Educational Technology & Society 6(1) 2003
ISSN 1436-4522
pp. 149-155

Проектирование структуры информационного обеспечения для обучения проектировщиков информационных систем

Нуриев Н.К
Казанский государственный технологический университет, Казань, Россия
nurievnk@mail.ru

АННОТАЦИЯ
В предложенной работе из возможного множества форм и методик обучения лучшими считаются те формы и методики, при которых студенты определенной специальности, например, "информационные системы и технологии" не почувствуют большой разницы в профессиональной деятельности между процессами обучения и трудовой деятельностью и со своего места в фирме продолжат свой рост в профессиональный деятельности как участники бизнес-процесса фирмы где, например, будут поддерживать и развивать свой soft-процесс. Для того чтобы это проект реализовать, необходимо начинать реализацию как можно раньше, например, с детского сада, но это пока нереально, поэтому предлагается начать осуществлять проект с ВУЗА в качестве бизнес-процесса на уровне интеграции организации Вуз - Фирма.

Ключевые слова
Проектирование, бизнес-процесс, обучение, когнитивная модель, моделирование.

 

Когнитивная модель объекта


Любая модель объекта реали для объекта человек является информационным объектом со структурированной организацией и с процессами, протекающими в этих структурах. Внутренняя организация модели объекта состоит из множества организаций, каждая из которых имеет гомоморфную структуру [Новиков Ф.А., 2001] относительно структуры самой рассматриваемой организации. Уровень ее интеграции рассматривается в пределах границ от принятого условного объекта называемого (минус бесконечность) в когнитивной модели человека [Кордуэлл М., 1999], до слова, используемого для обозначения реального объекта. Таким образом, в результате организованного процесса, называемого речью, где слова упорядочены в той же ранговой иерархической шкале, что и объекты в реали, в когнитивной модели человека получаются слова речи, являющиеся моделями объектов реали. Т.е. слова имеют те же ранги в иерархии среди моделей объектов, что и ранги самих объектов в реали.
На рис. 1 представлена модель объекта А с иерархически организованной структурой, содержащая множество моделей объектов .
.

Рис. 1
Соответственно этому строится модель объекта в речи человека. Таким образом, знание человека об объекте, это определенно словесно представленная организация. Например, обмен информацией об объекте А, у двух разных людей может быть организован коротко - по ключевым словам, т.е. один говорит слово, обозначающее объект А, другой его классифицирует и распознает в своей словесно представленной организации. В связи с этим возникают проблемы: "понимание" и "непонимание", "знание" и "незнание", когда базы данных словесно представленной организации у этих людей разные и т.д. Очевидно таким образом организованная информация должна быть структурирована гомоморфно другим структурам организаций, представленных в реали. Структура внутренней организации объекта, принятая в словесно представленной модели постоянно идентифицируется и уточняется, сравниваясь с формами структуры в организации реального объекта. Можно сказать, что когнитивная модель, по крайней мере, содержит в себе базы знаний и инструментальные средства их обработки.
В терминах системного анализа, обучаемый является физическим носителем динамически организованной памяти с множеством классов информационных баз знаний и инструментальных средств, предназначенных для манипулирования этими базами. Каждый класс информационных баз представляет из себя структурированный идентификатор с определенным иерархическим уровнем интеграции во внутренней организации, которая является структурой модели объекта реали.
Любой информационный процесс может быть представлен как модель процесса обмена, которая происходит между объектами в реали. Количество и формы этого обмена объектами реали изучаются всеми науками как для искусственно, так и для естественно созданных объектов. В искусственно созданных информационных системах стараются моделировать процессы взаимодействия моделей объектов, расположенных на разных физических носителях.
Таким образом, на физических носителях записываются информационные базы знаний с определенной иерархической структурой организации с указанием имеющихся ресурсов в этих структурах. На этих же физических носителях имеются инструментальные средства для поддержки обменных процессов на каждом иерархическом уровне организации. На современном этапе развития эти модели организаций информационных процессов являются имитационной моделью когнитивных процессов.

Развитие уровня интеграции когнитивной среды объекта

Образование объекта (студента) является искусственно организованным процессом, протекающем в среде с множеством инструментальных средств с названием, например, ВУЗ и в когнитивной среде этого объекта. В этой когнитивной среде объекта расположены его личные базы знаний и инструментальные средства их обработки с определенными рангами в иерархии. Таким образом, целью любого образования является повышение рангов в классах баз знаний и улучшение методов манипулирования ими. Образованный человек должен иметь структурированные базы знаний с высокими иерархическими уровнями интеграции и обладать всевозможными методами управления этими базами знаний. Очевидно, как бы оптимально не было организовано обучение, достичь такой цели во всех классах базы знаний для отдельно взятого экземпляра объекта обучаемого нереально в интервале его жизни, т.е. ни один обучаемый не может содержать базу знания человечества и инструментальные средства манипулирования этой базой.
Поэтому проектируется методики специализированного обучения с целью повышения уровня интеграции баз знаний объекта и умения манипулирования этими базами данных знаний с небольшим количеством классов баз данных и соответствующих им инструментальных средств, выбранных для этой специальности.
На деятельность человека (человечества) можно посмотреть с точки зрения организованного им бизнес-процесса. Организация обучения является одним из элементов в этой цепочке.
На рис. 2 приводится объектно-ориентированный системный анализ процесса обучения, представленного в качестве общего бизнес-процесса в обобщенной организационной среде уровня интеграции: кафедра Информатики и прикладной математики (ИПМ) - Фирма типа "колхоз - soft". В 98,5 % фирм в рассматриваемом регионе (данные кафедры ИПМ) информационной средой выпускников является среда, полученная как результат бизнес–процесса корпорации Microsoft.
Распишем в поступательном варианте этот бизнес–процесс. Абитуриент проходит конкурсный отбор, организованный в виде тестирования. Целью тестирования является установление иерархического уровня интеграции структуры его базы знаний по отдельным направлениям (в отдельных классах баз данных) и умения манипулировать этими базами данными с помощью известных методов. Тот, кто прошел этап конкурсного отбора, становится участником нового процесса обучения. Целью этого обучения является повышение иерархического уровня интеграции структуры его базы знаний по отдельным направлениям и выработка навыков по организации разных процессов обработки, хранения и передачи информации (информационные технологии). Достигшие определенного уровня интеграции баз знаний и методов их обработки получают сертификат инженера и снова становятся "абитуриентами" у работодателя. В свою очередь работодателю (фирме) для поддержки своего бизнес - процесса необходим "интеллектуальный товар" не ниже определенного уровня интеграции (качества) и т.д.
.

Рис. 2
С учетом этого этих факторов кафедра ИПМ, чтобы "выжить", вынуждена работать (в том числе) как виртуальное отделение корпорации Microsoft и готовить специалистов, ориентированных на поддержание их бизнес–процесса.
Студент при этом рассматривается как физический носитель определенной интеграции базы знаний и носитель инструментальных средств, умеющий воспользоваться этими базами знаний и инструментальными средствами для проектирования новых инструментальных средств и поддержания старых работающих инструментальных средств в первую очередь корпорации Microsoft.

Бизнес-план обучения

Главной целью проекта является синтез плана обучения, реализация которого приведет к синтезу востребованного на рынке труда по специальности "Информационные системы и технологии". Очевидно, план охватывает многие направления обучения. Поэтому в качестве примера приведем отдельную композицию из этого плана с названием "синтез инструментальных средств, предназначенные для обеспечения поддержки учебного процесса...". Из названия следует, что организуется развивающееся открытое производство инструментальных средств для поддержки учебного процесса уровня кафедры ИПМ, Института легкой промышленности, КГТУ и т.д.
Эти средства помещены на интернет сервера кафедры ИПМ http://www.ipm.kstu.ru. На рис. 3 показано разделение предметов, читаемых на кафедре ИПМ на два класса: пользовательские предметы и производственные предметы. С помощью производственных предметов ("Управление данными", "Информационные технологии", "Проектирование информационных систем", и т.д.) налаживается производство инструментальных средств используемых в учебном процессе. Эти инструментальные средства используется как дополнительные средства вместе с инструментальными средствами корпорации Microsoft.
Любой пользователь (преподаватель) с помощью этих инструментальных средств создает ему нужную технологию обучения по своему предмету. Инструментальные средства создаются как классы инструментальных средств чтобы охватить более широкий сектор пользователей разного уровня.
.

Рис. 3
Примечание: МАТ - математика; ТВ - теория вероятностей; УД - управление данными; МСС - метрология стандартизация систем; ИТ - информационные технологии; ПИС - проектирование информационных систем; МС - моделирование систем; ОБТУ - оболочки для обучения практического уровня; ОБИСЗ - оболочки измерительных систем знания.
На рис. 4 показан план развития информационной системы на уровне Института легкой промышленности (ИЛП). На этом уровне инструментальные средства создаются с учетом интересов всех кафедр института и будут поддерживать информационные технологии обучения на этом уровне.
.

Рис. 4
Примечание: ИЛП - институт легкой промышленности; ИПМ - кафедра информатики и прикладной математики; CASE - технологии - технология производства классов информационных инструментальных средств, предназначенных для создания программных продуктов.
На рис. 5 показан класс оболочек предназначенных для организации обучения с мониторингом, где поддерживаются процессы обучения, контроля, протоколирования, архивирования, статистической обработки и т.д.
.

Рис. 5
Примечание: ОБЛ - инструментальное средство (оболочка); РП - руководство пользователя оболочкой; USER - пользователь; CASE - преподавателя - содержит класс разработанных преподавателем технологий преподавания своего предмета.
Предлагается следующий механизм поддержки и развития информационного обеспечения на сервере кафедры ИПМ.

Литература

[Новиков Ф.А., 2001] Новиков Ф.А. Дискретная математика для программистов - СПб: Питер. 2001. - 304с.: ил.
[Кордуэлл М., 1999] Кордуэлл М. Психология. М.: "Издательство ГРАНД", 1999 г.- 442 c.