CC BY
63
УДК 378
А. С. Захаров
ФОРМАЛИЗАЦИЯ ИСТОРИКО-ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ НА ОСНОВЕ МЕТОДОЛОГИИ SADT
В статье даётся описание системы, позволяющей проводить лабораторные и практические занятия, в основу которых положена методология структурного анализа и проектирования SADT. Данная система позволяет использовать международные стандарты проектирования и структурного анализа, чётко и прозрачно показывая описанные модели. Лабораторные и практические занятия, проведённые на основе предлагаемой системы, должны дать намного более широкое представление и понятие о историко-педагогических процессах на продуктивном и проектном уровне обучения.
Ключевые слова: система, процесс, моделирование, педагогика, методология, анализ, проектирование.
Введение
В современном мире отмечается растущая тенденция к переходу педагогики в новое качество — от описательности к моделированию. В современных условиях педагогика испытывает потребность в объединении всех знаний о человеке (от истории до современности) и его специальном развитии.
При изучении историко-педагогических процессов на практических и лабораторных занятиях трудно найти формализацию, дающую возможность выполнить работы на проектном и творческом уровне, что важно для обучения в магистратуре [2].
Для изучения таких дисциплин необходимо использовать продуктивный метод, построение историко-педагогических моделей. Для решения задач моделирования сложных систем, к которым относятся историко-педагогические процессы, существуют хорошо обкатанные методологии и стандарты. К таким стандартам относятся стандарты семейства IDEF методологии структурного анализа и проектирования (SADT) [4]. С их помощью можно эффективно отображать и анализировать модели деятельности широкого спектра сложных систем в различных разрезах. При этом широта и глубина обследования процессов в системе определяется самим разработчиком, что позволяет не перегружать создаваемую модель излишними данными.
1. Стандарт IDEF0
Теория моделирования систем относит подобные слабоформализуемые сложные системы к комбинированным (А-схемам), моделирование которых основано на формальном описании объекта моделирования — агрегативной системы, которая разбивается на конечное число подсистем, сохраняя при этом связи, обеспечивающие их взаимодействие [5].
Стандарт IDEF0 содержит набор процедур, позволяющих разрабатывать и согласовывать модель большой группой людей, принадлежащих к разным областям деятельности моделируемой системы [3].
В качестве её практической реализации в стандартах IDEF имеется апробированный для стандарта IDEF0 аппаратно-программный комплекс BPWin ^Шшюп
Process Modeler), а также аппаратно-программный комплекс отечественного производителя Business Studio [7]. Ведущие специалисты в области консалтингового подхода в современной мировой и российской науке и практике остановили свои теоретические и практические применения этого стандарта на проектировании экономических систем, метод SADT является универсальной методологией и может служить основой для моделирования педагогических систем, способствуя формализации историко-педагогических исследований.
2. Формализация объекта и предмета исследования
Любое моделирование предполагает использование абстрагирования и идеализации (особенно это относится к моделированию сложных систем, поведение которых зависит от большого числа взаимосвязанных факторов различной природы), поэтому важно правильно выбрать подход к моделированию. Обобщённый подход к моделированию в современных условиях связан с развитием системных исследований и их объединением с методологией моделей, в результате которого сформировалась особая сфера модельного познания — системный подход моделирования. Теоретически эта область знания опирается на общеметодологические и универсальные установки, которые разрабатывались в исследованиях М. Вартофского.
Важным для системного подхода является определение структуры системы — совокупности связей между элементами системы, отражающих их взаимодействие. Структура системы может изучаться извне с точки зрения состава отдельных подсистем и отношений между ними, а также изнутри, когда анализируются отдельные свойства, позволяющие системе достигать заданной цели, т. е. когда изучаются функции системы.
Для формализации задачи исследования и выбора методологии моделирования и проектирования педагогической системы нужно получить ответ на ряд основополагающих вопросов:
Какие входы и выходы имеет система?
Что есть непосредственно система, а что есть среда?
Какие управления, ресурсы и механизмы заставляют функционировать эту систему?
Рассмотренные подходы и определения педагогической системы и образовательных сред хотя и отвечают на ряд поставленных вопросов, но ставят ряд вопросов, подлежащих уточнению и более чёткому определению.
Модель, представленная на рис. 1, показывает образовательную систему как подсистему социальной системы. Для дальнейшего моделирования и проектирования необходимо показать место, существенные системные связи и взаимодействие с образовательной средой, а также возможности их наглядного представления для дальнейшей формализации.
Чаще всего процессы проектирования и моделирования связывают с необходимостью изучения педагогических процессов, их совершенствования и модернизации; апробирования тех или иных новых подходов в образовании; активизации инновационных процессов, обеспечивающих развитие системы образования, её институтов и т. д.
Необходимо определить общие, характерные для любой существующей педагогической системы, и частные категории, характеризующие только конкретную систему, тогда можно будет сделать вывод о том, что из них присуще системе вообще, а что характеризует среду образовательной системы.
В исходное множество категорий педагогической системы входят следующие составляющие:
• входы и выходы системы — обучающиеся;
• подсистемы и их функциональные связи, реализующие требования;
• контролирующие документы;
• учебная база;
• учебные ресурсы;
• педагоги;
• управляющие образовательным учреждением;
• запросы и требования общества.
Каждая из этих составляющих должна найти своё место или в самой системе или как воздействие среды.
3. Апробация
Проведена апробация модели двухуровневой системы высшего образования.
На представленной контекстной диаграмме (рис. 2), IDEF-модель двухуровневой системы высшего образования реализована с помощью нотации IDEF0 и рассматривается как произвольное подмножество образовательного процесса в целом. В качестве исходных данных для рассматриваемой контекстной модели выбраны параметры, представленные на рис. 2.
Абитуриент
Принципы боло некого процесса
ЗмОНОйЯ РФ
Ус тм
I
ГОС
Двухуровневая система высшего образования
Магистр
ЛПС УЛБ
МТ
Рис. 2. Контекстная диаграмма
После описания системы в целом проводится разбиение её на крупные фрагменты. Этот процесс называется функциональной декомпозицией, а диаграммы, которые описывают каждый фрагмент и взаимодействие фрагментов, называются диаграммами декомпозиций (рис. 3). В нашем случае имеются 2 диаграммы декомпозиции [6]:
• подготовка бакалавров;
• подготовка магистров.
Ллиниплы Болшс* ого Пронессл
Абитуривнть
Р+,-
ГОС
Подготовка бакалавров (540203 ИНФОРМАТИКА)
^ поступающие в
Ц магистратуру
Уели«
ушзелсингетш
Подготовил магистров (НАПРАВЛЕНИЕ 5402001
Бакалавры
Магистры
АО
Двухуровневая система высшего образования
Рис. 3. Диаграмма декомпозиции 1-го уровня 96
Далее представлена модель педагогической системы древней Индии:
1) Вначале мы рассматриваем модель в целом, определяя входящие данные, контролирующие аспекты и выходные данные (рис. 4). В нашем случае — это «Учение детей», управляющие аспекты: правила, верования, наставник, члены общества.
2) Далее рассматриваем процесс более детально, определяем из чего он состоит, определяем связи между элементами системы, входные и выходные данные, управляющие элементы (рис. 5). В нашем случае процесс учения детей содержит в себе три вида учения: Брахманы, Кшатрии и Вайшья.
3) Далее аналогично рассматриваем каждый отдельно взятый элемент системы и произведём действия, описанные в пункте 2 (рисунки 6-8). Теперь чётко ясно, что Вайшья никогда не будет изучать военное искусство.
|чоти и м ? п у:
су о*
1
_1_
Ирлеипл о&щестпд
Взрослы»
Учение детей
Члены оЫцосшл
Наетаени
А-0
ппг
Учение детей
К^СНН
Рис. 4. Контекстная диаграмма
| чОЛЕД 1 % 7 * *
{Р^ЯиСЖПОН | |
АЛ
Учение детей
Рис. 5. Декомпозиция 1-го уровня
1 3 3 < 9 е Г 1 3 II)
РЙ^капон
дети
Лравс/да общества
верования
Обучение навыкам чтения
о-вил
Нв< ЗЯ сш 'пень общения Г
Обучение навыкам письма
; яия
Настя вник С ;
Обучение в йоке учителя практической деятельности
оиич
подготовка * обряду
Члены ОбиДОТи
А1
Учение Брахманов
H3TES: 1 2S4 ! 6 Fti И
| риаилАлоы_|_
¡¿Д
Правила общества
Обучение навыкам письма и чтения
Дети
I
Верования
Обучение кавыкам сельского доэяисгеа и ремесел
Наставник
J [
Обучение в доме наставника практике
flfilia_ 3 S
■ ч^. ■■■ ■ ■ ■ ■ .. ■
:
1
I Подготовка к
L
Члены общества
A3
Учен не Вейшья
Рис. 7. Декомпозиция 2-го уровня (2)
NOTTS 12J»S6TS»10
PUBLICATION
Правила общества
Дети
Обуч
чтения и гтисьиа
верования
Но соя
ступень
обучения
Обучение в доме наставнииэ
подготовка к обряду
Обучение навыкам военного искусства
члены общества
LJ
Наставник
А2
Учение Кшатриев
К каждому отдельному блоку можно дать комментарии, в которых можно дать определения и описания. Так, к примеру, для блока «Обряд посвящения «Упа-наяна», можно во вкладке Definition в пункте Definition дать определение, а в пункте Note описание данного обряда (рис. 9).
Рассматривая эту модель, можно легко понять, что она является чистой и прозрачной структурой, тем самым мы получаем среду, где можно проводить лабораторные работы и практические занятия.
4. Заключение
Подобная система позволит проводить лабораторные и практические занятия на продуктивном и проектном уровнях обучения, используя международные стандарты проектирования и структурного анализа, расширяя и углубляя описанные модели.
Литература
1. Гаврилов Н. В., Горшенин А. Ю., Ефанов В. В., Кихтенко А. В. Электронный учебно-методический комплекс по дисциплине «Основы математического моделирования». Свидетельство об отраслевой регистрации разработки № 10528 от 29.04.2008 г., зарегистрировано в «Национальном информационном фонде 06.05.2008 г. № государственной регистрации 50200800974.
2. Горшенин А. Ю. Аспекты инновационной деятельности магистратуры // Право и образование. 2013. № 4. С. 89-95.
3. Горшенин А. Ю., Ефанов В. В. Формализация планирования научных исследований на базе стандартов IDEF // Совет ректоров. 2008. № 5. С.95-100.
4. Горшенин А. Ю. Инновационно-ориентированная образовательная среда: моделирование, структурный анализ и проектирование. LAMBERT Academic Publishing, 2011. 222 с.
5. Советов Б. Я., Яковлев С. А. Моделирование систем. М.: Высшая школа, 2009. 343 с.
6. Горшенин А. Ю. Возможности формализации моделей образовательных систем с помощью методологии SADT// Математика и математическое моделирование: Труды научно-практической конференции (13-14 октября 2011 года, Мордовский государственный педагогический институт имени М. Е. Евсевьева). Саранск, 2011. 371 с. С. 63-67.
7. Business Studio — система бизнес-моделирования. [Электронный ресурс]: URL: http://www.businessstudio.ru/description/ (Дата обращения 22.10.2013)
A. Zakharov
FORMALISATION OF HISTORICAL AND PEDAGOGICAL INVESTIGATIONS BASED ON THE SADT METHOD
The article describes a system of laboratory and practice classes based on the SADT method structural of analysis and design. The system allows us to use international standards for design and structural analysis, displaying the described models clearly and transparently. Laboratory and practice classes conducted on the basis of this system provide a much broader view of historical and pedagogical processes on the project and productive learning levels.
Key words: system, process modeling, pedagogy, methodology, analysis, design.
