Методическая система формирования эргономической подготовки будущих инженеров-педагогов компьютерного профиля
Вопрос о необходимости эргономической подготовки будущих инженеров уже неоднократно ставился в отечественных и зарубежных публикациях [1,2]. В [3] была обоснована актуальность эргономической подготовки будущих инженеров - педагогов компьютерного профиля, которые должны готовить рабочие кадры для современного компьютеризированного производства. С позиции учебного процесса это означает необходимость построения нового учебного курса «Эргономика информационных технологий». Данная статья продолжает начатые исследования и содержательно определяет общие контуры этого курса. Ключевыми понятиями исследования являются понятия методической системы и её элементов.
Термин «методическая система» является расхожим термином педагогики. Во многих публикациях авторы используют этот термин для отражения того факта, что они рассматривают не отдельный элемент учебного процесса, а некоторую их совокупность. Естественно, что в литературе нет единой дефиниции этого понятия. В данной работе под методической системой понимается точно определённая совокупность элементов педагогического процесса, имеющая структуру системы управления с обратной связью и обеспечивающая формирование знаний и умений по определённой дисциплине в соответствии с выявленными объективными потребностями общества. Ниже на основании ряда публикаций, в т.ч. публикаций [4-6], синтезирована и визуализирована структура методической системы (рис. 1). На этой схеме приняты следующие обозначения: А - функциональные обязанности на первичных должностях; Б - цели обучения; В - цели конкретных занятий; Г - возможности ТСО; Д - психологическая структура группы; Е - уровень мотивации. Из этого перечня видно, что в схеме учтены все элементы процесса обучения, постулируемые инженерной педагогикой [6-7]. Термин «подготовка» в статье имеет смысл «уровень знаний и умений», а не процесс.
Из схемы видно, что встаёт задача построения нового компьютерного курса «Эргономика информационных технологий». Для решения данной задачи необходимо разработать содержание учебного материала, его структуру, последовательность изложения, определить педагогические условия и средства обучения данному курсу, разработать методическое обеспечение и провести экспериментальную проверку курса. В содержательном плане оригинальными частями в схеме рис.1 являются блоки 1, 2, 6. Кроме них дополнительной разработки требует блок 3.
Рис. 1. Структура методической системы формирования эргономических знаний и умений будущих инженеров - педагогов компьютерного профиля
На основании:
анализа научно - педагогической и учебно-педагогической литературы, научных публикаций и диссертационных исследований по дидактическим основам профессионально-методической подготовки преподавателей специальных дисциплин, анализа научно - технической литературы по эргономике, международного опыта развития эргономики, современных концепций эргономического образования необходимо:
v выявить отличительные особенности содержания отдельных блоков методической системы формирования эргономических знаний и умений будущих инженеров - педагогов компьютерного профиля по сравнению с другими знаниями и умениями;
v сделать содержательный анализ существа решаемых дидактических задач.
Результаты
Как было сказано выше, в содержательном плане оригинальными частями в схеме рис.1 являются блоки 1, 2, 6 и, частично, блок 3. Проанализируем состояние разработанности этих блоков и их отличие от других дисциплин.
Блок «Формирование требований к эргономическим знаниям и умениям»
При разработке этого блока решаются два принципиальных вопроса:
как отделить эргономические знания от знаний других смежных наук ?
как сформировать требования к эргономическим знаниям и умениям?
Связь эргономики с другими науками о человеке. В соответствии с базовыми определениями [1,3] эргономика занимается комплексным изучением и проектированием трудовой деятельности с целью оптимизации орудий, условий и процессов труда. Она возникла на стыке технических наук, психологии, физиологии и гигиены труда. Все они, за исключением технических наук, изучают один и тот же объект, но преследуют разные цели, рассматривают человека в труде с разных точек зрения и пользуются различными методами (рис. 2). Рассмотрим особенности смежных дисциплин.
Инженерная психология изучает средства взаимодействия человека и техники с точки зрения тех требований, которые они предъявляют к психическим свойствам человека, главным образом связанных с приемом и переработкой человеком - оператором информации, получаемой от технических средств.
Психология труда изучает взаимосвязь личности с условиями, процессом и орудиями труда.
Физиология труда изучает функционирование человеческого организма (закономерности протекания физиологических процессов и особенностей их регуляции) в ходе трудовой деятельности.
Гигиена труда изучает трудовую деятельность и производственную среду с точки зрения их возможного влияния на организм.
Медицина и санитария изучают трудовую деятельность с точки зрения обеспечения высокого уровня состояния здоровья и трудоспособности человека.
Социальная психология изучает формирование трудовых коллективов.
Рис.2
Техническая эстетика занимается эстетическим оформлением производственных помещений, оборудования, средств труда, в т.ч. художественным конструированием изделий.
Таким образом, мы видим, что каждая наука порознь занимается оптимизацией отдельных групп факторов, влияющих на деятельность человека, эргономика же занимается комплексной организацией всех параметров деятельности человека в системах «человек - техника - среда», опираясь на достижения каждой науки.
В учебном плане подготовки будущих инженеров - педагогов компьютерного профиля есть только психология труда, остальные дисциплины в явном виде отсутствуют. Вопросы гигиены труда частично излагаются в дисциплинах «Валеология» и «Безопасность жизнедеятельности». Эти факты подчёркивают ещё раз актуальность эргономической подготовки.
Формирование требований к эргономическим знаниям и умениям. Логика формирования требований к эргономическим знаниям и умениям будущего инженера - педагога выражается следующим алгоритмом:
1. В соответствии с Государственным классификатором видов экономической деятельности определяются профессиональное назначение и условия использования специалиста: отрасль, профессиональное название работ и названия первичных должностей.
2. С учетом опыта подготовки специалистов данного направления, требований со стороны моделей деятельности, квалификационных характеристик должностей формируется полный перечень объектов или предметов деятельности. На их основе устанавливается структура профессиональной деятельности, включающая:
* продукт труда;
* предмет труда (материал, механизм, человек и т.д.);
* средства труда (машины, механизмы, другие орудия труда);
* процедуры труда (технология, способ деятельности, организация и т.п.);
* условия, в которых проходит работа специалиста.
3. На основании анализа процедур деятельности в структуре труда устанавливается перечень производственных функций в виде перечня: исследовательские, инженерные, прогностические, учебные, коммуникативные и т.д.
4. Для каждой производственной функции устанавливается перечень типовых задач деятельности. Они бывают трех видов: профессиональные, социально-производственные и социально-бытовые.
5. Каждая задача деятельности из этих трех видов, в свою очередь, классифицируется на стереотипные, диагностические и эвристические.
6. На основании анализа содержания типичных задач деятельности, их класса (стереотипная, диагностическая, эвристическая) формируется система умений, необходимых для решения задачи, и опорных знаний. При формировании умений учитывается характер предмета или орудия труда и способ выполнения действия (выявляются умения предметно-практические, предметно-умственные, знаково-практические и знаково-умственные).
7. Для каждого умения устанавливается уровень его сформированности: выполнение с опорой на материальные носители информации; с опорой на постоянный умственный контроль; автоматическое выполнение (навыки).
Пункты 1 и 2 этого алгоритма дают ответ на ключевой вопрос: «нужны ли эргономические знания будущим инженерам - педагогам компьютерного профиля?». Для этого обратимся к профессиональному назначению выпускника специальности «Профессиональное обучение. Компьютерные технологии в управлении и обучении». В соответствии с концепцией развития инженерно - педагогического образования [8] выпускник системы ИПО может занимать среди прочих должности мастера, старшего мастера и инструктора производственного обучения, техника - технолога учебных мастерских, инструктора технического обучения. Здесь выписаны те должности, в профессиограмму которых при подготовке рабочих компьютеризированного производства входят операторские функции, что однозначно определяет необходимость эргономической подготовки специалиста. Детальный пример формирования требований к эргономическим знаниям и умениям будущего инженера - педагога компьютерного профиля приведен в [9]. Пример дан для мастера (инструктора) производственного обучения, готовящего в ПТУ рабочих для участков гибкой производственной системы. На такого мастера распространяются некоторые требования к эргономистам-эксплуатационникам, в частности, к умению поддерживать требуемую работоспособность операторов или к умению обучить будущих рабочих, как это делать. Эта функция является инженерной и социально-производственной. По своему содержанию функция одновременно является стереотипной, диагностической и эвристической. Для выполнения стереотипной составляющей этой функции нужно сформировать ряд умственных умений со знаками и знаковыми системами. Эти умения описаны в [9].
Продолжим рассмотрение примеров. Возьмем только одно из требований, приведенных в [9], - требование знать организацию деятельности операторов. Объем знаний зависит от специальности. При подготовке стандарта высшего образования «ОКХ специалиста по специальности 7.010101.36 “Профессиональное обучение. Компьютерные технология в управлении и обучении» разработчики заложили следующие требования к преподавателю дисциплин профессионально - практической подготовки при изложении учебного материала. Он должен уметь сформировать представления о структуре и содержании деятельности человека-оператора в информационных и производственных технологиях, в том числе уметь:
выделять и объяснять различные виды деятельности человека-оператора: трудовую, учебную, профессиональную;
классифицировать виды деятельности по участию человека в системах «человек-техника-среда» на основе знаний о характере переработки информации человеком и о характере взаимодействия с информационной моделью и т.п.
Блок «Выбор содержания учебного материала»
Суть проблемы. Отбор содержания учебного материала для каждой дисциплины имеет свою специфику. Специфика предметной области «Эргономика информационных технологий» состоит в том, что сами информационные технологии непрерывно обновляются. Вслед за развитием технических средств происходит обновление и усложнение роли человека за счёт актуализации интеллектуальных функций, невостребованных на предшествующем этапе развития. Поэтому меняется и содержание эргономического обеспечения информационных технологий.
Основные тезисы
Тезис 1. В соответствии с поколениями компьютеров и поколениями языков программирования можно выделить определенные, достаточно длительные периоды, характеризуемые довольно стабильными технологическими процессами обработки данных, так называемыми технологическими моделями.
Тезис 2. Смена технологических моделей есть по сути смена поколений информационных технологий.
Тезис 3. Смена поколений информационных технологий сопровождается обновлением и усложнением роли человека.
Тезис 4. Растущие потребности в обработке информации совместно с обновлением и усложнением роли человека являются объективным стимулом изменения содержания эргономического обеспечения информационных технологий и, как следствие, изменения содержания учебного материала.
Алгоритм решения задачи. Задачу отбора содержания учебного материала по эргономике предполагается решить следующим образом:
1. Выделить поколения информационных технологий. Этот этап основан на том, что можно укрупнено выделить следующие технологические модели : использование отдельных ЭВМ (50-е годы); использование ЭВМ совместно с периферийными устройствами сбора информации и удаленной подготовкой данных на машинных носителях (60-е годы); использование ассоциаций ЭВМ в виде многомашинных однородных или разнородных комплексов, появление терминальных станций и удаленного доступа (70-е годы); локальные сети мини-, микро-, персональных ЭВМ (80-е годы); распределенные сети обработки данных на базе вычислительных систем пятого поколения (90-е годы); единое информационное и вычислительное пространство на базе вычислительных систем шестого поколения (рубеж тысячелетий). Перечисленные технологические модели по аналогии с поколениями компьютеров будем называть поколениями ИТ.