Национальная система ит-образования: методические основы, процесс стандартизации, системообразующие механизмы

В эпоху всеобъемлющей информатизации общества, когда представленные в виде информационных ресурсов знания, становятся главным достоянием и важнейшим фактором экономического развития, а информационная индустрия – одной из основных отраслей экономики, уровень общественного прогресса в значительной степени определяется уровнем развития области информационных технологий (ИТ).

В частности, в утвержденной Правительством РФ Концепции развития ИТ в до 2010 г. взят курс на превращение России в высокотехнологичную страну. При этом планируется ежегодный 30% рост национальной ИТ-отрасли, которая рассматривается в качестве основного катализатора роста всех стратегически важных отраслей экономики.

В связи с этим подготовка высокопрофессиональных кадров, способных развивать ИТ и эффективно использовать их на практике становится стратегически важной задачей.
Для успешного решения этой задачи необходимо создание востребованной наукой и практикой национальной системы ИТ-образования, построенной на основе целостной удовлетворяющей международным требованиям системы образовательных стандартов и высокоэффективных системообразующих механизмов и технологий.
 
1. Информационные технологии как актуальное научно-образовательное направление

ИТ представляют собой научно-методическую и технологическую базу информационной индустрии.
В понятии ИТ объединяются методы, средства и системы, связанные со сбором, производством, обработкой, передачей, распространением, хранением, эксплуатацией, представлением, использованием, защитой различных видов информации. Создание ИТ базируется на использовании различных видов современных индустрий, включая: компьютерную, телекоммуникационную, приложений и информационных содержаний, электронных бытовых приборов и пр.

Быстро прогрессируя, область ИТ развилась в обширную, имеющую фундаментальный характер научную отрасль знаний, объединяющую десятки крупных научных направлений, таких, как, например: искусственный интеллект, вычислительная математика, компьютерные науки, инженерия программного обеспечения, архитектуры компьютерных систем, автоматизация научных исследований, Web-технологии и пр.Область ИТ сформировалась и как самостоятельная научно-образовательная университетская дисциплина с одноименным названием «Информационные технологии», называемая также за рубежом “Computing” или “Information Technology”.

Учитывая острую потребность в высокопрофессиональных кадрах для индустрии, бизнеса, научных исследований в быстро развивающейся области ИТ, факультетом ВМК МГУ им. М.В. Ломоносова разработан и реализуется практически подход к построению эффективной системы ИТ-образования, охватывающий весь спектр основных видов подготовки ИТ-профессионалов, процесс создания и сопровождения образовательных стандартов, обеспечивающие функционирование системы механизмы и технологии.

2. Практические шаги в создании системы ИТ-образования

Создание столь сложной образовательной системы осуществлялось поэтапно.

На первом этапе, который занял почти четыре года, осуществлялись следующие шаги:

1. Разработка методических материалов, обосновывающих необходимость открытия нового образовательного направления в системе высшего образования РФ.
2. Разработка стандартов бакалавра ИТ и магистра ИТ и их утверждение в качестве государственных требований.
3. Создание (приказом по министерству образования) направления 511900 «Информационные технологии».
4. Организация в стране экспериментальной отработки этих стандартов на базе 6-ти ведущих университетов.
5. Развитие методических решений (и их отработка) по дополнительному ИТ-образованию, непрофильному ИТ-образованию, подготовке ИТ-менеджеров (MBI) и преподавательских кадров.

Создание направления 511900 «Информационные технологии» стало рождением новой актуальной, быстро развивающейся университетской дисциплины в российском образовании, имеющей большое научное и практическое значение, которая заняла свое место в ряду с такими классическими дисциплинами, как математика, физика, химия.
Благодаря созданию направления «Информационные технологии» классические и технические университеты получили возможность подготовки ИТ-профессионалов, на единой систематической основе и в широком диапазоне направлений ИТ, а также возможность выхода на международный рынок образовательных услуг в области ИТ-образования.

На втором этапе, который начался с 2005 года, основной акцент делается на создание основных механизмов и технологий системы ИТ-образования. В частности, основными шагами этого этапа являются:

1. Открытие процесса консорциумной стандартизации для создания и непрерывного поддержания в актуальном состоянии стандартов ИТ-образования (реализован на базе ресурса www.it-edu.ru).
2. Создание ежегодной международной научно-практической конференции по ИТ-образованию с изданием сборника трудов конференции (1-я такая конференция состоится 19-23 сентября 2005 г.).
3. Создание системы подготовки преподавательских кадров для ИТ-направления (первый учебный центр ННГУ-Интел уже начал свою работу).
4. Создание издательского объединения по ИТ-образованию, призванного интегрировать усилия ряда инициатив по созданию современной библиотеки учебников по ИТ-образованию.
5. Создание профессиональной ассоциации для ИТ-области, важнейшей заботой которой станет весь спектр проблем ИТ-образования, начиная от разработки образовательных стандартов и организации конференций, до аттестации образовательных программ и учреждений.

3. Основные задачи и структура ИТ-образования

3.1. Основные задачи ИТ-образования

С учетом роли ИТ для науки, практики и образования при разработке направления 511900 ставились следующие основные задачи:

•    создание целостной учебно-методической базы (прежде всего, системы образовательных стандартов) для всех основных видов подготовки ИТ-профессионалов с высшим образованием;
•    обеспечение соответствия базовой подготовки (бакалавров ИТ) международным рекомендациям по объему знаний для базового ИТ-образования (в частности, определенным в «Computing Curricula 2001»);
•    сохранение традиций российского университетского образования в углубленной, целенаправленной математической подготовке, составляющей основу качественности и фундаментальности профессионального ИТ-образования;
•    обеспечение возможности интеграции российского образования в области ИТ в международную образовательную систему и выхода на международный рынок образовательных услуг, в частности, в сфере магистерского обучения;
•    обеспечение подготовки высокопрофессиональных научных и преподавательских кадров на основе магистерского обучения, причем во всем диапазоне важнейших научных и прикладных направлений дисциплины ИТ;
•    создание высокоэффективного процесса стандартизации на основе открытости и консенсуса в широкой профессиональной среде;
•    формирование учебно-методической, научной, организационной и информационной инфраструктуры для функционирования и развития системы ИТ-образования (учебно-методическая деятельность, организация научно-практических конференций, создание информационных ресурсов и изданий по тематике ИТ-образования и пр.).

3.2. Основные подразделы ИТ-образования

В качестве основных видов высшего профессионального ИТ-образования определены:

1)    подготовка бакалавров ИТ
2)     подготовка магистров ИТ
3)     непрофильное ИТ-образование
4)     подготовка на дополнительную квалификацию в области ИТ
5)     подготовка управленцев в области ИТ (MBI).

Таким образом, кроме бакалаврских и магистерских образовательных программ, в состав подразделов системы высшего ИТ-образования включены: обучение ИТ (или «Информатике»), осуществляемое по основным образовательным программам непрофильных направлений и специальностей, а также два важных вида дополнительного образования на дополнительную квалификацию – подготовка собственно ИТ-специалистов на основе сопутствующего базового образования и подготовка менеджеров высшего и среднего звена в области ИТ.

Следует отметить, что дополнительное образование играет важную роль, прежде всего, в переподготовке бакалавров и специалистов, имеющих образование по сопутствующим направлениям и специальностям. Актуальность этой проблемы становится очевидной, если учитывать, что ежегодно вузами страны выпускается от 200 до 250 тыс. бакалавров и специалистов, которые могли бы успешно работать в ИТ-индустрии при получении дополнительного профессионального ИТ-образования, а также то, что ИТ-индустрия все больше и больше испытывает недостаток высококвалифицированной рабочей силы.

Кроме этого представляется важным включение в состав основных видов ИТ-образования подготовку ИТ-менеджеров (MBI). Это обусловлено острой нехваткой высококвалифицированных менеджеров, обладающих практическими знаниями и навыками управления ИТ-подразделениями и информационными системами крупных предприятий и организаций. Управление такого рода структурами требует с одной стороны глубоких знаний в области ИТ, в частности, методологий и технологий построения систем ИТ, их эксплуатации и сопровождения, а с другой стороны - глубоких знаний в области стратегического планирования, бюджетирования, управления качеством продуктов и сервисов, проектами, персоналом, инвестициями, рисками и пр.

4. Методические основы ИТ-образования

Обоснование методических решений при разработке нормативно-методической базы основных видов ИТ-образования приведено в работе. Учитывая ограниченное пространство для изложения, ниже будут перечислены важнейшие принципы, которые были положены в основу разработки стандартов по указанным видам ИТ-образования.

4.1. Подготовка бакалавров ИТ

При разработке образовательного стандарта для направления «Информационные технологии» были положены следующие принципы:

•    Целенаправленное обучение профессии ИТ. Для направления ИТ предполагается полная ориентация учебного процесса на достижение одной цели - подготовки востребованных ИТ-профессионалов.
•    Соответствие объема профессиональных знаний международным рекомендациям, определенным в СС2001. Что является необходимым для обеспечения открытости российского образования на международном уровне, его интеграции в международную образовательную систему, упрощения внешней сертификации учебных программ наших университетов.
•    Углубленная, целенаправленная математическая подготовка. Предусматривается акцент на изучении дисциплин дискретной математики, математической логики и математических методов, непосредственно используемых в формировании научно-методических основ области ИТ.
•    Модульность построения цикла общепрофессиональных дисциплин. Объем ИТ-знаний бакалавра определяется не на уровне учебных курсов, а на уровне модулей знаний, что позволяет каждому университету выбирать собственную педагогическую стратегию покрытия ядра учебными курсами.
•    Развитие профессиональных умений и навыков владения современными ИТ. В стандарт подготовки бакалавра включен значительный объем часов (порядка 500) для проведения различного рода практикумов.
•    Дискретная математика как базовая дисциплина программы бакалавра. Дискретной математике отводится приоритетная роль не только среди математических дисциплин, но и как базовой научной дисциплине учебной программы в целом. Предусматривается начало изучения дискретной математики с первого семестра с акцентом на стратегию ее преподавания «вширь» с основной задачей - ознакомление с фундаментальными понятиями, методами и алгоритмами дискретной математики, составляющими теоретический и методический базис ИТ.
•    Включение в состав ИТ-части учебной программы набора актуальных специальных дисциплин, формирующих профиль ИТ-профессионала. В частности, должны охватываться такие аспекты, как стандартизация, управление безопасностью, анализ качества информационных систем, компонентно-базированные методы проектирования информационных систем, CASE-технологии, тестирование конформности, Интернет-технологии и пр.
•    Сбалансированность объема часов по математическим и общепрофессиональным дисциплинам (примерно 1700-1900 часов). При разработке математической части учебной программы первоначально математические дисциплины разбивались на три группы в следующих пропорциях: дискретная математика и математическая логика - 650 часов, классическая математика - 900 часов, математические методы - 250 часов. Впоследствии все математические дисциплины были объединены в один раздел – «Математика» с учетом вышеуказанной пропорции.

Материалы стандарта подготовки бакалавра ИТ, а также примерный учебный план представлены в, а также по ссылке www.it-edu.ru.

4.2. Подготовка магистров ИТ

Учитывая тенденции развития области ИТ за последнее десятилетие, прежде всего развитие десятков крупных научных направлений, именно магистерское обучение должно взять на себя ответственность за профилированную профессиональную подготовку по актуальнейшим научным направлениям ИТ.

Перечень аннотированных магистерских программ по направлению 511900 включает 24 программы и представлен в работе.

При разработке стандартов магистерской части ИТ-образования были приняты следующие принципиальные решения.

На магистерское обучение перенесена ответственность за профессиональное профилирование по всему фронту указанных выше научных направлений ИТ.

При разработке содержания учебной программы для ИТ-магистра были приняты следующие ориентиры для учебной нагрузки (в соответствии с требованиями государственных стандартов на магистерское обучение). Общий объем часов программы составил чуть более 4000 часов, из которых на научную работу, включая работу над магистерской диссертацией, выделено 2000 часов. В учебной составляющей выделены два основных учебных компонента: «Современные информационные технологии» и «Специальные дисциплины». Оба объемом примерно по 600-650 часов (что в принципе соответствует при переводе на аудиторные часы примерно 7-8 40-часовым курсам). Первый компонент, наряду с компонентом «Научно-методические и математические основы информационных технологий», несет образовательную нагрузку с целью дать систематические знания по научным основам и системе стандартов области ИТ в целом, а также по важнейшим ее направлениям. Второй компонент предназначен для целей профилирования по выбранному магистром направлению специализации.

В связи с тем, что для данного направления и предложенной системы стандартов ИТ-часть базового образования по существу полностью соответствует международным рекомендациям, возникает возможность обучения магистерской степени бакалавров-выпускников зарубежных университетов по направлению «Computing». Однако разработанный стандарт ИТ-бакалавра превосходит зарубежные бакалаврские программы по объему математических знаний, поэтому для обучения иностранных бакалавров предусматривается использование программы-переходника (bridging program, transition level) для согласования стандарта бакалавра по направлению “Информационные технологии” и образовательных бакалаврских программ, соответствующих направлению “Computing”. Такая программа-переходник может быть реализована за один-два семестра дополнительного обучения студентов. Предложенный подход для магистерского обучения иностранных студентов отличается большей фундаментальностью по сравнению с традиционными зарубежными магистерскими программами, что может оказаться привлекательным для тех, кто стремится к получению более основательных знаний.

Материалы стандарта подготовки магистра ИТ и примерный учебный план представлены в, а также по ссылке www.it-edu.ru.

4.3. ИТ-образование для непрофильных направлений и специальностей

ИТ-образование стало важным компонентом подготовки специалистов любого профиля (например, инженеров, экономистов, лингвистов, химиков, физиков, биологов, врачей, военных специалистов, работников сельского хозяйства, педагогов и т.п.). Поэтому в стандарты образовательных программ высшего образования независимо от специальности или направления вводится раздел «Информатика», предназначенный для обучения основам ИТ, а также навыкам и умениям по использованию технологий, наиболее применимых для конкретной специализации.

Для направлений и специальностей, для которых подготовка по ИТ должна носить достаточно серьезный характер (например, инженерного профиля в области электротехники и радиофизики), оказалось целесообразным использование следующих принципов при разработке раздела «Информатика» (Информационные технологии):

1) Формирование требований к минимальному объему знаний по разделу «Информатика (Информационные технологии)» для федерального компонента на основе объема знаний раздела общепрофессиональных дисциплин (ОПД) направления 511900 «Информационные технологии»).

2) При формировании требований к минимальному объему знаний для части основы ИТ раздела «Информатика (Информационные технологии)» из стандарта бакалавра 511900 редуцируются разделы, ориентированные на подготовку ИТ-профессионалов. В частности, могут быть опущены разделы «Программная инженерия» и «Социально-этические аспекты ИТ», ориентированы в большей степени на ИТ-профессионалов и сокращен объем часов для разделов «Дискретные структуры» и «Алгоритмы и сложность»; упрощено содержание отдельных модулей этих разделов (более подробно см.).

3) Обучение программированию на конкретном языке (языках) программирования вместе с поддерживающими практикумами, а также практикумами по ИТ, необходимыми для формирования профессионального профиля выпускника, целесообразно включить в вузовский компонент раздела «Информатика (Информационные технологии)», что позволит максимально использовать сложившуюся в каждом ВУЗе практику обучения программированию и ИТ.

4) Для этапа экспериментальной отработки стандартов образовательных программ нового поколения объем регламентируемой стандартом учебной нагрузки для раздела «Информатика (Информационные технологии)» целесообразно установить не менее 60% от общей учебной нагрузки для данного раздела.

Данный подход обеспечивает целостность формирования требований к объему знаний в части ИТ-образования для широкого спектра специализаций профессиональной подготовки.
Примерный объем знаний по основам ИТ для основных образовательных программ непрофильных специальностей и направлений, рассчитанный на 400 часов учебной нагрузки, приводится в, а также по ссылке www.it-edu.it.

4.4. Подготовка на дополнительную квалификацию в области ИТ

Дополнительное ИТ-образование дает возможность осуществлять комплексное обучение с акцентированной профильной подготовкой, позволяющей готовить востребованных в экономике специалистов по ИТ.

Дополнительное профессиональное образование многообразно по своим формам.

Наиболее емкими по объему учебных часов программами дополнительного образования считаются программы обучения дополнительной квалификации, по окончании которых выпускники получают дипломы государственного образца.

Нормативный объем профессиональной переподготовки для получения специалистами дополнительной квалификации должен составлять не менее 800 часов аудиторных занятий.
Дополнительную квалификацию в области ИТ, востребованную в индустрии и бизнесе, следовало бы ассоциировать с понятием специалиста по конкретному классу ИТ (далее ИТ-специалиста), способного решать в этой области сложные задачи научно-производственного характера.

Анализ задач дополнительного образования на дополнительную квалификацию показывает, что соответствующая этим требованиям учебная программа должна ориентироваться на комплексную и одновременно профильную подготовку.

Проект стандарта подготовки ИТ-специалиста по дополнительным профессиональным программам на дополнительную квалификацию и примерный учебный план для дополнительных профессиональных программ на дополнительную квалификацию представлены в, а также по ссылке www.it-edu.ru.

В настоящее время разработаны и внедряются на практике программы дополнительного образования нового поколения по следующим направлениям специализации:

•    Защита информации и сетевая безопасность;
•    Администрирование информационных систем и сетей;
•    Разработка корпоративных приложений.

Данные программы предусматривают получение слушателями, как академических знаний по направлению ИТ в соответствии с требованиями международных стандартов, так и практических навыков работы с современными технологиями и системами.

Программы рассчитаны на 2 года (4 семестра) обучения. Форма обучения – вечерняя.
Программы разработаны факультетом ВМК МГУ им. Ломоносова совместно с Сетевой академией Ланит.

Выпускники, выполнившие учебный план и успешно сдавшие выпускные и сертификационные экзамены и тесты, получают диплом государственного образца о присвоении дополнительной квалификации «Разработчик профессионально-ориентированных компьютерных технологий», а также сертификаты специалистов международного образца в соответствии с выбранной специализацией.

Более подробная информация о стандарте и программах дополнительного образования представлена по адресу www.it-edu.ru и www.hcse.ru.

4.5. Подготовка управленцев в области ИТ (MBI)

Программы подготовки кадров по специализации «ИТ-менеджер» ориентированы на подготовку менеджеров высшего и среднего звена в области информационных технологий (ИТ) для крупных организаций и предприятий (частных и государственных).

Актуальность разработки и реализации таких программ обусловлена отсутствием в России достаточного количества высококвалифицированных менеджеров, обладающих практическими знаниями и навыками управления ИТ-подразделениями, а также управлением жизненным циклом информационных систем крупных предприятий и организаций.

Управление такого рода структурами требует с одной стороны глубоких знаний в области информационных систем, методологий и технологий их построения, эксплуатации и сопровождения, а с другой стороны глубоких знаний в области стратегического планирования, бюджетирования, управления качеством, проектами, персоналом, инвестициями, рисками.
Программа подготовки ИТ-менеджеров, разработанная факультетом ВМК совместно с экономическим факультетом МГУ, включает следующие основные модули:

БДИТ.00 Базовые дисциплины по ИТ
БДЭМ.00 Базовые дисциплины по экономике и менеджменту
СДИТ.00 Специальные дисциплины по ИТ
СДЭМ.00 Спец. дисциплины по экономике и менеджменту

Рассмотрение программы подготовки ИТ-менеджеров в рамках консорциумного процесса по адресу www.it-edu.ru планируется начать с середины 2005 г.
Подготовку управленцев в области ИТ планируется осуществлять для двух групп специалистов, а именно, экономистов, в недостаточной степени владеющих ИТ, и специалистов в области ИТ, не владеющих знаниями в области современного менеджмента и экономического оценивания.

5. Процесс стандартизации в области ИТ-образовании

Создание эффективной системы ИТ-образования в значительной степени зависит от качества образовательных стандартов, динамичности их развития, поддержки в актуальном состоянии.
Существующая система стандартизации в образовании не обеспечивает динамичность и открытость процесса разработки образовательных стандартов, интеграцию усилий заинтересованных в максимальной эффективности таких стандартов субъектов и профессиональной общественности, а также не поддерживает демократические принципы принятия решений в области стандартизации.

В связи с этим представляется насущным переход к принципиально новому подходу в стандартизации в сфере образования, основанному на использовании современных технологий стандартизации и современных ИТ. Такой подход к разработке образовательных стандартов рассмотрен в [9]. В его основе лежит принцип консорциумной стандартизации в ИТ-образовании, осуществляемой в виде е-деятельности.

Важной задачей такой е-деятельности является вовлечение в процесс стандартизации широкого круга профессиональных организаций, включая университеты, компании бизнеса и индустрии, институты РАН, а также экспертов в области ИТ - профессоров и преподавателей университетов, крупных ученых и научных работников, лучших специалистов индустрии и бизнеса, профессиональных писателей и издателей научно-технической литературы в области ИТ, активных студентов и аспирантов.

Именно такой подход позволяет создавать и поддерживать в актуальном состоянии на принципах открытости и консенсуса высококачественные, соответствующие требованиям науки и практики образовательные стандарты и учебные программы, составляющие основу нормативно-методической базы системы ИТ-образования.

Реализация данной е-деятельности обеспечивается на основе www.it-edu.ru, который поддерживает базовый процесс деятельности е-консорциума в Сети.

Посредством базового процесса осуществляется формирование версий разрабатываемых технических документов или отчетов, называемых рекомендациями, с учетом анализа замечаний и предложений от участников е-консорциума.

Собственно за разработку версий рекомендаций отвечают рабочие группы, в состав которых входят эксперты в области ИТ-образования, а также других сфер деятельности в области ИТ. Для каждого процесса стандартизации, соответствующего разработке некоторой рекомендации, создается своя рабочая группа.

Регламентированная последовательность технологических этапов, которой следуют рабочие группы в процессе разработки рекомендаций (например, проектов образовательных стандартов), и называется базовым процессом разработки рекомендации.

В базовом процессе определены состояния жизненного цикла рекомендации, которые идентифицируются специальными метками и соответствуют уровню проработки и согласованности рекомендации. В начале процесса стандартизации рекомендация может иметь метки состояния "техническое задание" или "рабочая рекомендация", на выходе – "проект рекомендации", "экспериментальная рекомендация", "финальная рекомендация" или "аннулируемая рекомендация". Более подробно базовый процесс разработки рекомендаций рассмотрен в, а также по ссылке www.it-edu.ru.



6. Поддерживающие механизмы и процессы

Как отмечалось в предыдущем разделе, создание системы ИТ-образования не ограничивается разработкой соответствующих образовательных стандартов. Для эффективного функционирования и развития данной системы необходимо использовать и современный механизм стандартизации ИТ-образования, и ряд других поддерживающих механизмов и процессов. К ним в первую очередь относятся:

- учебно-методическая инфраструктура, адекватная структуре ИТ-образования и обеспечивающая организацию практической работы в этой сфере;
- постоянно действующая научно-практическая конференция, предназначенная для анализа новых горизонтов развития науки и технологий в данной области, обмена опытом в ИТ-образовании, в области новых образовательных технологий;
- специализированное издание «ИТ-образование в России» (или издательский дом).

В частности, следующая научно-практическая Международная конференция «Современные информационные технологии и ИТ-образование» состоится в МГУ им. Ломоносова, 19-21 сентября 2005 г.
Вопрос организации специализированного издания в области ИТ-образования в настоящее время находится в стадии проработки.

Заключение

В данной работе рассмотрен системный подход к построению современной национальной системы ИТ-образования, реализуемый на практике факультетом ВМК МГУ им. Ломоносова в содружестве с другими университетами (прежде всего СПб.ГУ и ННГУ).

В частности, рассмотрены принципы разработки принципы разработки образовательных стандартов для основных видов образовательной деятельности системы ИТ-образования; принципы построения механизма консорциумной е-деятельности для разработки и сопровождения образовательных стандартов, обеспечивающий открытость процесса разработки и высокую степень консенсуса разрабатываемых документов; а также определены другие механизмы и виды деятельностей, поддерживающие функционирование и развитие системы ИТ-образования, включая постоянно действующую научно-практическую конференцию, специализированное издание (издательский дом).