Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Проблемы автоматизации процесса разработки образовательных стандартов профессионального образования для сферы икт 14
1.1. Типология сферы ИКТ 14
1.2. Обзор тенденций развития профессионального ИКТ-образования в России и за рубежом 20
1.2.1. ИКТ-образование и рынок труда в России и мире 20
1.2.2. Анализ структуры среднего и высшего профессионального ИКТ-образования России 26
1.2.3. Анализ содержанию среднего и высшего профессионального ИКТ-образования...43
1.3. Формирование инфраструктуры поддержки ИКТ-образования 46
1.3.1. Области развития ИКТ - образования 46
1.3.2. Тенденции развития веб-сервисов в ИКТ-образовании 49
1.4. Профессиональные и образовательные стандарты для сферы ИКТ 54
1.4.1. Модели компетенций и ФГОС ВПО нового поколения 54
1.4.2. Примеры реализация компетентностного подхода при разработке профессиональных и образовательных стандартов для сферы ИКТ 60
1.5. ИТ управления процессом разработки образовательных стандартов профессионального образования для сферы ИКТ 64
1.6. Методологические принципы разработки образовательных стандартов профессионального образования для сферы ИКТ 70
ВЫВОДЫ 74
ГЛАВА 2. Методология и математическое обеспечение автоматизации процесса разработки образовательных стандартов профессионального образования для сферы икт 75
2.1. Процесс разработки образовательных стандартов профессионального образования для сферы ИКТ 75
2.2. Разработка модели области профессиональной деятельности 78
2.2.1. Построение онтологии области профессиональной деятельности 79
2.2.1.1. Общая характеристика проблемы 79
2.2.1.2. Классификация неструктурированного множества объектов профессиональной деятельности 82
2.2.1.3. Улучшение исходной онтологии 90
2.2.2. Определение коэффициентов актуальности 98
2.3. Разработка модели специалиста 105
2.3.1. Постановка задачи формирования модели специалиста 107
2.3.2. Алгоритм построения меры близости 112
2.3.3. Алгоритм кластеризации 114
2.4. Построение модели содержания подготовки специалиста 116
2.4.1. Постановка задачи агрегирования дидактических единиц 118
2.4.2. Описание алгоритма агрегирования 119
2.4.3. Формирование экспертных групп 122
ВЫВОДЫ 133
ГЛАВА 3. Применение методологии и математического обеспечения автоматизации процесса разработки образовательных стандартов профессионального образования для сферы икт 134
3.1. Представление сферы ИКТ как области профессиональной деятельности 134
3.2. Оценка качества структуры и содержания среднего и высшего профессионального ИКТ-образования 138
3.3. Применения методики формирования перечня направлений подготовки СПО 143
3.4. Применение методики формирования перечня направлений подготовки ВПО 149
3.5. Рекомендации по применению разработанных методов и моделей к различным областям профессиональной подготовки 154
3.5.1. Формирование метамодели области профессиональной деятельности для образовательных учреждений среднего и высшего профессионального образования 154
3.5.2. Использование методик в высших и средних специальных учебных заведениях „156
3.5.3. Использование методик для повышения квалификации преподавателей в сфере ИКТ 157
ВЫВОДЫ 159
ГЛАВА 4. Интегрированная информационная система управления разработкой образовательных стандартов профессионального образования для сферы икт 160
4.1. Концепция ИС «Стандарт» 160
4.2. Описание ИС «Стандарт» 163
4.2.1. Общие сведения 163
4.2.2. Функциональное назначение 164
4.2.3. Описание логической структуры 165
4.2.4. Главная страница портала ИС «Стандарт» 172
4.2.5. Выбор области профессиональной деятельности 174
4.2.6. Редактирование классов объектов профессиональной деятельности 174
4.2.7. Уточнение профессиональной интерпретации этапов жизненного цикла 177
4.2.8. Определение коэффициента актуальности направлений подготовки специалистов... 178
4.2.9. Формирование множества видов профессиональной деятельности 180
4.2.10. Формирование множества задач профессиональной деятельности 182
4.2.11. Определение квалификации (степени) 183
4.2.12. Определение направлений подготовки 184
4.2.13. Выбор направлений / специальностей подготовки 185
4.2.14. Формирование перечня профессиональных компетенций 186
4.2.15. Формирование перечня дидактических единиц 187
4.2.16. Анализ содержания обучения 188
4.2.17. Структура образовательного стандарта в текстовом формате 190
4.2.18. Описание форм для работы с задачами к экспертам 197
4.2.19. Входные данные ИС «Стандарт» 201
4.2.20. Выходные данные ИС «Стандарт» 201
4.3. Применения ИС «Стандарт» для управления разработкой ФГОС 3-го поколения .202
Выводы 214
Заключение 215
Список литературы
- Анализ структуры среднего и высшего профессионального ИКТ-образования России
- Построение онтологии области профессиональной деятельности
- Оценка качества структуры и содержания среднего и высшего профессионального ИКТ-образования
- Уточнение профессиональной интерпретации этапов жизненного цикла
Введение к работе
Актуальность темы. Сегодня сфера информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) представляет собой самостоятельную научно-прикладную отрасль национальной экономики России, ставшую обширнейшим полем производственной деятельности с высокой динамикой роста, возрастающим спросом на высокопрофессиональное кадровое обеспечение, престижностью и высоким уровнем оплаты труда. Подобная динамика развития сферы ИКТ требует принципиально новых подходов к формированию структуры и содержания системы среднего и высшего профессионального ИКТ-образования, поскольку требования со стороны сферы ИКТ к содержанию подготовки специалистов существенно изменяются в процессе самой подготовки. Традиционные методы разработки структуры и содержания подготовки специалистов, характерные для устоявшихся областей науки, техники и экономики, малоэффективны для такой динамичной области, как сфера ИКТ.
Развитие образовательных стандартов среднего и высшего профессионального ИКТ-образования, адекватных динамичным процессам в сфере ИКТ, требует детального анализа действующих и перспективных моделей сегментов рынка труда, структуры и содержания используемых в российских и зарубежных вузах учебных планов и программ, а также разработки и реализации на практике методик проектирования профессиональных и образовательных стандартов, основанных на системном анализе областей профессионального деятельности и использовании моделирования процессов как в сфере ИКТ, так и ИКТ-образовании.
Говоря о ИКТ-образовании, необходимо отметить, что значительный вклад в развитие системы профессионального образования для этой области внесли работы Тихонова А.Н., Федорова И.Б., Васильева В.Н., Советова Б.Я. и др. Тематика исследований, посвященных развитию методологического базиса образовательных стандартов среднего и высшего профессионального образования в целом и для сферы ИКТ, в частности, является весьма своевременной и актуальной. В основе проведенных исследований - научно-методические работы Байденко В.И., Зимней И.А., Татура Ю.Г., Галяминой И.Г., Сухомлинова В.А., Пузанкова Д.В., Коршунова С.В., Шадрикова В.Д. и др.
Цель и задачи исследования. Целью диссертационных исследований является создание методологии и математического обеспечения автоматизации процесса разработки образовательных стандартов среднего и высшего профессионального образования для сферы ИКТ.
Для достижения данной цели были поставлены и решены следующие задачи:
исследование типологии сферы ИКТ как высокотехнологичной отрасли экономики;
анализ структуры и содержания профессионального ИКТ-образования в России и за рубежом;
исследование методов автоматизации процесса разработки образовательных стандартов среднего и высшего профессионального образования для сферы ИКТ;
создание методологии автоматизации процесса разработки образовательных стандартов среднего и высшего профессионального образования для сферы ИКТ;
создание математического, алгоритмического и информационного обеспечений интегрированной информационной системы (ИС) управления разработкой образовательных стандартов среднего и высшего профессионального образования для сферы ИКТ;
создание базовой версии интегрированной ИС управления разработкой образовательных стандартов среднего и высшего профессионального образования для сферы ИКТ;
опытное внедрение методологии автоматизации процесса разработки образовательных стандартов среднего и высшего профессионального образования для сферы ИКТ при создании федеральных государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования (ФГОС ВПО) 3-го поколения для сферы ИКТ с использованием базовой версии интегрированной ИС управления разработкой образовательных стандартов среднего и высшего профессионального образования для сферы ИКТ.
Объект и предмет исследования. Объектом исследования является процесс разработки образовательных стандартов среднего и высшего профессионального образования для сферы ИКТ, а предметом исследования – модели, методы и технологии автоматизации процесса разработки образовательных стандартов среднего и высшего профессионального образования для сферы ИКТ.
Методы исследования. В ходе выполнения работы были использованы методы теории сложных систем, классификационные, экспертные и экспертно-статистические методы анализа многомерных данных, методы проектирования и разработки информационных систем, технологии разработки веб-приложений.
Основные положения, выносимые на защиту.
-
Методология автоматизации процесса разработки образовательных стандартов среднего и высшего профессионального образования для сферы ИКТ.
-
Математическая модель области профессиональной деятельности сферы ИКТ.
-
Математическая модель специалиста сферы ИКТ.
-
Математическая модель содержания обучения специалиста сферы ИКТ.
-
Методы решения задач автоматизации процесса разработки образовательных стандартов среднего и высшего профессионального образования для сферы ИКТ.
Научная новизна исследований. В диссертации получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной:
методология автоматизации процесса разработки образовательных стандартов среднего и высшего профессионального образования для сферы ИКТ на основе последовательного построения модели области профессиональной деятельности, модели специалиста и модели содержания обучения;
математическая модель области профессиональной деятельности сферы ИКТ на основе выделения классов объектов профессиональной деятельности и этапов жизненного цикла;
математическая модель специалиста сферы ИКТ на основе формирования объединений пар «этап жизненного цикла» – «класс объектов профессиональной деятельности»;
математическая модель содержания обучения специалиста сферы ИКТ на основе агрегирования дидактических единиц в структуру основной образовательной программы образовательных стандартов среднего и высшего профессионального образования для сферы ИКТ;
эффективное решение задач автоматизации процесса разработки образовательных стандартов среднего и высшего профессионального образования в сфере ИКТ удалось получить с помощью классификационных, экспертных и экспертно-статистических методов анализа многомерных данных.
Практическая значимость. Разработанные методология, математические модели и созданная на их базе интегрированная ИС управления разработкой образовательных стандартов среднего и высшего профессионального образования для сферы ИКТ могут быть использованы при формировании нового перечня направлений (специальностей) и создании новых стандартов среднего и высшего профессионального образования для сферы ИКТ.
Реализация результатов. Работа выполнена на кафедре «Инновации и бизнес в сфере ИТ» факультета бизнес-информатики ГУ-ВШЭ на основе результатов выполнения научно-исследовательских работ по Федеральной целевой программе «Электронная Россия (2004—2007 годы)» и Федеральной целевой программе развития образования (Государственный контракт Министерства образования РФ от 28.05.2004 г. № 1361 «Оптимизация перечня направлений подготовки и специальностей высшего профессионального образования в области информатики, информационных технологий и информационных систем в соответствии с потребностями рынка труда и с учетом согласованности со специальностями среднего профессионального образования»; Государственный контракт Федерального агентства по образованию РФ от 11.11.2005 г. № 3/Р130 «Разработка структуры и содержания среднего и высшего профессионального образования в области информационно-коммуникационных технологий»; Государственный контракт Федерального агентства по образованию от 21.09.2006 г. № 3/Ф-177 «Проектирование нового перечня направлений (специальностей) и государственных образовательных стандартов среднего профессионального и высшего профессионального образования для динамично развивающихся высокотехнологичных отраслей на основе технологий управления знаниями»).
Результаты работы были использованы при разработке с участием и под руководством автора двух проектов ФГОС ВПО по направлениям «Программная инженерия» и «Бизнес-информатика». Оба проекта стандартов были закуплены Федеральным агентством по образованию РФ в 2007 и 2008 годах по конкурсу закупки проектов ФГОС ВПО уровней бакалавриата и магистратуры.
Обобщение данных методов применительно к профессиональным стандартам нашло применение при разработке в 2006-2007 годах по заказу Мининформсвязи РФ девяти профессиональных стандартов для отрасли информационных технологий. Автор являлся руководителем данного проекта. Результаты разработки были опубликованы и послужили основой формирования системы профессиональных квалификаций в сфере ИКТ.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах: I - III всероссийских конференциях «Преподавание информационных технологий в России» (Суздаль, Москва, Ярославль, 2003-2005), всероссийской конференции «Актуальные проблемы информатики в современном российском образовании» (Москва, 2005, МГУ), семинаре-совещании Учебно-методического объединения вузов России по направлению «Бизнес-информатика» (Москва, 2004, Санкт-Петербург, 2005, Магнитогорск, 2006, Москва, 2007-2008), международной конференции «Теория активных систем» (Москва, Институт проблем управления РАН, 2007), межрегиональной конференции "Информационные технологии и решения для "Электронной России". (Ханты-Мансийск, 2007), международной конференции «Интеллектуализация обработки информации» (Симферополь, 2008), всероссийской конференции «Высокопроизводительные вычислительные ресурсы России для создания наукоемких технологий и развития инфраструктуры наноиндустрии» (Уфа, 2008), XVII международной конференции Frontiers in Service (США, Вашингтон, университет Мэриленд, 2008), III (ФРГ, Потсдам, 2008) и IV (ФРГ, Дрезден, 2009) международных конференциях SAP International Research Forum.
Личный вклад автора. Все основные результаты диссертации получены лично автором.
Публикации. По материалам диссертации опубликована 21 работа, в том числе одна монография и 9 статей в журналах, входящих в Перечень ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 153 наименования, и четырех приложений. Основная часть работы изложена на 233 машинописных страницах, содержит 52 рисунка и 27 таблиц.
Анализ структуры среднего и высшего профессионального ИКТ-образования России
Цель разработки такой типологии — приведение системы профессионального (среднего и высшего) образования в соответствие со структурой рынка товаров, услуг и труда высокотехнологичных отраслей экономики [1]. Для этого необходимо построить модели таких высокотехнологичных отраслей экономики.
Для таких отраслей характерны очень динамичные изменения номенклатуры, категорий и определений товаров и услуг, когда их жизненный цикл укорачивается до нескольких лет и в течение 3-5 лет до 1/3 общего количества товаров и услуг замещается новыми.
По мнению экспертов Gartner http://www.gartner.com/ для сфера ИКТ в период до 2015 г. будут характерны следующие отличительные черты:
1. устойчивое эволюционное развитие базовых технологий разработки и производства аппаратных средств ИКТ (средства микроэлектроники, нанотех-нологии, технологии производства и использования микроминиатюрных устройств);
2. сокращающаяся продолжительность жизненного цикла программных средств ИКТ, диктуемая как изменчивостью требований рынка, так и быстрым совершенствованием технологий разработки;
3. «сетецентрический» характер совместного развития аппаратных и программных средств, обуславливающий конвергенцию трех секторов экономики — производства средств вычислительной техники, телекоммуникаций и информационного сектора (последний выделен в региональных и национальных классификаторах видов экономической деятельности начиная с 1997 года); 4. наличие широкого спектра международных, региональных, национальных и отраслевых стандартов и соглашений, охватывающих весь жизненный цикл товаров и услуг в сфере ИКТ.
Динамичные процессы развития высокотехнологичных отраслей глобальной экономики приводят к тому, что в существующих международных, национальных и отраслевых классификаторах, описывающих товары и услуги в них, оказываются нарушенными критерии полноты и единообразия классификации. А именно такая классификация позволяет оперативно отслеживать быстропро-текающие рыночные процессы и выявлять тенденции развития рынка. В этих условиях поддержание актуальности классификаторов становится дорогостоящим и трудно координируемым процессом.
Для разрешения этой проблемы необходима инфраструктура, позволяющая обеспечить интеграцию и актуализацию ресурсов» и бизнес-функций разобщенных государственных и корпоративных информационных систем. Реализация такой концепции даст возможность развитию электронного взаимодействия органов управления образованием как между собой, так и с внешними субъектами — компаниями сферы ИКТ.
Примером практической реализации такого решения представляет собой ресурс, развиваемый в рамках проекта UN SPSC http://www.unspsc.org/ , организующий структурированный доступ к информации, находящейся в различных информационных средах и позволяющий обеспечить взаимодействие между ранее несвязанными системами на основе единого стандартизованного представления информации и услуг. Ключевыми элементами решения- являются хранилище информации о предприятиях и организациях и интегрированный с ним UDDI-регистр (Universal Description, Discovery and Integration), классификатор объектов профессиональной деятельности. Проект UN SPSC (United Nations Standard Products and Services Code, стандартный классификатор товаров и услуг), разработка которого ведется экспертной группой UNDO (United Nations Development Organization) и компанией Dun & Bradstreet, развивается на основе опыта использования транснациональных систем и стандартов (SWIFT, EDIFAGT и др.). В настоящее время этот классификатор насчитывает более 13 тысяч категорий товаров и услуг. Репозиторий UDDI размещен в узлах сети Интернет с тем, чтобы стать единой основой для позиционирования товаров и услуг в. системах электронной коммерции В2В и В2Є. Координацией технологических и архитектурных аспектов проекта занимается консорциум OASIS. Эти данные в совокупности позволяют обеспечить целостность процессов мониторинга видов экономической деятельности и рынка труда в сфере ИКТ.
Среда электронного взаимодействия образовательной инфраструктуры и центров веденияхтатистической информации о рынке труда может быть реализована на трех взаимосвязанных уровнях: организационно-правовом, на котором определяется, политика и правила взаимодействия «участников среды; информационном, который включает в себя системы стандартов и протоколы взаимодействия, положения и нормы административных регламентов, классификаторы и системы кодирования данных, систему документооборота, построенную на соответствующих стандартах; технологическом, реализованном на базе открытых и совместимых между народных стандартов, ключевым из которых является язык метаданных ХМЬ, а также технологий веб-сервисов, которые обеспечивают единые пра вила передачи данных и информационную безопасность среды. Необходимость эффективного статистического мониторинга экономиче ских, технологических и социальных процессов, включая и систему образова ния, в высокотехнологичных отраслях мировой экономики подчеркивается в опубликованных за последние годы стратегических документах международ ных организаций ООН http://unstats.un.org/unsd/default.htm , OECD www.oecd.org , ISO www.iso.org . ГЕС www.itu.intflTU-D/ict/ .
Построение онтологии области профессиональной деятельности
Объективные причины такого положения дел вполне объяснимы: по мере совершенствования инфраструктуры сферы ИКТ с 60-ых годов прошлого века вузы и техникумы стремились диверсифицировать содержание учебных планов, структуры факультетов и системы последипломного образования. Одновременно в составе ряда направлений профессионального образования оформились специальности, в содержании которых присутствовали значительные по объему учебные дисциплины и циклы дисциплин, относящихся к ИКТ. В такой ситуации становится практически невозможной (либо становится формальной) координация методических и научно-исследовательских разработок по направлениям ИКТ-образования. Положение дел усугубляется тем, что в сфере ИКТ получают развитие конвергенции (взаимопроникновения) отдельных проблемных полей и видов экономической деятельности.
Возникла насущная потребность в.разработке единого методологического подхода к определению направлений подготовки специалистов, содержания образования, и распределению элементов (модулей, дидактических единиц, практикумов и т.п.) этого содержания между уровнями образования. Такая методология должна также учитывать результаты мониторинга рынка труда и динамики макроэкономических изменений;в сфере ИКТ. К числу последних нужно отнести исчезновение старых и появление новых видов.экономической деятельности, связанных с применением ИКТ,, а также формирование регламентов и протоколов взаимодействия компаний, организаций и граждан в условиях становления информационного общества.
Среди действующих ФГОС в сфере ИКТ-образования присутствуют направления, дублирующие друг друга, чрезмерно узкие в современных условиях и устаревшие. В процессе устранения этих недостатков необходимо также учесть возможность трансформации ряда направлений ВИО в направления СПО.
В исследовании, проведенном экспертами ЕС [17], предпринят анализ путей модернизации ИКТ-образования и сформулированы проблемы, требующие решения в процессе совершенствования как образовательной статистики, так и статистики рынка труда.
В этом документе констатируется завершение формирования трех существенно различающихся- по численности категорий ИКТ-специалистов,, спектр профессиональных компетентностей которых охватывает весь жизненный цикл товаров и услуг в сфере ИКТ и ИС различного назначения:
ИКТ-профессионалы, чьи ключевые компетенции охватывают процессы анализа потребностей субъектов экономики и сферы государственного управления в товарах и услугах, предлагаемых ИКТ-индустрией, проведения НИОКР в сфере ИКТ, производства средств ИКТ, оказания консалтинговых и маркетинговых услуг, формирования каналов продаж, средств ИКТ и ИС; а также интеграции, развертывания и эксплуатации ИС;
Пользователи средств ИКТ, ключевые компетенции охватывают навыки работы с программами-приложениями и аппаратными средствами автоматизированных рабочих мест в составе прикладных (по сегментам экономики) информационных систем (ПрИС), базовые умения, необходимые для работы с прикладными информационными ресурсами и сервисами в компьютерных сетях, а также базовые умения, необходимые для участия в деятельности профессиональных коллективов и сообществ;
Субъекты предпринимательской деятельности, использующие средства ИКТ, чьи ключевые компетенции охватывают навыки полноценного исполь зования инструментов и информационных ресурсов как ПрИС, так. и КИС с опорой на информационные ресурсы и сервисы сети Интернет для иннова ционной деятельности и развития сферы среднего и малого бизнеса.
Такая начальная декомпозиция совокупности квалификационных характеристик, и требований к уровню подготовки выпускников системы среднего и высшего профессионального образования для сферы производства (рынок предложения) и сферы потребления (рынок спроса) должна быть дополнена последующими уровнями декомпозиции (в пределе — до отдельных дидактических единиц, комплектов тестов и модулей проектной деятельности). Предлагаемая методика оценки качества ИКТ-образования в стране и разработки мер по его совершенствованию опирается на прогнозы развития ИКТ-индустрии как быстро растущего межотраслевого комплекса со сложной системой интеграционных связей между рынком предложения и рынком спроса. Необходимую устойчивость процессу развития содержания ИКТ-образования придает тот факт, что именно в этой области профессиональной деятельности успешно развиваются процессы стандартизации.
Одним из возможных подходов к декомпозиции содержания образования, квалификационных характеристик и требований к уровню подготовки выпускников системы среднего и высшего профессионального образования в сфере ИКТ опирается при разработке учебных планов на методологию, совокупность стандартов и базовые технологии управления, процессами жизненного цикла CALS [18]. В качестве объектов профессиональной деятельности, вокруг которых «выстраивается» профессиональная деятельность специалистов в сфере ИКТ, могут рассматриваться объекты-кластеры, характерные для- сферы- ИКТ. Выделение таких кластеров может быть проведено как с использованием априорных сведений о содержании образования и структуре рынка труда, так и с применением лингвистических методов (использование онтологии предметных областей).
С учетом содержания ФГОС для, действующей на июнь 2009 года номенклатуры направлений (специальностей) ИКТ-образования и с использованием представления- о структуре жизненного цикла товаров и услуг в сфере ИКТ далее представлены результаты анализа уровня покрытия потребностей рынка труда [2]. Номенклатура действующих направлений специальностей, содержание которых либо, покрывает (1), либо не покрывает (0) потребности рынка труда применительно к одному из пяти этапов жизненного цикла товаров и услуг на рынке ИКТ представлена в строках таблиц 1.2 — 1.6. Обозначения: МЭ — изделия микроэлектронной техники, АО - аппаратное обеспечение, ПО — программное обеспечение, КС - коммуникационные системы, СА - автоматизиро 36
ванные системы управления, КО - контент-системы, ИС - прикладные информационные системы, КИС - корпоративные информационные системы. Пять этапов жизненного цикла товаров и услуг на рынке ИКТ: 1) Анализ потребностей (НИОКР, маркетинг), 2) Проектирование и производство товаров и услуг ИКТ-индустрии, 3) Продвижение и продажи средств ИКТ и ИС -КИС, 4) Сопровождение и обслуживание ИС-КИС, 5) Обеспечение безопасности ИС-КИС.
Индексом покрытия для того или иного сегмента рынка ИКТ является сумма единиц в соответствующем столбце каждой таблицы. Для каждой из таблиц 1.2 — 1.6 индикатором уровня покрытия является частное от деления числа единиц в каждом из столбцов на общее число специальностей в таблице. Итоговые значения уровней покрытия представлены в таблице 1.71 (этапы ЖЦ 2 и 3 объединены).
Оценка качества структуры и содержания среднего и высшего профессионального ИКТ-образования
В 1.6 были сформулированы методологические принципы разработки образовательных стандартов профессионального образования для сферы ИКТ.
Целесообразно рассматривать процесс разработки образовательных стандартов- профессионального образования как часть более широкого процесса разработки структуры и содержания среднего и высшего профессионального образования для сферы ИКТ, который представляет собой итерационный процесс и осуществляется в три стадии [2, 84]:
1) стадия формирования номенклатуры направлений (специальностей) среднего и высшего профессионального образования для сферы ИКТ;
2) стадия разработки стандартов направлений (специальностей) среднего и высшего профессионального образования для сферы ИКТ;
3) стадии количественной оценки качества структуры и содержания-среднего и высшего профессионального образования для сферы ИКТ.
Как видно, стадия 2 есть процесс, представленный на рис. 1.7 Блок-схема процесса формирования структуры и содержания среднего и высшего профессионального образования для сферы ИКТ показана на рисунке 2.1.
Формализованная методика формирования номенклатуры направлений (специальностей) среднего и высшего профессионального образования для сферы ИКТ используется в двух вариантах.
1) Для формирования базовой (первичной) номенклатуры направлений (специальностей) среднего и высшего профессионального образования (блок 1). В этом случае использование методики осуществляется на основе структурированного описания области профессиональной дея 76 тельности и проводимого экспертами анализа значимости объектов профессиональной деятельности и этапов их жизненного цикла, целе сообразности их агрегации при построении перечня образовательных программ.
2) Для корректировки номенклатуры направлений (специальностей) среднего и высшего профессионального образования (блок 5). В этом случае использование методики осуществляется на основе результатов оценки качества структуры и содержания среднего и высшего профессионального образования. На основе номенклатуры направлений (специальностей) среднего и высшего профессионального образования для сферы ИКТ, сформированной на выходе блока 1 или блока 5, осуществляется формирование стандартов направлений (специальностей) в соответствии с разработанной номенклатурой направлений (специальностей) среднего и высшего профессионального образования (блок 2)
Разработанные стандарты направлений (специальностей), сформированные на выходе блока 2, подвергаются оценке качества структуры и содержания среднего и высшего профессионального образования для сферы ИКТ (блок 3).
Анализ удовлетворительности результатов оценки осуществляется в блоке 4.
В случае удовлетворительности результатов оценки процесса формирования структуры и содержания среднего и высшего профессионального образования завершен.
В случае неудовлетворительности результатов, оценки осуществляется переход на новую (или первую) итерацию корректировки номенклатуры направлений (специальностей) среднего и высшего профессионального-образования (блок 5) и на новую итерацию формирования стандартов направлений (специальностей) в соответствии с разработанной номенклатурой! направлений (специальностей) среднего и высшего профессионального образования (блок 2).
Стадия 1. Формирование базовой (первичной) номенклатуры направлений (специальностей) среднего и высшего профессионального образования (методика формирования номенклатуры направлений (специальностей) среднего и высшего профессионального образования)
Стадия 2. Формирование стандартов направлений (специальностей) в соответствии с разработанной номенклатурой направлений (специальностей) среднего и высшего профессионального образования (методика формирования стандартов направлений (специальностей) среднего и высшего профессионального образования)
Оценка качества структуры и содержания среднего и высшего профессионального образования (методика количественной оценки качества структуры и содержания среднего и высшего профессионального образования)
Корректировка номенклатуры направлений (специальностей) среднего и высшего профессионального образования (методика формирования номенклатуры направлений (специальностей) среднего и высшего профессионального образования)
Блок-схема процесса формирования структуры и содержания профессионального образования 78
Перейдем далее к формализации процесса разработки образовательных стандартов профессионального образования для сферы ИКТ, который согласно рис. 1.7 разбивается на стадии разработки модели области профессиональной деятельности, модели специалиста и модели содержания его подготовки.
Разработка модели области профессиональной деятельности Модель области профессиональной деятельности S определим следующим образом: M матрица коэффициентов актуальности элементов профессиональной деятельности (сочетаний "класс ОПД"-"этап жизненного цикла"); коэффициент матрицы равен 1, если для/ -го класса ОПД актуальна подготовка специалистов поу -му этапу жизненного цикла, О-в противном случае:
Общая характеристика проблемы Построение онтологии области профессиональной деятельности состоит в определении классов ОПД, относительно которых «выстраиваются» профессиональная деятельность специалистов и их профессиональные компетенции. В качестве ОПД могут рассматриваться физические и абстрактные объекты, системы, процессы или явления, на которые направлено воздействие специалиста.
Формирование множества ОПД для определённой области профессиональной деятельности и их классификация представляют собой слабо формализуемую и трудоёмкую задачу. Это в первую очередь сказывается на формировании содержания образования в высокотехнологичных, динамично развивающихся отраслях, для которых характерны частое появление новых объектов и связанных с ними понятий, существование большого числа синонимичных понятий, быстрое устаревание некоторых типов объектов, изменения в описании и интерпретации отдельных понятий. Особенно это проявляется на комплексных объектах, которые являются сложной агрегацией или классом множества простых объектов и определяются обобщающими понятиями. Важно отметить, что именно классы ОПД целесообразно использовать в качестве категории «объекты профессиональной деятельности» в образовательных стандартах профессионального образования.
Сегодня одним из общепризнанных способов описания предметной области служит онтологическое моделирование [91, 95, 97, 102, 104, 109]. В. общем случае онтологическая модель, или онтология, задаётся тремя.конечными под множествами: концептов, связей и функций интерпретации. На практике наблюдается тенденция к использованию упрощённых онтологических моделей, в которых множество ОПД представлено множеством (словарём) терминов, или понятий, имеющим определённую структуру. Структура может задаваться, например, графом, вершины которого соответствуют понятиям, а дуги — связям между ними. Если этот граф иерархический, вершины более высокого уровня могут интерпретироваться как более сложные (обобщающие) понятия, или классы более простых, «исходных» для этого уровня ОПД (рис. 2.2).
Именно классы ОПД являются основой для формирования набора компетенций специалиста и затем уже образовательных стандартов.
Онтология ОПД является динамичной структурой, в которой могут появляться новые объекты и выбывать прежние, изменяться структура связей между ними, а соответственно и состав обобщающих.и исходных понятий. Изменения онтологической модели области профессиональной деятельности должно вести за собой и изменение содержания профессионального образования.
Уточнение профессиональной интерпретации этапов жизненного цикла
Вся, информация, касающаяся взаимоотношений экспертов, представляется, в виде п матриц,отношений, каждая из которых отражает отношение у-го эксперта к остальным. Здесь к2 - число вопросов анкеты, b/s- ответ у -го эксперта на s-й вопрос анкеты относительно i-го эксперта. Каждая из этих матриц, обрабатывается, независимо, всилу чего опишем процедуру обработки матрицы В:, соответствующейу -му эксперту.
Введем в рассмотрение к2 -мерное пространство Х2,- , характеризующее отношение у -го эксперта к остальным. Тогда каждаястрока х/ = p-jx,...,bJik j матрицы В:, соответствующая- г-му эксперту, может быть представлена і в виде точки в этом пространстве. Если j-и эксперт приблизительно одинаково отно-ситсяк некоторым двум экспертам, то соответствующие этим экспертам точки-должны быть достаточно близки друг другу. Для- выявления структуры взаиморасположения-точек также используется?алгоритм автоматической.классификации. С помощью этого! алгоритма производится, разбиение1 точек на d групп Dx,.„,Dd. Поскольку в данном случае необходимо разделить всех экспертов на: "конфликтующих" и "неконфликтующих", то число групп г выбирается небольшим - обычно от 2 до-4. Заметим, что величина b/s, оценивающая "неконфликтность" экспертов, положительна, а оценивающая "конфликтность"-отрицательна.
Затем полученные группы упорядочиваются, по- степеню "неконфликтности" су-м экспертом. После того-как проведено упорядочение групп, производится их ранжировка по степени неконфликтности. Обычно для этой цели используют некоторую непрерывную шкалу неконфликтности, и каждой группе D] присваивается, определенное значение показателя неконфликтности! в этой шкале.
При решении прикладных задач часто используется другой, более простой способ, когда все группы делятся- на две части - конфликтные и неконфликтные, для чего вводится порог неконфликтности а. Тогда если показатель неконфликтности для некоторой группы больше я, то группа считается неконфликтной и ей присваивается значение 1, в противном случае она считается конфликтной и ей присваивается значение 0.
Описанная процедура обработки матрицы В: выполняется для всех у—1,...,w. Информация, полученная в результате такой обработки, сводится в матрицу отношений V = Vy , каждый элемент которой v« равен значению показателя неконфликтности 7-го эксперта по отношению к /-му (отметим, что матрица V, как правило, несимметрична), причем v« равно либо
Затем производится обработка матрицы V с целью выделения групп наиболее неконфликтующих экспертов. Для этой цели бинарная» матрица V рассматривается как матрица смежности некоторого ориентированного графа (орграфа) с п вершинами, каждая из которых соответствует определенному эксперту. Наличие дуги из і-й вершины ву-ю (т.е. в случае v{/=l) свидетельствует о том, что і-й эксперт неконфликтен с 7-м экспертом ( отсюда, вообще говоря, не следует, чтоу -й эксперт неконфликтен с г -м, т.к. матрица V может быть и несимметрична). Полученный орграф преобразуется в простой граф Г с п вершинами по следующему правилу: і-ю и у-я- вершины соединяются дугой в том и только в том случае, когда v;y = v 7 = 1.
Другими словами, вершины графа Г, соединенные дугой, соответствуют взаимно неконфликтным-экспертам. Тогда группе экспертов, каждая пара из которой взаимно неконфликтна, будет соответствовать некоторый полный подграф графа. F. Таким образом- задача1, нахождения искомого разбиения Vlr..,Vr сводится к выделению полных подграфов графа F (их число обозначено через г2). Если матрица VHQ является бинарной (когда используется не бинарная, а непрерывная шкала неконфликтности), то для получения разбиения Vlr..,Vr используются алгоритмы диагонализации.матрицы связи [124].
Необходимость этого этапа связана с тем, что оценка компетентности существенно зависит от состава группы, её дающей. Поэтому компетентность каждого эксперта- должна оцениваться с точки зрения только тех экспертов, которые будут с ним работать в одной комиссии («условная компетентность»).
Исходной информацией для этого этапа являются специальные анкеты, которые заполняет сам эксперт. В анкетах оценки проставляются для всех экспертов, однако, в итоге будут использованы» оценки, только для тех экспертов, которые войдут в ту же самую экспертную комиссию.
В первой анкете каждый эксперт дает оценку компетентности- остальных экспертов по различным разделам (направлениям), имеющим отношение к предметной области экспертизы. Вторая анкета содержит вопросы по ключевым направлениям (проблемам) предметной области экспертизы. Ответы на нее позволяют «объективно» оценить профессионализм и кругозор эксперта. Формирование вопросов этой анкеты представляет собой самостоятельную задачу, которая тоже решается методами экспертизы. Информация, получаемая с помощью этой анкеты, используется» для коррекции. ответов экспертов жг первой анкете, уточнения окончательных результатов ее обработки, получения абсолютных (реперных) значений на шкале условной компетентности.
