Реферат: Некоторые проблемы подготовки специалистов на основе перспективных инфор-мационных технологий

Гипермедиа – ГМ - это класс сред, образованный на пересечении области ММ с областью гипертехнологий. Основу любой ГМ-системы составляет документ. Но обычно документ воспринимается только как объект, с которым работают пользователи в среде. А в ГМ документ становится еще и средством для организации этой среды и проведения совместной работы в ней. ГМ дает обучаемому эффектные средства мотивированного изучения материала, поддерживая метафору движения к цели, увлекательного путешествия с помощью компьютера в среде рассматриваемой темы с детализацией встречающихся образов объектов,изучением их свойств, получением и закреплением навыков оперирования как навигации. Примеры ГМ: живые книги (Living Books), яркие динамичные путеводителя по музеям и картинным галереям.

Экспертмедиа (ЭМ) – новая технология, основанная на применении элементов искусственного интеллекта в ММ и ГМ. ЭМ-система может:

“чувствовать” среду общения, адаптироваться к ней, оптимизировать процесс общения с пользователем;

подстраиваться под читателей, анализировать круг их интересов, запоминать вопросы, вызывавшие затруднения при общении;

сама предложить дополнительную или разъясняющую информацию;

содержать встроенные подсистемы, понимающие естественный язык, а также распознаватели речи - все, что расширяет диапазон и удобство общения.

Это свойства идеальной компьютерной обучающей программы. Если ГМ позволяет создавать “живые” книги, то электронные книги ЭМ можно было бы назвать “думающими”.

Виртуальная реальность (ВР) - это совокупность средств, позволяющих создать у человека иллюзию того, что он находится в искусственно созданном мире, путем подмены обычного восприятия окружающей действительности (с помощью органов чувств) информацией, генерируемой компьютером.ВР достигается использованием средств ММ, трехмерной графики и специальных устройств ввода-вывода информации, имитирующих привычную связь человека с окружающим миром. ВР - это то, что позволяет перемещаться в трехмерном мире с 6 степенями свободы и обозревать его в реальном времени [11]. Среда ВР позволяет поддерживать процессы “глубинного” обучения, поскольку выяснено, что процесс обучения затрагивает практически все центры и системы человека. Исследователи отмечают, что в более насыщенной среде ВР аудиовизуальные и другие комплексные воздействия способствуют активному и более быстрому смысловому закреплению материала в памяти обучаемого. В процессе такого обучения продолжает активно работать ассоциативное мышление человека.Следовательно, получаемые “яркие”, комплексные знания моментально увязываются с ранее накопленными знаниями и опытом обучаемого, упрощая процесс систематизации знаний.

Возможности отмеченных ПИТ позволяют интенсифицировать процесс обучения, сделать его более насыщенным, естественным и достоверным, расширить набор изобразительных средств педагога.

2. Некоторые перспективные организационно-методические подходы

На отказ государства от пути директивного развития технический университет может откликнуться совершенствованием или расширением:

профиля подготовки специалистов;

порм получения образования;

градаций квалификаций подготавливаемых специалистов.

Но за всеми нововведениями всегда будет стоять основной ресурс универсистета – совершенствование учебных планов и педагогического процесса.

Несложно предположить, что все ПИТ заслуживают детального изучения и практического освоения в учебном процессе вуза. Но при этом возникает целый ряд сложных организационно-методических проблем:

трансформации учебных планов практически всех специальностей и отдельных дисциплин с учетом расширяющегося парка ПИТ;

постановки новых комплексных учебных курсов, выходящих за рамки традиционных специальных дисциплин;

постоянного совершенствования и развития аппаратно-программных комплексов в целях эффективной поддержки ПИТ;

постоянного опережающего повышения квалификации преподавательского состава с необходимостью освоения конкретных ПИТ и их аппаратных, программных и информационных компонент;

постоянного обновление методического обеспечения учебного процесса по тематике ПИТ на основе оперативного анализа расширяющегося и несистематизированного потока разноуровневых книжно-журнальных публикаций.

Решение многих из этих проблем видится в интеграции материальных и интеллектуальных ресурсов кафедр в масштабе факультетов с созданием эталонных учебных классов и лабораторий поддержки ПИТ, закрепление отдельных ПИТ за базовыми кафедрами и, в первую очередь, усиление учебно-методической деятельности региональных центров новых информационных технологий МОПО.

Набор специальностей подготовки в технических университетах начал иметь тенденцию расширяться или видоизменяться в зависимости от текущих потребностей региона. От экстенсивного роста числа специальностей может уберечь открытие большего числа новых специализаций в рамках уже открытых специальностей, что позволит также и снизить общие затраты на подготовку специалистов. Ввод новых специализаций связан с частичной переработкой учебного плана конкретной специальности и проявляется в формировании некоторого блока учебных дисциплин, обеспечивающего новую ориентацию обучаемых.

Сегодня в мире обсуждаются возможности матричного подхода в образовании, когда структура учебного плана становится двухмерной:строки матрицы подготовки специалистов по направлению (факультету) университета образуют дисциплины типовых учебных планов по специальностям, а столбцы – междисциплинарные и межкафедральные перспективные учебные курсы, отражающие новые и перспективные научные направления, проходящие на стыках различных наук [1]. Характерно, что элементы подобного подхода проявляются во многих университетах при подготовке новых учебных дисциплин, отражающих различные ПИТ.

На основе такого подхода можно строить многомерные матрицы, позволяющие создавать гибкие комплексные межфакультетские или даже межуниверситетские учебные курсы, а на их основе формировать самыесовременные образовательные модули и программы.

3. Пример формирования блока учебных дисциплин поддержки нового научного направления

В настоящее время в недрах информатики сформировалось и бурно развивается новое научное направление – эволюционное моделирование, базирующееся на современной математике, генетике, вычислительной технике, теории сложных систем и самоорганизации. Для его поддержки в учебном процессе в нашем университете сформированблок следующих ключевых дисциплин: 1. Алгебра логики; 2. Теория четких и расплывчатых множеств; 3. Теория алгоритмов и алгоритмических языков; 4. Теория вероятностей и математическая статистика; 5.Теория графов и гиперграфов; 6. Комбинаторика; 7. Теория игр; 8. Исследование операций; 9. Биология; 10.Генетика; 11.Эволюционное моделирование; 12.Теория принятия решений; 13.Информатика; 14.Вычислительная техника; 15. Перспективные информационные технологии и среды; 16. Информационные технологии управления; 17.Искусственный интеллект; 18.Прикладные интеллектуальные системы; 19.Синергетика.

Подобный блок внедрен в учебный план специальности 22.03.00 – “Системы автоматизированного проектирования” (САПР). Причем учебные курсы 15 – 19 представляют пример реализации матричного подхода, включают материалы различных дисциплин, непосредственно отражают ПИТ и дают процессу подготовки специалистов в области САПР новое содержание.

Заключение

При создании новой концепции подготовки специалиста будущего целесообразно, по нашему мнению, учесть следующие факторы:

адаптация университетов к изменяющимся условиям развития науки, техники, образования;

всеобщая информатизация общества;