Абрамян Геннадий Владимирович
доктор педагогических наук, профессор кафедры «Прикладные информационные технологии», Санкт-Петербургский государственный университет сервиса и экономики, Санкт-Петербург
AbrGV@rambler.ru 

Катасонова Галия Рузитовна
кандидат технических наук, доцент кафедры «Управления и информатики в технических системах», Оренбургский государственный университет, Оренбург
1366galia@mail.ru

Модель использования информационных технологий управления в системе преподавания информатики

Аннотация
Рассматриваются результаты исследований авторов в области анализа задач и функций информатики, компонентов системы преподавания информатики в условиях введения федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования третьего поколения, предлагается при разработке модели использования информационных технологий управления в системе преподавания информатики рассматривать преподавание информатики в вузе как процесс производства, оказания услуг (сервисов) по формированию компетенций, знаний, умений и навыков на основе алгоритма (информационного процесса) в котором отражается последовательность этапов «Входная информация» –> «Процесс преподавания» –> «Выходная информация» на основе «Петли управления индивидуальными учебными планами студентов по информатике» с учетом индивидуальных векторов регулирующих воздействий и особенностей сбора, учета и регистрации управленческой информации.
Ключевые слова
информатика, структура системы преподавания информатики, информационные технологии управления преподаванием информатики, модель использования информационных технологий управления в системе преподавания информатики, управление индивидуальными учебными планами студентов по информатике, индивидуальные вектора регулирующих воздействий на формирование компетенций студентов, сбор, обработка и учет управленческой информации.

Традиционными задачами и функциями информатики и информационных технологий являются: [1]

1.  изучение закономерностей в информационных процессах (накопление, переработка, распространение);

2.  создание информационных моделей коммуникаций в различных областях человеческой деятельности;

3.  разработка информационных систем и технологий в конкретных областях и выработка рекомендаций относительно их жизненного цикла.

 

Таким образом, основными инструментами информатики являются программные, аппаратно-технические, коммуникационные комплексы и сети. Информатика является комплексной научно-технической дисциплиной, призванной создавать новые информационные технологии для решения проблем, в частности в области преподавания самой информатики. [1] Система преподавания информатики включает в себя следующие основные компоненты: [2]

1.                 Содержание обучения.

2.                 Цели и задачи обучения.

3.                 Планирование учебного процесса.

4.                 Контроль и анализ учебного процесса.

5.                 Корректировка учебного процесса.

6.                 Методы, формы и средства.

В соответствии с новыми стандартами образования (ФГОС ВПО третьего поколения) изменяется структура и содержание преподавания информатики, изменяются подходы к принципам оценки и результатам деятельности студентов, технологиям контроля за их работой, изменяется и сама система работы профессорско-преподавательского состава. Новые технологии и принципы предполагают внедрение дистанционных методов обучения, виртуальных технологий деятельности субъектов образовательного процесса, при этом значительно увеличивается количество самостоятельной работы студентов, изменяются способы оценивания результатов их работы при переходе от знаний, умений и навыков к компетенциям. Эти процессы предполагают внедрение новых информационных технологий управления развитием компетенций, разработку автоматизированных систем управления самостоятельной работой студентов, интеллектуальных систем управления и контроля за качеством формирования компетенций студентов, основанные на математических и информационных моделях описания образовательных процессов [3 - 5].

Использование информационных технологий управления (ИТУ) в преподавании информатики позволит преподавателю автоматизировать задачи сбора, регистрации, передачи, накопления, поиска, обработки и защиты входной (личной, предметной, методической) и выходной (личной, контрольной) информации. ИТУ включают прикладное программное обеспечение (общее, специальное и профессиональное). Общее ПО содержит текстовые и табличные процессоры, графические системы, системы управления базами данных. Специальное ПО включает мультимедийные и гипертекстовые программы, экспертные системы, системы поддержки принятия решений.

Профессиональное ПО включает системы компьютерного моделирования, управленческие комплексы (крупные интегрированные системы - SAP R/3, BAAN,  средние, малые - «Парус», «Галактика», локальные - «БЭСТ», «Инфософт», «1С»), системы автоматизации структурных моделей – CASE-средства (Computer Aided Software Engineering), например, на основе PlatinumTechnology (CA/ Platinum/LogicWorks), основанные на пакетах BPwin, Erwin, автоматизированные системы управления технологиями производства (АСУ ТП), автоматизированные системы управления подготовкой производства (АСУ ПП), автоматизированные информационные технологии управления гибкой производственной системой (АИТУ ГПС), системы автоматизированного проектирования (САПР), автоматизированные системы научных исследований (АСНИ), системы поддержки выполнения работ на стратегическом уровне - Executive Support Systems (ESS); управляющие информационные системы - Management Information Systems (MIS); системы поддержки принятия решений на управленческом уровне - Decision Support Systems (DSS); системы знания - Knowledge Work System (KWS); системы автоматизации делопроизводства на уровне знаний - Office Automation Systems (OAS); системы диалоговой обработки запросов на эксплуатационном уровне - Transaction Processing Systems (TPS).

В статье предлагается для разработки модели использования информационных технологий управления в системе преподавания информатики рассматривать преподавание информатики в вузе как процесс оказания услуг или производство компетенций, знаний, умений и навыков на основе алгоритма информационного процесса «Входная информация (личная, связанная с поступлением в вуз абитуриента, предметная, методическая, связанная с изучением дисциплины «Информатика») –> Процесс преподавания (изучение дисциплины «Информатика»)–> Выходная информация (промежуточные или итоговые контрольные мероприятия (зачет, экзамен), связанные с завершением изучения дисциплины «Информатика», (рис. 1).

При информационном описании функционирования преподавателя (кафедры, факультета, вуза) цели внедрения информационных технологий и систем могут быть сформулированы следующим образом:

1.                 Снизить поток требуемых ресурсов в условиях непрерывной подготовки бакалавров и магистров

2.             Увеличить качество подготовки и ассортимент предлагаемых услуг (обязательных дисциплин, дисциплин по выбору, специальностей) при постоянном объеме ресурсов

Будем считать, что эффективное управление системой преподавания информатики и оптимизация учебного процесса будет реализована, если удастся добиться существенных улучшений при следующих факторах результативности:

1.                 Увеличение перечня (ассортимент) получаемых студентами услуг (компетенции, знания, умения и навыки);

2.                 Качество получаемых студентами услуг (компетенций, знаний, умений и навыков);

3.                 Уровень обслуживания студентов, уровень соответствия ожидаемым родителями (попечителями) результатов;

4.                 Положительная динамика компетенций студентов и доходов (прибылей) кафедры (вуза), за счет сокращения штатного состава преподавателей и доведения соотношения количества преподавателей к студентам до утвержденных норм;

5.                 Снижение затрат на преподавание за счет привлечения более квалифицированных, но не имеющих ученых званий и степеней преподавателей;

6.                 Оперативность, доступность и мобильность услуг.

Таким образом, для эффективного процесса управления системой преподавания информатики, принятия оптимального решения требуется оперативный анализ значительных объемов информации, при этом многие параметры являются взаимозависимыми. Обрабатывать такие объемы информации и данных в реальном времени при преподавании информатики в вузе оперативно возможно только с использованием информационных технологий управления.

В общем виде процесс управления преподаванием информатики можно представить в виде модели на основе так называемой «петли управления индивидуальными учебными планами студентов по информатике» (ПУИУПСИ), включающей циклическую последовательность этапов: прогноз компетенций– планирование учебных планов студентов по информатике -контролируемая деятельность по реализации учебных планов – учет и анализ компетенций как результатов деятельности – коррекция прогнозов компетенций и учебных планов студентов по информатике (рис. 2).

Процесс управления системой преподавания информатики имеет иерархическую структуру и включает несколько подуровней по направлениям индивидуальной деятельности (преподавание, разработка учебно-методического обеспечения, контроль за индивидуальным учебным планом (процессом), организация практик на предприятиях, организация самостоятельной работы студентов, подготовка курсовых и выпускных квалификационных работ, профориентационная работа среди абитуриентов и выпускников для продолжения обучения в магистратуре, трудоустройство выпускников, материально-техническое обеспечение учебного процесса, финансирование деятельности преподавателей и др.), которые в свою очередь включают соответствующие подпроцессы. Управление преподаванием предполагает достижение конкретных целей деятельности (объединение групп, подгрупп в потоки, подбор квалифицированного персонала - снижение издержек производства, повышение рентабельности и др.), причем процесс управления реализуется в рамках системы управления вузом.

В модели использования ИТУ в системе преподавания информатики можно выделить следующие элементы:

1.                 Система преподавания информатики.

2.                 ИТУ.

3.                 Студент (бакалавр или магистр).

4.                 Преподаватель.

В целом, модель использования ИТУ в системе преподавания информатики можно определить следующим образом: постоянно, в режиме реального времени необходимо формировать индивидуальные вектора регулирующих воздействий Врв на студентов так, чтобы вектор фактических компетенций студентов - показателей обучения Вфпо стремился к индивидуальному вектору планируемых компетенций -показателей обучения Впо на каждом этапе преподавания и учебной деятельности студентов (рис.3).

 

 

Рис.3. Модель использования информационных технологий управления в системе преподавания информатики

 

Таким образом, для повышения эффективности управления системой преподавания информатики предлагаемая информационная модель должна быть внедрена во все ключевые элементы «петли УИУПСИ» прогноз – планирование -контролируемая деятельность по реализации индивидуальных планов – учет и анализ результатов – коррекция прогнозов и планов (см. рис. 2), а корректирующие информационные и управляющие потоки должны охватывать всю систему преподавания информатики.

ИТУ в системе преподавания информатики должна обеспечивать эффективное решение следующего комплекса задач:

1.                 Управление образовательным процессом преподавания информатики

2.                 Управление студентами

3.                 Управление учебно-методическим обеспечением

4.                 Управление анализом и контролем преподавания информатики

5.                 Управление и администрирование вспомогательными службами

6.                 Управление финансами преподавания информатики

В зависимости от особенностей преподавателей и масштаба кафедры (факультета, вуза) каждая задача может включать в себя значительное число более мелких задач. Любая задача управления решается на основании информации, полученной в операциях учета и регистрации. В общем случае для преподавателя (кафедры, факультета) можно выделить, как минимум, три вида учета:

Оперативный учет – обеспечивает сбор первичной информации и является основным поставщиком данных для остальных видов учета;

Управленческий учет – направлен на получение информации для детального анализа деятельности преподавателя (кафедры, вуза), прогнозирования и принятия решений и представляет систему сбора, обработки и предоставления информации руководству для принятия различных управленческих решений.

Учет учебной нагрузки – обеспечивает получение необходимой учебной отчетности.

Особенности конкретного взаимодействия между информационными технологиями управления и системой преподавания информатики комплексно и подвержено влиянию внешних и внутренних факторов, включая требования госстандартов, администрации ВУЗа, внутренних приказов и положений, регулирующих процесс учебно-методического обеспечения, особенностей технического и программного обеспечения информационных систем и коммуникационных средств.

Литература

1. Абрамян Г.В., Фокин Р.Р. Метамодель обучения информационным технологиям в высшей школе: Монография. / Г.В. Абрамян, Р.Р. Фокин - СПб: изд-во СПбГУСЭ, 2011

2. Лапчик М.П. и др. Методика преподавания информатики. / М.П. Лапчик – М.: изд-во Академия, 2001

3. Абрамян Г.В. К вопросу о дистанционной подготовке специалистов в области информатики и ИТ для сферы услуг в системе многоуровневого профессионального образования. Сборник научных трудов. / Г.В. Абрамян - СПб: изд-во СПбГУСЭ, 2009

4. Абрамян Г.В. Проблемы автоматизации управления автономным образовательным учреждением. Сборник научных трудов. / Г.В. Абрамян - СПб: изд-во СПбГУСЭ, 2010

5. Абрамян Г.В. Информационные технологии и модели автоматизации управления автономным образовательным учреждением. XII Санкт-Петербургская международная конференция «Региональная информатика (РИ-2010)». Сборник научных трудов. / Г.В. Абрамян – СПб: изд-во СПОИСУ, 2010

Рекомендовано к публикации
А.А.Ахаян, доктор педагогических наук, член Редакционной Коллегии

 _______

Gennady V. Abrahamian 
Doctor of pedagogical sciences, Professor of the department "Applied information technology", St. Petersburg State University of Service and Economics, Saint-Petersburg
AbrGV@rambler.ru

Galiya R. Katasonova  
Candidate of technical Sciences, associate Professor of the Department «Management and computer science in technical systems», Orenburg State University, Orenburg
1366galia@mail.ru

Model of the use of information technology management in the system of teaching of computer science

The results of the research of the authors in the field of analysis of the tasks and functions of Informatics, components of the system of teaching of computer science in the conditions of introduction of the Federal state educational standard of higher professional education of the 3rd generation, are available at development of the model of the use of information technology management in the system of teaching of computer science to consider the teaching of computer science at the University as the process of production, rendering of services on formation of competences, knowledge and skills on the basis of the algorithm (information the process) which reflects the sequence of steps in the «Input» - > «the teaching Process» - > «Output» on the basis of the «Loop management of individual educational plans for students in computer science» (LMIEPSCS) with due regard to the individual vectors of regulatory impacts and features the collection, accounting and registration of management information.

Key words: computer science, the structure of the system of teaching computer science, information technology for management of teaching computer science, the model of the use of information technology management in the system of teaching of Informatics, management of the individual educational plans for students in computer scienceindividual vector of regulatory impacts on the formation of competences of students, collection, processing and accounting management information.