08.06.2012 4910

Этапы формирования профессионализма будущих инженеров при изучении дисциплин информационного блока

 

Проведенный теоретический анализ позволил сделать вывод о том, что системность профессиональных знаний обеспечивается развитием информационной культуры, а затем поэтапным формированием профессионализма будущих инженеров. Ведущей деятельностью студентов является учебная, в процессе которой происходит дальнейшее становление личности, приобретаются знания, умения, навыки, формируются качества, необходимые для профессиональной деятельности специалиста. Для выполнения развивающей функции ведущая деятельность должна развиваться от курса курсу.

После введения нового образовательного стандарта составлены учебные программы по многим дисциплинам, наработан определенный опыт преподавания, видны его достоинства и недостатки. Проанализируем ГОС ВПО и рассмотрим какие умения и навыки формируются у студентов технических специальностей при изучении дисциплин в области информатики и ИТ и какие критерии ИК выполняются у студентов при профессиональной подготовке по специальности 071900 «Информационные системы и технологии».

Так как мы рассматриваем формирование ИК студентов инженерно-информационных специальностей вузов, воспользуемся учебными планами и программами ПГТУ для специальности 071900 «Информационные системы и технологии».

Открывает цикл выше указанных дисциплин курс «Информатика». Изучение курса «Информатика» предусматривает организацию практической работы на ПЭВМ, ознакомление с программным обеспечением ПЭВМ и его практическим применением. Подробную информацию о формировании ИК при изучении информатики студентами вузов мы можем найти в работе Брановского Ю.С.

Курс «Информатика» занимает важное место в системе многоуровневой подготовки специалистов. Этот курс является базой, обеспечивающей внедрение ИТ в систему профессионального образования. При изучении разделов этого курса у будущего специалиста должны быть сформированы элементы ИК, основа знаний и комплекс умений и навыков, необходимых для широкого применения средств информационных технологий, соответствующего программного обеспечения в своей профессиональной деятельности.

Предмет «Информатика» должен «сформировать у студента фундамент современной информационной культуры».

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что предмет «Информатика» является базовым курсом, выравнивающим знания и умения в области информатики и ИТ у студентов первого курса, формирующим компьютерную грамотность, участвующим в преодолении психологического барьера «боязни работы с персональным компьютером», формирующим у будущих инженеров фундамент современной ИК. Предмет «Информатика» участвует в формировании комплекса знаний и умений необходимых для формирования основного уровня ИК.

Определим, какие дисциплины из области информатики и ИТ участвуют в формировании знаний, навыков и умений, необходимых для формирования основного уровня ИК будущего инженера.

В формировании умений необходимых для профессионального уровня участвует дисциплина «Основы алгоритмизации и языки программирования», читаемая согласно учебному плану.

Изучение курса имеет целью ознакомить студентов с принципами алгоритмизации вычислительных процессов и технологии создания программ на языках высокого уровня. Данный курс вырабатывает основные навыки и умения программирования и важен не только для профессиональной подготовки, но и для формирования ИК будущих инженеров.

Большое значение в становлении ИК играет психологический аспект - осознание компьютера, как полезного «инструмента», позволяющего решить поставленную задачу, а также момент достижения намеченной цели и преодоление психологического барьера.

В результате изучения дисциплины студенты должны владеть: принципами организации вычислительных процессов; приемами программирования на языках программирования высокого уровня; принципами организации модульных программ; принципами тестирования и отладки программ; оформлением программной документации.

В первом семестре второго курса (третий учебный семестр) студенты продолжают совершенствовать свои навыки и умения в области программирования, изучая дисциплину «Новые программные средства» из цикла ОДС.

Изучение курса «Новые программные средства» имеет целью ознакомить студентов с новыми программными средствами в области информатики и подготовить к использованию их для решения инженерных задач.

Изучив дисциплину, студенты должны: иметь представление о современных ИТ; о состоянии и перспективах развития программного обеспечения; владеть теоретическими основами использования новейших программных средств и информационных технологий при проектировании информационных систем; уметь использовать новейшие программные средства для решения инженерных задач.

Курс «Новые программные средства» предусматривает использование знаний, полученных студентами при изучении предметов «Информатика», «Основы алгоритмизации и программирования» на младших курсах.

Задачи формирования ИК в данном курсе решаются с помощью освоения студентами новейших технологий программирования - объектно-ориентированных технологий, доступных в будущем любому пользователю. Ввиду того, что визуальное программирование легко в освоении и позволяет создавать комфортный и привычный интерфейс для операционных систем семейства «Windows», можно сказать, что изучение дисциплины «Основы алгоритмизации и программирования» является одной из основ ИК будущих инженеров, а именно, позволит продолжить формирование необходимых умений, навыков и приобрести знания для профессионального уровня.

Во втором семестре третьего курса студенты изучают одну из ключевых дисциплин специальности 071900 «Проектирование информационных систем» из цикла СД.00 с выполнением курсового проекта.

Целью курса «Проектирование информационных систем» является: изучение студентами основных теоретических положений проектирования автоматизированных информационных систем; ознакомление с современными подходами к их разработке; изучение состава и содержания технологических операций проектирования на разных уровнях иерархии; ознакомление с имеющимися инструментальными средствами проектирования, способами формализованного представления процессов проектирования и методами управления проектированием. При правильной постановке работы и взаимодействии университета с реально действующими предприятиями, проектируя информационные системы, студенты могут решать конкретные задачи для этих предприятий. Это позволит повысить профессионализм решаемых задач, а студенты приобретут нужные умения и навыки, необходимые для дальнейшей практической работы по окончании высшего учебного заведения.

В результате изучения дисциплины студенты должны знать: основные направления и методы проектирования информационных систем (ИС) на базе использования типовых проектных решений (ТПР); системы автоматизированного проектирования (САПР); организацию работ на всех этапах проектирования и оценку эффективности разработанных вариантов систем; содержание и основные задачи новых информационных технологий; модели базовых информационных процессов; уметь: проводить обследование объекта проектирования, осуществлять постановку задач; разрабатывать информационное, программное и технологическое обеспечение на базе применения современных инструментальных средств проектирования; обосновывать экономическую эффективность предлагаемых решений; проводить внедрение и анализ функционирования систем; осуществлять сопровождение и модернизацию систем.

Данная дисциплина связана непосредственно с такими курсами, как: «Базы данных и знаний», «Информационные системы», «Программно-аппаратные методы защиты информации», «Технология организации и управления базами данных и знаний» и др.

Мы видим, что дисциплина «Проектирование информационных систем» участвует в выполнении формирования профессионального уровня ИК.

Далее в формировании знаний, умений и навыков одну из ведущих ролей играет дисциплина «Информационные системы» из цикла СД 13, преподаваемая во втором семестре четвертого курса с выполнением курсового проекта.

Дисциплина «Информационные системы « является одной из основных специальных дисциплин при подготовке инженеров специальности 071900.

Основной целью дисциплины является получение теоретических знаний по организации автоматизированной обработки информации на промышленном предприятии и в других организациях, выработке практических навыков по разработке информационных систем (ИС) решающих конкретные задачи (комплексы) по управлению предприятием и другими организациями и ознакомление с концепциями развития автоматизированной обработки информации (АОИ).

В результате изучения дисциплины студент должен знать: возможности новых информационных технологий и пути их применения в технических областях; методы новых информационных технологий и их средства при разработке и проектировании информационных систем; методы и модели управления информационной системой, программные и технические средства реализации системы управления; методы системного моделирования при исследовании и проектировании информационных систем; основные принципы организации баз данных информационных систем, способы построения баз данных, баз знаний и экспертных систем; интеллектуальные информационно-поисковые системы, инструментальные средства баз данных; инструментальные средства компьютерной графики и графического диалога в информационных системах; современные системные программные средства; сетевые программные и технические средства информационных систем.

Параллельное выполнение курсового проекта во взаимодействии с реальными предприятиями позволит достичь необходимого профессионализма в данной области и обеспечит высокую степень ИК специалиста.

Данная дисциплина связана непосредственно с такими курсами, как: «Проектирование информационных систем, «Базы данных и знаний», «Программно-аппаратные методы защиты информации», «Технология организации и управления базами данных и знаний», «Информационные технологии», «Теория информационных систем» и другими.

При успешном освоении студентом всех вышеперечисленных дисциплин, мы можем говорить о наличии у него необходимых знаний, умений и навыков и о выполнении логического уровня ИК.

Специализация по данным дисциплинам позволит применить полученные умения и навыки при изучении всех пройденных дисциплин из ряда информатики и информационных технологий в конкретной, выбранной области, и определит будущую профессию инженера.

Важную роль в формировании знаний, умений и навыков будущего инженера играет дисциплина «Технология и организация управления базами данных». Рассмотрим эту дисциплину подробно. Эту дисциплину студенты специальности 071900 «Информационные системы и технологии» изучают в третьем учебном семестре параллельно с предметом «Новые программные средства».

Дисциплина «Технология и организация управления базами данных» включает в себя теоретический курс и курсовой проект. Этот курсовой проект является первым курсовым проектом у студентов специальности 071900. Поэтому при изучении данного курса перед преподавателем ставится важная задача: научить студентов основам проектирования, управления и организации базы данных, как основы любой информационной системы. При изучении данной дисциплины теоретическая и практическая части ведутся одновременно, что способствует быстрому и качественному усвоению материала. В результате изучения дисциплины студенты должны знать: методику проектирования реляционных баз данных на основе СУБД Access и СУБД FoxPro; организацию процессов обработки данных; алгоритм постановки и проектирования реляционных баз данных для решения задач; сетевые возможности СУБД Access и СУБД FoxPro; языковые средства СУБД Access, грамотно сочетая VBA&SQL.

Для усвоения учебного материала студентам необходимы знания и навыки, приобретенные при изучении дисциплин «Информатика», «Базы данных и знаний», «Новые программные средства».

Одной из дисциплин, формирующих необходимые знания и умения, является «Теория информационных систем» из цикла ОДС. 00 «Общепрофессиональные дисциплины специальности», читаемая в первом семестре третьего курса.

В результате изучения дисциплины студенты должны знать: принципы описания информационных систем; перспективы развития информационных систем; основные классы информационных моделей; методы формализации, алгоритмизации и реализации моделей на ЭВМ; уметь: использовать методы системного анализа в принятии проектных решений в информационных системах; создавать и использовать базы данных в среде СУБД; работать с научной литературой по теории ЭИС и справочной литературой по СУБД.

Для изучения ТЭИС необходимо знание следующих дисциплин: «Вычислительные машины, сети и системы телекоммуникаций», «Основы алгоритмизации и языки программирования».

Рассмотрев вышеперечисленные дисциплины, мы делаем вывод, что при хорошем усвоении материала будущий инженер получает знания, умения и навыки достаточные для выполнения профессионального уровня ИК.

Перейдем к рассмотрению дисциплин участвующих в формировании знаний, умений и навыков, необходимых для выполнения логического уровня ИК студентов специальности 071900 «Информационные системы и технологии». Такие знания, умения и навыки формируют следующие, на наш взгляд, дисциплины учебного плана по специальности 071900. Это «Теория информационных систем», «Проектирование информационных систем», «Информационные системы»; «Современные технологии программирования» и «Системный анализ».

Анализируя учебную программу по дисциплине «Современные технологии программирования» из цикла Ф.00 в разрезе ИК мы видим, что при успешном ее освоении студенты должны знать: современные технологии программирования: Case-технологии разработки ИС, возможности для создания информационных приложений в архитектуре «клиент-сервер», включая многозвенные системы и Internet/Intranet - приложения, СОМ-технологии; приобрести практические навыки работы с Case-технологиями, создания БД с помощью Case-технологий, написания клиент-серверных программ, работа с новым генератором запросов SQL, создание приложений для публикации данных в Internet.

Рассмотрим, какие знания, умения и навыки, необходимые для выполнения логического уровня ИК, дает дисциплина «Системный анализ». Из рабочей программы мы видим, что после изучения дисциплины «Системный анализ» студент должен знать: методологию анализа и синтеза систем, подходы к оценке структуры и свойств систем, общие методы моделирования и оптимизации, методы принятия решений в системах «человек-машина»; уметь выбирать наиболее рациональные методы при решении задачи системного проектирования.

Дисциплина «Системный анализ» базируется на дисциплинах «Высшая математика», «Основы научных исследований», «Теория информации» и является в свою очередь основой для изучения дисциплин «Экспертные системы», «Интеллектуальные средства измерений» и другими.

Проанализировав вышеперечисленные дисциплины, мы можем говорить о выполнении логического уровня ИК, конечно, при успешном освоении студентом этих дисциплин.

Кроме того, в формировании этого уровня участвует дисциплина «Базы данных и знаний» из цикла СДОО, читаемая согласно учебному плану во втором семестре первого курса.

Изучение курса «Базы данных и знаний» имеет целью освоение студентами основных теоретических положений проектирования реляционных баз данных, освоение СУБД в объеме, достаточном для создания прикладных систем, а также знакомство с современными технологиями разработки программ, предназначенных для работы в компьютерных сетях. Этот курс включает в себя изучение методов и способов проектирования интеллектуальных информационных систем, методов представления баз данных.

В результате изучения дисциплины студенты должны знать: тенденции и перспективы развития современных СУБД; методику проектирования реляционных баз данных; языковые средства СУБД; организацию процессов обработки данных; основы объектно-ориентированного подхода к разработке программ; методику представления знаний; методику проектирования и составления части интеллектуальных информационных систем.

На наш взгляд, при решении задач формирования ИК и подготовке профессионала в области информационных систем - это один из важнейших предметов, прививающий основные навыки работы с базами данных, которые в свою очередь являются основой любой информационной системы; а также знакомящий студентов с новой, перспективной областью информационных технологий будущего - базами.

Для логического уровня ИК будущего инженера являются важными, формируемые дисциплиной, умения упорядочивать, систематизировать, структурировать данные, хранящиеся в базах данных и знания, освоение способов представления данных.

В первом семестре четвертого курса (седьмой учебный семестр) студенты изучают одну из основных дисциплин специальности - «Информационные технологии» - из цикла ОДС00.

Задачи изучения дисциплины:

- Выработать у студентов навыки выполнения проектировочных работ, связанных с проектированием первичных и результатных носителей информации, определением состава и структуры входной и выходной информации, расчета ее объема.

- Привить студентам навыки разработки и оценки вариантов различных технологических процессов обработки информации, описания алгоритмов на уровне укрупненных блок-схем.

- Углубить и закрепить опыт общения с компьютерной техникой, полученный при изучении курса «информатика», приобщив студентов к работе с современными пакетами программных средств.

- Изучить порядок использования вычислительной техники при решении отдельных инженерных задач.

Данная дисциплина связана непосредственно с такими курсами, как: «Информатика», «Информационные системы « и другими.

Умению интерпретировать полученные результаты в той или иной степени студенты специальности 071900 обучаются на всех предметах учебного плана из области информатики и информационных технологий. Поэтому мы можем утверждать, что при успешном усвоении всех дисциплин учебного плана логический уровень ИК выполняется.

Рассмотрим дисциплину «Программно-аппаратные методы защиты информации». Данная дисциплина преподается в цикле дисциплин специализации. Студенты изучают дисциплину «Программно-аппаратные методы защиты информации» с выполнением курсового проекта. Курсовой проект позволяет приобрести опыт применения полученных знаний для дальнейшего использования при проектировании и разработке информационных систем.

Целью преподавания дисциплины является формирование у студентов теоретических и практических навыков по организации защиты информации в условиях конкретной прикладной области. В процессе изучения дисциплины студенты должны приобрести знания об основах построения систем защиты.

Данная дисциплина непосредственно связана с такими курсами, как: «Проектирование информационных систем, «Базы данных и знаний», «Информационные системы « и другими.

Во втором семестре третьего курса (шестой учебный семестр) студенты продолжают повышать знания и умения, в области программирования изучая дисциплину «Разработка и применение пакетов прикладных программ» из цикла СД.ОО.

Целью преподавания данной дисциплины является изучение теоретических основ разработки и применения пакетов прикладных программ (ППП). В ходе изучения дисциплины определяются основные понятия программных изделий и пакетов прикладных программ, обеспечивающих высокую степень автоматизации решения прикладных задач. На современной методологической основе рассматриваются вопросы разработки пакетов и основных компонентов.

В результате изучения дисциплины (применительно к критерию 6) студенты должны знать: тенденции развития современного программного обеспечения; уметь: использовать существующие ППП для решения конкретных задач; оценивать качество ППП.

Данная дисциплина непосредственно связана с такими курсами, как: «Основы алгоритмизации и языки программирования», «Новые программные средства», «Программно-аппаратные методы защиты информации» и другими.

Рассмотрим, какие знания и умения формирует дисциплина «Компьютерная графика».

Целью курса «Компьютерная графика» является ознакомление обучающихся с современными графическими средствами интерактивной компьютерной графики.

В результате изучения курса слушатель должен знать структуру и общую схему функционирования графических средств, реализующих графику, уметь применять средства интерактивной компьютерной графики в рекламной деятельности, приобрести навыки по использованию средств деловой и иллюстративной графики, уметь выбрать графическое средство на основе знания основных параметров для создания конкурентоспособного рекламного продукта.

Дисциплина «Компьютерная графика» непосредственно связана с курсом «Информатика».

Эта дисциплина формирует умения, навыки и ИК студента при работе с графической информацией.

Дисциплина «Новые программные пакеты общего и специального назначения» из цикла СД.13 продолжает ряд предметов, развивающих умения и навыки в области программирования.

Цель преподавания дисциплины: изучение новых программных пакетов общего и специального назначения для создания информационных приложений, включая структурное программирование, архитектуру «клиент-сервер», многозвенные системы и Internet /Intranet-приложения, СОМ - технологии.

Задача изучения дисциплины: освоение Delphi как пакета, поддерживающего новейшие технологии написания приложений и обработки данных; приобретение практических навыков работы с БД на Delphi и написания клиент - серверных программ; работа с новым генератором запросов SQL; создание приложений для публикаций данных в Internet.

Для освоения курса требуется знание основ технологии БД на базе FoxPro и Delphi на основе курса «Новые программные средства».

Рассмотрим дисциплину «Глобальные сети ЭВМ». Конкурентоспособность любой организации базируется на возможности предоставления услуг всем потенциальным клиентам. Невозможно без использования вычислительной техники, новейших информационных технологий и электронной передачи информации создать систему учреждений, отвечающих современным требованиям. Глобальные сети, связывающие отдельные автоматизированные комплексы организаций, позволяют проводить расчеты на национальном и международном уровне.

Целью преподавания дисциплины является формирование у студентов теоретических и практических навыков по организации и использованию глобальных сетей в конкретных условиях.

В процессе изучения дисциплины студенты должны приобрести знания основ построения глобальных сетей.

Данная дисциплина связана непосредственно со следующими курсами: «Проектирование баз данных и знаний», «Информационные системы «Программно-аппаратные средства защиты информации» и другими.

В формировании логического уровня ИК будущего инженера мы рассмотрели многие дисциплины, кроме дисциплины «Интеллектуальные информационные системы» из цикла ОДС.11.

Целью курса «Интеллектуальные информационные системы « (ИИС) является изучение студентами основной проблематики и областей использования искусственного интеллекта и приложений в информационных системах, освоение теоретических вопросов построения и функционирования систем обработки знаний, привитие навыков работы по проектированию баз знаний.

В результате изучения дисциплины студенты должны получить теоретические знания о структуре и общей схеме функционирования ИИС, методах и моделях представления знаний в ИИС, области их применения, об особенностях разработки экспертных систем, а также по проблеме представления нечетких знаний в ИИС, изучить в качестве инструментального средства разработки ИИС язык программирования PROLOG.

В данном курсе студенты изучают «интеллектуальные системы помощи, которые анализируют действия пользователя и при необходимости вмешиваются в его деятельность, помогая ему эффективно использовать возможности системы».

При изучении курса «Интеллектуальные информационные системы» необходимо знание курсов «Теории информационных систем», «Базы данных и знаний». Используются практические знания дисциплин «Проектирование информационных систем», «Технология организации и управления базами данных и знаний».

Знания и умения формируются всеми предметами из области информатики и информационных технологий при правильно скорректированной методике их преподавания. При составлении программ по данным дисциплинам особое внимание следует уделить теоретической части, а именно должны обязательно упоминаться авторы наиболее значимых для данной области идей, их основные труды для данной области. Достаточно лишь в лекционной части чаще упоминать первоисточники, авторов наиболее важных идей и т.п.

Сегодня общество вплотную подошло к новому этапу развития информационных технологий: основную работу по структурированию информации начинают делать не программисты, а профильные специалисты. Речь идет уже не просто о создании содержательного наполнения информационных ресурсов, а именно о структурировании - разработке сценариев сайтов, структуры, форматов описаний и лингвистического обеспечения информационных систем и т.п.

Студенты изучают большой блок предметов из области информатики и информационных технологий в цикле факультативных дисциплин, призванных дать знания, навыки и умения в профессиональной подготовке будущего инженера-информатика и ликвидировать пробелы в области ИК будущего специалиста, в том числе дисциплина «Защита информации».

Под защитой информации принято понимать создание в автоматизированной системе организационной совокупности средств, методов и мероприятий, предназначенных для предупреждения искажения, уничтожения или несанкционированного использования защищаемой информации.

Целью преподавания дисциплины является формирование у студентов теоретических и практических навыков по организации защиты информации в условиях конкретной прикладной области с учетом стоимостного аспекта. В процессе изучения дисциплины студенты должны приобрести знания об основах построения систем защиты.

Данная дисциплина связана непосредственно с такими курсами, как: «Проектирование информационных систем», «Проектирование баз данных и знаний», «Информационные системы», и другими.

Таким образом, при преподавании данных дисциплин, на наш взгляд, недостаточно рассматривается региональный компонент. С учетом того, что выпускаемые нами специалисты, в большинстве своем, будут работать и жить в нашем же регионе, региональный компонент (уровень развития, рынок ИТ в регионе и т.п.) необходимо усилить при составлении программ по вышеперечисленным дисциплинам.

Кроме того, на наш взгляд, в большинство выше перечисленных курсов необходимо включать изучение прикладных программных продуктов специального назначения, таких как MathCAD, AutoCAD. Системы класса MathCAD предоставляют уже привычные, мощные, удобные и наглядные средства описания алгоритмов решения математических задач. Преподаватели и студенты вузов получили возможность подготовки с их помощью наглядных и красочных обучающих программ в виде электронных книг с действующими в реальном времени примерами. Системы имеют достаточные возможности для выполнения наиболее массовых символьных (аналитических) вычислений и преобразований.

 

АВТОР: Гайворонская Н.А.