Теоретико-методологические основания отбора содержания обучения будущих инженеров ИТ-профиля

УДК 378.1 ББК 74.48

ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВАНИЯ ОТБОРА СОДЕРЖАНИЯ ОБУЧЕНИЯ БУДУЩИХ ИНЖЕНЕРОВ ИТ-ПРОФИЛЯ

| М.В. Ступина

Аннотация. В статье рассмотрены инвариантный и вариативный блоки содержания обучения будущих инженеров ИТ-профиля, подготовка которых осуществляется в техническом вузе. Выделена ИТ-составляющая инвариантного компонента образовательной программы подготовки. Отмечены факторы, влияющие на содержание вариативного компонента, рассмотрено его содержание для различных направлений подготовки будущих инженеров в области ИТ. Определена возможность учета общих педагогических подходов при формировании содержания обучения будущих инженеров ИТ-профиля. Сформулированы принципы отбора содержания обучения с учетом специфики подготовки инженерных кадров в области ИТ. Сделан вывод о том, что формирование цельного представления о предметных знаниях инженерной направленности и моделирования основных содержательных линий в области ИТ может быть достигнуто за счет единства постоянного инвариантного и гибкого вариативного блоков.

Ключевые слова: инженер ИТ-профиля, инвариантность содержания профессионального образования, инвариантный блок, вариативный блок, общие педагогические подходы, принципы отбора содержания обучения.

205

THEORETICAL AND METHODOLOGICAL BASIS OF CONTENT SELECTION FOR FUTURE IT-ENGINEERS' TRAINING

I M.V. Stupina

Abstract. The article deals with the invariant and variable blocks of future IT-engineers' training. The IT- component of the invariant block of the educational training program has been presented. Factors which affect the content of variable block have been marked. The content of the variable block of educational training programs of different specialties have been considered. The possibility of accounting general pedagogical approaches in the formation of future IT-engineers' training content has been determined. The prin-

ciples of the selection of training content according to the specific training of engineers in the IT have been formulated. It is concluded that the formation of a complete picture of the engineering subject and the main content lines modeling in the IT-area can be achieved by the unity of the constant invariant and flexibility variable blocks.

Keywords: IT-engineer, the invariance of the professional education content, invariant block, variable block, general pedagogical approaches, principles of the selection of the training content.

206

На настоящий момент основной задачей высшего технического образования является подготовка инженеров, обладающих знаниями, соответствующими последним достижениям научно-технического прогресса, требованиям современного производства, мировой экономики и международным стандартам. Базой для осуществления подготовки инженерных кадров сегодня выступают технические вузы, а также создающиеся на современном этапе реформирования образования многопрофильные опорные региональные университеты, ориентированные на потребности и запросы региональных рынков труда.

В рамках проводимого исследования для анализа было выбрано четыре направления (область образования «Инженерное дело, технологии и технические науки», укрупненная группа специальностей и направлений подготовки 09.00.00 «Информатика и вычислительная техника»), по которым осуществляется профессиональная подготовка будущих инженеров ИТ-профиля на базе факультета «Информатика и вычислительная техника» Донского государственного технического университета (ДГТУ) — опорного многопрофильного вуза Ростовской области:

09.03.01 — «Информатика и вычислительная техника» (ИиВТ), 09.03.02 -«Информационные системы и технологии» (ИСиТ), 09.03.03 - «Прикладная информатика» (ПИ), 09.03.04 -«Программная инженерия» (ПР).

Руководствуясь концепцией инвариантности содержания профессионального образования В.С. Леднева [1], а также основываясь на исследованиях А.И. Маркушевича [2], отметим, что содержание обучения, в том числе по инженерным направлениям, включает в себя инвариантный (базовый) и вариативный (профессионально-ориентированный) компоненты (блоки).

Инвариантный блок (как фундаментальное ядро содержания обучения) обладает целостностью, системностью и направлен на развитие тех качеств личности, которые необходимо формировать у студента технического вуза, независимо от специализации и профиля. Соответственно, инвариантный компонент позволяет в содержании различных наук (фундаментальных, технико-технологических, естественнонаучных, социально-экономических, гуманитарных и др.) выделить систему основополагающих знаний, ведущих теорий, идей и понятий. Инвариантный компонент практически являет-

ЕК

ся постоянным и не подвергается пересмотру или корректировке.

В рамках данного исследования выделим ИТ-составляющую инвариантного компонента образовательных программ подготовки будущих инженеров ИТ-профиля. Характеризуя содержание учебных дисциплин инвариантного блока, отметим, что оно связано с рядом внешних (социально-экономическое развитие общества, информатизация общества, социальный заказ на ИТ-инженеров и др.) и внутренних требований (федеральные государственные образовательные стандарты высшего образования (ФГОС ВО) по соответствующим направлениям подготовки, цели подготовки, базовый уровень подготовки, познавательные возможности и интересы обучающихся и др.) [3] к подготовке будущих инженеров ИТ-профиля и включает в себя изучение основ информатики и ИКТ, математической логики, теории алгоритмов и структур данных, объектно-ориентированного программирования, операционных систем, инженерной и компьютерной графики, систем управления базами данных и т.д.

Вариативный блок (как оболочка вокруг инвариантного ядра) предусматривает дифференциацию и индивидуализацию содержания обучения в зависимости от направления и профиля образовательной программы подготовки будущего инженера ИТ-профиля и может варьироваться в результате воздействия ряда факторов:

• реальные потребности общества и производственных предприятий различного профиля в инженерах в области ИТ;

• мировые (The European e-Com-petence Framework [4], Computing

Curricula [5]) и национальные (Профессиональные стандарты [6]) актуальные требования к уровню профессиональной подготовки ИТ-инженеров в соответствии с ключевыми достижениями и тенденциями ИТ-отрасли (в области вычислительной техники, аппаратного и программного обеспечения).

В соответствии с вышесказанным, основанием составления вариативного компонента содержания образовательных программ инженерных направлений подготовки специалистов в области ИТ является специфика профессиональной деятельности будущих инженеров ИТ-профиля. Согласно определенной ФГОС ВО областью профессиональной деятельности, студентами рассматриваемых направлений подготовки изучаются следующие учебные дисциплины в рамках вариативного блока:

• Информатика и вычислительная техника: Организация беспроводных компьютерных сетей, Архитектура микроконтроллеров, Основы микропроцессорной техники, Организация вычислений при моделировании, Программирование на языках низкого уровня и др.

• Информационные системы и технологии: Инструментальные средства информационных систем, Методы и средства проектирования информационных систем, Администрирование информационных систем, Корпоративные информационные системы и др.

• Прикладная информатика: Информационные системы и технологии, Экономика информатики, Перспективные информационные технологии, Проектный практикум, Компьютерные методы исследования информационных систем и др.

207

208

• Программная инженерия: Конструирование программного обеспечения, Управление программными проектами, Информационные системы управления предприятием, Теория автоматов, Распределенные информационные системы и др.

Инвариантный и вариативный компоненты образовательной программы направлены на обеспечение единства формирования содержания обучения будущих инженеров ИТ-профиля за счет создания цельного представления о предметных знаниях инженерной направленности и моделирования основных содержательных линий в области ИТ (в рамках каждого направления подготовки). Соответственно, число вариативных оболочек в общем случае п (в контексте проводимого исг следования — 4) и зависит от множества факторов: прежде всего, специфики направления подготовки и профиля образовательной программы, дидактических особенностей преподавания и изучения учебных дисциплин и т.д. (рис. 1). Обеспечение единства инвариантного и вариативного блоков образовательной программы осуществляется за счет взаимообратного взаимодействия данных компонентов, однако при этом каждая вариативная оболочка подчинена инвариантному ядру (рис. 2). Это делает возможным расширение и конкретизацию содержания инвариантного блока за счет профессионально-ориентированных дисциплин, элективных курсов, курсов по выбору и т.д.

Таким образом, выделение жесткого инвариантного и гибкого вариативного блоков в содержании образовательных программ подготовки бу-

Вариативная

оболочка

ИиВТ

Рис. 1. Инвариантный и вариативный компоненты содержания обучения будущих инженеров ИТ-профиля

Рис. 2. Схема взаимодействия вариативной оболочки с инвариантным ядром будущих инженеров ИТ-профиля

дущих инженеров ИТ-профиля позволяет обеспечить единство педагогических требований к высшему техническому образованию, а также учесть специфику деятельности будущих ИТ-инженеров с целью решения практико-ориентированных задач, связанных с будущей профессиональной деятельностью. В этом случае инженерное образование становится целостным, а дисциплины, изучаемые в рамках инвариантного и вариативного компонентов, оказываются объединенными общей методологией построения.

Следует отметить, что инвариантный и вариативный компоненты содержания образовательной программы подготовки будущих инженеров ИТ-профиля находят отражение в разрабатываемых вузами основными профессиональными образовательными программами и предусмотренных учебным планом программах учебных дисциплин, содержание которых должно обеспечить готовность применения полученных знаний в профессиональной области.

Основанием для отбора содержания обучения вариативного блока образовательных программ будущих инженеров в области ИТ (в рамках исследования будем рассматривать направление 09.03.02 «Информационные системы и технологии») являются принципы, определяющие подход к его конструированию [7].

Отметим, что следует различать принципы отбора содержания обучения (как целенаправленного педагогического процесса, направленного на «овладение обучающимися знаниями, умениями, навыками, компетенцией, приобретению опыта деятельности, развитию способностей, приобретению опыта применения знаний в повседневной жизни и формированию у обучающихся мотивации получения образования в течение всей жизни» [8]) и принципы отбора содержания образования (как единого целенаправленного процесса обучения и воспитания). В рамках данной работы будем базироваться на сформулированных рядом ученых принципах отбора содержания образования, полагая, что они в большей степени могут быть использованы и при отборе содержания обучения (в том числе, будущих инженеров ИТ-профиля).

На сегодняшний день рассмотрению принципов и методов отбора содержания образования на общетеоретическом уровне посвящены работы многих дидактов-исследователей. Анализ различных работ продемонстрировал, что в преобладающей части трудов раскрываются вопросы формирования содержания общего (Ю.К. Бабан-ский, В.В. Давыдов, Т.А. Ильина, Я.А. Каменский, М.Н. Скаткин, К.Д. Ушин-ский и др.) и высшего образования (С.И. Архангельский, Е.Л. Белкин, А.А. Вербицкий, В.И. Каган, Ю.М. Калягин, Н.В. Кузьмина, В.М. Монахов, А.М. Пышкало и др.), при этом задачам формирования содержания инженерного образования (в частности, в области ИТ) в научно-педагогической литературе уделено недостаточное внимание.

В контексте проводимого исследования будем опираться на работы О.В. Долженко, З.С. Лукиной, С.Е. Маль-ханова, С.И. Мещеряковой, Т.Д. Потаповой, А.В. Смирнова, А.Д. Суханова, В.Л. Шатуновского и др., посвященные вопросам формирования содержания учебного процесса в тех- 209 ническом вузе на примере фундаментальных и общетехнических учебных дисциплин.

Сегодня теоретико-методологическую основу формирования содержания обучения составляет совокупность ряда педагогических подходов [9—12], в рамках которых требования отбора содержания обучения будущих инженеров ИТ-профиля (на примере направления «Информационные системы и технологии») могут быть учтены следующим образом:

• культурологический подход (В.И. Загвязинский, В.В. Краевский, И.Я. Лернер, М.Н. Скаткин, В.А. Слас-

210

тенин и др.) рассматривается как ориентир отбора содержательной стороны образовательной инженерной программы, позволяющий выполнить всестороннее развитие будущего инженера, осмыслить социальную значимость и престижность профессии, ответственность перед государством, приобщить к культуре через элементы социального опыта, сформировать общенаучную картину мира;

• компетентностный подход (В.И. Байденко, И.А. Зимняя, В.С. Лед-нев, Н.Д. Никандров, А.В. Хуторской и др.) позволяет обеспечить подготовку квалифицированного, конкурентоспособного на рынке труда инженера, не только обладающего рядом компетенций (согласно ФГОС ВО общекультурных, общепрофессиональных и профессиональных), но готового к профессиональной деятельности, совершенствованию личностных характеристик, способного к самостоятельному принятию решений, осознающего ответственность за результаты своей деятельности, обладающего творческим потенциалом для самоопределения и саморазвития;

• системный подход (В.Г. Афанасьев, И.В. Блауберг, Н.И. Бонда-ренко, В.Н. Садовский, Э.Г. Юдин и др.) определяет системное мышление, включающее в себя различные виды мышления (логическое, творческое, практическое, теоретическое, пространственное, техническое и др.) как неотъемлемое качество современного инженера, что позволяет будущему выпускнику рассматривать проблему целиком с разных сторон, с учетом разнообразных структурно-функциональных связей между все-

ми составляющими ее компонентами, генерировать нестандартные технические идеи за счет оптимального использования общенаучных и профессиональных знаний и владения методологией технического творчества;

• личностно-ориентированный подход (Н.А. Алексеев, Ш.А. Амона-швили, Е.В. Бондаревская, Б.С. Гер-шунский А.Н. Леонтьев и др.) предполагает создание условий для развития личностных качеств и индивидуальных способностей будущих инженеров, включение личного (субъектного) опыта студентов в процесс подготовки, а также направленность на профессиональное саморазвитие и самореализацию, необходимые для будущей успешной профессиональной деятельности;

• деятельностный подход (Б.Г. Ананьев, П.Я. Гальперин, А.Н. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн и др.) позволяет максимально приблизить содержание подготовки студентов технического вуза к требованиям профессиональной инженерной деятельности за счет моделирования учебно-профессиональных ситуаций, решения практико-ориентированных задач с целью получения профессионального опыта, формирования профессиональной культуры будущего инженера, развития способностей к творческой и научно-исследовательской деятельности;

• интегративный подход (В.С. Бер-зуркова В.В, Гузеев, И.Г. Ибрагимов, Ю.С. Тюнников и др.) проявляется в целостной системе подготовки будущих инженеров ИТ-профиля, объединяющий инженерную и ИТ составляющие за счет реализации междисциплинарных связей между фунда-

ментальными, естественнонаучными, технико-технологическими, социально-экономическими, гуманитарными, профессиональными ИТ-дисциплинами и т.д. образовательной программы, что в перспективе позволит будущему инженеру решать широкий круг профессиональных задач, находящихся на стыке с различными сферами человеческой деятельности.

Также отметим, что при определении содержания обучения будущих инженеров ИТ-профиля следует принять во внимание сложную структуру соотношений между знаниями, умениями и навыками как части профессиональных компетенций в области ИТ и ориентацию не только на современный уровень развития ИТ-отрасли, передовые технологии и достижения в области ИТ, но и обеспечение опережающего характера обучения.

Иначе говоря, стремительный уровень развития ИКТ требует обеспечения различных сфер общества высокопрофессиональными готовыми к саморазвитию и адаптации инженерными кадрами, которые способны решать новые задачи, определяемыми современными потребностями общества [13;14].

Анализ педагогических положений, концепций, исследований в области формирования содержания обучения, а также специфика подготовки инженерных кадров в области ИТ, позволили выделить связанные и дополняющие друг друга принципы отбора содержания обучения будущих инженеров ИТ-профиля (на примере направления «Информационные системы и технологии»):

1) принцип региональности, позволяющий в соответствии с запро-

сами региональных рынков труда выполнить уточнение содержания обучения в рамках дисциплин, реализуемых в вариативной части образовательных программ, и определяющих профиль направления подготовки;

2) принцип полноты, согласно которому, содержание обучения отражает все необходимые знания и формирует требуемые умения и навыки;

3) принцип системности, обеспечивающий последовательное поэтапное построение системы знаний студента и их систематизацию;

4) принцип фундаментальности, предполагающий включение в содержание обучения объективные научные факты и понятия, законы и теории фундаментальных, естественных и гуманитарных наук, их исторические аспекты и перспективы развития;

5) принцип практической направленности, нацеленный на решение практико-ориентированных задач реальной профессиональной де- „ц ятельности; 211

6) принцип опережающего характера обучения, обеспечивающий соответствие содержания обучения тенденциям и перспективам в области ИТ и их использование в профессиональной деятельности;

7) принцип модульности, определяющий структуру содержания учебных дисциплин в виде набора взаимосвязанных системных элементов — модулей;

8) принцип междисциплинарной интеграции, позволяющий установить междисциплинарные связи в обучении с целью реализации согласованного изучения понятий, зна-

нии, теории, методов, алгоритмов, общих для совокупности дисциплин.

Таким образом, на основании требовании социального заказа общества, нашедшего отражение в ряде нормативных документов, потреб-ностеи регионального рынка труда, анализа научно-методических разработок в области теории и практики обучения, а также учета существующих педагогических концепции и подходов к формированию содержания обучения, была определена теоретико-методологическая составляющая отбора содержания обучения будущих инженеров ИТ-профиля.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ

1. Леднев, В. С. Содержание образования: сущность, структура, перспективы [Текст] / В.С. Леднёв. - М.: Высшая школа, 1991. - 224 с.

2. Маркушевич, А.И. О школьной математике [Текст] / А.И. Маркушевич // Математика в школе. - 1979. - № 4. - С. 11-16.

3. Болозович, А.П. Отбор и конструирование содержания дисциплины «Инвести-

„.„ ции» на основе компетентностного под-tit хода [Текст] / А.П. Болозович // Вопросы современной науки и практики. - 2008. -№ 2 (12). - С. 56-61.

4. A common European framework for ICT Professionals in all industry sectors // European e-Competence Framework [Электронный ресурс]. - URL: http:/www.ecompetences.eu/ (дата обращения: 17.08.2016).

5. Curricula Recommendations [Электронный ресурс] // Association for Computing Machinery. - URL: http:/www.acm.org/ education/curricula-recommendations (дата обращения: 17.08.2016).

6. Справочная информация: «Профессиональные стандарты» (Материал подготовлен специалистами КонсультантПлюс) [Электронный ресурс]. - URL: http:/www. consultant.ru/document/cons_doc_LAW_15 7436/ (дата обращения: 17.08.2016).

ЕК

7. Педагогика. Учебное пособие для студентов педагогических вузов и педагогических колледжей [Текст] / Под ред. П.И. Пидкасистого. - М.: Педагогическое общество России, 1998. - 640 с.

8. Закон Российской Федерации «Об образовании в Российской Федерации» (с изм. и доп., вступ. в силу с 06.05.2014) от 21 декабря 2012 г. № 273-Ф3 [Текст] / Министерство образования и науки Российской Федерации, 2012. - 404 с.

9. Хорошун, К.В. Подготовка студентов инженерного вуза к производственной практике на основе информационных технологий: Автореф. дис. ... канд. пед. наук [Текст] / К.В. Хорошун. - М., 2014. - 25 с.

10. Корчагина, С.О. Теоретико-методологические основания отбора содержания отраслевой подготовки педагогов профессионального обучения [Текст] / С.О. Корчагина // Современные проблемы науки и образования. - 2013. - № 4.

11. Дубова, М.В. Компетентностный подход среди современных педагогических подходов в системе общего образования [Текст] / М.В. Дубова // Интеграция образования. - 2010. - № 1 (58). - С. 59-63.

12. Бурыкина, В.Г. Концептуальные подходы и принципы формирования готовности российских и иностранных студентов к межкультурному сотрудничеству [Текст] / В.Г. Бурыкина // Молодой ученый. - 2012.

- № 7. - С. 252-254.

13. Распоряжение Правительства Российской Федерации «О концепции долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 года» от 17 ноября 2008 г. [Текст] / Министерство образования и науки Российской Федерации. - № 1662-р. - 2008. - 194 с.

14. Рябов, Л.П. Инновационные процессы в системах высшего образования [Текст] / Л.П. Рябов // Образовательная политика.

- 2006. - № 7. - С. 41-47.

REFERENCES

1. A common European framework for ICT Professionals in all industry sectors, European e-Competence Framework, available at: http:/www.ecompetences.eu/ (accessed: 17.08.2016).

2. Bolozovich A.P., Otbor i konstruirovanie soderzhanija discipliny "Investicii" na os-nove kompetentnostnogo podhoda, Voprosy sovremennoj nauki i praktiki, 2008, No. 2

3. Burykina V.G., Konceptualnye podhody i principy formirovanija gotovnosti rossijskih i inostrannyh studentov k mezhkulturnomu sotrudnichestvu, Molodoj uchenyj, 2012, No. 7, pp. 252-254.

4. Curricula Recommendations, Association for Computing Machinery, available at: http:7www.acm.org/education/curricula-rec-ommendations (accessed: 17.08.2016).

5. Dubova M.V., Kompetentnostnyj podhod sredi sovremennyh pedagogicheskih pod-hodov v sisteme obshhego obrazovanija, In-tegracija obrazovanija, 2010, No. 1

6. Horoshun K.V., Podgotovka studentov inzhenernogo vuza k proizvodstvennoj prak-tike na osnove informacionnyh tehnologij, Extended abstract of PhD dissertation

7. Korchagina S.O., Teoretiko-metodologiche-skie osnovanija otbora soderzhanija otraslevoj podgotovki pedagogov professionalnogo obu-chenij, Sovremennye problemy nauki i obrazovanija, 2013, No. 4.

8. Lednjov V.S., Soderzhanie obrazovanija: su-shhnost, struktura, perspektivy, Moscow, Vysshaja shkola, 1991, 224 p.

9. Markushevich A.I., O shkolnoj matematike, Moscow, Matematika v shkole, 1979, No. 4, pp. 11-16.

10. Pedagogika. Uchebnoe posobie dlja studentov pedagogicheskih vuzov ipedagogicheskih kolledzhej, Moscow, Pedagogicheskoe obsh-hestvo Rossii, 1998, 640 p.

11. Rasporjazhenie Pravitelstva Rossijskoj Fed-eracii "O koncepcii dolgosrochnogo social-no-jekonomicheskogo razvitija Rossijskoj Federacii na period do 2020 goda' ' ot 17 nojabrja 2008 g., Ministerstvo obrazovanija i nauki Rossijskoj Federacii, No. 1662-r, 2008, 194 p.

12. Rjabov L.P., Innovacionnye processy v siste-mah vysshego obrazovanija, Obrazovatel-naja politika, 2006, No. 7, pp. 41-47.

13. Spravochnaja informacija: "Professional-nye standarty"

14. Zakon Rossiiskoi Federatsii "Ob obrazova-nii v Rossiiskoi Federatsii"

213

Ступина Мария Валерьевна, аспирантка, кафедра информационных технологии, Донской государственный технический университет, masamvs@bk.ru Stupina M.V., Post-graduate Student, Information Technologies Department, Don State Technical University, masamvs@bk.ru