Теоретико-методические основы профессиональной подготовки будущих специалистов в сфере информационных технологий

Размещено на http://www.allbest.ru/

Теоретико-методические основы профессиональной подготовки будущих специалистов в сфере информационных технологий

Зуев Денис Олегович независимый консультант, США, Колорадо, ведущий архитектор сетей и облачных вичислений

Кропачев Артемий Васильевич Bell Integrator, США, Колорадо, руководитель департамента решений автоматизации Усов Алексей Евгеньевич ПАО СК «Росгосстрах», Россия, Москва, технический архитектор Мостовщиков Дмитрий Николаевич Bell Integrator, Россия, Москва руководитель отдела решений системной инсталляции

Summary

Theoretical and methodical bases of professional training of future specialists in the sphere of informational technologies

Zuev D.O. - Independent Consultant, USA, Colorado, Leading architect of Networks and cloud computing

Kropachev A.V. Bell Integrator, США, USA, Colorado, Head of Automation Solutions Department Usov A. E. PJSCIC «Rosgosstrakh», Russia, Moscow, Technical architect Mostovshchikov D. N. Bell Integrator, Russia, Moscow, Head of system installation solutions department

The sphere of informational technologies assumes the presence of high qualification and professionalism among specialists of this profile. The article established a number of didactic factors necessary for learning technology software development. This is a teaching material; organizational and pedagogical influence; educability student, time; interdisciplinary relations. It was stated, that modern forms of teaching is also important, essentially changing the ways and means of implementing the educational process, its organizational and managerial aspect - distance learning, self-study of students. This requires the means of educational and methodical support of the process of forming the skills and learning self-study of students, using new information technologies, the introduction of research results into practice.

Key words: information technologies, IT, software, didactic factors, distance learning, self-study of students, professionalism, software development technology, informational and communicational technologies.

Аннотация

Сфера информационных технологий предполагает наличие высокой квалификации и профессиональности у специалистов этого профиля. В статье установлен ряд дидактических факторов, необходимых для обучения технологиям разработки программного обеспечения. Это учебный материал; обучаемость учащихся; организационно-педагогическое влияние; время; междисциплинарные связи. Констатировано, что также важны современные формы обучения, существенно изменяющие способы и средства реализации учебного процесса, его организационно-управленческий аспект - дистанционное обучение, самостоятельная работа студентов. Для этого необходимы средства учебно-методического обеспечения процесса формирования умений и навыков самостоятельной учебной работы студентов с использованием новых информационных технологий, внедрение результатов исследований в практику.

Ключевые слова: информационные технологии, IT, программное обеспечение, дидактические факторы, дистанционное обучение, самостоятельная работа, профессионализм, технология разработки программного обеспечения, информационно-коммуникационные технологии.

Постановка проблемы. С быстрым темпом развития информационных технологий возникает необходимость расширения подготовки в высших учебных заведениях соответствующих высококлассных специалистов, отвечающих современным динамичным запросам общества и бизнеса.

На сегодняшний момент компьютерная индустрия достигла высокого развития. Все это повлияло на сложность разрабатываемых приложений. Технология разработки программного обеспечения предполагает наличие высокой квалификации и профессиональности у разработчиков. Конечно же, это дает вызов образовательному процессу, т. к. главная задача современного образования - подготовить компетентных, конкурентоспособных специалистов.

Анализ последних исследований и публикаций. На данный момент научных работ по связанных с профессиональной подготовкой будущих специалистов в сфере информационных технологий и разработки программного обеспечения в России существует не так много, т. к. эта область обучения для формального сегмента образования является сравнительно новой. Различные аспекты этой проблемы рассмотрены в трудах И. В. Гавриловой [1], Н. Д. Жилиной [ ], О. В. Кочетковой [ ], Л. В. Курзаевой [ ], Л. Ф. Насейкиной [ ], Л. Б. Таренко [ ], Л. К. Шаймардановой [ ], Д. Е. Яблокова [ ], Н. У. Ярычева [9] и др.

Выделение нерешенных ранее частей общей проблемы. Проблема качественной подготовки будущих специалистов в сфере информационных технологий является актуальной на сегодняшний момент. Кроме того, область IT развивается настолько быстро и динамично, что преподавание дисциплин, связанных с информационными технологиями, не всегда успевает за изменениями, происходящими в данной сфере, что обусловливает актуальность дальнейших научных поисков в этом направлении.

Целью статьи является изложение основ профессиональной подготовки будущих специалистов в сфере информационных технологий на современном этапе развития образования в РФ.

Изложение основного материала. По данным Федерального портала «Российское образование» [10] на сегодняшний день количество специальностей IT-сферы существенно возросло, что обусловлено востребованностью данного направления на рынке труда. При этом также увеличивается количество учебных заведений, которые предлагают обучение по IT-специальностям.

Сегодня на образовательном рынке происходит подготовка по целому ряду специальностей: прикладная математика, компьютерная математика, информатика, прикладная и социальная информатика, математическое и компьютерное моделирование, криптология, системы искусственного интеллекта, системный анализ и управление, ин-формационно-коммуникационные технологии, системы и методы принятия решений, информационные технологии проектирования, информационные управляющие системы и технологии, системное проектирование, компьютерные системы и сети, компьютерный эколого-экономический мониторинг, системное программирование, инженерия программного обеспечения, специализированные компьютерные системы, компьютеризированные и робототехнические системы, компьютеризированные системы управления и автоматика, автоматизированное управление технологическими процессами, компьютерные системы управления подвижными объектами, автоматика и автоматизация на транспорте. компьютерно-интегрированные технологические процессы и производства.

При этом за рубежом действует несколько иная классификация учебных программ в сфере IT: Networking and Communication (Сети и Коммуникации), Operating system (Операционная Система), Computational Science (Вычислительная Наука), Architecture and Organization (Архитектура и Организация), Platform-Based Development (Разработка на Базе Платформы), Discrete Structure (Дискретная Структура), Paralel Distributes (Параллельные Рас-пределения), Graphics and Visualization (Графики и Визуализация), Programming Languages (Языки Программирования), Algoritms and Complexity (Алгоритмы и Сложность), Software Development (Разработка Программного Обеспечения), HumanComputer Interaction (Взаимодействие Человека и Компьютера), Software Engeneering (Инженерия Программного Обеспечения), Information Assurance (Информационная Безопасность), Systems Fundamental (Фундаментальные Системы), Information Management (Управление Информацией), Social Professional Practice (Социальная Профессиональная Практика), Intelligent Systems (Интеллектуальные Системы). Концепция обучения в сфере информационных технологий предусматривает приобретение знаний на протяжении всей жизни как в рамках формальной системы образования и квалификации, так и за ее пределами.

Существует ряд факторов, которые необходимо учитывать при подготовке будущих специалистов в сфере информационных технологий. Можно выделить несколько основных дидактических факторов, которые необходимо учесть для обучения технологиям разработки программного обеспечения: учебный материал; обучаемость учащихся; организационно-педагогическое влияние; время; междисциплинарные связи.

Например, учебный материал содержит в себе список тем, перечень инструментария для проведения учебного процесса. В составе данного фактора можно выделить два комплексных: 1) перечень тем, которые содержат учебный материал, качество, форму изложения; 2) знания, приобретаемые в процессе дидактической работы, структура, способ, доступность изложения.

Особенно в процессе профессиональной подготовки будущих специалистов в сфере информационных технологий важна интеграция междисциплинарных связей. Например, дисциплина «Технология разработки программного обеспечения» в вузах связана с дисциплинами «Программирование для начинающих», «Программирование», «Программирование на языке Java», «Программирование на языке Python», «Алгоритмы и структуры данных», «Базы данных и информационные системы», «Дискретная математика» «Математика», «Объектно-ориентированное программирование», «Программирование и поддержка веб-приложений», «Специализированные языки программирования», «Операционные системы», «Системное программирование», «Программное обеспечение SOHO», «Проектирование программных систем». Междисциплинарные связи формируют не только необходимые будущим специалистам IT-сектора знания, умения, навыки, но и их дальнейшее представление о специфике работы по выбранной специальности.

Сегодня также важны современные формы обучения, которые существенно изменяют способы и средства реализации учебного процесса, его организационно-управленческий аспект. В частности, это дистанционное обучение, самостоятельная работа студентов. Для этого необходимы средства учебно-методического обеспечения процесса формирования умений и навыков самостоятельной учебной работы студентов с использованием новых информационных технологий, внедрение результатов исследований в практику.

Переход от школьной системы образования к вузовской также является определенной проблемой. Адаптация к профессии для студентов первого курса компьютерных специальностей является не менее сложной. Например, австралийские университеты ежегодно проводят международную конференцию, посвященную проблемам первого года обучения «First Year in Higher Education Conference» (FYHE) [11]. Конференция предоставляет возможность повышения качества научно-практических навыков в образовании в первый год обучения в ВУЗе. Обсуждается широкий круг вопросов, которые сфокусированы на следующих темах: институциональный уровень инноваций для FYHE; стратегии, которые учитываются в социальной интеграции в высшем образовании; содействие развитию перспектив в FYHE; академические и профессиональные партнерства для расширения FYHE; финансовая сторона обучения студентов и др.

Рассмотрим одну из сторон подготовки будущих специалистов в сфере информационных технологий на примере изучения учебных дисциплин «Язык программирования Java», «Программирование для начинающих», «Программирование», «Программирование на языке Java», «Программирование на языке Python», «Алгоритмы и структуры данных», «Базы данных и информационные системы», «Дискретная математика», «Объектно-ориентированное программирование», «Программирование и поддержка веб-приложений», «Специализированные языки программирования», «Операционные системы», «Системное программирование», «Проектирование программных систем», которые включены в программу для студентов направления подготовки «Информатика». Перед началом изучения дисциплины «Технология разработки программного обеспечения» студент должен понимать такие вопросы, как что такое программирование; что такое объектно-ориентированное про-граммирование; должен иметь начальные навыки структурного программирования (например, уметь программировать на языке Java или С++); иметь общее представление о синтаксисе и структуре языков программирования; уметь логически, пошагово составлять структуру реализации полученной задачи и т. д. - все это студенты получают на более ранних этапах обучения.

Начало изучения дисциплины, связанной с разработкой программного обеспечения, может сопровождаться рядом неудач. Неудачи могут быть объяснены не только недостатком знаний, которые должны были быть приобретены на предшествующих этапах обучения, но и недостаточно развитыми способностями студента. Для полноценного овладения навыками разработки программных продуктов необходимо чтобы любой студент в процессе обучения развивался и самостоятельно реализовывал свои возможности, благодаря уже полученным FYHE Centre [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://fyhe.com.au/ (дата обращения 16.01.2018) заданиям.

В отличие от школьного процесса, обучение в вузе направлено на проявление у студентов самостоятельности, самореализации, воплощение собственных идей, создание нового. Осуществляя указанные виды деятельности, студенты решают различного рода задачи с разной целью и сложностью. Учебная деятельность подразумевает постановку и выполнение учебных заданий для того, чтобы овладеть определенным умением, освоить те или иные навыки в области разработки программных продуктов. В процессе осуществления учебной деятельности происходит формирование не только общего умения учиться, но и общей способности поиска и нахождения новых решений, нестандартных способов получения необходимых результатов, новых подходов к решению различных ситуаций.

Рассмотрим принципы обучения объектно - ориентированному подходу на примере изучения языка Java. Знания, умения, навыки в данной области позволят перейти на следующий - более сложный этап обучения, который предлагает дисциплина «Технология разработки программного обеспечения» [ ].

Восприятие объектно-ориентированных языков программирования, таких как Java для начинающих студентов обычно представляет определенные трудности. Преподаватель сталкивается с необходимостью использования новых идей для определения концепций программирования, написания кода и отладки программ. В прошлом традиционные методы преподавания Java использовали обычный формат лекции. По опыту, можно сделать вывод, что формат лекции хорошо подходит для высоких достижений студентов с очень хорошими аналитическими навыками. На традиционных лекциях трудно понять все концепции языка Java. Ранее языки, такие как Java и C, не учили на младших курсах. Сегодня внедрение объектно-ориентированного программирования в младшие курсы, особенно Java, становится все более и более распространенным. Существует определенный недостаток в обучении Java для начинающих студентов. Это приводит к тому, что преподавание языка Java для младших курсов затруднено или даже невозможно [ ].

Для преодоления трудностей при обучении Java и других объектно-ориентированных языков программирования необходимо применять определенный подход к обучению программированию. При посещении студентами лекций, им приходится усваивать большой объем лекционного материала. Например, часовая лекция, состоящая их тем, которые охватывают три различные концепции программирования, сложна для студентов. Это приво-дит к недопониманию объектно-ориентированного программирования в целом. Студентам, не усвоившим эти знания, трудно самостоятельно применить их на практических занятиях или выполняя домашнее задание. Таким образом, ознакомление студента с основными концепциями объектно-ориентированного программирования заканчивается в кабинете лектора, и студент не в состоянии применить эти знания на практике. Оказывается, что при преподавании Java традиционный формат лекции часто не работает. Необходимо применить подход, при котором студенты лично участвуют в написании кода, когда лектор объясняет материал на лекции. Кроме того, важно, чтобы студенты имели возможность тестировать и отлаживать код в присутствии лектора. Использование компьютеров в аудитории может помочь студентам лучше понять концепции программирования Java-классов.

Как было указано выше, немаловажную роль при подготовке будущих специалистов в сфере информационных технологий играют междисциплинарные связи. Дисциплина «Технология разработки программного обеспечения» направлена на подготовку специалистов в разработке программных продуктов высокого уровня, немаловажную роль при этом играют дисциплины для подготовки будущих специалистов, которые изучаются на первом курсе. Одной из таких дисциплин является дисциплина «Программирование для начинающих», изучение которой направлено на повышение мотиваций в обучении студентов компьютерных специальностей, основой могут быть, например, продукты Alice [ ], Scratch [].

Это удобные редакторы, с помощью которых можно создавать фильмы, играть с различными объектами, видоизменять их вид, перемещать их по экрану. С использованием таких программных продуктов проходит начало изучения концепций объектно-ориентированного программирования. Игровая форма проведения занятий для начальных курсов интересна, легка в восприятии, запоминании, понимании материала [ ; 17].

Также дисциплиной, которая существенно влияет на формирование навыков программирования, для студентов первого курса является «Математика», являющаяся «проводником» между математическими дисциплинами и информатикой.

На втором курсе хотелось бы отметить изучение дисциплины «Программное обеспечение SOHO» (изучение презентации проектов, верстки программной документации, систем автозапуска и др.), на третьем курсе - «Алгоритмы и структуры данных», на третьем курсе изучаются дисциплины, такие как: «Язык программирование Java», «Объектно-ориентированное программирование» и т. д., на четвертом - «Проектирование программных систем».

Как и ряд других профессий, профессия разработчика программного обеспечения накладывает некоторые особенности на типы личностей. Считается, что программисты - это несколько аутичные интроверты (тихая, замкнутая, личность со своим мировоззрением). Отчасти оно так и есть. Например, экспрессивный программист IT с тренируемой харизмой с течением времени, скорее всего, перейдет в управление либо оставит данную деятельность. Работа в сфере IT требует нестандартного мышления для удовлетворения при помощи напи-сания программного кода потребностей общества и бизнеса в цифровизации и автоматизации различных процессов.

Модернизация системы образования подвигает к широкому внедрению в учебный процесс средств коммуникаций и информационных технологий с целью решения различных образовательных задач. Большое внимание уделяется вопросам развития и максимального использования технических средств. Можно выделить различные аспекты, которые играют немаловажную роль при подготовке будущих специалистов в сфере информационных технологий: научность; концептуальность (ориентир на определенную концепцию, которая содержит философские, психологические, социально-педагогические, дидактические обоснования образовательных целей); обновление (возможность использования этих технологий в других условиях, с другими субъектами); диагностичность; эффективность обучения (гарантия достижения запланированного результата); алгоритмичность; информа-ционность и др.

Методы и формы, используемые для подготовки разработчиков программного обеспечения, являются целевыми для формирования таких знаний и умений, понятий, необходимых будущим специалистам в сфере IT в их будущей профессиональной деятельности, как: программирование, объектно-ориентированное программирование, ал-горитм, язык программирования, модульность программ, структурное программирование, диаграммы потока данных, абстракция данных, программное окружение, структурные языки, возможность многократного использования частей программного обеспечения, визуальное программирование, объектно-ориентированное программирование и проектирование, каталоги проектных парадигм, CASE- инструментарий, мегапрограммирование.

Можно также выделить еще один немаловажный аспект - влияние изменений в образовании с использованием информационно -коммуникационных технологий (ИКТ). Под ИКТ-ориентированным образованием подразумевается широкое и комплексное, эффективное использование ИКТ при реализации учебной, научной и управленческой функций образования. Такая форма направлена на реализацию принципов открытого образования, которое постепенно приобретает свои содержательно-технологические черты.

С ИКТ-ориентированным образованием может быть связано развитие следующих содержательно - технологических компонентов: компьютерно-ориентированное образование; локальные и общедоступные электронные образовательные ресурсы; ИКТ поддержка функционирования глобального, в том числе открытого информационного образовательного пространства, открытых ИКТ-ориентированных педагогических систем, социальных сообществ.

профессиональный информационный образование

Выводы

профессиональный информационный образование

Сфера информационных технологий предполагает наличие высокой квалификации и профессиональности у специалистов этого профиля. Сегодня IT развивается настолько быстро и динамично, что преподавание дисциплин, связанных с информационными технологиями, не всегда успевает за изменениями, происходящими в данной сфере. Поэтому концепция обучения в сфере информационных технологий предусматривает приобретение знаний на протяжении всей жизни как в рамках формальной системы образования и квалификации, так и за ее пределами.

Установлен ряд дидактических факторов, необходимых для обучения технологиям разработки программного обеспечения: учебный материал; обучаемость учащихся; организационно-педагогическое влияние; время; междисциплинарные связи.

Сделан вывод о значимости современные формы обучения, которые существенно изменяют способы и средства реализации учебного процесса, его организационно-управленческий аспект. В частности, это дистанционное обучение, самостоятельная работа студентов. Для этого необходимы средства учебно-методического обеспечения процесса формирования умений и навыков самостоятельной учебной работы студентов с использованием новых информационных технологий, внедрение результатов исследований в практику.

Для поддержания высоких навыков разработки программных продуктов необходимо чтобы будущий специалист в течении всей жизни развивался и самостоятельно реализовывал свои возможности, периодически проходил дообучение и до- подготовку, что и составляет перспективы дальнейших исследований в этом направлении.

Размещено на Allbest.ru