CC BY
54
Шухман А. Е.1, Мотылева М.В.2
1 Оренбургский государственный университет (ОГУ), зав. кафедрой, shukhman @gmail . сот 2 Оренбургский государственный университет (ОГУ), научный сотрудник,
m.motyleva@gmail.com
Проектирование системы подготовки ИТ-специалистов с поддержкой индивидуальных образовательных траекторий
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:
Проектирование, система, ИТ-специалист, образовательная траектория, компетенция, подготовка.
АННОТАЦИЯ:
В статье описан подход к проектированию и реализации многоуровневой системы непрерывных образовательных программ для ИТ-отрасли. Содержание подготовки определяется на основе системы обобщенных профессиональных компетенций, уровни образования соответствуют уровням компетенций. В рамках реализованной системы возможна поддержка индивидуальных образовательных траекторий студентов как внутри одной образовательной программы, так и в многоуровневой системе в целом. Введение
Основная проблема развития отрасли информационных технологий (ИТ) в России в настоящее время связана с дефицитом высококвалифицированных кадров. По оценкам Министерства связи и массовых коммуникаций до 2018 года в отрасли появится более 350 тысяч рабочих мест, из которых только 150 тысяч будет заполнено выпускниками системы профессионального образования.
Кроме того уровень подготовки выпускников очень часто не соответствует требованиям работодателей. В значительной степени это несоответствие определяется бурным развитием информационных технологий, постоянными изменениями в номенклатуре профессий отрасли ИТ и в содержании профессиональных компетенций специалистов. Как правило, набор требуемых компетенций для конкретного рабочего места в отрасли не соответствует полностью ни одной образовательной программе. Наиболее востребованы специалисты, которые одинаково хорошо разбираются в различных областях сферы ИТ, способные быстро перестраиваться, постоянно совершенствовать уровень своей компетентности.
Для решения проблем, стоящих перед системой подготовки ИТ-
специалистов, требуется внести принципиальные изменения в структуру и содержание подготовки для обеспечения гибкости образовательной системы, возможности опережающего реагирования на потребности работодателей и конкретных студентов.
В настоящее время разработаны проекты Федеральных образовательных стандартов по специальностям СПО и направлениям ВПО. Стандарты нового поколения не включают жестких требований к содержанию обучения, предусматривают в образовательных программах значительную вариативную часть, что дает возможность гибко менять содержание обучения. Однако образовательные стандарты и программы подготовки на различных уровнях часто не согласованы, основаны на несовместимых системах компетенций, что приводит к проблемам при обеспечении преемственности образовательных программ разных уровней, реализации возможности сокращенного и ускоренного обучения и поддержки индивидуальных образовательных траекторий обучающихся.
Предлагаемый в настоящей статье подход к проектированию содержания образовательных программ для подготовки ИТ-специалистов основан на разработке единой системы профессиональных компетенций для отрасли ИТ.
Разработка структуры и содержания системы профессиональных компетенций для отрасли ИТ
В наших предыдущих работах [1,2] представлена методика разработки структуры и содержания системы обобщенных профессиональных компетенций для инновационных отраслей экономики, к которым, без сомнения, относится отрасль ИТ. Анализ отечественных и зарубежных профессиональных стандартов и квалификационных систем показал, что их невозможно непосредственно использовать для разработки содержания образовательных программ, поскольку в качестве квалификационных характеристик используются знания, умения и навыки, а не интегрированные компетенции.
Кроме того, количество различных знаний, умений и навыков очень велико, они не образуют систему, не выделены общие компетенции для всех профессий и специализированные компетенции. Существует необходимость в формировании структуры профессиональных компетенций, выделении уровней компетенций, разработке квалификационных характеристик каждой профессии на основе определения достаточного уровня компетенции. Основой для разработки систем компетенций служат образовательные стандарты, профессиональные стандарты, требования работодателей и действующие образовательные программы подготовки специалистов.
Предложена структура системы обобщенных профессиональных обобщенных компетенций для инновационных отраслей экономики, основанная на сопоставлении результатов деятельности, видов деятельности и уровней образования, предусматривающая пять уровней
компетенций, включенных друг в друга по мере усложнения, нарастающих по функционалу, сложности и самостоятельности достижения результата.
Первый уровень - готовность к практическим типичным действиям по образцу. Это профессионально-личностное качество обеспечивается в краткосрочной начальной профессиональной подготовке, предполагает подробное описание работнику простых трудовых действий.
Второй уровень - готовность к регламентированным самостоятельным ответственным действиям предполагает широкое использование умений в данной компетенции на практике, в основном, в стандартных ситуациях, в соответствии с существующими регламентами, предусматривает ответственность исполнителя за свои действия, ограниченную самостоятельность в принятии решений.
Третий уровень - готовность к прикладной самостоятельной практической деятельности в инновационных условиях, предполагает деятельность, связанную с решением проблем в нестандартных ситуациях, контролем и коррекцией действий подчиненных, предусматривает ответственность за действия группы исполнителей, достаточную самостоятельность в принятии решений. Предполагается рационализаторская деятельность, обусловленная потребностью во внедрении новых технологий и процессов.
Четвертый уровень - готовность к проектированию, конструированию, разработке и реализации инновационных продуктов, технологий и услуг, предполагает решение прикладных задач и проблем, знание методологии и общих принципов принятия решений в инновационной отрасли, предусматривает ответственность за действия коллектива, самостоятельность в принятии решений, инициативность, рационализаторство и изобретательство.
Пятый уровень - готовность к исследованию и прогнозированию в сфере инноватики, предполагает деятельность в области методологии и разработки общих принципов данной компетенции, принятие принципиальных решений, влияющих в целом на деятельность организации, экспертизу деятельности и продукции, управление коллективом исполнителей, предусматривает ответственность за действия коллектива, высокую самостоятельность в принятии решений.
Нами разработана методика формирования системы обобщенных компетенций, включающая предварительное формирование перечня компетенций и их содержания на основе профессиональных и образовательных стандартов, установление субъектов, актуализирующих содержание обобщенных компетенций, описание взаимодействия с субъектами для уточнения роли и ресурсов каждого из них при формировании системы обобщенных компетенций, анкетирование субъектов для уточнения структуры и содержательного наполнения обобщенных компетенций, корреляционный анализ представлений субъектов и коррекцию содержания обобщенных компетенций [2].
Методика была использована при разработке структуры и содержания системы компетенций для отрасли ИТ. Предварительное формирование перечня и содержания обобщенных профессиональных компетенций производилось на основе профессиональных стандартов для отрасли ИТ [3]. Российские профессиональные стандарты включают в себя описание должностей и соответствующих им квалификационных уровней, видов трудовой деятельности, трудовых функций, требующих конкретных знаний, умений и навыков.
Значительные трудности вызвала задача отнесения единиц профессионального стандарта (знаний, умений, навыков), которые выступают результатами образовательной программы, к определенным обобщенным профессиональным компетенциям, а также к их конкретным уровням. На начальной стадии формирования структуры компетенций мы использовали статистические методы, относящиеся к кластерному анализу.
Первоначальное выделение кластеров, которые служат основой будущих компетенций, проводилось на основании выделения восьми базовых направлений подготовки ИТ-специалистов, соответствующих основным ИТ-специальностям. Это - разработка программного обеспечения (ПО), разработка информационных ресурсов, проектирование баз данных, системное администрирование, информационная безопасность, ИТ-менеджмент, эксплуатация вычислительной техники и компьютерных сетей, разработка технической документации. Далее все элементы профессиональных стандартов были отнесены к одному из этих кластеров на основе экспертных оценок. Для каждого элемента оценивался от 0 до 4 уровень соответствия базовому направлению. Для кластеризации использовался итерационный метод ^-средних. В качестве эталонных точек кластеров выбирались элементы, имеющие только одну ненулевую компоненту по мнению всех экспертов (то есть заведомо принадлежащие заданной компетенции).
После выделения базовых компетенций было отмечено, что результаты обучения распределились по кластерам неравномерно. Так, наиболее перегруженными оказались кластеры «разработка программного обеспечения» и «ИТ-менеджмент». В результате каждый из этих кластеров была разделен на несколько компетенций, причем в первом случае объектом деления стало отнесение элемента к одной из стадий разработки ПО, во втором - объект управления.
Таким образом, выделены компетенции «Управление проектами», «Управление персоналом», «Взаимодействие с пользователями и заказчиками», «Анализ и моделирование бизнес-процессов», «Управление ресурсами» в укрупненной группе компетенций «ИТ-менеджмент» и компетенции «Сбор и анализ требований к ПО», «Проектирование ПО», «Разработка программного кода», «Тестирование и отладка ПО», «Сопровождение ПО» в укрупненной группе компетенций «Разработка ПО».
На следующих этапах на основе анализа мнений субъектов
образовательного процесса: студентов, преподавателей и работодателей содержание компетенций было уточнено и скорректировано. Разработанная система обобщенных компетенций для отрасли ИТ позволяет создавать преемственные образовательные программы для различных уровней профессионального образования.
Разработка структуры и содержания образовательных программ подготовки ИТ-специалистов
На основе анализа стандартов общего образования и начального профессионального образования разработаны профильные образовательные программы информационно-технологического профиля для средней школы с профессиональной подготовкой в области ИТ [4].
Теоретическая часть подготовки реализуется за счет профильных дисциплин (математики, информатики и физики) и дисциплин по выбору учебного плана. Практическая часть подготовки (учебная и производственная практика) осуществляется в рамках внеучебной проектной, научно-познавательной и общественно-полезной деятельности старшеклассников. Результаты профессиональной подготовки формулируются в виде общекультурных и профессиональных компетенций. В старшей школе возможно формирование только двух начальных уровней каждой компетенции.
Разработаны программы профессиональной подготовки по профессиям «Мастер по обработке цифровых ресурсов» и «Настройщик компьютерных сетей». Разработанные программы соответствуют первому квалификационному уровню по востребованным профессиям отрасли ИТ «Специалист по информационным ресурсам» и «Системный администратор». Разработанные программы прошли апробацию в школах и учреждениях дополнительного образования Оренбургской области в сотрудничестве с Оренбургским государственным университетом.
На основе анализа федеральных образовательных стандартов высшего профессионального образования разработана методика конструирования программ подготовки бакалавров для инновационных отраслей экономики [5]. Профили подготовки бакалавров соответствуют основным профессиям инновационных отраслей, при этом конкретные знания, умения и навыки могут быть отнесены к определенному уровню некоторой компетенции.
Для каждой отрасли необходимо разработать содержание системы компетенций и определить матрицу соответствия профессий и определенных уровней профессиональных технологических компетенций. Матрица позволяет выявить набор компетенций, которые должны быть сформированы образовательной программой по конкретному профилю. На основе этого набора компетенций становится возможным определить дисциплины вариативной части профессионального цикла основной образовательной программы. Для упрощения разработки планов по конкретным профилям разработан макет вариативной части
многопрофильного учебного плана по направлениям подготовки бакалавров.
Разработанная методика была использована в Оренбургском государственном университете для конструирования многоуровневой системы подготовки в области ИТ. Разработанная модель подготовки бакалавров позволяет готовить специалистов по шести наиболее востребованным базовым профессиям для отрасли ИТ: «Специалист по информационным ресурсам», «Системный администратор», «Программист», «Администратор баз данных», «Специалист по информационным системам», «Системный аналитик». Установлено соответствие между уровнями профессиональных компетенций и квалификационными уровнями для каждой профессии.
Для структурирования дисциплин подготовки предлагается использовать блочно-модульный подход. При разработке блочно-модульной структуры профессиональной подготовки блоки соответствуют основным профессиональным компетенциям (или укрупненным группам компетенций). Каждый блок содержит отдельные модули подготовки, соответствующие определенным темам, выделенным для некоторых компетенций на основе их сложной внутренней структуры.
Каждый модуль содержит теоретическую часть и практическую, которой соответствует определенный набор заданий учебной и производственной практики. Предложен алгоритм разработки содержания модулей подготовки на основе содержания профессиональных компетенций, обоснована технология разработки основной образовательной программы.
Единая система компетенций для образовательных программ для всех уровней подготовки дает возможность реализовать эффективное построение индивидуальных образовательных траекторий студентов.
Построение индивидуальных образовательных траекторий студентов в системе ИТ образования
Каждая образовательная программа профессионального образования включает как обязательные дисциплины и модули, так и курсы по выбору. Каждый студент создает свою индивидуальную образовательную траекторию, выбирая курсы в начале учебного года или семестра. Чаще всего курсы выбираются недостаточно осознанно, без учета требований к будущей квалификации выпускника.
Индивидуальный образовательный маршрут определяется учеными как целенаправленно проектируемая дифференцированная образовательная программа, обеспечивающая учащемуся позиции субъекта выбора, разработки и реализации образовательной программы при осуществлении преподавателями педагогической поддержки его самоопределения и самореализации (С.В. Воробьева, Н.А. Лабунская А.П. Тряпицына, Ю.Ф. Тимофеева и др.). Индивидуальный образовательный маршрут определяется образовательными потребностями,
индивидуальными способностями и возможностями учащегося, а также существующими стандартами содержания образования. Индивидуальная образовательная траектория (Г.А. Бордовский, С.А. Вдовина, Е.А. Климов, Л.С. Лисицына, B.C. Мерлин, Н.Н. Суртаева, И.С. Якиманская и др.) предусматривает наличие индивидуального образовательного маршрута (содержательный компонент), а также разработанный способ его реализации (технологии организации образовательного процесса).
Мы разработали эффективные методы проектирования и сопровождения индивидуальных образовательных траекторий студентов в региональной многоуровневой системе ИТ-образования, обеспечивающие осознанное достижение результатов обучения в виде востребованных на рынке труда компетенций.
В качестве базы для конструирования образовательных траекторий использована модель содержания образования на основе описанной выше системы обобщенных профессиональных компетенций отрасли ИТ, которая определяет результаты обучения на всех уровнях подготовки.
Модель содержания образования включает требования стандартов, содержание обобщенных профессиональных компетенций по уровням, перечень дисциплин основной образовательной программы, содержание дисциплин в виде дидактических единиц, а также взаимосвязь дисциплин и компетенций.
В предыдущей статье [6] мы описали модель индивидуальных образовательных траекторий в рамках одной образовательной программы на основе маркированной сети Петри. Эта модель была доработана для представления траекторий в многоуровневой непрерывной системе ИТ-образования.
При этом вводится два уровня при выборе траектории. Первый предполагает выбор направления подготовки и профиля образовательной программы на определенном уровне профессионального образования, второй определяет выбор дисциплин в вариативной части образовательной программы.
В качестве позиций сети Петри выступают результаты обучения (содержательные единицы компетенций), переходам в сети соответствуют отдельные дисциплины, модули, курсы образовательных программ в региональной системе образования. Поиск оптимальной образовательной траектории сводится к поиску оптимального пути в дереве состояний сети Петри.
При построении образовательной траектории можно использовать различные критерии оптимальности, такие как количество изучаемых дисциплин, продолжительность обучения, максимальный уровень компетенций за заданное время обучения и др. Возможно также применение многокритериальной оптимизации индивидуальных образовательных траекторий на основе нескольких выбранных критериев.
На основе предложенной методики спроектирована распределенная
информационная система в виде интернет-ресурса, доступного для студентов и работодателей.
Для студента разрабатываемая система даст возможность осознанно делать выбор направлений обучения, профилей, дисциплин внутри профиля, дополнительных образовательных программ с учетом имеющегося набора компетенций и заданного результата обучения.
Для работодателя разрабатываемая система предоставит возможности подбора выпускников с необходимыми компетенциями на основе анализа образовательных программ, формирования предварительного заказа на компетенции будущих выпускников, определения оптимальных путей для переподготовки персонала. Заключение
Предложенная система многоуровневой непрерывной подготовки ИТ-специалистов на основе единой системы профессиональных компетенций для отрасли ИТ позволяет проектировать преемственные образовательные программы для различных уровней профессионального образования. При этом обеспечивается согласованность программ различных уровней, максимальное соответствие квалификации выпускников потребностям работодателей.
Гибкость и индивидуальная настройка содержания программ достигается за счет применения индивидуальных образовательных траекторий обучающихся, как в рамках одной образовательной программы, так и образовательной системы в целом.
Для оптимального проектирования и сопровождения индивидуальных образовательных траекторий студентов можно эффективно использовать информационную систему, основанную на модели содержания образования и процесса обучения в виде сети Петри.
Предложенные в исследовании модели и методики могут быть использованы при разработке непрерывных образовательных программ в организациях, осуществляющих подготовку ИТ-специалистов, что приведет к повышению качества подготовки, востребованности выпускников на рынке труда.
Исследование выполнено при поддержке Российского Фонда фундаментальных исследований (проект 13-07-97027р-поволжье-а).
Литература
1. Шухман А.Е., Белоновская И.Д., Цветкова К.Е. Модель непрерывной многоуровневой подготовки специалистов для инновационных отраслей экономики // Вестник Оренбургского государственного университета. - 2011. - №2. - С. 390-395.
2. Белоновская И.Д., Шухман А.Е., Морковина Э.Ф. Специфика разработки системы обобщенных профессиональных компетенций для подготовки работников инновационных отраслей экономики // Высшее образование сегодня - 2012 - №9 - C. 3338.
3. Профессиональные стандарты в области ИТ, Москва: АПКИТ, 2012. URL: http: //apkit.ru/committees/education/meetings/standarts.php
4. Shukhman A., Belonovskaya I., Belonovsky P. Professional training in the field of information
technology at secondary schools // Proceedings of the International Conference on Interactive Collaborative Learning (ICL 2012), IEEE Catalog Number: CFP1223R-USB, 26 - 28 Sep. 2012, Villach, Austria.
5. Shukhman A.E., Belonovskaya I.D. Continuous educational program constructing for training specialists in innovative branches of economy on the basis of generalized competences system // Proceedings of the International Conference on Interactive Collaborative Learning (ICL 2012), IEEE Catalog Number: CFP1223R-USB, 26 - 28 Sep. 2012, Villach, Austria.
6. Shukhman A.E., Belonovskaya I.D., Motyleva M.V Individual learning path modeling on the basis of generalized competencies system // Proceedings of the 2013 IEEE Global Engineering Education Conference (EDUCON), March 13-15, 2013, Berlin, Germany - pp. 1023-1026 .
