КРИЗИС ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ И ВЫХОД ИЗ НЕГО С ПОМОЩЬЮ НОВЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Болотов В.П. (ДВГМА), Сидорук А.И. (г. Н.Новгород), Якунин В.И. (МАИ)
Как и в США в 30-е годы, реформа высшей школы (ВШ) в России является реакцией на кризис общества и вносит структурные изменения как в форму, так и в содержание образования. Отечественная техническая ВШ имела ряд бесспорных достижений в 50-80 гг., в большей степени они принадлежали направлениям военно-промышленного комплекса (ВПК). Традиционно сильной была и физико-математическая подготовка, по ряду направлений не уступающая зарубежной. Ряд передовых российских втузов (МГТУ, МАИ, Мосстанкин, МИФИ и др.) и сейчас дают инженерную подготовку, по ряду позиций сравнимую с подготовкой  в лучших зарубежных технических университетах. Тем не менее в массе своей втузы, а их несколько сотен, отстают от современного мирового уровня технического образования, что явилось одной из важнейших причин снижения интеллектуального уровня страны (со 2-го места в 1955 г. до 49-го в 1990 г., причем особенно резкое снижение с 13-го по 49-е место произошло в 80-е годы).

Кроме общих социально-политических причин, приведших к развалу тоталитарного  государства, были и специфические для образования. Во-первых, относительное по сравнению с развитыми и даже развивающимися странами уменьшение средств, выделяемых на образование, что привело к значительному отставанию  и устареванию материально-технической базы вузов (сейчас она отстает на 25 лет); по показателю капитальных вложений на одного студента мы находимся на одном из последних мест в мире.

Во-вторых, застывшая моноструктура образования, прикрытая сверху крепостной системой распределения, ориентированная на массовую, конвейерную подготовку унифицированных специалистов по типовым учебным планам, c минимумом свободы выбора траектории  образования и творческой активности студента. Этот экстенсивный способ  подготовки специалиста характерен был и для всей экономики. В одном случае план  любой ценой, в другом - учебный процесс превыше всего. На этом пути бюрократизация управления учебным процессом достигла крайних пределов, и только одна эта причина должна была привести к реформе ВШ.

В-третьих, застывшая номенклатура направлений и специальностей, отражающая отраслевую структуру производства эпохи индустриализации 40-60-х годов с превалированием  специальностей, необходимых ВПК.

90-е годы - время создания развитого информационного общества, информационная эпоха. В США в 80-е годы выпуск специалистов по информатике, вычислительной технике, микроэлектронике вырос в 5-6 раз. Значительные структурные изменения в промышленности, переориентация на рыночную экономику, демилитаризация, развал отраслевой структуры, интеграция в мировой рынок - все это грозит старой ВШ массовой безработицей ее выпускников.

Реформа ВШ, о которой столько говорилось в 80-е годы, наконец перешла в фазу реализации. С 1992 учебного года вузы России (в частности, ДВГМА ) получили право и возможность перехода на многоступенчатую систему образования:

первая ступень, 2 года - неполное высшее образование,
вторая ступень, еще два года - бакалавр по направлению,
третья ступень, еще два года - магистр по специальности.
Далее аспирантура для подготовки докторской степени. Главная цель такой системы - обеспечить большую свободу выбора индивидуальной траектории образования.

В основу многоступенчатой системы положен ряд принципов: непрерывности, беступиковости, сквозной фундаментальной подготовки, вариантности, опережающей подготовки и т.д. Хотелось бы отметить еще один психологический принцип, тесно связанный с компьютерной геометрией и графикой, - воспитание творческой личности, поскольку и то и другое опирается на развитие правополушарного мышления. Особенно важны творческие способности и инициатива у специалистов в реформаторский период развития общества. Неумение творчески решать задачи и отсутствие инициативы у специалистов (всего 1% всех изобретений, сделанных в СССР, не имели аналогов) - одна из болевых точек нашего образования,  связанная с превалирующим развитием вербально-логического, аналитического, левополушарного мышления в ущерб синтетическому, пространственно-образному, интуитивному и ситуативному, правополушарному. Например, в обучении информатике это упор на языки программирования, а не на компьютерную графику.

Особая роль в реформе российской ВШ принадлежит современной информатике. Информатизация образования и науки является важнейшей содержательной компонентой нынешней реформы ВШ. 90-е годы характеризуются в развитых странах переходом к информационному обществу. Национальные информационные ресурсы становятся главным потенциальным источником богатства общества. Информация выступает как новый и существенный фактор экономического развития. обеспечивающий нововведения, модернизацию и реконструкцию производства, поддерживающий жизнеспособность и маневренность экономики, интернационализацию коммуникаций и производственных сил. Без информатизации невозможны переход к высокотехнологическому и наукоемкому производству, ресурсосберегающим технологиям, осуществление структурной реформы народного хозяйства,  профессиональные формы научно-исследовательских, проектных, опытно-конструкторских работ, крупные достижения в перспективных направлениях науки и техники. В ведущих странах информационный сектор стал лидирующим в экономике.

Существует прямая зависимость между уровнем информатизации и уровнем экономического и политического развития общества. Для инженера 90-х годов компьютер как интеллектуальный терминал информационной инфраструктуры общества должен быть основным интеллектуальным инструментом делопроизводства, информационной и творческой работы. Отставание нашей страны в области информатизации является критическим и продолжает увеличиваться. В условиях жесткого соперничества за научно-техническое и экономическое лидерство развитых стран запаздывание или ослабление усилий по осуществлению программы информатизации ведет к необратимым последствиям, к превращению России в третьеразрядную страну.

Устаревшая на несколько поколений техническая, инструментальная и программная база, фрагментарный стиль информатизации, отсутствие непрерывности, недостаточная базовая подготовка, ориентация на подготовку плохих программистов, а не хороших пользователей является причиной слабой и несовременной подготовки основной массы выпускников ВШ, одним из основных тормозов на пути информатизации страны и интеграции в мировую систему.

Создание альтернативных учебных компьютерных центров при ведущих предприятиях и фирмах, через которые уже пошел поток платной компьютерной подготовки и переподготовки инженеров (оплата за месячный курс сравнима с оплатой выпускника-инженера) - тревожный сигнал для вузов. Еще один пример. Экспорт нашей машиностроительной продукции сейчас невозможен без компьютерной документации (чертежи, спецификации, инструкции, реклама), продукция не может пройти сертификацию.

Какой должна быть компьютерная подготовка в многоступенчатой системе образования?

Информатика, наряду с физикой и математикой, стала одной из основных фундаментальных дисциплин, и на нее должно затрачиваться не менее 15% учебного времени (не менее 6 часов в неделю).  Для технического образования наряду с общей информатикой должна быть введена информатика, ориентированная на пользователя - инженера. Основной принцип опережающей компьютерной подготовки - ориентация на новые информационные технологии массового применения, что обеспечивает профессиональную компьютерную подготовку выпускника для работы на производстве, в коммерческих структурах и в обществе. Второй принцип - создание и использование инженерной информационной инфраструктуры (сети инженерных и коммерческих банков данных и знаний) в научно-исследовательском, проектно-конструкторском и учебном процессах.

Третий принцип - концентричность подготовки по ступеням, начиная с базовой, инвариантной по отношению к направлениям на первой ступени, и кончая углубленной специальной компьютерной подготовкой на третьей ступени. На первой ступени по инженерной и общей информатике должен преподаваться весь современный компьютерный “джентельменский набор”. В частности, по инженерной информатике должны быть курсы инженерного делопроизводства (текстовые и графические редакторы, базовый пакет конструкторской графики, пакеты геометрического моделирования, электронные табличные процессоры, настольные издательские системы), вычислительной геометрии и компьютерной графики (деловая, иллюстративная, научная). Общий объем за 2 года - порядка 140-260 ч  (2-4 ч в неделю). По общей информатике должны изучаться массовые операционные системы (MS-DOS, Windows и т.д.), современные технологии программирования, базы данных массового применения, информационно-поисковые системы, сетевые пакеты. Общий объем - порядка 200-280 ч.

Такая подготовка по информатике позволит выпускникам первой ступени профессионально участвовать на уровне пользователя в информатизации во всех структурах общества (производстве, банковском деле, коммерческих и муниципальных структурах, науке и образовании, культуре и искусстве и т.д.). Фундаментальная роль в эпоху массовой индустриальной информатизации образования должна принадлежать компьютерной геометрической и графической подготовке.

Во-первых, известна фундаментальная роль геометрического (пространственного) мышления как важнейшей компоненты правополушарного образного мышления в образовании и профессиональной деятельности инженеров (“графика - язык техники”).
Во- вторых, в последние годы геометризация современной математики и физики является ведущей тенденцией. Здесь особенно велика роль топологии, постепенно становящейся фундаментом всей математики.

А. Вейль писал: “За душу каждого математика борется ангел топологии и дьявол абстрактной алгебры”. В  частности, широкое внедрение методов оптимизации невозможно без развитых методов визуализации многомерных форм. В пакетах математического моделирования, САПР, компьютерных учебниках обязательной частью стала визуализация моделей объектов, процессов и состояний (научная, анимационная, мультипликационная компьютерная графика).

В-третьих, в самой информатике компьютерная графика и предметно-образный стиль (манипулирование) становятся основным каналом  общения между человеком и компьютером (графический дружественный интерфейс, многооконность, графическая навигация, сценарная организация диалога и т.д.). Стремительно развивается компьютерное искусство (живопись, мультипликация, музыка), говорят о новом компьютерно-графическом ренессансе. В 1990 г. продукция компьютерной графики в США оценивалась в 22 млрд. дол. (1989г. - 17 млрд.).

Такой характер развития информатики не случаен: потребовалось значительное усиление информационной мощности человека в человеко-машинных системах. Из психологии известно, что оптико-моторный гнозис у человека превосходит по информационной мощности на много порядков его логико-вербальную компоненту. Естественно, визуальные образы должны существовать в определенных коридорах и сочетаниях цветов, скоростей, масштабов, форм, текстур и т.д. В этом суть проблемы наглядности и дружественности. Эти причины позволяют сделать вывод о фундаментальной, синтезирующей и перспективной роли компьютерной графики в современном образовании.

Резюмируя, можно выделить несколько основных направлений общей стратегии инженерной информатики, по которым должна идти научная, методическая, учебная и производственная работа в процессе реформы ВШ. Во-первых, это компьютеризация всего учебного инженерного делопроизводства. Здесь важно сбалансировать компьютерную и ручную работу. Во-вторых, это создание, развитие и использование вместе с промышленностью инженерной инфраструктуры (банков типовых форм, конструкций, интегрированных пакетов и сред геометрического моделирования и инженерного анализа). В-третьих, разработка и использование в научных, производственных и учебных целях интеллектуальных геометрических систем (компьютерных учебников, баз геометрических знаний и т.д.).