CC BY
106
Educational Technology & Society 9(2) 2006 ISSN 1436-4522
Основы проектно-деятельстного образования
Н.К.Нуриев, Р.Х. Фатыхов, С. Д. Старыгина
АННОТАЦИЯ
В методологиях любых компетенций инвариантно можно выделить три блока: методологию формализации, методологию конструирования, методологию исполнения.
В образовательных системах методология формализации осваивается в основном через фундаментальные науки (серия дисциплин ЕН), методология конструирования через прикладные науки (серия дисциплин ОПД), методология исполнения, через специальные дисциплины (серию дисциплин СД).
Образование, построенное на методе проектов, реализуемое через деятельность до конечного продукта позволяет в единстве и целостности освоить методологии формализации, конструирования и исполнения независимо от направления инженерной деятельности, а специализация к этой деятельности проводится через ее содержание. Поэтому вся образовательная система университета может быть построена в едином ключе, т.е. на проектнодеятельностном образовании, нацеленном на развитие формализационных, конструктивных, исполнительских способностей во многом независимо от специальностей.
Ключевые слова
методология, технология обучения, формализация, конструирование, сложность база проблем
Введение
В целом, методология рассматривается как учение об организации деятельности, т.е. методология определяет принципы, которыми должен руководствоваться в деятельности человек. Реализуется в организации и регуляции всех видов человеческой деятельности. Функция методологии двоякая: с одной стороны, она позволяет описать и оценить деятельность с точки зрения внутренней организации, с другой стороны, в ее рамках вырабатываются рекомендации и правила - те нормы, которыми нужно руководствоваться человеку во внешней деятельности. В контексте сказанного, будем различать методологию инженерной деятельности, методологию подготовки к инженерной деятельности и методологию науки. Эти методологии различны по цели организации деятельности. Методология инженерной деятельности - это учение об организации профессиональной деятельности с целью проектирования и разработки информационной или материальной продукции, необходимой для поддержки жизнедеятельности в обществе. Методология подготовки к инженерной деятельности - это учение об организации учебной деятельности с целью подготовки специалиста к профессиональной деятельности, т.е. согласно цели в качестве продукта здесь выступает подготовленный к инженерной деятельности специалист. Методология науки - это формулировка систематических и логических последовательных методов поиска знания.
Таким образом, методология инженерии - это учение об организации деятельности по созданию продукта инженерии, а методология науки - это учение об организации деятельности по познанию окружающего мира. Разумеется, нельзя создать продукт инженерии, не познав его. Поэтому любые разработанные технологии, поддерживающие процессы по созданию продукта инженерии опираются как на методологию наук, так и на методологию инженерии. На рис. 1 приводится модель структуры взаимоотношений рассматриваемых методологий.
Рис. 1. Модель структуры взаимоотношений методологий
В свете сказанного, например, можно говорить о методологии подготовки специалистов по программной инженерии и пищевой инженерии и т.д., которые в целом, являются полиморфными вариантами в составе методологи подготовки специалистов к инженерной деятельности.
Исходя из этого, очевидно, что методология подготовки специалистов к инженерной деятельности имеет вариативную и инвариантную составляющие.
Методология в определенной области деятельности служит теорией для организации в ней технологии. При этом, разумеется, что на основании одной методологии в зависимости от цели с использованием различных подходов и принципов может быть построено множество различных технологий. Например, если целью подготовки специалиста является подготовка его как всесторонне развитой личности, то это цель эффективно поддерживается определенной технологией обучения (ТО (1)), если цель - подготовка специалиста, компетентного в определенной области деятельности, то эта цель эффективно поддерживается другой технологией обучения (ТО (2)). При этом технологии ТО (1) и ТО (2) могут базироваться на одной и той же методологии, но требуют для достижения соответствующих целей использования разных принципов, подходов, ресурсов и форм организации
В целом, в методологии подготовки инженерной деятельности на дивергентном поле вариаций различных технологий обучения инженерным специальностям при определенном подходе можно выделить опорные (инвариантные) положения, на которых будут базироваться все технологии обучения, подчиненные определенной цели. Например, при цели - подготовка специалистов, компетентных по определенным областям (специальностям), все технологии обучения будут базироваться на компетентностном подходе и могут опираться на следующие основные инвариантные положения.
Основные положения
Итак, рассмотрим эти инвариантные положения в методологии подготовки инженерной деятельности
ПОЛОЖЕНИЕ 1 (о составляющих фазах работ в инженерной деятельности и поддерживающих эту деятельность способностях).
В результате системного анализа деятельности инженера можно установить следующий универсальный цикл в его работе. В целом, работа инженера состоит из решения множества профессиональных проблем. Всю работу инженера из определенной компетенции по решению профессиональной проблемы можно представить через три фазы циклически повторяющихся работ. В первой фазе работ происходит формализация (формализованное представление) проблемы в когнитивной сфере. Во второй фазе работ происходит поиск пути (алгоритма) к решению проблемы. В третьей фазе работ происходит реализация найденного решения. На рис. 2 представлена циклограмма деятельности инженера по решению определенной проблемы, где в пределах одного цикла находится решение проблемы, вернее определенного прототипа (варианта) решения проблемы.
проблемы
Рис. 2. Циклограмма деятельности инженера по решению проблем
В результате работ по контуру 1-2-3-4 получается первый прототип ( обозначим его как ПТ1), т.е. первый вариант продукта инженерной деятельности. По следующему контуру 4-5-6-7 - второй прототип (ПТ2), т.е. второй вариант продукта и т. д. Причем, рассматриваемая циклограмма фаз работ является универсальной, т.е. по этому циклу работает как один специалист, так и группа (команда) специалистов, (в общем случаи будем говорить работает объект Х) по решению определенной проблемы. Таким образом, решение любой проблемы в инженерной деятельности состоит из формализации (деятельность типа А), конструирования (деятельность типа В), и исполнения (деятельность типа С). Следует также отметить, что вся деятельность типов А, В, С протекает во времени в разных средах, т.е. деятельность типа А протекает в основном в когнитивной сфере, типа В в когнитивно -виртуальной среде, а типа С в виртуально-реальной среде. Разумеется, в целом каждый последующий прототип решения проблемы (продукт инженерной деятельности) совершенней (по определенным критериям), чем предыдущий - в этом состоит прогресс (инновация) в результатах инженерной деятельности.
Проведем анализ пути трансформации проблемы в решение проблемы за счет деятельности объекта Х. Очевидно, любая деятельность должна поддерживаться определенными способностями объекта Х по всем фазам работ, т. е. для решения проблемы объект Х должен обладать определенными формализационными (типа А), конструктивными (типа В) и исполнительскими (типа С) способностями. Разумеется, когда объект Х - специалист, мы говорим о его способностях типа А, В, С, а если объект Х - команда специалистов, то обычно говорят об их технологии по формализации, конструированию и исполнению работы. Совершенно ясно, что для трансформации проблемы в решение проблемы (кроме способностей или технологий) объект Х должен обладать определенными ресурсами, т.е.
вспомогательными материальными, энергетическими, информационными,
временными средствами.
Способности специалиста типа А, В, С являются составными, т.е. эти способности формируются по ходу решения проблемы из способностей синергистов (действующих вместе). На рис. 3 проводится модель трансформации проблемы в решение проблемы через деятельность специалиста. В модели способности специалиста типа А, В, С представлены в виде триады векторов, характеризующие его проектно-конструктивные (ПК=<А, В, С>) способности. Величины этих векторов идентифицируют уровень развития способностей, а направление указывает направление решаемой проблемы в поле компетенций в области инженерии.
Если придерживаться процессуально-деятельностного подхода к интеллекту, т.е. интеллект как особая форма человеческой деятельности (С.Л.Рубинштейн, Л.А.Венгер, Н.Ф.Талызина, и т.д.), то уровень развития ПК=<А, В, С> способностей специалиста в определенной компетенции можно считать уровнем развития интеллектуальных ресурсов специалиста в этой компетенции. В этом случае для поддержки любой деятельности индивиду необходимо иметь определенный уровень развитости информационно-интеллектуальных ресурсов. Следовательно, целью обучения какой-либо деятельности является доведения уровня развития информационно-интеллектуальных ресурсов до определенного требуемого состояния, чтобы специалист надежно мог поддержать эту область деятельности. Специалиста, обладающего этими свойствами назовем компетентным в данной области компетенции [1,2].
Способности - СИНЕРГИСТЫ
Пространственная 1""^| ориентация
»-н >
.алиста
^ Сообрази-1—^1 тельность
Наблюда-
тельность —>
Владение ^ | словом 1^""*
Вычислительные
способности |^Н
Физический ^ |
4нализ 1^""*
♦< I \<н
Критический анализ |^—I
I
Рис. 3. Модель трансформации проблемы в решение проблем
ПОЛОЖЕНИЕ 2 (об интеллектуальной ориентации специалиста и
закономерностях развития ПК способностей).
Результаты, например, вступительных экзаменов по математике характеризуют стартовое состояние развития ПК способностей обучаемых в области «школьной» математики, начиная с которых может вестись мониторинг развития ПК способностей. Таким образом, с самого начала обучения педагогическое воздействие
может быть направлено на гармонизацию состояния способностей путем построения индивидуального корректирующего контура (траектории).
Введем понятие «интеллектуальная ориентация» специалистов. Она зависит от ранжированности по величине состояния уровня развитости ПК способностей. Любую ранжированную последовательность из величин А,В,С назовем признаком ориентации специалиста. Признак ориентации будем записывать без запятых как последовательность букв, например, признак ориентации специалиста САВ, АВС и т.д. Распишем все возможные комбинации признаков ориентации специалистов и проведем классификацию, как показано на рис. 4. Специалистов, попадающих по своим признакам в класс АА, назовем формализаторами; в класс ВВ - аналитиками; в класс СС - исполнителями, в класс УУ - универсалами, т.е. теми, кто имеет неопределенное состояние ориентации (разница между уровнями состояния способностей отличается не более чем на 5%). Таким образом, в зависимости от своего признака все специалисты попадают или в класс АА, или ВВ, или СС._________
ПК = <А,В,С> способности Ранжированные по величине уровня развитости способности Классы
А - формализацион- ные; В - А, В, С А, С, В Доминирующие формализационные способности; класс АА={АВС, АСВ}
конструктивные; С - исполнительские В, А, С В, С, А Доминирующие конструктивные способности; класс ВВ={ВАС, ВСА}
С, А, В С, В, А Доминирующие исполнительские способности; класс СС={САВ, СВА}
А,В,С « . . . « С,В,А Доминирующих способностей нет; класс УУ
Рис. 4. Классы интеллектуальной ориентации
На практике с использованием статистических методов были проведены проверки и не опровергнуты с надежностью 95% гипотезы, которые представлены в виде следующих утверждений.
Утверждение 1. Количество студентов «формализаторов» обучаемых в КГТУ на инженерных специальностях подчиняется показательному закону распределения.
Утверждение2. Количество студентов «аналитиков» обучаемых в КГТУ на инженерных специальностях подчиняется нормальному закону распределения.
Утверждение 3. Количество студентов «исполнителей» обучаемых в КГТУ на инженерных специальностях подчиняется равномерному закону распределения.
Утверждение 4. Состояния уровней развития А, В, С в каждом индивиде коррелированны.
Утверждение 5. Студенты, обучаемые на специальностях «Информационные системы и технологии» в КГТУ, за время обучения не меняют свою интеллектуальную ориентацию (это утверждение, скорее всего, можно обобщить).
Утверждение 6. Аккумуляция информационно-интеллектуальных ресурсов обучаемых происходит с большими значениями показателей эффективности, если технологии обучения учитывают их интеллектуальную ориентацию (одна из форм проявления принципа природосообразности Я.А.Каменского).
Все эти закономерности, приведенные в виде утверждений, могут являться основой инноваций в проектах технологий обучения деятельности в инженерных областях.
ПОЛОЖЕНИЕ 3 (о определенной сложности проблемы)
Для характеристики сложности проблемы (объективная характеристика) введем три вида сложности:
1. Сложность проблемы как информационного явления - характеризуется мощностью множества всех возможных мыслимых вариантов
ресурсообменных противоречий между объектами, действующими в проблеме (мощностью морфологического ящика вариантов противоречий). Эту сложность назовет интеллектуальной сложностью (сложность типа А1).
2. Сложность проблемы как информационной сущности сложность алгоритма поиска пути к решению проблемы. Эту ложность назовем конструктивной сложностью проблемы (сложность типа В1).
3. Сложность реализации решения проблемы. Эту сложность назовем технологической сложностью проблемы (сложность типа С1).
Трудность проблемы - категория субъективная, т.е., сталкиваясь (взаимодействуя) с одной и той же проблемой, разные люди испытывают разную трудность, выражающуюся в продолжительности деятельности (работы), затраченной на решение проблемы, т. е. трудность проблемы можно измерить в работа/часах, а это определенный показатель мощности человека, решающего проблему (производительности его труда). Разумеется, в модели можно образно сделать «зеркальное» отображение: величину мощности человека, проявленную им при решении проблемы, представить как мощность самой проблемы (аналог третьего закона Ньютона). Тогда все проблемы будут измеримы в мощностях, т.е. каждая проблема будет измерена в работа/часах (раб/час). Но в этом случае необходим эталон - измеритель, который стандартизовано «навешает бирки мощности» на каждую проблему. Разумеется, в каждой предметной области должен быть свой измеритель проблем в работа/часах. В качестве такого измерителя в определенной предметной области деятельности возьмем виртуальный индивид, обладающий предельно возможной мощностью при решении рассматриваемой проблемы и назовем его «чемпионом» в этой предметной области. Таким образом, «чемпион» -это виртуальный (собирательный) индивид, обладающий предельными человеческими возможностями при решении проблем в определенной предметной области деятельности. Итак, все проблемы предметной области обладают определенной мощностью, оцененной «чемпионом».
ПОЛОЖЕНИЕ 4 (о взаимодействии специалиста с определенными
показателями проектно-конструктивных способностей с объектом определенной сложности).
Как уже отмечалось, одну и ту же работу разные люди совершают за разное время. Для сравнения работоспособности двух людей вводится понятие их мощностей. Чем больше работы (интеллектуальной, физической) может совершить человек за данный промежуток времени, тем больше его мощность. Таким образом, мощность характеризует способность человека совершать большее или меньшее количество работы за данный промежуток времени. В общем случае работа, проделанная с целью решения проблемы, в своем составе включает физическую и интеллектуальную работу. Физическая работа поддерживается физической деятельностью, интеллектуальная работа - умственной деятельностью человека. Определить физическую мощность человека можно по проделанной физической работе, воспользовавшись формулой Р-У=М, где Б - сила, затраченная на исполнение работы; V - скорость выполнения работы; N - мощность человека, проявившаяся при выполнении этой физической работы. Аналогично определим интеллектуальную мощность человека, проявившуюся при решении интеллектуальной составляющей проблемы (интеллектуальной работы) за заданное время. Состояние уровней развитости ПК=<А,В,С> способностей человека будем интерпретировать как состояние интеллектуальной силы, которую он может приложить при взаимодействии с проблемой сложности ПС=<А1,В1,С1> из определенной предметной области. Скорость решения проблемы обратно пропорциональна сложности проблемы и оценивается трудностью решения проблемы. Далее трудность решения проблемы обратно пропорциональна величине интеллектуальной силы решающего проблему человека, т.е. скорость решения проблемы пропорциональна величине интеллектуальной силы, прикладываемой для решения проблемы. Мощность взаимодействия человека с проблемой определим как произведение интеллектуальной силы на скорость решения проблемы. Расписав все составляющие, получим следующие формулы, связывающие величину интеллектуальной силы человека с мощностью его взаимодействия с проблемой:
(А/(А+В+С))*А1=А|А1; (А/(А+В+С))*В 1=А|В 1; (А/( А+В+С)) * С1= А| С1; (В/(А+В+С))*А1=В|А1; (В/( А+В+С))*В 1=В |В 1;
(В/( А+В+С)) * С 1=В | С1 (С/(А+В+С))*А1=С|А1; (С/(А+В+С))*В1=С|В1; (С/(А+В+С))*С1=С|С1.
Через А|А1, А|В1, А|С1, В|А1, В|В1, В|С1, С|А1, С|В1, С|С1 обозначены соответственно мощности индивида с состоянием уровня развитости ПК=<А,В,С> способностей, проявляющиеся при взаимодействии с проблемой сложности ПС=<А1,В1,С1> определенной предметной области. Мощности разных индивидов при взаимодействии с одной и той же проблемой, очевидно, будут разными.
Найденные значения А, В, С визуально представляются на когнитивных картах. На рис. 5 приводится пример когнитивных карт разных специалистов в области программной инженерии (выпускники кафедры ИПМ)___________________________
Фамилия А В С
Чемпион
Саффиулина Г. А.
Гараева А.Н.
Скляров Ф.П.
Хакимзянов Р.И.
Рис. 5. Пример состояния ПК способностей специалиста
ПОЛОЖЕНИЕ 5 (об образце - виртуальном образе лучшего специалиста («чемпионе»)).
В психологии известен «механизм идентификации», который обеспечивает передачу «личностного» опыта косвенно - через личный пример [3]. В профессиональной деятельности выбирается образец - объект идентификации. Среди них могут быть могут быть не только реальнее люди, но и литературные герои. Однако, в развитии специалиста «образец» теряет привлекательность и субъективную значимость, и это естественно, личность восприняла от образца нечто важное и нужное, но у нее - свой путь.
Компетентностный подход при проектировании технологии также требует образец.
В работе [4] академика Кирсанова А.А. на теоретическом уровне проектируется образец - модель прогностического специалиста, который также является специалистом будущего. В настоящее время создается возможность синтеза практического образца специалиста, т.е. по мере развития информационных систем и ресурсов стало возможно создание любого образца специалиста (виртуального специалиста (ВС)) в любой области инженерной деятельности. Причем, практически реализуемо поддержание ВС в актуальном состоянии, т. е. ВС должен быть динамическим информационным объектом. Например, при обучении деятельности в области программной инженерии (ПИ) образец (эталон - «чемпион») представляет собой когнитивные карты «чемпиона», построенные на основе объектноориентированной базы данных (базы взаимосвязанных проблем из области ПИ, решенных этим «чемпионом»). В этой базе проблем (БП) сложность каждой проблемы оценена «чемпионом» в работа/часах (раб/час).
Любой обучаемый и преподаватель может сравнивать себя с «чемпионом» хотя бы в ранговой шкале и делать соответствующие выводы. Разумеется, сама БП развивается (актуализируется) во времени вместе с развитием предметной области и согласно с БП изменяется когнитивная карта «чемпиона». В целом, такой образец вместе с БП является характеристикой (шкалой ценностей) дидактической системы выпускающей кафедры. В ряде образовательных систем Европы такие БП патентуются, например, в Германии и являются достоянием и ноу-хау выпускающей
кафедры. Поддерживать в актуальном состоянии БП в области программной инженерии не представляет особого труда, т.к. содержание БП (контент) во многом формируется за счет содержания сертификационных экзаменов [5] ведущих «SOFT» фирм (MICROSOFT, ORACLE, SUN, и т.д.).
ПОЛОЖЕНИЕ 6 (о критерии и техниках оценки состояния компетентности специалиста).
Так как деятельность специалиста в области ПИ в основном является интеллектуальной, причем ее успешность практически определяется уровнем развития ПК= <А, В, С>, оказывается возможным выделение критического профиля и профиля компетентности в области профессиональной компетентности. На рис. 6 приводится пример двух профилей: «чемпиона» (сплошная линия) и специалиста
(пунктирная линия).
Рис. 6. Профили «чемпиона» (сплошная линия) и специалиста (штриховая
линия)
Разумеется, невозможно, чтобы специалист хотя бы по одной составляющей превзошел «чемпиона» (иначе его данные просто становятся данными «чемпиона»), но специалист в развитии может сколько угодно близко подойти к «чемпиону». Профиль «чемпиона» будем считать критическим профилем, а профиль, «близкий» к критическому, будем считать профилем компетентности.
Если за 100% надежности примем решение проблем «чемпионом», то реальный специалист решает проблемы с разной надежностью. Как показывают исследования, устойчивую компетентность имеют специалисты, решающие проблемы с надежностью более 75%, т.е. их профили находятся в менее чем 25% близости к профилю «чемпиона».
ПОЛОЖЕНИЕ 7 (об устойчивости состояния компетентности специалиста и его потенциальной конкурентоспособности)
Рассмотрим двух квалифицированных специалистов 81 и 82 (с учетом возможных вариантов квалификации: низкой квалификации, средней квалификации, высокой квалификации), которые обеспечивают информационную поддержку бизнес - процесса в определенной области компетенции, например, в каком - то банке, поддерживают сеть в актуальном состоянии. Допустим, специалист 82 не может решать все проблемы, связанные с поддержкой сети за приемлемое время в области своей компетенции, а специалист 81 это может сделать. По нашему определению 82 некомпетентный специалист, хотя и квалифицированный (подтвержденный соответствующим дипломом), специалист 81 - компетентный. Разумеется, при этом
специалист 82 может эффективно решать какую - то часть проблем определенной компетенции, а другую часть эффективно (например, за приемлемое время и с требуемыми показателями качества) решить не может, т.е. состояние компетентности в этой компетенции у него неустойчиво. В целом, компетентным специалистом можно считать специалиста только с устойчивым состоянием компетентности в определенной компетенции. Поэтому компетентность это динамичное состояние специалиста, которого поток профессиональных проблем тестирует на
компетентность по ходу его повседневной деятельности (рис. 7).
Компетентность в области компетенции
Поток проблем из области компетенции
Некомпетентность в области компетенции
Рис. 7. Модель устойчивой и неустойчивой компетентности двух специалиста
Особая неустойчивость состояния компетентности проявляется в области программной инженерии. Это, во-первых, связано с быстрым развитием области программной инженерии. Вследствие этого быстро меняется содержательная часть компетенции, т.е. информационные ресурсы как вспомогательные средства, например, знания, умения, навыки (ЗУН), используемые при решении проблем из области компетенции. Во-вторых, в этой ситуации состояние уровня развития способностей специалиста по решению профессиональных проблем в области компетенции падает, опять таки из-за быстрого роста сложности проблем в этой среде деятельности и изменений в методологии. Эти изменения в методологии влекут за собой появления новых технологий, требующих более высокого состояния развития способностей, как личностных технологий эффективной поддержки деятельности.
Таким образом, варьируемыми величинами в понятии компетентности, т.е. развивающемся во времени, являются уровни развития способностей и состояние аккумулированных в индивиде ресурсов, позволяющих этому индивиду решать любые проблемы в области компетенций.
В целом можно сказать так: специалист становится компетентным в определенной предметной области деятельности через развитие своих способностей до уровня, позволяющего ему решать любые проблемы этой предметной области за требуемое время. Итак, специалист в своей профессиональной деятельности все время балансирует между компетентностью и некомпетентностью (в системе «да -нет»). Отрицание вариативности понятия компетентности, приводит к ненужности курсов переподготовки кадров, курсов дополнительного образования и т. д. Разумеется, тот, кто приходит на эти курсы переподготовки является специалистом в определенной компетенции, но он потерял компетентность как определенное свое свойство, которое проявляется в его неумении в актуальном режиме решать текущие проблемы в профессиональной области деятельности. Восстановление этого свойства и есть восстановление компетентности специалиста. В этом контексте можно говорить об устойчивости компетентности с определенной надежностью. Компетентность с высокой надежностью создает имидж специалиста в обществе, т.е. ставит специалиста на определенное место в обществе в невидимой ранговой шкале среди специалистов. В основном этот ранг и определяет конкурентоспособность
специалиста в обществе, т. е. востребованность его как специалиста для решения проблем в определенной области деятельности.
ПОЛОЖЕНИЕ 8 (о интеграции показателей проектно - конструктивных способностей специалиста на поле компетенций)
Метод расчета интегрированного показателя ПК способностей, продемонстрируем на примере решения разных проблем одной компетенции. Пусть имеется три проблемы различной мощности из области профессиональной компетенции специалиста. И пусть область профессиональной компетенции в модели состоит только из этих трех проблем.
Проблема 1 мощности 1 (раб/час) со следующим распределением по затратам интеллектуальной мощности.____________________________________________________
А|А1 В|В1 С|С1
0,2 (раб/час) 0,7 (раб/час) 0,1 (раб/час)
Проблема 2 мощности 3 (раб/час) с распределением по затратам мощности.
А|А1 В|В1 С|С1
2 (раб/час) 0,6 (раб/час) 0,4 (раб/час)
Проблема 3 мощности 6 (раб/час) с распределением по затратам мощности.
А|А1 В|В1 С|С1
0,5 (раб/час) 3,5 (раб/час) 2 (раб/час)
На рис. 8 приводится модель оценки уровня развитости ПК способностей специалиста в области профессиональной компетенции.
Проблема. Требуется построить диагностическую шкалу (количественную шкалу) для оценки состояния компетентности специалиста в области профессиональной компетенции.
Рис. 8. Модель оценки требуемой интеллектуальной силы специалиста для решения всех проблем в области профессиональной компетенции
Решение. Составим три системы уравнений.
П^эвая система:
А(1У /(А#.) + 5(1) + С(1)) = 0.2 5(1)2 /(А(1) + 5(1) + 0(1)) = 0.7 С(1)2 /(.4(1) + 5(1) + С(I)) = 0.1
Вторая система:
А(2)2 !{А{2) + 5(2) + С(2)) = 2 5(2)2 /(А(2) + 5(2) + С(2)) = О.б С(2)2 /(,4(2) + 5(2) + С(2)) = 0.4
Третья система: <
,4(3) 2 /(,4(3) + 5(3) + С(3)) = 0.5 5(3)2 /(,4(3) + 5(3) + С(3)) = 3.5 С(3)2 /(,4(3) + 5(3) + С(3)) = 2
Используя метод итераций, решаем эти системы уравнений и получаем следующие результаты:
А(1)=0,72 (интс); В(1)=1,34 (интс); С(1)=0,51(интс);
А(2)=3,99 (интс); В(2)=2,19 (интс); С(2)=1,78(интс);
А(3)=2,82 (интс); В(3)=7,49 (интс); С(3)=5,65(интс).
Теперь можно предложить два метода оценки величины интеллектуальной силы, требуемой для решения проблемы из области профессиональной компетентности:
1. Метод «взвешенных средних».
2. Метод «рекордов».
Сначала определим критический профиль «чемпиона» методом «взвешенных средних». <Ьг>
Считаем итоговые значения ПК=<А,В,С> способностей как взвешенные средние значения А(1), А(2), А(3), В(1), В(2), В(3), С(1), С(2), С(3), т.е.
А=(1*А(1)+3*А(2)+6*А(3))/(1+3+6)=(1*0,72+3*3,99+6*2,82)/10=2,96 (интс);
В=(1*1,34+3*2,19+6*7,49)/10=5,29(интс);
С=(1*0,51+1,78*3+5,65*6)/10=3,98(интс).
Итак, в результате получим «критические» значения состояния ПК способностей ПК=<2,96; 5,29; 3,98>, т.е. считается, что это достаточный уровень развитости ПК способностей, чтобы объявить любого специалиста в рассматриваемой области компетенции, если его результаты ПК=<А,В,С> способностей ниже критических значений А,В,С не более чем на 90%, получаем компетентных специалистов с надежностью не менее 90% и т.д., т.е.профиль, построенный на векторе
ПК=<2,96*0,9; 5,29*0,9; 3,98*0,9>
ПК=<2,66; 4,76; 3,58>,
создает кластер «отличных» специалистов; профиль, построенный на векторе ПК=<2,96*0,75; 5,29*0,75; 3,98*0,75>
ПК=<2,23; 3,96; 2,99>,
создает кластер «хороших» компетентных специалистов; профиль, построенный на векторе
ПК=<2,96*0,6; 5,29*0,6; 3,98*0,6>
ПК=<1,77; 3,20; 2,38>,
создает кластер «удовлетворительных» специалистов.
На рис. 9 приводится модель организованной координатной системы (шкалы), с помощью которой организуются четыре кластера (количественная шкала для диагностики состояния компетентности в области профессиональной компетенции):
первому кластеру принадлежат устойчиво компетентные специалисты с надежностью не менее 90% (отличные специалисты);
второму кластеру принадлежат устойчиво компетентные специалисты с надежностью не менее 75% (хорошие специалисты);
третьему кластеру принадлежат неустойчиво компетентные специалисты с надежностью не менее 60% (удовлетворительные специалисты);
четвертому кластеру принадлежат некомпетентные специалисты. Полученную шкалу для установления факта компетентности назовем шкалой компетентности, построенной по методу «взвешенных средних».
Теперь определим «критический уровень компетентности» методом «рекордов». По этому методу величины А,В,С определяются по формулам А = max {А(1), А(2), А(3)} = 3,99(интс);
В = max {В(1), В(2), В(3)} = 7,49(интс);
С = max {С(1), С(2), С(3)} = 5,65(интс).
Таким образом, критическое значение состояния ПК=<3,99; 7,49; 5,65> способностей «чемпиона» этим методом окажется другим. Аналогично построим шкалу компетентности по методу «рекордов», т. е.
ПК=<3,99*0,9; 7,49*0,9; 5,65*0,9> = <3,59; 6,74; 5,09>;
ПК=<3,99*0,75; 7,49*0,75; 5,65*0,75> = <2,99; 5,62; 4,24>;
ПК=<3,99*0,6; 7,49*0,6; 5,65*0,6> = <2,39;4,49; 3,39>.
Рис. 9. Модель диагностической шкалы компетентности для оценки состояния компетентности разной надежности, построенной на основе метода «взвешенных средних»
На рис. 10 приводится модель диагностической шкалы, используемой для оценки состояния компетентности (или ДА с определенной вероятностью, или НЕТ) любого специалиста из определенной области профессиональной компетенции. На этом же рисунке приводятся соответствия в количественной и качественных шкалах (в 4 - бальной общепринятой системе и в системе Джимми Барретти). Очевидно, преимуществом качественных шкал является непривязанность их при оценке чего-либо к определенным предметным областям. В то же время это является и их недостатком, так как в областях профессиональной компетенции всегда необходимо сравнивать показатели достижений специалиста с показателями лучших достижений
специалиста («с рекордами чемпиона») в этой предметной области деятельности, а это можно сделать только с помощью количественных шкал.
Оба метода, используемые при построении диагностической шкалы компетентности, имеют недостатки: 1) основным недостатком диагностической шкалы компетентности, построенной на основе метода «взвешенных средних», является то, что в области компетенции может появиться проблема, для решения которой даже у «чемпиона» окажется дефицит мощности для решения этой проблемы за заданное время. «Чемпион» гарантирует решение проблем за заданное время в области компетентности только в среднем (с большой вероятностью), т.е. в результате вся шкала, построенная по методу «взвешенных средних», окажется «вероятностной» по разрешаемости проблем; 2) недостатком диагностической
шкалы компетентности, построенной на основе метода «рекордов», является ее «социальная жесткость», которая проявляется в том, что если в области компетенции специалиста проблема большой мощи появляется редко в профессиональной деятельности, то специалист не самореализуется, Практически такая шкала диагностики компетентности обязательна для многих профессий, например, для военных (войны может и не быть за всю его жизнь), компетентным он должен быть по «жесткой» шкале.
Рис. 10. Модель диагностической шкалы компетентности для оценки состояния компетентности разной надежности, построенной на основе метода «рекордов»
В целом из исследований следует тривиальный вывод: обладающий большой мощностью в определенной области компетенции специалист будет компетентным специалистом, и наоборот, т.е. компетентный специалист обладает большой мощностью в области своей компетенции.
ПРИМЕР. На рис. 11 приводится структура технологии обучения на кафедре ИПМ с использованием «чемпиона», который постепенно формируется на организационно-методическом портале кафедры (www.ipm.kstu.ru). Как было сказано, «чемпион» + БП является открытой информационной системой, т.е. обладает свойством целостности, но не обладает свойством полноты [6].
Наименование способностей А В С
Эталон (чемпион) 1 1 1
ФАМ 1 I
ФАМ 2 1 1
ФАМ 3 1 1
. . . . . .
Дидактический проект определенной сложности (ДПОС)
Диагностическая карта проблемы (раб/час)
ПРОТОТИПЫ раб/час
прототип (*)
прототип (3) 10
прототип (2) 5
прототип (1) 2
способностей
Полная группа вариантов возможного взаимодействия специалиста с определенным уровнем развитости способностей типов А, В, С с проблемой сложности типов А1, В1, С1
Классы проблем по определенным направлениям предметных областей Направления:
ТТ - технико-технологическое
ОУ - организационно-управленческое
УЭ - учетно-экономическое
• • • ~г
Класс Класс
научных прикладных
проблем проблем
Рис. 11. Структура технологии обучения, используемой на кафедре ИПМ
Заключение.
В пределах каждой инженерной специальности можно сформировать динамическую систему - образ компетентного специалиста (базу проблем + когнитивные карты «чемпиона») в определенной области инженерной деятельности,
и, ориентируясь на этот образец, спроектировать конкретные технологии подготовки компетентных специалистов в области инженерии. В целом, это все будет реализацией компетентностного подхода в образовательном пространстве университета инновационного типа.
Литература
[Нуриев Н. К.] Дидактическое пространство подготовки компетентных специалистов в области программной инженерии / Н.К. Нуриев. - Казань: Изд-во Казан. ун-та, 2005. - 244 с.
[Нуриев Н. К.] Экстремальная методология в дидактике программной инженерии / Н.К. Нуриев. - Казань: КГТУ, 2004. - 80 с.
[Шапарь В.Б.] Словарь практического психолога / В.Б.Шапарь. - М.: ООО «Изд-во АСТ»», 2004. - 734 с.
[Кирсанов А.А.] Методологические проблемы создания прогностической модели специалиста / А.А.Кирсанов. - Казань: Казан. гос. технол. ун-т., 2000. - 228 с. [Microsoft Corporation.] Принципы проектирования и разработки программного обеспечения. Учебный курс MCDS. - М.: Русская редакция, 2002. - 736 с.
[Нуриев Н. К.] Технологии синтеза информационно-интеллектуальных ресурсов / Н.К. Нуриев, А.А. Емекеев. - Казань : Изд-во Казан. ун-та, 2003. - 332 с.
