В Республике Казахстан, согласно классификатору специальностей, к IT-специальностям можно отнести специальности бакалавриата 5В060200 — Информатика, 5В070300 — Информационные системы, 5В070400 — Вычислительная техника и программное обеспечение, 5В070500 — Математическое и компьютерное моделирование, 5В100200 –Системы информационной безопасности; а также среднего профессионального образования: 1304000 — Вычислительная техника и программное обеспечение (по видам), 1305000 — Информационные системы (по областям применения), 1302000 — Автоматизация и управление (по профилю).
В Карагандинском государственном университете имени академика Е. А. Букетова используется практика обсуждения с работодателями вводимых в учебный план специальностей элективных дисциплин. В результате обсуждения с будущими работодателями определяются направления, названия и содержание дисциплин, которые позволяют охватить основные этапы разработки программного обеспечения, а именно: проектирование и разработка (кодирование) ПО, тестирование, сопровождение, аналитика. Студентам IT-специальностей предлагаются для изучения такие элективные дисциплины как «Технологии проектирования и разработки программного обеспечения», «Основы веб-разработки», «Разработка настольных приложений с применением WPF», «Современные средства работы с базами данных» и т. д.
В ходе преподавания данных элективных дисциплин метод кейсов (case-study) рассматривается как неотъемлемая часть методики преподавания профессионально-значимых дисциплин. Применение данного метода позволяет решать задачи развития творческого и критического мышления студентов, умений самостоятельно конструировать свои знания и применять их для решения познавательных и практических задач.
Использование case-study в высшем профессиональном образовании является весьма актуальным, что определено двумя тенденциями:
- первая вытекает из общей направленности развития образования, его ориентации не столько на получение конкретных знаний, сколько на формирование профессиональной компетентности, умений и навыков мыслительной деятельности, развитие способностей личности, среди которых особое внимание уделяется способности к обучению, смене парадигмы мышления, умению перерабатывать огромные массивы информации;
- вторая вытекает из развития требований к качеству специалиста, который, помимо удовлетворения требованиям первой тенденции, должен обладать также способностью оптимального поведения в различных ситуациях, отличаться системностью и эффективностью действий в условиях кризиса [1].
Рассмотрим более подробно применение case-study в ходе подготовки IT-специальностей для формирования навыков аналитики на примере элективной дисциплины «Проектирование и архитектура информационных систем». Целью данной дисциплины является получение знаний и практических навыков в проектировании и моделировании архитектур информационных систем (ИС) и состава программного обеспечения (ПО), моделирования на основе Unified Modeling Language (UML) и Business Process Model and Notation (BMPN), документирования процессов разработки и их стандартизации.
В ходе преподавания данной дисциплины происходит знакомство с реализацией аналитической стадии создания программного продукта, с осуществлением анализа и разработки состава требований к программному решению, изучение нотаций языков UML и BMPN, их практическое применение, освоение состава проектной и эксплуатационной документации на программный продукт.
В результате изучения курса студенты должны знать:
- роли, цели и задачи моделирования в цикле разработки ПО;
- состав методологий и нотаций моделирования;
- шаблоны проектирования, прецеденты, архитектурного анализа и других вопросах, которые рассматриваются в рамках итеративных процессов проектирования UP;
- подходы планирования и анализа рисков на стадии проектирования;
- состав аналитической стадии проекта по созданию программного продукта и основные этапы анализа;
- способы выявления, формулирования, разработки, проверки, утверждения и тестирования требований к ПО;
- роли аналитика при сборе требований, понятие бизнес-процессов и бизнес-правил;
- принципы моделирования на UML и BPMN, а также способы и возможности применения этих нотаций и языков в практике современного программирования;
- основные типы используемых в UML и BPMN диаграмм с объяснением целей и задач, которые перед ними ставятся;
- состав проектной и эксплуатационной документации на программный продукт.
В результате изучения курса студенты должны уметь:
- выявлять требования пользователей;
- осуществлять разработку качественных требований к программному продукту, задавать достижимые требования к функциональности и качеству;
- специфицировать (оформлять) требования;
- моделировать программный продукт с использованием нотаций и языков UML и BPMN;
- осуществлять выбор нотаций, которые следует задействовать при создании диаграмм, а также при их чтении;
- использовать программные продукты моделирования процессов Enterprise Architect/PowerDesigner/MS Visio при разработке диаграмм;
- осуществлять разработку проектной документации программного решения.
В ходе преподавания данной дисциплины обоснованно применение case-study в ходе подготовки IT-специальностей для формирования навыков аналитики. Кейсы до данной дисциплине позволяют получить навыки решения реальных проблем, возможность работы группы на едином проблемном поле, при этом процесс изучения, по сути, имитирует механизм принятия решения в жизни, он более адекватен жизненной ситуации, чем заучивание терминов с последующим пересказом, поскольку требует не только знания и понимания терминов, но и умения оперировать ими, выстраивать логические схемы решения проблемы, аргументировать свое мнение [2].
Так, например, при изучении первой темы «Аналитическая стадия IT-проекта. Основы моделирования» применяется case-study — учебные конкретные ситуации, специально разрабатываемые на основе фактического материала с целью последующего разбора. В ходе разбора ситуаций обучающиеся учатся действовать в «команде», проводить анализ и принимать управленческие решения. Так, студентам предоставляется analysis case для проведения анализа ситуации конкретного предприятия. Студенты должны определить потребности предприятия, исследовать деятельности сотрудников предприятия, выявить потребности заказчика и пользователей, сформулировать предложения заказчиков, создать документы требований.
В ходе работы со студентами над темой «Анализ требований» применяется decision case. Структура данного кейса представляет собой:
- введение в проблематику;
- информация, необходимая для пониманий проблемы;
- описательный раздел;
- принятие решений.
В кейсе имеются таблицы, графики, письма и другая документация, помогающая принять решение. Так как данная дисциплина изучается на последнем курсе, где студенты уже проходили практику работы с документами, было предложено включить в кейс и «лишнюю» информацию. Непосредственная цель метода — совместными усилиями группы студентов проанализировать ситуацию-case, возникающую при конкретном положении дел, и выработать практическое решение. Окончание процесса — оценка предложенных алгоритмов и выбор лучшего в контексте поставленной проблемы.
По окончанию работы над данным кейсом студенты определяют требования (бизнес-требования, пользовательские, функциональные, требования к внешним и внутренним интерфейсам), детальные требования (функциональные и нефункциональные). Представляют характеристики качественных и изменяющихся требований. Описывают управление требованиями (управление изменениями, контроль версий, контроль состояний, контроль связей), источники требований, прецеденты, функции и детальные требования. Совместно со студентами составляется рекомендуемый перечень вопросов для выявления требований и рекомендации по составлению их спецификаций.
При изучении темы «Моделирование систем. Основные подходы» применяются «маленькие наброски» (short vignetts), содержащие, как правило, от одной до десяти страниц текста и одну-две страницы приложений. Они знакомят только с ключевыми понятиями и при их разборе студент должен опираться еще и на собственные знания. В содержание short vignetts включены правила моделирования информационных систем, рекомендации по использованию методологий и нотаций, виды моделирования (структурное, логическое, физическое).
Метод case-study — это инструмент, позволяющий применить теоретические знания к решению конкретных практических задач. Так, при работе над темой «Техническая документация» метод способствует развитию у студентов самостоятельного мышления, умения выслушивать и учитывать альтернативную точку зрения, аргументированно высказать свою. С помощью этого метода студенты имеют возможность проявить и усовершенствовать аналитические и оценочные навыки, научиться работать в команде, находить наиболее рациональное решение поставленной проблемы. Обучающимся предоставляются кейсы без формирования проблемы, где проблема четко не выявлена, а представлена в статистических данных, оценках мнения разработчиках ПО, пользователей. Цель такого кейса — самостоятельно выявить проблему, указать альтернативные пути ее решения с анализом наличных ресурсов. По окончании работы с данным кейсом студенты должны представить основной состав проектной и эксплуатационной документации на программный продукт в соответствии с применяемыми стандартами (технико-экономическое обоснование, технические задания, технические спецификации, инструкции, схемы и др.).
Рассмотренные примеры реализации применения case-study в ходе подготовки IT-специальностей для формирования навыков аналитического мышления не являются единственно предлагаемыми. Важно отметить что, метод case-study дает студентам превосходную возможность созидательно использовать изученный материал на базе своих профессиональных знаний и позволяет студентам адаптироваться к реальным и потенциально возможным ситуациям на производстве. Являясь интерактивным методом обучения, он достигает положительного отношения со стороны студентов, которые видят в нем вероятность проявить инициативу, испытать самостоятельность в освоении теоретических положений и приобретении практических навыков.
Литература:
1. Покушалова Л. В. Метод case-study как современная технология профессионально-ориентированного обучения студентов // Молодой ученый. — 2011. — № 5. Т.2. — С. 155–157.
2. Долгоруков А. М. Сase study как способ понимания// Практическое руководство для тьютера системы Открытого образования на основе дистанционных технологий. — М.: Центр интенсивных технологий образования. — 2002. — С. 21–44.
