CC BY
363
Компетентностный подход при разработке учебных
планов
Шарнин Леонид Михайлович, профессор, д.т.н, заведующий кафедрой Автоматизированных систем обработки информации и управления (АСОИУ),
Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева -КАИ,
420111, г. Казань, ул. К. Маркса, 10 kai@kstu-kai.ru
Суздальцев Владимир Антонович, доцент кафедры АСОИУ,
Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева -КАИ,
420111, г. Казань, ул. К. Маркса, 10 svlant@mail.ru
Зарайский Сергей Александрович, к.т.н., доцент кафедры АСОИУ Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева -КАИ,
420111, г. Казань, ул. К. Маркса, 10 гітер!23 @rambler. т
Аннотация
В статье рассматривается реализация компетентностного подхода при формировании учебных планов направления подготовки бакалавров 230100 «Информатика и вычислительная техника».
Competency-based learning using problem-oriented approach is demonstrated to solve authentic practical tasks. The use of problem-oriented approach in open scientific educational environment enables identification of knowledge and skills necessary for the successful professional activity of the learner.
Ключевые слова
Профессиональные компетенции, электронное обучение, компьютерные технологии обучения, содержание обучения, электронные образовательные ресурсы, информационные системы.
Professional competence, computer technologies of education, designing, content of studies, E-learning resources, information systems.
Введение
Особенность нового поколения основных образовательных программ высшего профессионального образования (ООП) состоит в реализации идей компетентностного подхода, которому присущ перенос акцента на студента и результаты образования («подход, ориентированный на студента») [1-2].
В числе центральных задач в области проектирования компетентностно-ориентированных вузовских ООП находится обеспечение системной «увязки» требований к результатам ее освоения и содержания образования, обеспечивающего достижение этих требований.
В связи с этим возникает необходимость учитывать требуемую последовательность освоения компетенций при содержательно-логических связей учебных курсов, дисциплин, модулей, практик, входящих в ООП. Учебный план и рабочие программы дисциплин направления подготовки бакалавров 230100 «Информатика и вычислительная техника» должны быть ориентированы на освоение студентами компетенций, заявленных в стандарте [2], поэтому задача формирования учебных планов и рабочих программ на основе компетентностного подхода является актуальной и в настоящее время не нашла отражения в литературе. В статье предлагается методика формирования учебного плана на основе компетентностного подхода.
Уточнение базовых понятий
Компетенция в переводе с латинского сотрв(вп^а означает круг вопросов, в которых человек хорошо осведомлен, обладает познаниями и опытом. Компетентный в определенной области человек обладает соответствующими знаниями и способностями, позволяющими ему обоснованно судить об этой области и эффективно действовать в ней. Компетенция - включает совокупность взаимосвязанных качеств личности (знаний, умений, навыков, способов деятельности), задаваемых по отношению к определенному кругу предметов и процессов, и необходимых для качественной продуктивной деятельности по отношению к ним.
Под компетентностью понимают владение, обладание человеком соответствующей компетенцией, включающей его личностное отношение к ней и предмету деятельности.
Компетенции и результаты образования рассматриваются как основные установки в реализации федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования, как связующие компоненты «модели» выпускника. Компетентностная модель выпускника, с одной стороны, охватывает квалификацию, связывающую будущую его деятельность с предметами и объектами труда, с другой стороны, отражает междисциплинарные требования к результату учебного процесса.
Каждая компетенция определяется когнитивной, операционной, методической, информационной и аргументировочной составляющими.
Под когнитивной составляющей будем понимать совокупность знаний и пониманий, необходимых для выполнения профессиональных действий, т.е., студент помнит или распознает информацию/идеи/события в приблизительном порядке и форме, в которой они были заучены (знание) либо преобразует, интерпретирует информацию, ухватывает значение, определяет ключевые пункты (понимание).
Наличие операционной составляющей предполагает, что студентом освоены конкретные элементарные действия, используемые в профессиональной деятельности. Операционная составляющая предполагает, что студент может выполнять операции и в новых, незнакомых ситуациях, т.е. в открытой предметной области.
Методическая составляющая компетенции определяется освоением методов решения проблем профессиональной области, т.е. совокупностью приемов и операций познания и практической деятельности; способом достижения определенных результатов в познании и практике. Применение того или иного
метода определяется целью познавательной или практической деятельности, предметом изучения или действия и условиями, в которых осуществляется профессиональная деятельность.
Информационная составляющая компетенции предполагает формирование умений и навыков самостоятельно искать, анализировать и отбирать необходимую информацию, организовывать, преобразовывать, сохранять и передавать ее. Данная составляющая компетенции обеспечивает навыки деятельности по отношению к информации, содержащейся в учебных материалах, научно-технических публикациях и документах, а также в окружающем мире.
Аргументировочная составляющая компетенции определяется умением аргументировано, грамотно представлять (устно и/или письменно) информацию.
Уровни усвоения компетенций (таблица 1) определяется шестиуровневой иерархической структурой: знание, понимание, применение, анализ, синтез, оценка, предложенной Б. Блумом (таблица 2) [7].
Компетентностный подход определяет образовательные траектории, отраженные в учебных планах направлений подготовки специалистов и требования к целям и задачам изучения отдельных дисциплин.
При разработке образовательных траекторий учебного плана и формирования требования к целям и задачам изучения дисциплин необходимо учитывать перечень компетенций, примерный список и содержание дисциплин определенных федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования (ФГОС) третьего поколения [2].
Таблица 1.
Список уровней освоения компетенций__________________
Номер уровня освоения компетенции Название уровня освоения компетенции Уровни глубины знаний Глубина знаний Пояснение
1 Пороговый 1 Формирование знания Воспроизведение
Пороговый 2 Формирование понимания Объяснение
Пороговый 3 Способность применения Решение закрытых проблем
2 Продвинутый 4 Способность осуществлять анализ Решение открытых проблем
3 Высокий уровень 5 Способность осуществлять синтез Нахождение уникальных решений проблем
Высокий уровень 6 Способность оценивать Вынесение критических суждений
Таксономия Б. Блума
Таблица 2.
Уровень сложности Определение Возможные доказательства Примеры заданий
Знание Студент помнит или распознает информацию/идеи/событ ия в приблизительном порядке и форме, в которой они были заучены Повторение или распознавание информации составить список, выделить, рассказать, показать, назвать Студент приводит цитаты из текста, воспроизводит нужные схемы, ссылается на авторов, прикладывает соответствующую документацию, пишет перечень. Составить список, выделить, рассказать, показать, назвать
Понимание Студент преобразует, интерпретирует информацию, ухватывает значение, определяет ключевые пункты Схватывание (понимание) смысла информационных материалов описать, объяснить, определить признаки, сформулировать по-другому. Студент резюмирует события, составляет конспект (реферат) текста, пересказывает, объясняет. Описать, объяснить, определить признаки, сформулировать по-другому
Применени е Студент выбирает, передает и использует идеи в новых, незнакомых ситуациях или с новым подходом Применение в сходной ситуации применить, проиллюстрировать, решить Студент использует идеи модуля для объяснения событий, оценки влияния действия или толкования причин событий Применить, проиллюстрировать, решить
Анализ Студент разбивает материал на составные части, связывает предположения, факты и события со структурой Определение элементов и структуры проанализировать, проверить, провести эксперимент, организовать, сравнить, выявить различия. Студент применяет идеи курса для структурирования Проанализировать, проверить, провести эксперимент, организовать, сравнить, выявить различия
Таблица 3.
Требования к результатам освоения основныхобразовательных программ
по ООП
Код профессиональной компетенции Требования к результатам освоения основных образовательных программ бакалавриата
ПК-1 Разрабатывать бизнес-планы и технические задания на оснащение отделов, лабораторий, офисов компьютерным и сетевым оборудованием
ПК-2 Осваивать методики использования программных средств для решения практических задач
ПК-3 Разрабатывать интерфейсы "человек - электронновычислительная машина"
ПК-4 Разрабатывать модели компонентов информационных систем, включая модели баз данных
ПК-5 Разрабатывать компоненты программных комплексов и баз данных, использовать современные инструментальные средства и технологии программирования
ПК-6 Обосновывать принимаемые проектные решения, осуществлять постановку и выполнять эксперименты по проверке их корректности и эффективности
ПК-7 Готовить презентации, научно-технические отчеты по результатам выполненной работы, оформлять результаты исследований в виде статей и докладов на научно -технических конференциях
ПК-8 Готовить конспекты и проводить занятия по обучению сотрудников применению программно-методических комплексов, используемых на предприятии
ПК-9 Участвовать в настройке и наладке программно-аппаратных комплексов
ПК-10 Сопрягать аппаратные и программные средства в составе информационных и автоматизированных систем
ПК-11 Инсталлировать программное и аппаратное обеспечение для информационных и автоматизированных систем
Методика разработки учебного плана на основе компетентностного подхода
Компетентностный подход был использован при разработке учебного плана подготовки бакалавров направления 230100.62 «Информатика и вычислительная техника» (профиль «Автоматизированные системы обработки информации и управления»), в соответствии с [2] и для построения образовательных траекторий, приводящих к заданному уровню освоения компетенций. Требования к результатам освоения основных образовательных программ приведены в таблице 3 [2].
Образовательные траектории учебного плана формировались поэтапно.
На первом этапе производится уточнение формулировок компетенций, приведенных в ФГОС, с целью повышения однозначности интерпретации и конкретизации в соответствии с профилем подготовки и видом профессиональной деятельности, определяются требования к уровню освоения компетенций с учетом уровня подготовки (бакалавр, магистр). Профессиональная компетенция ПК-4, например, формулируется, как способность разрабатывать модели компонентов информационных систем, включая модели баз данных. Компетенцию можно сформулировать в соответствии с профилем «Автоматизированные системы обработки информации и управления (АСОИУ)»: “Способность разрабатывать модели компонентов обеспечивающих подсистем АСОИУ».
На втором этапе производится структуризация сложных по формулировке компетенций и/или содержащих в своем описании действия, подлежащие детализации в соответствии с предметной областью профиля подготовки. При структуризации выделяются отдельные компоненты (элементы, действия), устанавливается их взаимосвязь, определяющая последовательность освоения компонент компетенции. В завершении этапа определяются уровни освоения компонент компетенции.
При структуризации компетенции ПК-4, например, были получены следующие компоненты:
ПК-4.1 - постановка функциональных задач, реализующих цели
автоматизированной системы (АС);
ПК-4.2 - проектирование математического обеспечения АС;
ПК-4.3 - проектирование информационного обеспечения (определение
совокупности объектов нормативно-справочной информации и оперативных данных, которые создаются, хранятся и обрабатываются в АС);
ПК-4.4 - проектирование программного обеспечения АС, включая
компоненты, реализующие внешнюю интеграцию с внешними системами АС;
ПК-4.5 - проектирование технического обеспечения АС;
ПК-4.6 - проектирование организационно - методического обеспечения;
ПК-4.7 - разработка плана ввода в действие АС.
Для примера, в таблице 4 в сжатом виде приведены составляющие компоненты ПК-4.3 компетенции ПК-4. Компонента ПК-4.3 компетенции ПК-4 должна быть освоена на высоком уровне (т.е. бакалавр способен оценить и обосновать принимаемые решения в области проектирования информационного обеспечения (ИО)).
На третьем этапе определяются дисциплины, при изучении учебных модулей, разделов, тем и выполнения заданий самостоятельной работы которых будут осваиваться компоненты компетенции. Результатом выполнения этапа являются формулировки целей, задач, требование к составу знаний, умений и навыков каждой дисциплины, усвоение которых обеспечит формирование компетенций заданного уровня.
В завершении третьего этапа выбираются средства контроля и оценки степени усвоения уровней компонент компетенций и определяются требования к ресурсам, необходимых для изучения дисциплины.
Таблица 4.
Составляющие компонента ПК-4.3 компетенции ПК-4.__________
Составляющая компетенции Содержание составляющих компетенции студента
Когнитивная составляющая Знать принципы организации, методику проектирования и критерии выбора проектных решений проектирования ИО.
Операционная составляющая Уметь выполнять операции проектирования ИО.
Методическая составляющая Уметь применять методику и проектировать ИО в произвольной предметной области.
Информационная составляющая Владеть навыками самостоятельной работы с проектной документацией и другими источниками информации необходимой для проектирования, углублять полученные знания в области проектирования ИО.
Аргументировоч-ная составляющая Владеет навыками публично и аргументировано защищать решения в области проектирования ИО. Может разрабатывать проектную документацию.
При выполнении этапа 3, например, на основе данных табл. 4 можно определить дисциплины, которые участвуют в формировании компоненты ПК-4.3 компетенции ПК-4. В табл. 5 приведены дисциплины, изучение которых обеспечивают освоение компоненты ПК-4.3 компетенции ПК-4 с указанием уровня ее усвоения.
В завершении третьего этапа выбираются средства контроля и оценки степени освоения уровней компонент компетенций и определяются требования к ресурсам, необходимых для изучения дисциплины. Например, для компоненты ПК-4.3 компетенции ПК-4 ранее разработаны лабораторные работы и компьютерные тесты для всех дисциплин, участвующих в формировании данной компоненты. На первом и втором курсах практические навыки построения ИО формируются на основе Ms Access, на старших курсах практические навыки закладываются с применением профессиональных СУБД Ms SQL и Oracle.
На заключительном этапе определяются междисциплинарные связи, определяющие последовательность изучения дисциплин и формируется учебный план профиля подготовки. При установлении междисциплинарных связей необходимо учитывать последовательность освоения компонент компетенций (см. этап 2), а также последовательность освоения уровней каждой компоненты компетенции.
На рис. 1 приведен фрагмент учебного плана, разработанного на основе компетентностного подхода.
Следующий этап - разработка рабочих программ на основе компетентностного подхода.
Таблица 5.
Уровни освоения компоненты компетенции ПК-4.3.______________
п Наименование дисциплины Название уровня освоения компетенции и номера уровней
Высо- кий- Высо- кий- Про- дви- нутый Пороге-вый Поро- го-вый Поро- го-вый
6 5 4 3 2 1
1 Основы проектирования АС *
2 Распределенные базы данных *
3 Базы данных * * * *
4 Технология программирования * *
5 Методы программирования *
1 Профессиональные компетенции по направлению подготовки 230100.62
/ 1
л
\ Сетевые технологии (ПК-1, ПК-Ю) Представление знаний в системах искусственного интеллекта (ОК-11, ПК-4) Гес инфор мацио ННЫ г системы (ПК-4, РПК-5) Производственна я практика 2 (ОК-3, ПК-5, ПК-б, ПК-9, ПК-10, ПК-її) 8-й семестр ^
/ ~ч
V У правление проектирован нем автоматні ированных систем (ПК-1, ПК-6) Защита информации (ОК-11, ОК-12) Сети и телеко ммуникац ИИ (ОК-11, ПК-і) Системы реального Бремени (ПК-2, ПК-10) Администриро ванне информационных систем (ПК-9, ПК-11) 7-й семестр У
/ - „ Л 6-й семестр
\ / Основы проектирован на автоматні иро ванных систем (ГПС-4. ПК-6, ПК-3) Пн фор мацио нны е технологии (ПК ПК-7) Теория принятия решений (ОК-10, ПК-6) Распределенные базы данных (ПК- 4. ПК-5) Производствен ная практика 1 (ОК-3, ПК-5, ПК-6, ПК-9, ПК-10, ПК-11) Пер иферийны е устройства (ПК-1, ПК-3)
Операцио нны е системы (ОК-6: ПК-2. ПК-10) Теория формальных грамматик и автоматов (ОК- 10, ОК-11) Электронные вычислительные машины (ОК-11, ПК-9, ПК-10) Базы данных (ПК-4. ПК-5) Цифровое управление (ОК-11, ПК-6) Теоретически 1 е основы автоматизиров анного '«•правления (ПК-2, ПК-10)
\ 5-й семестр
Схемотехника (ОК-11) ч=г- Т ехнология программирован ия (ПК-2,ПК-4; ПК-5) )
с
Компьютерна я графика (ПК 2, ПК-3) Учебная практика (ОК-3) Методы программирован ия (ОК-Ю, ОК-11, ПК-4) Электротехника и электроника (ОК- 11) Снстехшое программное обеспечение (ПК-2, ПК-6) 1о д ел нрован и е систем (ОК-10, ПК-2)
ч 4-й семестр
с Вычислитель- ная математика (ОК-Ю, пк-чч Объектно- ориентированное программирован ие (ОК-Ю: ПК-2) Теория информации (ОК-Ю, ПК-6) Математическая логика и теория алгоритмов (ОК-1, ОК-Ю)) 3-й семестр
V
* Физика (ОК-10) Математика.3 (ОК-1, ОК-Ю) Дискретная математика (ОК-і) Теория вероятностей и математическая статистика (ОК-10, ПК-2) 2-й семестр У
\
Информатика (ОК-11, ок- 12) Программирование на языках высокого уровня (ОК-11, ОК-12) Математика. 1 (ОК-1, ОК-Ю) Математика.2 (ОК-1, ОК-Ю) Инженерная графика (ПК-2) 1-й семестр
Ч
Рис. 1. Фрагмент учебного плана направления подготовки 230100.62 «Информатика и вычислительная техника» (профиль: «Автоматизированные системы обработки информации и управления»)
Заключение
В статье рассмотрена методика разработки учебного плана с использованием компетентностного подхода.
Основными трудностями при разработке учебного плана, основанного на ФГОСах третьего поколения, следует считать: абстрактность формулировок и неоднозначность толкований некоторых профессиональных компетенций, их смысловое пересечение, неполнота охвата компетенциями всех видов профессиональных деятельностей, указанных в ФГОС, включение содержания одних компетенций в другие компетенции, отсутствие соответствий между обязательными базовыми дисциплинами и компетенциями.
Авторы надеются, что в новой редакции государственных стандартов, которая сейчас обсуждается, указанные недостатки будут устранены.
Сам компетентностный подход нареканий не вызывает. Трудности возникают лишь при реализации данного подхода.
Литература
1. О Федеральной целевой программе развития образования на 2011-2015 годы. Постановление Правительства РФ от 7 февраля 2011 No 61 (в редакции от 13 июля 2012 года). URL: http://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/55070694/ (дата обращения: 01.07.2013).
2. Приказ Министерства образования и науки РФ от 9 ноября 2009 г. N 553 "Об
утверждении и введении в действие федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки 230100 Информатика и вычислительная техника (квалификация (степень) "бакалавр")". URL:
http://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/96989/ (дата обращения: 01.07.2013).
3. Зимняя И.А. Ключевые компетенции - новая парадигма результата современного образования // Интернет-журнал "Эйдос". - 2006. - 5 мая. URL: http://www.eidos.ru/journal/2006/0505.htm
4. Морзе Н. В., Кузьминская Е. Г. Организация самостоятельной работы студентов
в контексте формирования исследовательской компетентности //
Международный электронный журнал "Образовательные технологии и общество (Educational Technology & Society)" - 2013. - V.16. -№1. C.516-526. -ISSN 1436-4522. URL: http://ifets.ieee.org/russian/periodical/journal.html
5. Бойцов Б.В., Куприков М.Ю. Компетентностная модель объектно
ориентированного аэрокосмического образования // Компетентность -2012 -№10. URL: http://www.asms.ru/kompet/2012/nov-dec/boitsov20.pdf (дата
обращения: 01.07.2013).
6. Шустова К. П., Шустова Е. П. Разработка информационного ресурса для
подготовки специалистов по информационным технологиям в управлении качеством компетентности // Международный электронный журнал "Образовательные технологии и общество (Educational Technology & Society)" -2012. -V.15. -№4. C.536-549. - ISSN 1436-4522. URL:
http://ifets.ieee.org/russian/periodical/journal.html
7. Практическое руководство: Declan Kennedy, Aine Hyland, Norma Ryan “Writing and Using Learning Outcomes: a Practical Cuide”/ URL: http://www.bologna-handbook.com/docs/downloads/C_3_4_1.pdf (дата обращения: 01.07.2013).
