CC BY
89
ОБСУЖДАЕМ ПРОБЛЕМУ
С. ДВОРЕЦКИЙ, профессор Е. МУРАТОВА, доцент Тамбовский государственный технический университет И. ФЕДОРОВ, профессор Московский автомобильно-дорожный институт (1Т У)
Формирование национальной инновационной системы и ее инфраструктуры, становление и развитие инновационной экономики обусловливает все большую потребность науки, образования, промышленности, бизнеса в специалистах, способных к инновационной деятельности, представляющей собой совокупность научных, технологических, организационных, финансовых и коммерческих мероприятий, направленных на получение технологически новых или улучшенных продуктов или процессов [1]. В связи с этим актуальной задачей является разработка моделей и технологий подготовки специалистов инновационного типа в системе многоуровневого профессионального образования.
При моделировании процесса подготовки студентов к инновационной деятельности для анализа структурно-содержательных и организационно-процессуальных компонентов учебного процесса (образовательных стандартов, учебных планов, рабочих планов и программ, образовательных технологий и т.д.) предлагается использовать SADT-методологию, которая позволяет получить функциональные модели различных уровней, нацеленные на формирование и развитие готовности бакалавров, дипломированных специалистов и магистров к инновационной деятельности [2].
Технология структурного анализа и проектирования SADT (Structured Analysis and Design Technique) является одной из самых известных и широко используемых систем моделирования. SADT может применяться на всех стадиях жизненного цик-
SADT-методология моделирования процесса подготовки студентов
ла системы. Практическое использование основополагающей методологии SADT привело, в частности, к разработке в рамках программы 1САМ методологии и стандарта функционального моделирования IDEF0 как подмножества SADT.
В основе методологии и стандарта IDEF0 лежат четыре основных понятия [3]:
«Функциональный блок». Графически изображается в виде прямоугольника и представляет собой некоторую конкретную функцию в рамках рассматриваемой системы. Каждая из четырех сторон функционального блока имеет определенное значение: верхняя - «управление»;левая- «вход»; правая - «выход»; нижняя - «механизм».
«Интерфейсная дуга». Представляет собой элемент системы, который обрабатывается функциональным блоком или оказывает иное влияние на функцию, отображенную функциональным блоком. Графическим образом интерфейсной дуги является однонаправленная стрелка. С помощью интерфейсных дуг отображают различные объекты, в той или иной степени определяющие процессы, происходящие в системе. Такими объектами могут быть элементы реального мира или потоки информации.
В зависимости от того, к какой из сторон подходит данная интерфейсная дуга, она носит название «входящей», «исходящей» или «управляющей ». Следует отметить, что любой функциональный блок по требованиям стандарта должен иметь по крайней мере одну управляющую и одну исходящую интерфейсные дуги, так как каждый процесс должен быть под-
чинен каким-то правилам (отображаемым управляющей дугой) и выдавать некоторый результат (исходящая дуга), иначе его рассмотрение не имеет никакого смысла.
«Декомпозиция». При разбиении сложного процесса на составляющие его функции уровень детализации определяется разработчиком модели. Декомпозиция позволяет постепенно и структурированно представлять модель системы в виде иерархической структуры отдельных диаграмм, что делает ее менее перегруженной и легко усваиваемой.
Модель IDEF0 всегда начинается с представления системы как единого целого -одного функционального блока с интерфейсными дугами, простирающимися за пределы рассматриваемой области. Такая диаграмма с одним функциональным блоком называется контекстной и обозначается идентификатором «А-0».
В пояснительном тексте к контекстной диаграмме должна быть указана цель построения диаграммы в виде краткого описания и зафиксирована точка зрения на систему. Определение и формализация цели разработки IDEF0-модели - крайне важный момент. Фактически цель выявляет в исследуемой системе соответствующие области, на которых следует фокусироваться в первую очередь.
Точка зрения определяет основное направление развития модели и степень детализации. Четкое фиксирование точки зрения позволяет разгрузить модель, отказавшись от детализации и исследования отдельных элементов, не являющихся обязательными. Например, функциональные модели одного и того же предприятия с точки зрения главного технолога и финансового директора будут существенно различаться по направленности их детализации: финансового директора не интересуют аспекты обработки сырья на производственных станках, а главному технологу ни к чему схемы финансовых потоков. Правильный выбор точки зрения существенно
сокращает временные затраты на построение конечной модели.
В процессе декомпозиции функциональный блок, который в контекстной диаграмме отображает систему как единое целое, подвергается детализации на другой диаграмме. Получившаяся диаграмма второго уровня содержит функциональные блоки, отображающие главные подфункции функционального блока контекстной диаграммы, и называется дочерней по отношению к нему. В свою очередь, функциональный блок «А-0 » называется родительским по отношению к дочерней диаграмме, а диаграмма, к которой он принадлежит, -родительской диаграммой. Каждая из подфункций дочерней диаграммы может быть далее детализирована путем аналогичной декомпозиции соответствующего ей функционального блока. Важно отметить, что в каждом случае декомпозиции функционального блока все интерфейсные дуги, входящие в данный блок или исходящие из него, фиксируются на дочерней диаграмме. Этим достигается структурная целостность IDEF0-модели.
«Глоссарий». Для каждого из элементов IDEF0 - диаграмм, функциональных блоков, интерфейсных дуг - существующий стандарт подразумевает создание и поддержание набора соответствующих определений, ключевых слов, повествовательных изложений, которые характеризуют объект, отображенный данным элементом. Этот набор называется глоссарием. Глоссарий гармонично дополняет наглядный графический язык, снабжая диаграммы дополнительной информацией.
В статье описаны ШЕГ0-модели различного уровня, нацеленные на формирование и развитие готовности бакалавров, дипломированных специалистов и магистров к инновационной деятельности, представленные в компетентностном формате и в формате компонентов готовности к инновационной деятельности. Обобщенная IDEF0-диаграмма показана на рис. 1.
Абитуриент
При построении IDEF0-диаграмм определяют цель разработки модели, входящие, выходящие, управляющие интерфейсные дуги и дуги-механизмы.
В качестве входящих интерфейсных дуг системы выступают актуальность и привлекательность профессии, познавательный, коммуникативный и творческий потенциал личности абитуриента, в качестве управляющихинтер-фейсных дуг - законодательно-нормативные документы, регламентирующие деятельность вуза (образовательные стандарты, учебные и рабочие планы и программы, стандарты предприятия, в том числе стандарты менеджмента качества и т.д.).
В качестве дуг-механизмов выступают кадровый состав и квалификация преподавателей и сотрудников, материально-техническая база, учебно-методическое и программное обеспечение, инновационные технологии обучения, научно-исследовательский и инновационный потенциал вуза.
Выходящие интерфейсные дуги отображают социально-личностные и профессиональные компетенции специалиста инновационного типа, показателями которых могут служить уровень готовности специалиста к инновационной деятельности, трудоустройство выпускников в соответствии с полученной квалификацией и др.
На рис. 2 показана декомпозиция IDEF0-модели формирования профессиональной компетентности бакалавров, дипломированных специалистов и магистров техники и технологии в сфере инновационной деятельности в соответствии со структурой профессиональной компетентности.
На каждом этапе формирования компетенций можно выделить общие элементы управления и механизмы воздействия на
Сформировать профессиональную компетентность будущих специалистов в области ИД АО
Специалист инновационного типа
Рис. 1. IDEF0-диаграмма процессаформирования компетентности будущих специалистов в области инновационной деятельности (ИД)
функциональные блоки и частные, которые характерны только для отдельных этапов. Например, такой элемент, как программное обеспечение, будет заметно различаться для функциональных блоков «Сформировать базовые (ключевые) компетенции» и «Сформировать специальные компетенции».
Каждый из приведенных на рис. 2 блоков можно представить в виде дочерней ГОEF0-диаграммы. На рис. 3 показана декомпозиция блока 4 IDEF0-модели формирования отдельных типов компетенций, целью которой является оптимизация процесса формирования специальных компетенций магистров техники и технологии в сфере инновационной деятельности.
В качестве входящих интерфейсных дуг системы выступают уровень сформирован-ности базовых, общепрофессиональных, профессионально-профилированных и социально-личностных компетенций студентов.
В качестве управляющих интерфейсных дуг наряду с законодательно-нормативными документами, регламентирующими деятельность вуза (У), выступают основные направления развития национальной инно-
А
У1
У2
У3
Сформировать базовые (ключевые) компетенци
иш
Сформировать общепрофессиональные компетенции
гт
Сформировать профессионально-профилированные компетенци^ 3 '|
У4
С1
С2, С3
Сформировать специальные компетенции
ш
Р1
Р2
Р3
Р4
Рис. 2. IDEFO-модель формирования отдельных типов профессиональных компетенций
У1
У2
У3
Р1
Р2
Р3
Рис. 3. IDEF0-модель формирования блока специальных компетенций магистра
техники и технологии
вационной системы, требования работодателей, программа курса «Прогнозирование и стратегический менеджмент инновационных процессов» (У1), содержание курсов
«Основы инновационной деятельности », «Теория и технология инноваций в научно-технической и образовательной областях», программы научно-исследовательс-
кой практики, требования к подготовке магистерской диссертации (У2), программа научно-педагогической практики (У3).
В качестве дуг-механизмов, наряду с общим для всех элементов системы ресурсным обеспечением, выступают бизнес-инкубаторы (Р1), инновационные и научно-образовательные центры, технопарки и другие инновационные структуры (Р2), инновационные технологии обучения (Р3).
В качестве выходящих интерфейсных дуг выступают социально-личностные и профессиональные компетенции магистра техники и технологии в сфере инновационной деятельности.
Каждый из приведенных на рис. 3 блоков также можно представить в виде дочерней ГОEF0-диаграммы. На рис. 4 показана декомпозиция блока 1 IDEF0-модели формирования специальных компетенций магистра техники и технологии. Эту модель можно описать аналогичным образом на основе проведения структурного анализа входящих, выходящих, управляющих интерфейсных дуг и дуг-механизмов.
Рассмотрим алгоритм описания модели на примере функционального блока «Уметь организовывать коллектив исполнителей для выполнения инновационных проектов ». На выходе магистр техники и технологии должен уметь использовать потенциал членов команды, персонализировать задачи в общекомандной работе, добиваться личной ответственности членов команды за конкретный функционал, делиться опытом и информацией с членами команды, соответствовать ролевой позиции в команде, вдохновлять членов команды, оценивать результативность работы членов команды, оказывать поддержку по стратегическим вопросам инновационных проектов. Управление процессом формирования перечисленных компетенций осуществляется через организацию потоков информации по вопросам инновационного менеджмента (У3); в качестве механизмов (Р3) можно использовать групповое проектирование, тренинги, деловые игры и другие развивающие корпоративную культуру методы обучения.
А1
У1
Уметь принимать решения и управлять
инновационными процессами в условиях неопределенности | 1
У2
У3
У4
Уметь разрабатывать
программы организации ИД
Л\
Уметь организовывать
коллектив исполнителей для
выполнения инновационных проектов
\
И
Уметь позиционировать и коммерциализировать новый продукт (технологию)
Г41
С3
Р1 Р2 Р3 Р4
Рис. 4. Модель формирования кластера компетенций менеджмента ИД инновационной деятельности
Близким к компетентностному подходу в проектировании и реализации образовательного процесса является подход, основанный на определении компонентов готовности к профессиональной деятельности и ориентации образовательного процесса на формирование готовности специалиста к конкретным видам профессиональной деятельности.
Модель первого уровня не отличается от ГОEF0-диаграммы, представленной на рис. 1, поскольку готовность к профессиональной деятельности можно трактовать как практико-ориентированную компетентность. Практически одинаковый вид имеют и ГОEF0-диаграммы формирования профессиональной компетентности (готовности) в сфере инновационной деятельности для различных уровней подготовки (рис. 5).
ний, умений, навыков, устойчивый познавательный интерес к решению профессиональных задач. Эмоционально-волевой компонент включает целеустремленность, сильную волю к преодолению внешних и внутренних преград в процессе решения профессиональных задач, ответственность за достижение поставленных образовательных целей. Когнитивный компонент связан с наличием инженерных и психологических знаний об объекте и субъекте труда, с умением обобщать, систематизировать и применять знания при выполнении профессиональных функций. Операциональный компонент включает профессиональное мышление, умения и навыки решения задач, индивидуальный стиль деятельности. Информационный компонент представляет собой готовность к использованию
Рис. 5. IDEF0-модель формирования готовности бакалавров, дипломированных специалистов и магистров к индивидуальной деятельности
Однако дочерние IDEF0-диаграммы (рис. 6, 7) будут отличаться от дочерних диаграмм, представленных на рис. 2, 3, 4, поскольку целью моделирования является формирование не компетенций, а компонентов и элементов готовности.
На рмс. 6 показаны связи разного уровня между функциональными блоками компонентов готовности к профессиональной деятельности.
Мотивационный компонент выражает положительное отношение к деятельности, осознание личностной и профессиональной значимости приобретаемых зна-
современных информационных технологий и систем в профессиональной деятельности.
Мотивационный (1) и эмоционально-волевой (2) компоненты готовности к инновационной деятельности являются управляющими для блоков 3, 4, 5. На входе в функциональный блок «Сформировать операциональный компонент готовности к ИД» студент должен обладать сформированным когнитивным компонентом готовности (выходная дуга блока 3 является входной дугой блока 5). Выходная дуга блока 4 будет дугой-механизмом (Р5) для
Рис. 6. Модель формирования компонентов готовности будущих специалистов к инновационной деятельности
Рис. 7. Декомпозиция функционального блока
блока «Сформировать операциональный компонент готовности к ИД», поскольку разрабатывать технические и технологические инновации невозможно без широ-
кого использования возможностей современных информационных технологий и систем как общего, так и специального назначения.
Целью разработки IDEF0-модели, представленной на рис. 7, является оптимизация процесса формирования операционального компонента готовности к инновационной деятельности у студентов инженерных специальностей.
В качестве входящих интерфейсных дуг системы выступают интерес к инновационной деятельности, система общепрофессиональных знаний, навыки использования информационных технологий и систем и самоорганизация студента.
В качестве управляющих интерфейсных дуг, наряду с законодательно-нормативными документами, регламентирующими деятельность вуза (У), выступают содержание курсов «Методы научно-технического творчества», «Методология научных исследований», проблемный и эвристический методы обучения (У1), курс «Теория и технология инноваций в научно-технической и образовательной областях», методические указания к организации научно-исследовательской практики магистров, подготовке магистерских диссертаций (У2), тренинги, деловые игры (У3), курсы «Основы инновационной деятельности », «Прогнозирование и стратегический менеджмент инновационных процессов» (У4).
В качестве дуг-механизмов, наряду с общим для всех элементов системы ресурсным обеспечением, выступают банк проблемных задач (Р1), лабораторная база вуза, научно-образовательные и инновационные центры, технопарки и другие инновационные структуры (Р2), тренажеры, научные семинары, конкурсы, участие в работе над инновационными проектами в составе творческих групп (Р3), гранты (Р4).
В качестве выходящих интерфейсных дуг выступает готовность специалиста к выполнению всех этапов инновационного проекта.
При разработке моделей подготовки бакалавров, дипломированных специалистов и магистров техники и технологии на основе рассмотренных подходов - пред-
ставления моделей в компетентностном формате и в формате компонентов готовности к инновационной деятельности - необходимо учитывать различие наборов компетенций и показателей готовности к профессиональной деятельности для образовательных программ различного уровня. В связи с этим содержание функциональных блоков IDEFO-моделей и характер связей между ними будут существенно различаться даже для специальностей, относящихся к одному направлению подготовки.
Таким образом, моделирование дидактической системы подготовки к инновационной деятельности на основе SADT-мето-дологии позволяет:
• выделить основные функциональные блоки в системах различного иерархического уровня и сформулировать функции в формате компетенций и готовности к инновационной деятельности;
• выявить связи между отдельными функциональными блоками IDEFO-диаг-рамм и определить характер их взаимовлияния;
• определить структуру основных управляющих и ресурсных потоков для моделей различных уровней;
• определить механизмы формирования инновационной культуры в системе многоуровневой подготовки инженерных и научно-технических кадров.
Литература
1. Федоров И.В, Лезина О.В. Модели фор-
мирования готовности выпускников инженерных вузов к инновационной деятельности // Изв. междунар. акад. наук высш. шк. - 2005. - №4 (34).
2. Верников Г. Основные методологии обсле-
дования организаций. Стандарт IDEF0. — http://www.cfln.ru/vernikov/ idefö
3. Марка Д., МакГоуэн К. Методология структурного анализа и проектирования. - М., 1992.
