книги / Управление образовательной деятельностью многопрофильного технического университета на основе негэнтропийного подхода

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пермский национальный исследовательский

политехнический университет»

А.Н. Данилов, В.Ю. Столбов, М.Б. Гитман, В.А. Харитонов

УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ МНОГОПРОФИЛЬНОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА НА ОСНОВЕ НЕГЭНТРОПИЙНОГО ПОДХОДА

Монография

Издательство Пермского национального исследовательского

политехнического университета

2013

УДК 378.1 У66

Рецензенты:

д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой автоматики и телемеханики Пермского национального исследовательского политехнического университета А.А. Южаков;

д-р пед. наук, профессор, первый проректор – проректор по образовательной деятельности Казанского национального исследовательского политехнического университета Н.Н. Маливанов

У66 Управление образовательной деятельностью многопрофильного технического университета на основе негэнтропийного подхода: монография / А.Н. Данилов, В.Ю. Столбов, М.Б. Гитман, В.А. Харитонов. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2013. – 292 с.

ISBN 978-5-398-01125-8

Рассматриваются основные принципы, подходы и механизмы управления образовательной деятельностью современного университета. На основе негэнтропийного и компетентностного подходов предлагаются модели и алгоритмы управления процессами планирования, реализации и контроля качества основных образовательных программ вуза. Особое внимание уделено вопросам, связанным с построением открытой информационно-образовательной системы вуза и контролем уровня сформированности компетенций выпускников. Приводятся демонстрационные примеры применения предложенных механизмов и моделей для планирования учебного процесса и контроля качества подготовки студентов.

Издание адресовано исследователям в области управления качеством реализации основных образовательных программ университета, а также руководителям учреждений высшего профессионального образования.

УДК 378.1

Исследование выполнено в рамках приоритетного национального проекта «Образование» по внедрению инновационных образовательных программ и программы развития ПГТУ как национального исследовательского политехнического университета на

2009–2018 гг.

3

4

ВВЕДЕНИЕ

Внастоящее время происходит смена парадигмы высшего профессионального образования (ВПО), которое, оставаясь фундаментальным (базирующимся на классических научных знаниях), становится более междисциплинарным и практикоориентированным. От «знаниевой» парадигмы осуществляется эволюционный переход к «компетентностной» парадигме, требующей существенных изменений самой системы образования и методов управления образовательной деятельностью.

Всвязи с переходом российской высшей школы на новые стандарты в рамках компетентностной парадигмы образования резко возрастает

степень неопределённости в системе подготовки специалистов, что, в свою очередь, приводит к дезорганизации образовательных систем, т.е. к разрушению существующих структур в организации учебного процесса

иуправлении образовательной деятельностью вузов. Увеличение неопределённости в образовательной системе связано с многими факторами, главные из которых:

1.Повышение открытости образовательных систем за счёт резкого увеличения академической мобильности студентов и преподавателей.

2.Субъективное формулирование целей и результатов образования через заявленный набор общекультурных и профессиональных компетенций выпускника вуза с учётом требований потребителей (студентов, преподавателей и работодателей).

3.Резкая диверсификация образовательных программ по профилю

иуровню подготовки выпускников вузов.

4.Индивидуализация образования и переход на новые образовательные технологии, т.е. постепенный отказ от групповой организации учебного процесса и переход на индивидуальные образовательные траектории в рам- кахкредитно-модульной организацииучебногопроцесса ввузе.

Всё вышеперечисленное приводит к снижению порядка в образовательной системе, количественной мерой которого является энтропия системы. Другими словами, образовательная система на данном этапе находится в неравновесном состоянии, и поэтому в ней должны произойти структурные изменения, способствующие достижению нового устойчивого состояния, соответствующего новым требованиям потребителей образовательных услуг и инновационной экономики России. Как в любой диссипативной системе, в вузе возможны процессы дезорганизации, ор-

5

ганизации и самоорганизации. Именно самоорганизация приводит к появлению новых структур и к увеличению порядка, что может компенсировать последствия дезорганизации – разрушение структур и снижение порядка системы. При этом оба этих процесса обычно протекают одновременно, увеличивая или снижая энтропию всей системы. Чем больше энтропия системы, тем меньше её упорядоченность. Большую роль в этих процессах играют информационная энтропия и безопасность информационных потоков, обеспечивающих обмен информацией между подразделениями вуза, а также при взаимодействии с внешней средой.

Возможны два пути в управлении образовательной системой в новом неустойчивом состоянии.

В первом случае необходимо исследовать поведение и взаимодействие всех элементов системы (участников образовательной деятельности), т.е. исследовать поведение системы на микроуровне, исследуя поведение каждого студента, преподавателя и сотрудника, что не очень продуктивно и малоэффективно, или исследовать поведение системы на макроуровне, управляя её порядком в целом путём снижения или повышения энтропии.

Во втором случае можно создавать условия для самоорганизации системы и ждать появления новых структур, приводящих к новому устойчивому состоянию системы, или целенаправленно создавать новые структуры, управляя порядком системы путём добавления в неё отрицательной энтропии (негэнтропии) и тем самым снижая энтропию системы. Для образовательных систем одним из основных механизмов увеличения негэнтропии системы является добавление полезной информации на всех этапах образовательной деятельности вуза.

Управление самоорганизацией образовательных систем в условиях неопределённости в рамках компетентностного подхода обеспечивается открытостью системы и условиями повышения порядка в открытой системе за счёт подключения новых активных элементов – участников образовательного процесса, к которым относятся студенты и основные работодатели, определяющие необходимый уровень сформированности компетенций выпускников вуза. При этом измеряемые отклонения от заданного уровня сформированности заявленных компетенций обучаемых приводят к необходимости целенаправленного воздействия на образовательный процесс, что, в свою очередь, ведёт к увеличению порядка системы. Таким образом обеспечивается снижение энтропии за счёт повышения уровня формируемых компетенций выпускников вуза.

6

Внастоящее время проблеме обоснования компетентностного подхода и решению проблем управления качеством образовательных программ посвящено много теоретических и практических исследований. Среди авторов хотелось бы отметить труды Р.Н. Азаровой, В.И. Байденко, Н.В. Борисовой, А.А. Добрякова, Н.Ф. Ефремовой, В.И. Звонникова, И.А. Зимней, Н.А. Селезневой, А.И. Субетто, М.Б. Челышковой и других.

Совершенствованию компетентностно-ориентированного инженерного образования повящены работы Э.Д. Алисултановой, М.Б. Гузаирова, Г.А. Иващенко, В.Н. Козлова, А.В. Кострюкова, М.В. Литвиненко, Н.И. Наумкина, А.В. Петуховой, Ю.П. Похолкова, И.Д. Столбовой, В.И. Фомина, Г.К. Хубетдинова, Т.В. Чемодановой, А.И. Чучалина, Е.И. Шангиной, О.В. Шемет и других исследователей.

Вопросами самоорганизации сложных систем на основе энтропийного подхода занимались многие зарубежные и отечественные ученые, такие как П. Берже, Ю.М. Горский, Ю.Л. Климонтович, Г.Г. Маленецкий, И. Пригожин, А.А. Солодова, И. Стенгерс, Д.И. Трубецков, Г. Хакен, В.И. Шаповалов и другие. Однако исследования этих авторов в основном посвящались физическим, социальным или информационным системам. Работ, посвящённых решению важной научно-технической проблемы – развитию синергетического подхода к управлению сложными образовательными системами, практически нет.

Вобласти негэнтропийного подхода измерению информации посвящены труды зарубежных и отечественных ученых: Л. Бриллюэна, М.В. Волькенштейна, В.Б. Вяткина, В.А. Каплунова, А.Н. Колмогорова, С.М. Коротаева, В.В. Ледовского, В.П. Цимбала, К. Шеннона, Э. Шретингера. Среди них стоит выделить К. Шеннона, который предложил считать, что прирост информации равен утраченной неопределённости. Однако эти авторы не касаются проблемы измерения негэнтропии как количества полезной информации, получаемой студентами в процессе обучения и позволяющей им как будущим специалистам снижать энтропию производственных процессов.

Известные линейные и нелинейные методы свёртки частных критериев в комплексную оценку, необходимые для исследования предпочтений различных социальных групп, заинтересованных в управлении образовательным процессом, обсуждаются в работах А.А. Белых, В.Н. Буркова, Д.А. Новикова и других авторов. Однако обоснование свёртки частных образовательных результатов для измерения уровня сформированности компетенций выпускника в работах этих авторов не обсуждается.

7

Следует отметить, что в настоящий момент остались нерешёнными проблемы в области проектирования целей образования, организации учебного процесса и контроля результатов компетентностно-ориенти- рованных образовательных программ. Не изучены противоречия между новыми целями образования и традиционными технологиями организации поточно-группового обучения студентов. Не разработаны эффективные методы и модели управления качеством образования на всех этапах реализации образовательных программ, обеспечивающие индивидуализацию обучения в рамках компетентностного подхода.

Таким образом, проблема моделирования и управления в образовательных системах высшего профессионального образования на основе компетентностного и негэнтропийного подходов является важной и актуальной, требующей разработки адекватной методологии проектирования структуры и содержания образовательных программ, а также создания эффективных механизмов и инструментов управления образовательной деятельностью технического вуза на основе современных информационных и образовательных технологий, обеспечивающих гарантированное качество инженерной подготовки.

Книга может представлять интерес для студентов, аспирантов и научных сотрудников, специализирующихся в области управления сложными организационно-техническими системами.

Книга состоит из шести глав. Первая глава является вводной, содержащей описание основных принципов и подходов к управлению большими и сложными организационно-техни-ческими системами, к которым, несомненно, относится образовательная система вуза. Вторая глава посвящена изложению общей методологии негэнтропийного управления образовательными системами. В третьей главе исследуются информационные потоки в крупном техническом вузе, обеспечивающие определенный уровень негэнтропии информационно-образовательной системы. Четвертая глава посвящена описанию компетентностного подхода и опыта его реализации в рамках Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ). Приводится методика комплексного оценивания уровня сформированности компетенций при негэнтропийном управлении качеством подготовки студентов и выпускников вуза. В пятой главе описывается опыт ПНИПУ при разработке автоматизированной информационной системы управления образовательным процессом. Некоторые результаты использования разработанных методик и алгоритмов негэнтропийного управления в образовательной системе вуза приведены в шестой главе.

8

Авторы выражают искреннюю благодарность сотрудникам ПНИПУ, обсуждение с которыми содержания книги позволило, по нашему мнению, значительно улучшить качество изложения и сделать книгу более доступной для широкого круга читателей. Авторы особо благодарят сотрудника отдела мониторинга и тестирования И.Д. Шарыбина и старшего преподавателя кафедры строительного инжиниринга и материаловедения А.Ю. Букалову за помощь в написании книги и предоставление экспериментальных результатов для шестой главы.

9

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УПРАВЛЕНИЯ НЕЛИНЕЙНЫМ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫМ ПРОЦЕССОМ

В ТЕХНИЧЕСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ В УСЛОВИЯХ ПЕРЕХОДА НА УРОВНЕВУЮ СИСТЕМУ

1.1. Становление системы высшего профессионального образования в России при смене научных парадигм

Под системой образования будем понимать совокупность преемственных образовательных программ и государственных образовательных стандартов различных уровней; сети реализующих их образовательных учреждений различных организационно-проводных форм, типов и видов, а также системы органов управления образованием и подведомственных им учреждений [1]. При этом сам термин «образование» определим как процесс и результат усвоения определённой системы знаний и обеспечения на этой основе соответствующего уровня развития личности в интересах общества и государства [1]. Согласно [2] под термином «развитие системы» понимаем эволюцию, имеющую своим результатом качественные изменения данной системы и процессов, протекающих в ней.

Смена эпох в жизни общества обычно связывается с изменением образовательных парадигм, определяющих цели, содержание и технологии образования, а также форму образовательных учреждений.

В 30-е годы прошлого века СССР стоял перед необходимостью индустриализации. Создание в условиях плановой экономики ускоренными темпами современного промышленного производства потребовало от высшей школы разработки новых узкоспециализированных образовательных программ как наиболее эффективной формы форсированной подготовки большого количества специалистов для народного хозяйства страны. Обязательной составляющей программ, наряду с гуманитарным, естественно-научным и общепрофессиональным циклами дисциплин, стали циклы не только специальных дисциплин, но и дисциплин специализации, разнообразных практик (производственных, технологических, научно-исследовательских и т. д.), которые также стали неотъемлемой частью образовательных программ высшей школы. Это привело к тому, что получаемое выпускниками высшее образование было приближено к их будущей профессиональной деятельности. Сложившаяся в этот период парадигма в высшем образовании, выражавшаяся в доминировании

10