих знань про всі аспекти математики, фізики, інформатики, біології, економіки, соціології та інших класичних і сучасних наук. Глибина досліджень припускає вивчення комплексних сучасних і нових підходів до розв'язання задач на стику детально опрацьованих наукових напрямів, створення перспективних технологій і застосування їх у реальної практичної діяльності.

В умовах складності процесів становлення оновлюваної системи вищої освіти варіантом, що гарантує успіх, є зв'язок випускає кафедри вузу з фірмами за схемою взаємної зацікавленості:

кафедра для фірм - підготовка фахівців, індивідуальне навчання на замовлення і планам фірм або їх підрозділів, розробки, перепідготовка персоналу;

фірми для кафедри - допомога у придбанні засобів обчислювальної техніки (ОТ) і іншого обладнання, стажування, практика, виконання реальних курсових і дипломних проектів.

При цьому вирішальним чинником такої співпраці служить рівень (ціна) фахівця, підготовленого в умовах вузу. підготовки фахівців найвищого рівня [2]. Людство вступило в нову фазу інформаційної революції, коли інформація стала ключовим і необхідним елементом існування людства, інформатика - однієї з визначальних наукових дисциплін, а інформаційні технології - рушійною силою розвитку суспільства. Тому рівень підготовки сучасного фахівця, крім професійного володіння основами своєї спеціальності, загальнотехнічних, соціальних і гуманітарних наук, значною мірою визначається його включеністю у світове інформаційний простір;

умінням ефективно організувати і підтримувати професійні і довільні інформаційні процеси;

умінням грамотно оперувати інформаційними ресурсами (накопичувати, зберігати) і використовувати для цього всілякі технічні засоби;

умінням ефективно працювати з інформацією (знаходити, перетворювати, представляти, оформляти у вигляді, зручному для інших, і т.п.).

Формування стійкого "багажу" зазначених знань і навичок є наслідком знання і освоєння цілого ряду перспективних інформаційних технологій. Інформаційна технологія - система методів, засобів і прийомів (способів) збору, наповнення, зберігання, пошуку, обробки та видачі інформації.

Нові і перспективні інформаційні технології (ПІТ) пов'язують з використанням сучасної і перспективної електронної техніки для обробки інформації (Вт, техніка зв'язку, побутова електроніка, теле-і радіомовлення) [3, 4].

Сучасний фахівець повинен стійко володіти хоча б п'ятьма головними "діловими" комп'ютерними технологіями (персональні бази даних, обробка текстів, електронні таблиці, ділова графіка, обмін даними в локальних обчислювальних мережах), які представляють необхідний "заліковий мінімум" для осягнення більш складних і потужних ПІТ.

Основні напрямки ПІТ [5 - 10]:

телекомунікації, локальні, корпоративні, глобальні та комбіновані обчислювальні мережі;

відкриті системи та підтримка розподілених обчислень на основі об'єктної орієнтації і технології "клієнт-сервер";

мультимедіа, в тому числі підтримка звуку, зображень (графіка, слайди, анімація), відео, гіпермедіа, експертмедіа;

підтримка складних середовищ (віртуальна реальність, фільми або ігри з альтернативними або гіпер-сценаріями).

Показово, що кожна ПІТ будь-якого напрямку складається з постійно вдосконалюється і розширюється набору фізичних явищ, технологічних та інформаційних процесів, технічних прийомів, засобів Вт та іншого (часто спеціального) обладнання, програмних систем і середовищ.

Розглянемо на прикладах ПІТ різних напрямків нові властивості і можливий, які можуть внести ПІТ у процес навчання.

Мережеві технології вирішують ключову проблему оперативного доступу до інформації незалежно від місця її зберігання. Спільнота глобальних мереж Internet і інтегровані з нею RUNNET, RELCOM та інші з самого початку орієнтовані на зберігання, передачу і пошук самої різноманітної інформації, самонавчання та навчання. Показовим є те, що практично всі створювані ПІТ в першу чергу стають надбанням Internet - потужного полігону для апробації всіх програмних, апаратних і технологічних новинок. Тому, працюючи в Internet, користувач постійно освоює все нові й нові ПІТ, поповнюють арсенал його знань і навичок. Крім того, саме Internet, як всесвітня інформаційна середа, є природним засобом підтримки міжнародної системи дистанційної освіти, унікально об'єднуючи інформаційні та освітні ресурси провідних університетів світу ..

Гіпертекст (ГТ) - нелінійний текст, або інформаційна структура, що складається з дискретних вузлів даних і семантичних зв'язків між ними, де вузол - текст або ГТ, а зв'язку можуть бути локальними, глобальними і змішаними. ГТ може бути і багаторівневим зі складними семантичними мережевими відносинами між різними фрагментами. Використання ГТ у навчанні відкриває нові варіанти маршрутів вивчення фрагментів навчального матеріалу, способи ранжування матеріалу; механізми реалізації посилань; типи і властивості вузлів.

Якщо дані у вузлах ГТ можуть записуватися у вигляді текстів, зображень і звуку, то таку інформаційну структуру називають мультимедіа (ММ). ММ - це взаємодія аудіовізуальних ефектів під керуванням інтерактивного програмного забезпечення.

Гіпермедіа - ГМ - це клас середовищ, утворений на перетині області ММ з областю гіпертехнологій. Основу будь-ГМ-системи складає документ. Але зазвичай документ сприймається лише як об'єкт, з якими працюють користувачі в середовищі. А в ГМ документ стає ще й засобом для організації цього середовища і проведення спільної роботи в ній. ГМ дає тому, кого навчають ефектні засоби мотивованого вивчення матеріалу, підтримуючи метафору руху до мети, захоплюючої подорожі за допомогою комп'ютера в середовищі даної теми з деталізацією зустрічаються образів об'єктів, вивченням їх властивостей, отриманням і закріпленням навичок оперування як навігації. Приклади ГМ: живі книги (Living Books), яскраві динамічні путівника по музеях та картинних галереях.

Експертмедіа (ЕМ) - нова технологія, заснована на застосуванні елементів штучного інтелекту в ММ і ГМ. ЕМ-система може:

"відчувати" середовище спілкування, адаптуватися до неї, оптимізувати процес спілкування з користувачем;

підлаштовуватися під читачів, аналізувати коло їхніх інтересів, запам'ятовувати питання, що викликали утруднення при спілкуванні;

сама запропонувати додаткову або роз'яснювала інформацію;

містити вбудовані підсистеми, які розуміють природну мову, а також розпізнавача мови - все, що розширює діапазон і зручність спілкування.

Це властивості ідеальної комп'ютерної навчальної програми. Якщо ГМ дозволяє створювати "живі" книги, то електронні книги ЕМ можна було б назвати "Думають".

Віртуальна реальність (ВР) - це сукупність засобів, що дозволяють створити у людини ілюзію того, що він знаходиться у штучно створеному світі, шляхом підміни звичайного сприйняття навколишньої дійсності (за допомогою органів почуттів) інформацією, що генерується комп'ютером. ВР досягається використанням коштів ММ, тривимірної графіки і спеціальних пристроїв введення-виведення інформації, що імітують звичну зв'язок людини з навколишнім світом. ВР - це те, що дозволяє переміщатися в тривимірному світі з 6 ступенями свободи і оглядати його в реальному часі [11]. Середа ВР дозволяє підтримувати процеси "глибинного" навчання, оскільки з'ясовано, що процес навчання зачіпає практично всі центри і системи людини. Дослідники відзначають, що в більш насиченою середовищі ВР аудіовізуальні та інші комплексні впливу сприяють активному та більш швидкому смисловому закріпленню матеріалу в пам'яті учня. У процесі такого навчання продовжує активно працювати асоціативне мислення людини. Отже, одержувані "яскраві", комплексні знання моментально пов'язуються з раніше накопиченими знаннями та досвідом, якого навчають, спрощуючи процес систематизації знань.

Можливості зазначених ПІТ дозволяють інтенсифікувати процес навчання, зробити його більш насиченим, природним і достовірним, розширити набір образотворчих засобів педагога.

2. Деякі перспективні організаційно-методичні підходи

На відмова держави від шляху директивного розвитку технічний університет може відгукнутися вдосконаленням або розширенням:

профілю підготовки фахівців;

порм здобуття освіти;

градацій кваліфікацій підготовлюваних фахівців.

Але за всіма нововведеннями завжди буде стояти основний ресурс універсістета -- вдосконалення навчальних планів і педагогічного процесу.

Нескладно припустити, що всі ПІТ заслуговують детального вивчення і практичного освоєння у навчальному процесі вузу. Але при цьому виникає цілий ряд складних організаційно-методичних проблем:

трансформації навчальних планів практично всіх спеціальностей і окремих дисциплін з урахуванням розширюється парку ПІТ;

постановки нових комплексних навчальних курсів, що виходять за рамки традиційних спеціальних дисциплін;

постійного вдосконалення і розвитку апаратно-програмних комплексів з метою ефективної підтримки ПІТ;

постійного випереджального підвищення кваліфікації викладацького складу з необхідністю освоєння конкретних ПІТ та їх апаратних, програмних та інформаційних компонент;

постійного оновлення методичного забезпечення навчального процесу за тематикою ПІТ на основі оперативного аналізу розширюється і несистематизованих потоку різнорівневих книжково-журнальних публікацій.

Рішення багатьох з цих проблем бачиться в інтеграції матеріальних та інтелектуальних ресурсів кафедр в масштабі факультетів зі створенням еталонних навчальних класів і лабораторій підтримки ПІТ, закріплення окремих ПІТ за базовими кафедрами і, в першу чергу, посилення навчально-методичної діяльності регіональних центрів нових інформаційних технологій МОПО.

Набір спеціальностей підготовки у технічних університетах почав мати тенденцію розширюватися або змінюватися залежно від поточних потреб регіону. Від екстенсивного зростання числа спеціальностей може вберегти відкриття більшого числа нових спеціалізацій у рамках вже відкритих спеціальностей, що дозволить також і знизити загальні витрати на підготовку фахівців. Введення нових спеціалізацій пов'язаний з частковою переробкою навчального плану конкретної спеціальності і виявляється у формуванні деякого блоку навчальних дисциплін, що забезпечує нову орієнтацію учнів.

Сьогодні у світі обговорюються можливості матричного підходу в освіті, коли структура навчального плану стає двомірної: рядки матриці підготовки фахівців з напрямом (факультету) університету утворюють дисципліни типових навчальних планів за спеціальностями, а стовпці - міждисциплінарні і міжкафедральні перспективні навчальні курси, що відображають нові і перспективні наукові напрями, що проходять на стиках різних наук [1]. Характерно, що елементи подібного підходу виявляються в багатьох університетах при підготовці нових навчальних дисциплін, що відображають різні ПІТ.

На основі такого підходу можна будувати багатовимірні матриці, що дозволяють створювати гнучкі комплексні міжфакультетські або навіть міжуніверситетських навчальні курси, а на їх основі формувати найсучасніші освітні модулі і програми.

3. Приклад формування блоку навчальних дисциплін підтримки нового наукового напрямку

В даний час в надрах інформатики сформувалося і бурхливо розвивається новий науковий напрямок - еволюційне моделювання, що базується на сучасній математики, генетики, обчислювальної техніки, теорії складних систем і самоорганізації. Для його підтримки в навчальному процесі в нашому університеті сформований блок наступних ключових дисциплін: 1. Алгебра логіки; 2. Теорія чітких і розпливчастих множин; 3. Теорія алгоритмів та алгоритмічних мов; 4. Теорія ймовірностей і математична статистика; 5.Теорія графів і гіперграфов; 6. Комбінаторика; 7. Теорія ігор; 8. Дослідження операцій; 9. Біологія; 10.Генетіка; 11.Еволюціонное моделювання; 12.Теорія прийняття рішень; 13.Інформатіка; 14.Вичіслітельная техніка; 15. Перспективні інформаційні технології і середовища; 16. Інформаційні технології управління; 17.Іскусственний інтелект; 18.Прікладние інтелектуальні системи; 19.Сінергетіка.

Подібний блок впроваджений у навчальний план спеціальності 22.03.00 - "Системи автоматизованого проектування "(САПР). Причому навчальні курси 15 - 19 являють приклад реалізації матричного підходу, включають матеріали різних дисциплін, безпосередньо відбивають ПІТ і дають процесу підготовки фахівців в області САПР новий зміст.

Висновок

При створення нової концепції підготовки майбутнього фахівця доцільно, за нашу думку, врахувати наступні фактори:

адаптація університетів до мінливих умов розвитку науки, техніки, освіти;

загальна інформатизація суспільства;

розвиток фундаментальних досліджень і формування на їх основі нових перспективних наукових напрямів;

створення багатовимірних матричних структур навчальних дисциплін з можливістю гнучкого вибору найбільш актуальних у конкретних і мінливих умовах розвитку суспільства.

Список літератури

Гінкель Г. Проблеми інституційного зміни: діалог і управління, засноване на взаємодії. Утрехт, Нідерланди, 1996.

Лещінер Р., разу М., Старостін Ю. Підготовка менеджерів в США. Економічні науки, N 4, 1991, с. 59 - 68.

Тенденції розвитку інформаційних технологій. Світ ПК, 5/96, c. 132-134.

10 технологий, які ... повинні бути вам відомі Світ ПК, 6/96, c.136-141.

Писарєв М. Навколо мережі. Роздуми про майбутнє глобальних мереж. CompUnity, 5-6/96, c.81-84.

Храмцов П. Internet в мережах гіпермедіа. Відкриті системи сьогодні, 14/95, c.1, 11.

Навчальна мультимедіа-програма "Сходи в Internet" або "Internet крок за кроком". Світ Internet, 1/97, с.26.

Храмцов П. Пошук і навігація в Internet. ComputerWorld Росія, 18/96, c.18-19; 20/96, c.16-18; 22/96, c.16-17.

Демидов М. PLS -- мультимедійна навчальна середу від IBM. Компьютерра, 31/96, с.29.

Федоров А. ГіперМетод з Росії. КомпьютерПресс, 11/96, с.24-25.

Швебер Л. і Е. Віртуальна реальність - це реально? .. PC Magazine, 6/95, с.60-72.

Патрушев А., Потапов Е. Реальна віртуальність. Hard'n'Soft, 1/97, с.104-107.