CC BY
94
УДК 378.14 ББК 74.4
Прозорова Галина Владимировна
соискатель
кафедра теории и методики профессионального образования 1юменскии государственный нефтегазовый университет
г. Тюмень Prozorova Galina Vladimirovna Applicant for a Degree of theory and methods of professional education Tyumen State Oil and Gas University Tyumen [email protected] Проектирование модульного содержания профильной подготовки будущих
ИТ-специалистов
Designing modular content of profile preparation of future IT professionals
В статье показана возможность и целесообразность использования модульной технологии для структурирования содержания обучения по профилю будущих специалистов в области информационных технологий на примере направления «Информационные системы и технологии», профиль «в геологии и нефтегазовой отрасли».
The article shows the feasibility of using modular technology for structuring learning content on the profile of future specialists in the field of information technology (with an example in the professional field "Information Systems and Technology" profile "in geology and oil and gas industry."
Ключевые слова: профиль, модуль, подготовка ИТ-специалистов, геология и нефтегазодобыча.
Key words: profile, the module, training of IT professionals, geology and oil and gas production.
Важным условием профессиональной востребованности будущих специалистов в области информационных технологий является соответствие полученного ими образования запросам региональных рынков труда, которое обеспечивается его профилем.
Профиль представляет собой целевую ориентацию образовательной программы на конкретные области знания или виды деятельности в рамках направления подготовки, углубленное освоение которых совпадает с потребностями региональных работодателей и, тем самым, способствует повышению конкурентоспособности и трудоустраиваемости выпускников вуза. Разработка профилей выполняется вузами автономно и позволяет профессорско-
преподавательскому составу вуза реализовывать свои академические интересы в определенной образовательной и научной области и осуществлять образовательный процесс в соответствии с ее передовыми достижениями. Обеспечивая конкретную профессионально-практическую ориентацию учебных программ, профилирование предназначено для формирования у студентов адекватного представления о будущей трудовой деятельности и опыта ее квазипрофессио-нального выполнения.
Исследования профильной подготовки студентов информационных направлений немногочисленны (Ю.Ф. Тельнов [7], Е.В. Бондарева [3], А.В. Реч-нов [5], А.Е. Шухман [8]) и оставляют неразрешенными многие ее проблемы. В частности, не изучены задачи отбора и структурирования содержания вариативной профильной части образовательных программ, направленных на подготовку будущих ИТ-специалистов к деятельности в конкретной прикладной области. Традиционно оно формируется на основе научных и технологических знаний, относящихся к прикладной области, в отрыве от содержания подготовки по ИТ-профессии. Учебные дисциплины профильной подготовки студентов информационных направлений копируют дисциплины, изучаемые будущими специалистами в прикладной области. В результате выпускники обладают мозаичными теоретическими знаниями в этой области, но слабо связывают их с задачами своей будущей профессиональной деятельности и испытывают трудности при применении профильных знаний в реальных производственных условиях.
Переход к компетентностному подходу в профессиональном образовании потребовал изменений в проектировании целей и содержания профильного обучения будущих ИТ-специалистов. Анализ результатов исследований, посвященных подготовке студентов информационных направлений к деятельности в прикладной области (Ю.Ф. Тельнов, Е.В. Бондарева, А.В. Речнов), и собственных наблюдений автора, позволил сделать вывод, что цель профильной подготовки будущих специалистов в области информационных технологий
может быть определена как формирование готовности к информатизации прикладной области. Эта готовность включает в себя знания теоретических основ информационных процессов в профильной области; умения использовать специализированные методы обработки информации; владения специализированными информационными технологиями; мотивационную направленность на профессиональную деятельность в профильной области [4]. Готовность к деятельности к профильной области означает владение профессиональными компетенциями, дополняющими и конкретизирующими компетенции по направлению подготовки в соответствии с спецификой задач деятельности ИТ-специалиста в конкретной прикладной области. Нами такие компетенции определены как профильные. Они определяются на основе анализа деятельности ИТ-инженера в рассматриваемой области и соответствуют готовности к решению специфичных для этой области задач (там же).
Содержание профильной подготовки, адекватное ее целям-компетенциям, не является проекцией на учебный процесс знаний научной области, служащей основой профиля. Оно относится к этой области знаний, но представляет собой дидактически переработанную систему знаний, умений и навыков, необходимых будущему специалисту для эффективного осуществления профессиональной деятельности. Для проектирования содержания образования по профилю «необходимо выделить профессиональные задачи будущего специалиста, затем проанализировать виды деятельности, необходимые для решения этих задач, выделить содержание и объем необходимых знаний и умений, и на этой основе составить программу обучения [6]».
Отбор содержания подготовки ИТ-специалистов к деятельности в прикладной области осуществляется с двух сторон - со стороны науки, являющейся основой профиля, и со стороны производства на основе анализа выполняемых профессиональных задач. Фундаментальные и прикладные знания профильной области деятельности отбираются в контексте ее информатизации. Они служат для будущих ИТ-специалистов основой знаний и понимания ин-
формационных процессов в этой области и использования существующих и создания новых информационных продуктов. В содержании подготовки студентов информационных направлений к деятельности в прикладной области должны быть представлены три компонента:
- предметно-теоретический: знания научных и технологических основ собственно прикладной области деятельности и знаний;
- информационно-теоретический: знания содержания, особенностей и методик осуществления информационных процессов в прикладной области деятельности (процессов сбора, анализа, обработки, интерпретации, хранения, представления информации и т.д.) и основ их автоматизации (методов математического моделирования, используемые специализированные программные продукты, особенности создания информационных систем и т.д.);
- информационно-деятельностный: умения использовать для решения задач предметной области базовые и специализированные программные продукты и информационные технологии и опыт решения подобных задач.
В профессиональной деятельности ИТ-инженеров в прикладной области возможно выделение нескольких относительно автономных обобщенных задач. Готовность к выполнению каждой из них определена нами как профильная компетенция. В этом случае целесообразно разделение профильной подготовки на модули, каждый из которых предназначен для формирования одной из профильных компетенций, и ее организация на основе принципов модульного обучения.
Модуль в болонских документах определяется как «логически выстроенная, содержательно и методически целостная часть образовательного процесса в рамках определенной совокупности ожидаемых результатов образования. Для каждого модуля формулируется четкая и измеряемая цель в терминах деятельности. Модуль формируется из занятий по одной или нескольким дисциплинам. Он должен иметь ясную и точную совокупность результатов образования, выраженных в терминах компетенций, и
соответствующие критерии оценивания» [1].Основоположник модульного обучения в отечественной педагогике П.Я. Юцявичене сформулировала восемь принципов данной технологии: 1) модульность (обучение строится по
модулям); 2) деление содержания каждого модуля на обособленные элементы (этот принцип требует деления материала на небольшие, тесно взаимосвязанные «порции»); 3) динамичность (этот принцип обеспечивает свободное изменение содержания модулей с учетом динамики социального заказа или изменения программы обучения); 4) метод деятельности; 5) гибкость; 6) осознанная перспектива (принцип глубокого осознания учеником близких, средних и отдаленных перспектив учения); 7) разносторонность методического консультирования; 8) паритетность (принцип субъектносубъектного взаимодействия педагога и учащегося) [9].
Модульное структурирование профильной подготовки опирается на принципы предметно-деятельностного подхода к обучению - на основе анализа деятельности специалиста определяются цели обучения как необходимые ему умения и знания, а затем определяется перечень дисциплин, необходимых для их формирования. При модульной организации профильной подготовки цели обучения делятся на познавательные (гносеологические) и операционные (функциональные) цели (П. Юцавичене). Познавательные цели означают формирование системы фундаментальных знаний в профильной области, которое обеспечивается теоретическим содержанием учебного материала профильных дисциплин. Реализация операционных целей обеспечивается практической частью учебного содержания и предполагает формирование умений и опыта ква-зипрофессиональной деятельности студентов. Структурирование содержания профильной подготовки - разделения его на отдельные дидактические единицы (модули, дисциплины, разделы, темы и т.п.) и установления связей между ними выполняется на основе анализа предметно-деятельностного состава учебного материала в виде графа. Корнем графа являются обобщенные составы действий, адекватных практическим задачам деятельности специалиста, и це-
лям изучения каждого модуля. Дальнейший анализ обобщенных задач будущей профильной профессиональной деятельности позволяет выделить отдельные ее задачи и знания и умения в профильной области, необходимые для их решения и перейти к целям и содержанию входящих в модули профильных дисциплин, их разделов и тем. Эти знания и умения относятся к содержанию наук профильной области, отобранные в контексте задач ее информатизации.
Содержание профильного модуля структурируется на основе системного анализа понятийного аппарата входящих в него профильных дисциплин, что дает возможность логично и компактно группировать учебный материал и организовать междисциплинарные связи. Содержание профильных дисциплин разбивается на логически завершенные структурные единицы, предназначенные для изучения одного или нескольких понятий, освоение которых обеспечивается содержанием учебного материала, дидактическими средствами, комплексами контрольных заданий [9].Для таких элементов содержания, выделенных в рамках одной учебной дисциплины, будем использовать понятие «учебный модуль».
В зависимости от дидактических целей, различают два типа учебных модулей: познавательные, которые используются при изучении основ наук и операционные - для формирования и развития способов деятельности. Группировка познавательных модулей, составляющих теоретическую часть содержания профильной подготовки, выполняется в соответствии с логической структурой дисциплины, являющейся центральной в этом модуле, в виде трех блоков: предметно-теоретического, информационно-теоретического,
информационно-деятельностного. Эти блоки могут быть как междисциплинарными, так и в пределах одной дисциплины. Структурирование операционных модулей выполняется в виде учебно-профессиональных задач. Учебно-профессиональные задачи разрабатываются на основе выделенных задач профессиональной деятельности специалиста по логике ее освоения.
Содержание познавательных и операционных учебных модулей синхронизируется во времени изучения.
Модульное проектирование содержания профильной части основной образовательной программы выполнено нами для бакалавров направления 230400.62 «Информационные системы и технологии», профиль «в геологии и нефтегазовой отрасли». Необходимость подготовки инженеров данной специальности в Тюменском государственном нефтегазовом университете обусловлена потребностями регионального рынка труда.
В результате экспертного опроса работодателей отрасли и работающих в ней специалистов были определены четыре обобщенные задачи профессиональной деятельности ИТ-инженеров, имеющих отраслевую специфику. Разработаны соответствующие им профильные компетенции выпускников [4]. Процесс профильной подготовки декомпозирован на четыре модуля, целью каждого является формирование одной из профильных компетенций. В результате анализа обобщенных задач профильной профессиональной деятельности выделены составляющие их отдельные задачи и определены профильные знания и умения, необходимые для их решения. На основе знаний геологии, геологоразведки, геоинформатики, нефтегазодобычи отобрано соответствующее задачам деятельности ИТ-специалиста содержание профильной подготовки. На основе анализа входящих в него понятий разработано содержание профильных модулей и дисциплин и определены междисциплинарные связи (таблица 1).
Таблица 1 - Модули профильной подготовки бакалавров направления «Информационные системы и технологии», профиль «в геологии и нефтегазовой отрасли»______________________________________________________________
Задачи профильной деятельности Учебные модули (профильные дисциплины)
Информатизация сбора, анализа, хранения геологических данных Основы геологии, геологоразведки и нефтегазодобычи (геология, геоинформатика, разработка нефтегазовых месторождений)
Обработка геолого-геофизических данных Основы обработки геолого-геофизических данных (физика Земли, разведочная геофизика, геофизические исследования скважин, основы обработки гео-лого-геофизических данных)
Построение цифровых моделей нефтяных и нефтегазовых месторождений Основы моделирования нефтегазовых месторождений (технологии построения моделей геологических объектов, математические методы в геологии)
Решение прикладных задач различной тематики с использованием технологии геоинформационных систем Геоинформационное картографирование (картография, основы цифровой картографии и геоинформационных систем)
В каждом профильном модуле определены познавательные и операционные учебные модули. Познавательные модули сгруппированные в три блока (пример - таблица 2). Структурирование операционных модулей выполнено как последовательное освоение усложняющихся задач профессиональной деятельности специалиста (пример - таблица 3).
Таблица 2 - Содержание теоретической части модуля «Геоинформационное картографирование»_________________________________________________
Разделы и темы (учебные модули) Блок профильного модуля
1. Основы картографии Предметно-теоретический
1.1. Определение и свойства карты 1.2.Геодезическая основа карт 1.3. Математическая основа карт 1.4. Графические средства картографии 1.5. Картографическая генерализация
2. Исследования по картам
2.1. Методы использования карт 2.2.Способы и виды исследований по картам
3. Основы геоинформационного картографирования Информационно-теоретический
3.1. Основные понятия геоинформационного картографирования 3.2. Модели представления пространственной информации
4. Методы геоинформационного картографирования
4.1. Координатная привязка и трансформирование геоизображений 4.2. Методы пространственного анализа 4.3. Методы пространственного моделирования
5. Проектирование и составление электронных карт Информационно- деятельностный
5.1. Источники данных для создания карт 5.2. Инфраструктура пространственных данных 5.3. Этапы создания карт
6. Географические информационные системы
6.1. Общие понятия ГИС-технологии 6.2. Разработка ГИС-проекта 6.3. ГИС в геологии и природопользовании
Таблица 3 - Фрагмент содержания практической части модуля «Геоинформа-ционное картографирование»______________________________________________
Учебно-профессиональная задача (учебный модуль) Содержание задачи профессиональной деятельности
Просмотр готовой электронной карты Пользователь не изменяет содержание или способы графического оформления карты, а может только изучать содержание карты, используя возможности интерфейса программного продукта. При этом ряд элементов интерфейса (вызов панелей инструментов, переключение режимов работы и др.) может настраиваться самим пользователем
Пользовательское редактирование готовой электронной карты Пользователь изменяет вид изображения карты - графическое оформление отдельных картографических слоев или карты в целом, но не изменяет сами данные; оформляет или редактирует компоновку карты
Определение и изменение системы координат пространственных данных Получение информацию о системе координат и проекции растровых и векторных данных и изменение их
Содержание познавательных и операционных модулей разработано на трех уровнях усвоения деятельности (по В.П. Беспалько) - знакомство, воспроизведение и эвристическом [2]. Для каждого уровня заданы критерии оценок и соответствующие им баллы в рейтинговой системе. Уровневое дифференцирование позволяет студенту самому определять степень усвоения учебного материала в соответствии с принципом гибкости учебного процесса.
Для формирования осознанной перспективы будущих ИТ-специалистов в содержании каждого модуля акцентированы знания об особенностях информационных процессах в геологии и нефтегазовой отрасли, о решенных и нерешенных задачах их автоматизации, об используемых информационных продуктах, о потенциальных работодателях отрасли.
Содержание каждого модуля может быть автономно и оперативно откорректировано в соответствии с изменениями в запросах работодателей, интересов студентов, развитием информационных технологий. Это обеспечивает актуальность и опережающий характер обучения по профилю.
Таким образом, модульный подход к проектированию содержания профильной подготовки будущих ИТ-специалистов способствует его отбору и структурированию в соответствии с задачами будущей профессиональной
деятельности выпускников, обоснованной систематизации содержания профильных дисциплин, логичному сочетанию теоретической и практической подготовки, формированию у студента осознанной перспективы обучения деятельности в прикладной области и субъектной образовательной позиции.
Библиографический список
1. Болонский процесс: глоссарий (на основе опыта мониторингового исследования) / Авт. сост.: В.И. Байденко и др. - М.: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 2009. -148 с.
2. Беспалько, В.П. Слагаемые педагогической технологии/ В.П.Беспалько. -М.: Просвещение, 1989. - 192 с.
3. Бондарева, Е.В. Формирование профессиональной компетентности будущих специалистов прикладной информатики в экономике: автореферат дис. ... кандидата педагогических наук. 13.00.08/ Бондарева Елена Владимировна. -Волгоград: ВГПУ, 2006. - 25 с.
4. Прозорова, Г.В. Готовность выпускников направления «Информационные системы и технологии» к профессиональной деятельности в геоинформатике как компонент их профессиональной компетентности /Г.В. Прозорова// Материалы 18-й Всероссийской конф. «Инновации в профессиональном и профессионально-педагогическом образовании». -Екатеринбург: Изд-во Рос. гос. проф.-пед. ун-т, 2012. - С.74-76.
5. Речнов, А.В. Методические аспекты использования специализированных автоматизированных систем в процессе информационной подготовки студентов специальности «Прикладная информатика (в экономике)»: автореферат дис. ... кандидата педагогических наук: 13.00.02/ Речнов Алексей Владимирович. -Москва. - 2005.- 25 с.
6. Талызина, Н.Ф. Деятельностный подход к построению модели специалиста / Н.Ф. Талызина // Вестник высшей школы. - 1986. - № 3. - С. 10-14.
7. Тельнов, Ю.Ф. Подготовка специалистов по информационным системам
на основе профессиональных и образовательных стандартов [Электронный ресурс]/Ю.Ф. Тельнов//Ежегодная конференция «Использование программных продуктов 1С в учебных заведениях». - 2008. - Режим доступа:
http://www.1c.ru/rus/partners/training/edu/default.htm.
8. Шухман А.Е. Разработка профильных программ подготовки бакалавров для отрасли информационных технологий [Электронный ресурс]/А.Е. Шухман// Вестник Оренбургского государственного университета. - Оренбург: ОГУ. -2010. - № 9(115).- С. 216-220.
9. Юцявичене П. А. Теория и практика модульного обучения/П. Юцявичене. - Каунас,1989-271 с.
Bibliography
1. Bologna process: Glossary (based on the experience of monitoring research ) / Auto. comp. : VI Baydenko etc. - M. : Research Center for problems of quality of training, 2009 . -148 p .
2 .Bespal’ko , VP Terms of educational technology / V.P.Bespalko . - M.: Education , 1989 . - 192 p.
3 .Bondarev, EV Formation of professional competence of future specialists of Applied Informatics in Economics: abstract dis. ... candidate of pedagogical sciences . 13.00.08 / BondarevElena . - Volgograd: SGMP 2006 .- 25 p.
4 .Prozorov , GV Readiness of graduates "Information systems and technology" for professional work in geoinformatics as part of their professional competence / GV Prozorov / / Proceedings of the 18th All-Russian Conference . "Innovations in professional and vocational teacher education ."Ekaterinburg :IzdRos. Reg. Prof. - ped. University, 2012 . - p.74 -76.
5 .Rechnov , AV Methodological aspects of the use of specialized automated systems to process information preparation of students "Applied informatics (in economics ) "
: abstract dis. ... candidate of pedagogical sciences : 13.00.02 / Rechnov Alexey . Moscow. - 2005 .- 25 p.
6. Talyzina , NF Active approach to the construction of a specialist model / NF Talyzina / / Bulletin of the Graduate School . - 1986 . - № 3 . - P. 10-14 .
7. Tel’nov , YF Training of specialists in information systems based on professional and educational standards [ electronic resource] / UF Tel’nov / / Annual Conference "Using software 1C in schools." - 2008 . - Mode of ac-cess:http://www.1c.ru/rus/partners/training/edu/default.htm.
8. Shuhman AE Development of specialized training programs for bachelor’s IT industry [ electronic resource] / AE Shuhman / / Bulletin of the Orenburg State University. - Orenburg: OSU. - 2010 .- № 9 (115). - P. 216-220 .
9. Yutsyavichene PA Theory and practice of modular training / P. Yutsyavichene . -Kaunas ,1989 -271 p.
