Содержание к диссертации
Введение
Глава I Теоретические аспекты формирования профессиональной компетентности будущих специалистов по технической защите информации в интегрированной информационной среде военного вуза 19
1.1 Проблема формирования профессиональной компетентности в психолого-педагогической литературе 19
1.2 Сущность и структура профессиональной компетентности будущих специалистов по технической защите информации 33
1.3 Характеристика ведущих технологий формирования профессиональной компетентности будущих специалистов по технической защите информации 49
Выводы по первой главе 60
Глава II Организация процесса формирования профессиональной компетентности будущих специалистов по технической защите информации в интегрированной информационной среде военного вуза 63
2.1 Информационно-образовательная среда вуза в процессе формирования профессиональной компетентности будущих специалистов по технической защите информации 63
2.2 Модель формирования профессиональной компетентности будущих специалистов по технической защите информации в интегрированной информационной среде военного вуза 79
2.3 Структурное моделирование интегрированной информационной среды и автоматизированных обучающих систем для формирования профессиональной компетентности будущих специалистов по технической защите информации 102
2.4 Разработка макетов автоматизированных обучающих систем для формирования профессиональной компетентности будущих специалистов по технической защите информации 124
Выводы по второй главе 134
Глава III Опытно-экспериментальная работа по формированию профессиональной компетентности будущих специалистов по технической защите информации в интегрированной информационной среде военного вуза 137
3.1 Педагогические условия формирования профессиональной компетентности будущих специалистов по технической защите информации в интегрированной информационной среде военного вуза 137
3.2 Мониторинг формирования профессиональной компетентности будущих специалистов по технической защите информации в интегрированной информационной среде военного вуза 149
Выводы по третьей главе 183
Заключение 185
Список использованной литературы 191
- Сущность и структура профессиональной компетентности будущих специалистов по технической защите информации
- Модель формирования профессиональной компетентности будущих специалистов по технической защите информации в интегрированной информационной среде военного вуза
- Разработка макетов автоматизированных обучающих систем для формирования профессиональной компетентности будущих специалистов по технической защите информации
- Мониторинг формирования профессиональной компетентности будущих специалистов по технической защите информации в интегрированной информационной среде военного вуза
Сущность и структура профессиональной компетентности будущих специалистов по технической защите информации
Компетентностный подход введен на государственном уровне в связи с меняющейся в последнее десятилетие образовательной парадигмой, потребностью гармонизации «архитектуры европейской системы высшего образования» [90, c. 17]. Обратившись к истории внедрения данного подхода, можно сделать вывод, что существует три этапа становления образования, ориентированного на компетенции (competence-base ededucation – CBE) [93]. Первый этап (1960 – 1970 гг.) – появление в категорийном аппарате педагогической науки понятия «компетенция», формирование предпосылок разделения категорий компетенция/компетентность. В это время берет свое начало процесс исследования различных видов языковых компетенций, появляется понятие «коммуникативная компетентность».
Второй этап (1970 – 1990 гг.) – категории компетенция/компетентность применяются в теории и практике образовательной деятельности (при обучении языку, эффективному общению, профессионализму в руководстве, менеджменте). Начинают выделяться различные типы компетентности в зависимости от вида деятельности.
Третий этап (1990 г – н.в.) – связан с появлением научных исследований А.К. Марковой (1993 г., 1996 г.), в которых предметом рассмотрения становится профессиональная компетентность. С этого же времени в документах ЮНЕСКО появляется совокупность компетенций, которые требуется формировать в ходе учебного процесса.
В нашей стране в период 1970 – 1990 годов вводятся классификации компетенций, получившие признание педагогами-исследователями. Е.В. Бондаревская [46], А.А. Вербицкий [53], И.А. Зимняя [92], Э.П. Комарова [107], А.К. Маркова [128] и другие авторы используют категории компетентность/компетенция для того, чтобы в полной мере описать конечный результат образовательной деятельности (результат обучения) и свойства личности, характерные для нее или приобретенные в ходе данной деятельности.
Компетенции трактуются как общий язык для описания академических и профессиональных профилей и уровней высшего образования. Иногда чтобы описать результаты образования, используют язык компетенций [228].
В условиях нашей страны реализация компетентностного подхода может выступить дополнительным фактором поддержания единого образовательного, профессионально-квалификационного и культурно ценностного пространства [17]. Отметим, что современная педагогическая наука не содержит устоявшихся определений понятий «компетентность» и «компетенция», различные исследователи дают им свою трактовку. Возможно, это связано с неоднозначностью перевода на русский язык термина «competence» (он обозначает сразу оба понятия «компетентность» и компетенция»). Поэтому и существуют различные трактовки этих понятий, в том числе: 1) синонимичное рассмотрение и использование этих терминов; 2) обозначение ими разных понятий. Многие ученые разделяют эти понятия. Категория «компетентность» по сравнению с категорией «компетенция» содержательно более широкая. Компетентность – личностный опыт социально-профессиональной жизнедеятельности человека, который основывается на полученных знаниях; компетенции – «внутренние, потенциальные, сокрытые психологические новообразования: знания, представления, алгоритмы действий, систем ценностей и отношений, которые затем выявляются в компетентностях человека» [91, c. 35].
А.В. Хуторской под компетенцией понимает «социальное требование (норму) к образовательной подготовке ученика, необходимой для его качественной продуктивной деятельности в определенной сфере» [203, c. 8]. Компетентность, с его точки зрения, это «владение соответствующей компетенцией, совокупность личностных качеств, обусловленных опытом его деятельности в определенной социально- и личностно-значимой сфере» [203, c. 10].
А.И. Сурыгин, разделяя «компетенцию» и «компетентность», понимает под последней «способность личности к осуществлению какой-либо деятельности или действий», а компетенция, в его трактовке, – «содержание компетентности, т.е. умения, знания, опыт, которые будучи усвоены обучающимися, формируют их компетентность» [187, c. 112]. То есть «компетентность» рассматривается как уже сформировавшаяся совокупность качеств обучающегося.
В.И. Капинос [100] также рассматривает эти термины как два самостоятельных понятия: компетенцию – как понятие, характеризующее объект, методику, цель обучения и набор компонентов содержания, усвоение которых должно обеспечивать формирование указанной компетентности. Компетентность же характеризует субъект обучения, который усвоил необходимый набор компонентов содержания, овладел той или иной компетенцией.
Р.П. Мильруд [133] определяет компетентность как комплексный личностный ресурс, который позволяет эффективно осуществлять взаимодействие с окружающим миром и зависит, в свою очередь, от необходимой для этого совокупности компетенций.
В.И. Байденко [15] интерпретирует компетенции как способность делать что-то эффективно, с быстрой, гибкой и адаптивной реакцией на изменение обстоятельств и внешних условий. Компетентность для него – обладание группой компетенций, характеризующих способность к познанию, дающих возможность для успешной деятельности.
Модель формирования профессиональной компетентности будущих специалистов по технической защите информации в интегрированной информационной среде военного вуза
Данные тренажерные комплексы формируют навыки выявления технических каналов утечки информации по узкому классу задач и нередко в одном физическом поле, поэтому не способны выполнять дидактические функции обучения в полном объеме. Например, обучающий комплекс «Охотник» формирует навыки выявления специальных электронных устройств перехвата информации, которые передают информацию по радиоканалу; «Звезда» – выявления побочных электромагнитных излучений и наводок.
Таким образом, необходимо формирование общей концепции подготовки специалистов по технической защите информации и решение проблемы обеспечения инструментальными средствами обучения при подготовке будущих специалистов. Кроме того, необходимо учитывать влияние информатизации на все сферы жизни.
Информатизация современного общества – явление глубокое и неоднозначное. Его нельзя рассматривать просто как новый этап развития вычислительной техники, хотя во многих отношениях она решительным образом повлияла на изменение общественной инфраструктуры. Корни информатизации глубже – в традициях, стиле мышления нашего века [159].
По определению ЮНЕСКО, информатизация – это «развитие и широкомасштабное применение методов и средств сбора, хранения и распространения информации, обеспечивающей систематизацию имеющихся и формирование новых знаний, и их использование обществом для текущего управления и дальнейшего совершенствования, и развития» [157, c. 26].
Инфраструктура информатизации включает в себя [157]: системы коммуникаций, вычислительные машины и сети, программное обеспечение этих систем; систему подготовки кадров для эксплуатации аппаратурного, программного и информационного обеспечения; экономические и правовые механизмы, обеспечивающие и способствующие эффективному развитию процесса информатизации. Создание новой системы подготовки кадров – одна из составных частей информатизации, поэтому без информатизации системы образования информатизация общества в целом невозможна. Педагогическое сообщество в соответствии с вектором образования в современной России ориентировано на вариативность и альтернативность учебных заведений и образовательных систем, динамичность и гибкость процесса обучения в вузах. Его адаптивность к окружающим условиям, запросам населения, повсеместное внедрение в образовательную деятельность современных образовательных технологий оказывает влияние на характер приобретения, развития и распространения знаний. Выделим следующие основные направления информатизации системы образования [42]: 1. Информатизация процессов обучения в общем и профессиональном образовании. 2. Получение обучающимися необходимого, определенного государственными образовательными стандартами уровня знаний, умений и навыков в области общей и профессиональной «информационной культуры». 3. Создание информационной инфраструктуры сферы образования. 4. Информатизация процессов управления образованием. 5. Информатизация научных исследований и разработок, которые про-водятся в национальной системе образования. 6. Оснащение сферы образования современными информационно-вычислительными средствами и телекоммуникационной техникой. 7. Создание и развитие современной системы дистанционного образования. С повсеместным внедрением новых информационных технологий в процесс образовательной деятельности более правильно рассматривать не просто образовательную среду вуза, а информационно-образовательную среду (ИОС). Однако это понятие трактуется неоднозначно. Предварительно рассмотрим понятие «среды».
Использование термина «среда» в европейской культуре началось еще в эпоху Просвещения. Тогда под ним понимали различные условия существования человека, окружающие его (материальные, общественные и духовные). В данном его значении в то время рассматривали: макросреду – в качестве общественно-экономической системы в целом (производительные силы, совокупность производства и социальных институтов, религия и культура, сознание); микросреду – в качестве непосредственного социального окружения ребенка (семья, коллективы и группы разных уровней) [219]. С функциональной точки зрения, среда определяется как то, среди чего пребывает личность, посредством чего формируется ее образ жизни, что опосредует ее развитие и «усредняет» личность [171].
С одной стороны, личность развивается в определенной среде, которая оказывает на неё влияние, с другой стороны, человек, как активная творческая личность может перестроить и изменить среду. Число участников такого взаимодействия может быть разным: от одного и более.
Основой создания среды является взаимодействие. Поэтому мы считаем, что среда – это добровольное образование участников, объединенных для совместного решения задач и участия в совместной деятельности, способных реализовать свой потенциал, проявлять творческую активность во взаимодействии.
Образовательная среда не является материальным условием деятельности, как обычная среда. Она в общем виде определяется как психолого-педагогическая реальность, содержащая специально организованные условия для формирования личности, а также возможности для развития, включенные в социальное и пространственно-предметное окружение, и которую традиционно рассматривают как сферу социальной жизни, фактор образования, обеспечивающий педагогические условия равновесия опыта взаимодействия учащихся с внешним миром и внутренней средой их развития. В контексте процесса формирования профессиональной компетентности образовательная среда выступает как: а) субъективный опыт восприятия действительности; б) трансформация опыта и собственной идентичности в образовательной практике; в) существующее образовательное взаимодействие социального окружения. Многие ученые (В.И. Панов [147], В.И. Солободчиков [173], В.А. Ясвин [224]) под образовательной средой понимают систему, которая включает в себя такие структурные элементы, как комплекс применяемых образовательных технологий, управление учебно-воспитательным процессом, внеучебную работа, взаимодействие с внешними образовательными и социальными институтами. Среда становится образовательной тогда, «когда появляется личность, имеющая интенцию на образование». При этом среда может быть образовательной для одного объекта образовательной деятельности и совершенно нейтральной в этом смысле для другого. Человек имеет шанс формировать свою образовательную среду в границах определенного образовательного пространства, выбирая образовательные институты или занимаясь самообразованием.
Разработка макетов автоматизированных обучающих систем для формирования профессиональной компетентности будущих специалистов по технической защите информации
В соответствии с синергетическим подходом модель формирования профессиональной компетентности специалистов по технической защите информации в интегрированной информационной среде обладает такими характеристиками как открытость и самоорганизация. Открытость изучаемой системы подготовки специалистов по технической защите информации позволяет использовать в образовательном процессе разработанную интегрированную информационную среду, включающую в свой состав компьютерные средства обучения. Самоорганизация данной системы зависит от использования ее основных внутренних возможностей.
Кроме того, синергетические принципы используются нами в процессе моделирование архитектуры интегрированной информационной среды в ходе проектирования статического (диаграммы классов, объектов, компонентов, развертывания) и динамического (диаграммы прецедентов, взаимодействия, коопераций, состояний, деятельности) вида автоматизированных обучающих систем.
Контекстный подход (А.А. Вербицкий [54], В.Ф. Тенищева [193], О.А. Шевченко [214] и др.) в нашей работе реализуется для имитации будущей профессиональной деятельности специалистов по технической защите информации. Учебные занятия организуются и проводятся с применением интегрированной информационной среды. При этом обучающиеся изучают порядок работы средств и комплексов технической защиты информации, а также решают типовые задачи, которые возникают в процессе проведения мероприятий технической защиты информации.
С помощью форм, методов и средств активного обучения в профессиональном образовании можно решить ряд задач, которые проблемно достигаются методами традиционного обучения (формируются не только познавательные, но профессионально-направленные интересы, развивается практическое и теоретическое мышление обучающегося, способность давать целостное понятие о предстоящей профессиональной деятельности) [53]. Подразумевается, что при использовании методов контекстного обучения: обучающиеся оказываются в деятельностной позиции, поскольку учебные дисциплины представляются в форме будущей профессиональной деятельности с определенным сценарием ее развития; закрепление знаний обучающимися осуществляется в контексте решения ими профессиональных задач; используется познавательная активность обучающегося – от восприятия до принятия самостоятельно обоснованных решений; приобретается способность самостоятельно находить необходимую информацию, что обеспечивает преобразование этой информации в средство профессиональной деятельности; активность обучающихся может быть как индивидуальной, так и коллективной, что обеспечивает приобретение организаторских и управленческих качеств будущего специалиста, дает возможность каждому выполнять роль субъекта образовательной деятельности. Без применения стоящих на вооружении образцов вооружения и военной техники (средств и комплексов технической защиты информации) и автоматизированных тренажёров, имитирующих их работу, в процессе подготовки будущих военных специалистов по технической защите информации невозможно овладение ими требуемым комплексом профессиональных компетенций. Поэтому контекстный подход является определяющим при организации процесса подготовки специалистов данного профиля. Однако вузы, которые готовят специалистов по технической защите информации, недостаточно обеспечены инструментальными средствами выявления технических каналов утески информации и средствами обучения. В связи с этим имеются сложности с отработкой специальных нормативов, решением типовых задач, возникающих в процессе будущей профессиональной деятельности. Внедрение в образовательный процесс разработанной интегрированной информационной среды с модулями автоматизированных обучающих систем помогает решить эту проблему.
Данный подход также способствует личностному включению в учебный процесс, последовательному моделированию в нем содержания, форм и условий будущей профессиональной деятельности. Компетентностный подход (В.И. Байденко [19], Э.Ф. Зеер [86], И.А. Зимняя [93], Э.П. Комарова [107], Т. Хофман [230], А.В. Хуторской [202] и др.) раскрывает формируемую профессиональную компетентность будущих специалистов по технической защите информации не как комбинацию знаний и навыков, а через комплекс компетенций и качества личности, которые позволят решать профессиональные задачи. Данный подход подразумевает постепенно переориентировать доминирующую образовательную парадигму (получение знаний, формирование навыков) на создание предпосылок для овладения совокупностью компетенций означающих потенциал, способность выпускника к трудоустройству и профессиональной реализации в условиях взаимодействия в современном многофакторном социально-политическом, рыночно-экономическом, информационно насыщенном пространстве.
При реализации основных положений компетентностного подхода внимание сосредотачивается прежде всего на результате образовательного процесса, тем самым повышается конкурентоспособность будущих специалистов на рынке труда. В данном подходе основной упор делается не на параметрах, которые задаются в начале учебного процесса (процесс преподавания, содержание учебных дисциплин, количество учебных часов и др.), а на ожидаемые результаты на «выходе» (совокупность компетенций будущего специалиста). То есть, реализации стратегии модернизации высшего образования – ведение образовательной деятельности «от результата».
Мониторинг формирования профессиональной компетентности будущих специалистов по технической защите информации в интегрированной информационной среде военного вуза
Для обеспечения адаптивности, управляемости, гибкости и масштабируемости АОС для подготовки специалистов по ТЗИ координацию проектирования реализуем с помощью двухуровневого объектно ориентированного анализа и проектирования (ООАП). Двухуровневость процесса объектно-ориентированного проектирования (ООП) (рисунок 2.6) обусловлена сложностью предметной области АОС и, соответственно, необходимостью координации деятельности группы узкоспециализированных проектировщиков. Этап макропроектирования представляет собой этап общефункциональной ориентации. На данном этапе определяются цели и задачи АОС. На основе анализа предметной области, в интересах которой разрабатывается АОС, и требований к минимуму содержания обучения, строится модель содержания учебного материала. Учитывая характерные для модели содержания учебного материала информационные взаимозависимости, формируется модель усвоения учебного материала. На данном этапе разрабатывается системная оболочка АОС, управляющая процессом обучения на всем его протяжении, производится декомпозиция знаний предметной области, вносятся общесистемные элементы адаптивности, определяется траектория обучения и формируется общая дидактическая основа АОС.
На этапе макропроектирования разрабатывается общая интерфейсная часть АОС, спецификации которой необходимы для интеграции всего множества автоматизированных учебных курсов (АУК), тренажеров и учебных пакетов прикладных программ в единый отлаженный механизм, обладающий высокой адаптивностью, масштабируемостью и управляемостью.
Этап макропроектирования абстрагирован от конкретных реализаций механизмов обучения, что позволяет сосредоточиться на общих вопросах, связанных с согласованием учебных дисциплин в рамках учебного курса, определением траектории обучения и непрерывностью контроля за ходом процесса обучения. Этап микропроектирования находится на более низком уровне абстракции, и представляет собой этап частнофункциональной ориентации. Входными данными для проектирования на данном этапе являются результаты общефункциональной ориентации. На рассматриваемом этапе определяются конкретные реализации механизмов обучения. Специфицируются методики проектирования АУК, тренажеров и учебных пакетов прикладных программ. На данном этапе разработчик оперирует необходимыми ему интерфейсными параметрами и реализует в отдельности каждый узкоспециализированный компонент АОС. Выбор конкретных вариантов реализаций механизмов обучения определяется, с одной стороны, необходимым уровнем подготовки, а с другой – требованиям к унификации, эргономике и другим характеристикам, определяющим особенности программно-аппаратного облика АОС.
На данном этапе выделяются две составные части компонентов АОС: функциональная и исполнительная. Функциональная часть представляет собой базовую программно аппаратную основу АОС. Она обеспечивает функционирование элементов исполнительной части. Функциональная часть специфицирует аппаратные средства, операционные системы, особенности сетевой инфраструктуры, в случае ее использования, а также технологии, обеспечивающие функционирование данных программных и аппаратных элементов. Исполнительная часть непосредственно реализует механизмы автоматизированного обучения, конкретизирует и определяет особенности их программно-аппаратной реализации, являясь тем самым прикладной частью.
Этап микропроектирования позволяет перейти от проектирования АОС в целом, к частностям, связанным с выбором конкретных механизмов обучения и их программно-аппаратной реализацией. При этом возможно раздельное рассмотрение частных, узкоспециализированных вопросов, что позволяет привлекать для решения данных задач разных специалистов. В итоге это позволяет повысить качество проектируемой АОС, так как при разработке проекта используются спецификации интерфейсной части, разработанной на этапе макропроектирования, что способствует сохранению общей целостности.
Этапы макро- и микропроектирования в совокупности представляют модель реализации АОС. Они являются ориентирующими и, соответственно, предполагают наличие предмета ориентации. Предметом ориентации является модель объектно-ориентированного анализа (ООА) АОС.
Разработка модели ООА АОС является первым шагом в методике ООАП АОС. Данная модель, представленная на рисунке 2.7, является основой для последующего проектирования и, соответственно, не специфицирует содержание собственных элементов, а лишь отражает факт их наличия.