ПРИНЦИПЫ РАЗРАБОТКИ НОВОГО ПРОЕКТА ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО СТАНДАРТА БАКАЛАВРА ПО НАПРАВЛЕНИЮ 010400 –“ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ”

Ю.Л. Костюк
Томский гос. ун-т

1. Необходимость нового варианта ГОС ВПО 010400 “Информационные технологии”

   Как известно, основные принципы Болонской декларации состоят в переходе к двухступенчатому высшему образованию, использовании Европейской системы зачетных (кредитных) единиц, обеспечение сопоставимого качества образования и мобильности обучения. Стандартизация высшего образования необходима для реализации этих принципов. При этом должно действовать относительно немного образовательных направлений по всему спектру высшего образования при существенной вариативности внутри каждого направления, как это принято в зарубежных вузах, где одни только дисциплины по выбору студента составляют не менее 40% от общей трудоемкости обучения.

   Утвержденные и действующие в настоящее время государственные образовательные стандарты высшего профессионального образования (ГОС ВПО) по ряду областей позволяют перейти к двухступенчатому образованию. Вместе с тем, действующие ГОС ВПО не удовлетворяют требованию сопоставимости качества образования, без которого немыслима мобильность обучения. Главная причина этой проблемы в том, что стандарты по направлениям разрабатываются независимо друг от друга, в результате их чрезмерно много (согласно утвержденной классификации уже действует более чем 120 направлений ГОС ВПО и еще несколько сот стандартов по специальностям). При этом для каждой области науки или техники действует довольно большая группа ГОС ВПО, отдельные стандарты внутри которой, при всей их схожести, различаются между собой названиями входящих в них дисциплин, тематикой разделов дисциплин, объемом (в часах или зачетных единицах). Если же на имеющиеся в этих ГОС ВПО названия дисциплин и тематику разделов посмотреть по существу дела, то можно увидеть, что нередко объем их взаимных различий в часах или зачетных единицах не превышает 20–30%. Согласно Болонским принципам, каждую такую группу стандартов можно заменить на общий ГОС ВПО по одному направлению, а внутри этого общего стандарта за счет дисциплин специализаций и дисциплин по выбору студента можно полностью покрыть всю исходную группу ГОС ВПО.

   Рассмотрим группу направлений и специальностей, относящихся к области “информатика”. Названия направлений (с кодами ОКСО в утвержденной классификации):

   1. 010500 – “Прикладная математика и информатика”;
   2. 010300 – “Математика. Компьютерные науки”;
   3. 010400 – “Информационные технологии”;
   4. 080700 – “Бизнес-информатика”;
   5. 080800 – “Прикладная информатика”;
   6. 230100 – “Информатика и вычислительная техника”;
   7. 230200 – “Информационные системы”.

   Кроме того, имеются специальности подготовки дипломированных специалистов, вошедшие в другие направления:

   8. 090102 – “Компьютерная безопасность”;
   9. 050202 – “Информатика”, группа “Педагогические специальности”;
   10. 010503 – “Математическое обеспечение и администрирование информационных систем”, ошибочно включенная в направление ГОС ВПО 010500 – “Прикладная математика и информатика”.

   Из этой группы направление 010500 – “Прикладная математика и информатика” на самом деле относится к области математики, но никак не к информатике, так как среди обязательных дисциплин собственно к информатике относятся всего 4 дисциплины с суммарной трудоемкостью 910 часов, что составляет 12% от общей трудоемкости всех дисциплин направления.

   Рассмотрим дисциплины, входящие в перечисленные ГОС ВПО. Каждый стандарт состоит из следующих частей:

   1. общие гуманитарные и социально-экономические дисциплины (25% для ГОС ВПО 010400);
   2. общие математические и естественно-научные дисциплины (35% для ГОС ВПО 010400);
   3. общепрофессиональные дисциплины (28% для ГОС ВПО 010400);
   4. специальные дисциплины (6% для ГОС ВПО 010400);
   5. факультативные дисциплины (6% для ГОС ВПО 010400).

   При этом в каждой части предусмотрены дисциплины по выбору, а также дисциплины, устанавливаемые вузом.

   1-я часть, по трудоемкости обычно составляет около 25% от общей трудоемкости (1800 часов из 7200 часов или чуть более для направлений ГОС ВПО). Требования к этой части в достаточной степени унифицированы, поэтому мы их рассматривать не будем.

   2-я и 3-я части в разных ГОС ВПО имеют несколько различающееся наполнение и перераспределение дисциплин между частями, суммарная трудоемкость обеих частей находится в пределах от 52% до 65%.

   4-я часть в большинстве ГОС ВПО не конкретизирована (оставлена на усмотрение вузов), поэтому мы ее рассматривать не будем. Трудоемкость этой части находится в пределах от 5% до 16%.

   5-я часть состоит исключительно из дисциплин по выбору студента, ее трудоемкость не превышает 6%.

   Таким образом, далее будем рассматривать набор дисциплин, входящих в части 2 и 3. Среди этих дисциплин для области информатики имеют определяющее значение обязательные дисциплины математики и информатики. Доля этих дисциплин в общей трудоемкости рассматриваемых ГОС ВПО находится в пределах от 36% до 51%, как это показано в табл. 1.

   Из списка приведенных стандартов особое место занимает ГОС ВПО 010400 – “Информационные технологии”, при разработке которого учитывались “Рекомендации по преподаванию информатики в университетах” [1,2] (отчеты объединенной комиссии ACM и IEEE Computer Science за 2001 и 2005 г.г.), в работе [3] изложены принципы разработки этого стандарта.

   Таблица 1

   Направление (специальность) ГОС ВПО			Объем обязательных дисциплин по математике и информатике
   №	Код ОКПО	Название	В часах	В %% от общего объема за 4 года обучения
   1	010300	Математика. Компьютерные науки	3630	48%
   2	010400	Информационные технологии	3722	51%
   3	080700	Бизнес-информатика	2726	38%
   4	080800	Прикладная информатика	3186	44%
   5	230100	Информатика и вычислительная техника	2560	36%
   6	230200	Информационные системы	2960	41%
   7	090102	Компьютерная безопасность	2590	39%
   8	050202	Информатика	3222	45%
   9	010503	Математическое обеспечение и администрирование информационных систем	3250	45%

   В [1,2] предлагается следующий перечень обязательных дисциплин (или разделов дисциплин):

   1. дискретные структуры;
   2. основы программирования;
   3. алгоритмы и теория сложности;
   4. архитектура и организация ЭВМ;
   5. операционные системы;
   6. распределенные вычисления;
   7. языки программирования;
   8. взаимодействие человека и машины;
   9. компьютерная графика и визуализация;
   10. интеллектуальные системы;
   11. управление информацией;
   12. социальные и профессиональные вопросы программирования;
   13. программная инженерия.

   Кроме того, в качестве дополнительных рекомендуются следующие дисциплины из области вычислительной математики:

   14. численный анализ;
   15. исследование операций;
   16. моделирование;
   17. высокопроизводительные вычисления.

   Почти все вышеперечисленные дисциплины (кроме необязательной дисциплины “высокопроизводительные вычисления”) имеются только в ГОС ВПО 010400 – “Информационные технологии”, остальные ГОС ВПО не обеспечивают изучение всех рекомендованных дисциплин (даже под другими названиями):

   Таблица 2

   Рекомендуемые дисциплины		Направление (специальность) ГОС ВПО, код ОКПО
   №	Название дисциплины	010300	010400	080700	080800	230100	230200	090102	050202	010503
   1	Дискретные структуры	+	+	+	+	+	+	+	+	+
   2	Основы программирования	+	+	+	+	+	+	+	+	+
   3	Алгоритмы и теория сложности	+	+	o	o	o	o	o	+	+
   4	Архитектура и организация ЭВМ	+	+	o	o	+	+	+	+	+
   5	операционные системы	+	+	+	+	+	+	+	+	+
   6	распределенные вычисления	+	+	+	+	+	+	+	+	+
   7	языки программирования	+	+	o	o	o	o	+	+	+
   8	взаимодействие человека и машины	+	+	o	o	o	o	o	o	o
   9	компьютерная графика и визуализация	+	+	o	o	+	+	o	o	+
   10	интеллектуальные системы	+	+	o	o	o	+	o	+	+
   11	управление информацией	+	+	+	+	+	+	+	+	+
   12	социальные и профессиональные вопросы программирования	o	+	+	o	o	+	+	o	+
   13	программная инженерия	o	+	+	+	+	+	o	o	+
   14	численный анализ	+	+	o	o	+	o	o	+	+
   15	исследование операций	+	+	+	+	o	o	o	o	o
   16	моделирование	+	+	o	+	o	+	o	+	+
   17	высокопроизводительные вычисления	+	o	o	o	o	o	o	o	+

   В табл. 2 знак плюс означает, что рекомендуемая дисциплина присутствует в учебном плане соответствующего направления (специальности) либо непосредственно, либо в виде разделов какой-либо другой дисциплины. Кружок означает, что содержание рекомендуемой дисциплины не отражено в учебном плане.

   К сожалению, в [1,2] не рассматриваются дисциплины классической математики (“математический анализ”, “алгебра и геометрия”, “дифференциальные уравнения”, “теория вероятностей и математическая статистика”), без которых также немыслимо высшее образование в области информатики. Эти математические дисциплины в различных сочетаниях присутствуют во всех рассматриваемых ГОС ВПО, поэтому они не включены в таблицу. Кроме перечисленных математических дисциплин, в отдельных ГОС ВПО имеются и некоторые другие дисциплины математики (например, “неклассические логики”, “уравнения математической физики” и др.), которые без ущерба для стандарта могут быть отнесены на усмотрение вузов.

   Наряду с дисциплинами математики и информатики в части 2 и 3 ГОС ВПО в качестве обязательных включены также другие дисциплины в различных сочетаниях (физика, электротехника, концепции современного естествознания, экология, экономические и финансовые дисциплины, маркетинг, управление производством, педагогические дисциплины и др.). Эти дисциплины, важные для отдельных специализаций, выходят за рамки обязательных дисциплин, и вполне могут быть включены в 4-ю часть ГОС ВПО, как дисциплины, устанавливаемые вузом и (или) дисциплины по выбору студента.

   Таким образом, если взять за основу существующий ГОС ВПО 010400 – “Информационные технологии”, можно создать новый объединенный стандарт в области информатики, который, с одной стороны, мог бы охватить сферу действия всех перечисленных направлений (специальностей), а с другой – полностью соответствовать рекомендациям [1]. Дисциплины в объединенном стандарте могли бы быть разделены на следующие группы:

   1. общие гуманитарные и социально-экономические дисциплины, в том числе выбираемые студентом, трудоемкость около 25%;
   2. обязательные дисциплины математики и информатики (общематематические и общепрофессиональные дисциплины), трудоемкость около 45%;
   3. специальные дисциплины, устанавливаемые вузом и выбираемые студентом, трудоемкость около 25%;
   4. факультативные дисциплины, трудоемкость 6%.

   Действительно, если в ГОС ВПО 010400 – “Информационные технологии” в качестве обязательных оставить только дисциплины классической математики и дисциплины, соответствующие рекомендациям [1,2], (см. табл. 2), то общий объем этих дисциплин составит 44,6%. При этом объем специальных дисциплин будет вполне достаточным для покрытия всех других обязательных дисциплин из всех стандартов, указанных в табл.  1. Так, например, в ГОС ВПО 080700 – “Бизнес-информатика” объем обязательных дисциплин экономического профиля (включая даже те, которые входят в 1-ю группу) всего составляет 1698 часов (23% трудоемкости объединенного стандарта).

   Приведенные расчеты трудоемкости дисциплин сделаны для количества академических часов (по 45 мин.), включающих как аудиторные занятия, так и самостоятельную работу. Согласно рекомендациям Министерства образования и науки общая академическая недельная нагрузка студента должна составлять не более 54 часов, а аудиторная недельная нагрузка – не более 27 часов за период теоретического обучения.




2. Принципы расчета трудоемкости дисциплин в кредитной системе зачетных единиц для нового варианта ГОС ВПО 010400 “Информационные технологии”

   Болонская декларация обязывает произвести переход к кредитной системе зачетных единиц при расчете трудоемкости дисциплин. Имеющиеся на этот счет рекомендации Министерства образования и науки сводятся в основном к тому, что 1 кредитная единица (кредит) приравнивается к 36 часам общей трудоемкости. Однако такой прямой пересчет приводит к ряду проблем и противоречий:

   1. В Европейской системе бакалавр за 4 года обучения должен накопить 240 кредитов, однако, разделив 7272 часа (общий объем всех дисциплин ГОС ВПО 010400) на 36, можно получить лишь 202 кредита.

   2. Спорным является приписывание кредитов такой дисциплине, как физическая культура, которая, с одной стороны, является обязательной для всех ГОС ВПО (с объемом 408 часов), с другой – не является обязательной при вечерней и заочной формах обучения, а также для тех, кому она противопоказана по здоровью. Если обратиться к практике американских и европейских университетов, то, при наличии широких возможностей для занятий физической культуры для студентов, она, как правило, не является обязательной, и за нее не начисляются кредитные единицы.

   3. Спорным также является приписывание кредитов дисциплинам, являющимся факультативными, так как их изучение вообще выходит за рамки профессионального обучения по конкретному направлению, их изучение не является обязательным, и, следовательно, полученные за них кредиты могут отсутствовать. При этом может возникнуть парадоксальная ситуация: хотя обучающийся набрал менее, чем установленные 240 кредитов, ему нельзя отказать в выдаче диплома.

   4. С другой стороны, хотя выполнение междисциплинарных курсовых и выпускной квалификационной работы, а также сдача междисциплинарного государственного экзамена по специальности оговаривается в ГОС ВПО, но, несмотря на важность этих работ в профессиональном становлении специалиста, им почему-то не приписывается никакой трудоемкости.

   В ряде принятых ГОС ВПО приводится пересчет трудоемкости дисциплин в кредиты, и, в силу перечисленных проблем, авторы этих стандартов вынуждены были отойти от рекомендаций Министерства образования и науки по пересчету трудоемкости. Так, например, в стандарте по направлению 080700 “Бизнес-информатика” дисциплине “физическая культура” и факультативным дисциплинам не приписывается кредитных единиц, а всем другим дисциплинам пересчет производится путем деления общей трудоемкости в часах на 27, а не 36.

   В работе [4] применен другой способ: вначале требуемое количество кредитных единиц за весь цикл обучения распределяется между дисциплинами, после чего для каждой дисциплины вычисляется эквивалентная трудоемкость в часах (число кредитных единиц умножается на 36). В результате для направления 010400 – “Информационные технологии” наряду с трудоемкостью по ГОС в 7272 часа получается эквивалентная трудоемкость в 8976 часов.

   С другой стороны, если исходить из годичного периода обучения (включая теоретическое обучение, научно-исследовательскую работу, экзаменационные сессии и итоговую государственную аттестацию) в 42 недели при 10 неделях ежегодных каникул, то за 4 года будет 168 недель. Это соответствует общей трудоемкости 9072 академических часа (168*54=9072) или (из расчета 36 часов за 1 кредит) – 252 кредита, что обеспечивает с запасом рекомендуемые 240 кредитов. Но тогда, чтобы реализованное количество кредитов в семестре соответствовало требуемому, в учебном плане целесообразно время, выделяемое на теоретическое обучение, объединить с временем, выделяемым на экзаменационные сессии. Такое объединение позволит, кроме того, планировать занятия в течение семестра в виде нескольких циклов, когда по завершению каждого цикла студент сдает экзамены и зачеты по тем дисциплинам, которые вошли в текущий цикл. Разбиение семестра на циклы позволяет, как показывает опыт зарубежных и ряда отечественных вузов, обеспечить более равномерную нагрузку студента в течение семестра и обеспечить более высокое качество усвоения дисциплин. Кроме того, это поможет перейти на европейскую расширенную систему оценивания, когда почти все дисциплины (за исключением тех, которым не засчитываются кредиты) оцениваются в баллах, а не по системе зачет-незачет.

   В силу вышеизложенного, нами предлагается, наряду с исключением из пересчета в кредитные единицы дисциплины “физическая культура” и факультативных дисциплин, приписать некоторую трудоемкость выполнения междисциплинарной курсовой, выпускной квалификационной работы и междисциплинарному государственному экзамену. Для этого будем исходить из следующих соображений. На выполнение и защиту выпускной квалификационной работы согласно ГОС ВПО 010400 – “Информационные технологии” отводится 8 недель, что соответствует 432 академическим часам или 12 кредитам. На подготовку и сдачу государственного экзамена отводится 4 недели, что соответствует 6 кредитам. На основе подобных рассуждений, предполагая, что междисциплинарная курсовая работа выполняется в течение двух семестров и на ее выполнение тратится по 5 часов в неделю, для нее получаем около 6 кредитов. При этом трудоемкость для остальных дисциплин в кредитах можно вычислить пропорционально их трудоемкости в академических часах.

   Тогда в новом стандарте трудоемкости дисциплин (по группам) в кредитах будут примерно следующими:

   1. общие гуманитарные и социально-экономические дисциплины, в том числе выбираемые студентом, их трудоемкость (кроме физкультуры) около 20%;
   2. обязательные дисциплины математики и информатики (общематематические и общепрофессиональные дисциплины), включая междисциплинарный государственный экзамен, трудоемкость около 50%;
   3. специальные дисциплины, устанавливаемые вузом и выбираемые студентом, включая междисциплинарную курсовую и выпускную квалификационную работу, трудоемкость около 30%;
   4. факультативные дисциплины, без кредитов.

   Отдельного обсуждения требует деление дисциплин 2-й группы на а) общематематические и естественно-научные и б) общепрофессиональные. Целесообразно, по-видимому, все дисциплины, рекомендуемые в [1,2], считать общепрофессиональными. Тогда к общематематическим и естественно-научным дисциплинам можно отнести базовые дисциплины классической математики: математический анализ, алгебра и геометрия, дифференциальные уравнения, теория вероятностей и математическая статистика. К общематематическим и естественно-научным дисциплинам по выбору (вуза или студента) можно отнести следующие фундаментальные дисциплины: физика, концепции современного естествознания, теория систем и системный анализ и др.

   Кроме того, целесообразно для каждой из обязательных дисциплин
   задавать минимальную трудоемкость, причем так, чтобы сумма минимальных трудоемкостей всех обязательных дисциплин составляла не более 80%-90% соответствующего раздела стандарта учебного плана. В этом случае, как вузы, так и студенты могут более гибко разрабатывать свои индивидуальные учебные планы, что соответствует духу Болонской декларации.

3. Краткий проект нового варианта ГОС ВПО 010400 “Информационные технологии”

   В целом принципы, положенные в основу нового варианта стандарта, следующие:

   1) общая продолжительность освоения основной образовательной программы при очной форме обучения составляет 168 недель (из расчета по 42 недели обучения и по 10 недель каникул в год на протяжении 4 лет);

   2) общая трудоемкость освоения основной образовательной программы составляет 240 кредитных единиц (что соответствует 8640 академическим часам общей нагрузки из расчета не более 54 часов в неделю, в расчет не входят 408 часов обязательных занятий по физкультуре, а также факультативные дисциплины);

   3) циклы дисциплин и распределение трудоемкости между ними:

   – ГСЭ (общие гуманитарные и социально-экономические дисциплины), объем 46 кредитных единиц;

   – ЕН (общие математические и естественно-научные дисциплины), объем 38 кредитных единиц;

   – ОПД (общепрофессиональные дисциплины по направлению подготовки), объем 78 кредитных единиц;

   – СД (специальные дисциплины, включая междисциплинарную курсовую работу), объем 60 кредитных единиц;

   – ИГА (итоговая государственная аттестация), объем 18 кредитных единиц;

   – ФТД (факультативные дисциплины), без кредитных единиц;

   4) для обязательных дисциплин задается минимальная трудоемкость, при этом сумма минимальных трудоемкостей всех обязательных дисциплин цикла должна составлять не более 90% общей трудоемкости соответствующего цикла;

   5) в учебном плане трудоемкость отдельных обязательных дисциплин цикла может быть увеличена в пределах трудоемкости всего цикла.

   За основу нового варианта стандарта взят имеющийся ГОС ВПО 010400 “Информационные технологии”, при этом практикум на ЭВМ распределен между теми общепрофессиональными дисциплинами, которые обеспечивают содержание практикума.

   В таблице 3 приведен перечень обязательных дисциплин нового варианта стандарта с указанием их минимальной трудоемкости.

   Таблица 3

   Индекс	Наименование дисциплин	Трудоем-кость в кредитах	Трудоем-кость в акад. час.
   1	2	3	4
   Цикл гуманитарных и социально-экономических дисциплин (46 кр. ед., 1656 час.)
   ГСЭ.Ф.00	Федеральный компонент
   ГСЭ.Ф.01	Иностранный язык	12	432
   ГСЭ.Ф.02	Физическая культура	–	408*
   ГСЭ.Ф.03	История Отечества	3	108
   ГСЭ.Ф.10	Философия	3	108
   ГСЭ.Ф.06	Правоведение	4	144
   ГСЭ.Ф.11	Экономика	6	216
   	Дисциплины по выбору (вуза, студента):	до 18
   ГСЭ.Ф.01	Первый или второй иностранный язык
   ГСЭ.Ф.04	Культурология
   ГСЭ.Ф.08	Русский язык и культура речи
   ГСЭ.Ф.07	Психология и педагогика
   ГСЭ.Ф.05	Политология
   ГСЭ.Ф.09	Социология
   Цикл математических и общих естественно-научных дисциплин (38 кр. ед., 1368 час.)
   ЕН.Ф.00	Федеральный компонент
   ЕН.Ф.01	Алгебра и геометрия	8	288
   ЕН.Ф.02	Математический анализ I	5	180
   ЕН.Ф.03	Математический анализ II	5	180
   ЕН.Ф.04	Кратные интегралы и ряды	5	180
   ЕН.Ф.05	Дифференциальные и разностные уравнения	3	108
   ЕН.Ф.06	Теория вероятностей и математическая статистика	3	108
   ЕН.В.00	Дисциплины по выбору (вуза, студента):	до 9
   ЕН.В.01	Физика
   ЕН.В.02	Концепции современного естествознания
   ЕН.В.03	Терия систем и системный анализ
   Цикл общепрофессиональных дисциплин по направлению подготовки (78 кр. ед., 2808 ч.)
   ОПД.Ф.00	Федеральный компонент
   ОПД.Ф.01	Основы дискретной математики	8	288
   ОПД.Ф.02	Основы программирования	8**	288
   ОПД.Ф.03	Алгоритмы и анализ сложности	6**	216
   ОПД.Ф.04	Языки программирования	4**	144
   ОПД.Ф.05	Архитектура вычислительных систем	4**	144
   ОПД.Ф.06	Операционные системы	3	108
   ОПД.Ф.07	Компьютерные сети	4**	144
   ОПД.Ф.08	Компьютерная графика	4**	144
   ОПД.Ф.09	Интеллектуальные системы	4**	144
   ОПД.Ф.10	Технологии баз данных	5**	180
   ОПД.Ф.11	Программная инженерия	5**	180
   ОПД.Ф.12	Методы оптимизации и исследование операций	5**	180
   ОПД.Ф.13	Вычислительная математика	5**	180

    

   1	2		3	4
   ОПД.Ф.14	Моделирование информационных процессов		3**	108
   ОПД.Ф.15	Социальные и этические вопросы ИТ		2	72
   ОПД.В.00	Дисциплины по выбору (вуза, студента)	до 8
   СД.00	Цикл специальных дисциплин:	60		2160
   СД.01	Междисциплинарная курсовая работа	6		216
   	Дисциплины по выбору (вуза, студента)	54
   ИГА.01	Выпускная квалификационная работа	12		432
   ИГА.02	Государственный экзамен	6		216
   ФТД	Факультативные дисциплины:	–		450*
   	Военная подготовка
   	Всего:	240		8640

   *   – Изучение дисциплины выносится за основную сетку часов аудиторных занятий и не учитывается в общей трудоемкости.

   ** – Изучение дисциплины сопровождается компьютерным практикумом.

   В проекте нового варианта стандарта предполагается следующее распределение времени периода обучения:

   Теоретическое обучение (включая экзаменационные сессии) – 156 недель.

   Итоговая государственная аттестация:

   – подготовка и сдача государственного экзамена – 4 недели.

   – подготовка (преддипломная практика) и защита выпускной    квалификационной работы – 8 недель.

   Каникулы, включая отпуск после окончания вуза – 40 недель.

   Всего: 208 недель.