Отчет гнс омвт ифвэ, профессора Клименко С. В. за 2001 год

Вид материала

6 Обучение студентов и аспирантов, (не)прикомандированных к ИФВЭ
Системная интеграция играет ведущую роль при создании современных сложных компьютерных систем.
6.2 Описание специальности
6.3 Описание требований к подготовке специалистов
6.4 Основные потребители
6.5 Организация кафедры и учебного процесса

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6 7 8 9

6 Обучение студентов и аспирантов, (не)прикомандированных к ИФВЭ

Как профессор МФТИ и заведующий кафедрой системной интеграции и менеджмента я постоянно занимаюсь обучением студентов и аспирантов.

Кафедра создана на Факультете общей и прикладной физики в 1997 году, следуя неизбежной в условиях рыночной экономики переоценке ценностей, охватившей в последнее время наиболее талантливую молодежь, которая стремиться получить образование в МФТИ. Те молодые люди, которые на собеседовании при приеме на Физтех и выборе специальности с «горящими глазами» говорят, что хотят заниматься астрофизикой, теорией гравитации и физикой элементарных частиц, на третьем-четвертом курсе приходят к нам и просят научить их администрированию операционных систем, сетей и баз данных, то есть простому инженерному ремеслу, на которое имеется спрос на нынешнем рынке трудовых ресурсов.

Наша кафедра идет навстречу пожеланиям этих наиболее способных и продвинутых молодых людей и дает им значительно больше в приобретении знаний в быстрорастущей области проектирования и создания систем автоматизации.

По счастливому стечению обстоятельств именно Институт физики высоких энергий в 70-80 годы был лидером в Советском Союзе в этой области науки и технологии. Несмотря на то, что действующая администрация ИФВЭ полностью разгромила созданные в то время в Институте структуры-лидеры, мы сумели сохранить значительный интеллектуальный потенциал, который в настоящее время используем для обучения студентов и аспирантов МФТИ.

Студенты кафедры изучают дисциплины, определенные учебными программами МФТИ по подготовке бакалавров и магистров специализации «Физико-техническая информатика». Выпускники кафедры получают глубокие знания в области архитектуры вычислительных и операционных систем, алгоритмов и структур данных, инженерии программного обеспечения и системотехники, информационной безопасности, методов извлечения и обработки данных, менеджмента проектов, визуализации информации, телекоммуникаций и компьютерных сетей, информационных систем и СУБД, технологии применения нейронных сетей и др.

Физтех, один из самых престижных российских ВУЗов, широко известен, как учебное заведение, подготавливающее уникальных специалистов, способных решать разнообразные нестандартные научно-технические задачи. С момента основания Физтеха его выпускники всегда получали и получают новейшие специальности, необходимые предприятиям и научно-исследовательским институтам нашей страны.

Далее мы предлагаем вашему вниманию концепцию подготовки специалистов на кафедре системной интеграции и менеджмента.

6.1 Актуальность

За последние 50 лет компьютеры существенно изменили инфраструктуру и качество жизни современного общества, они стали существенной частью его национального и духовного богатства. В настоящее время компьютерные технологии играют важную роль в повседневной деятельности руководителей всех звеньев, инженеров, научных сотрудников и др. Это, в свою очередь, требует повышения базовых знаний в области современных компьютерных технологий, которые играют особую роль в таких важнейших приложениях, как обработка и анализ экспериментальных данных, системы управления сложными физическими установками, учреждениями и предприятиями, системный анализ, информационные системы, электронные документы и деньги, дистанционное обучение и пр.

Системная интеграция играет ведущую роль при создании современных сложных компьютерных систем.

В условиях рыночной экономики особую роль также играют руководители проектов и работ нового типа — менеджеры. Поэтому создание специальности системная интеграция и менеджмент на физтехе было своевременно и актуально. Пятилетний опыт работы кафедры показал правильность сформированной концепции и большой спрос на выпускников кафедры.

6.2 Описание специальности

Системная интеграция является одной из новых областей инженерии, которая в значительной мере определяет успех в применении новых информационных технологий и их эффективное использование практически во всех сферах — в бизнесе, в экономике, в науке и образовании.

В настоящее время компании, которые называют системными интеграторами, занимаются созданием многофункциональных компьютерных систем (или систем автоматизации, автоматизированных систем управления и т.п.) для индивидуального заказчика, используя типовые решения фирм-производителей технических средств и программного обеспечения.

Системный интегратор должен быть способен охватить в общем виде всю совокупность задач, решение которых приводит к конечной цели создания эффективно действующей системы, начиная от предпроектного обследования с целью определения всех потребностей заказчика и построения формальной модели деятельности заказчика (бизнес-процесса) и кончая сопровождением предложенного решения и обучением персонала по обслуживанию созданной системы. Системный интегратор должен оперативно на стадии проектирования оценить техническую возможность объединения широкого спектра различного оборудования и программного обеспечения для решения конкретной задачи заказчика и, при необходимости, провести соответствующие испытания. Системный интегратор должен иметь широкие деловые и дружественные отношения с поставщиками, соисполнителями и конкурентами, следуя принципу «согласованного выигрыша». Он должен координировать работу всех вовлеченных в проект субподрядчиков и управлять процессом решения задачи в целом, неся полную ответственность за успешную реализацию проекта в заданное время, в рамках определенного объема финансирования и в соответствии с утвержденными спецификациями. Важным моментом деятельности системного интегратора в рамках выполняемого проекта является минимизация финансового риска и защита инвестиций, вложенных в создаваемую систему. Системный интегратор должен учитывать адекватность уровня сложности предлагаемой системы уровню квалификации персонала заказчика, он должен оценить способности роста персонала и активно влиять на повышение «компьютерной грамотности и культуры» заказчика.

В целом, подготовка специалистов по системной интеграции и менеджменту включает следующие основные направления:

=-2pt

• архитектура вычислительных систем и операционные системы,

• алгоритмы и структуры данных,

• оценка сложности систем и методы декомпозиции,

• инженерия программного обеспечения и системотехника,

• базы данных и информационный поиск,

• компьютерные сети и информационная безопасность,

• реинжиниринг бизнес-процессов и технологии workflow,

• управление проектами,

• эргономика человеко-машинного интерфейса.

Вообще говоря, системную интеграцию можно рассматривать как науку (искусство — Computer Science) и как инженерную дисциплину (ремесло — Software Engineering). Системная интеграция, как наука, безусловно базируется на классических дисциплинах общей математики, в особенности таких, как алгебра и математическая логика. Она также тесно связана со многими специальными математическими дисциплинами такими, как дискретная математика, теория управления, исследование операций и теория игр. Здесь характерно, с одной стороны, интенсивное взаимное проникновение идей, теорий и методов, с другой — очень высокий темп обновления знаний как в программировании, так и в связных с ним в специальных математических дисциплинах. По существу, системному интегратору в течение его продуктивной жизни требуется постоянно изучать, осваивать и развивать новые методы, теории и идеи, как в новых направлениях математики, так и в программировании-науке.

Системные интеграторы, специализирующиеся в разработке и создании прикладных систем, также должны обладать подобными навыками к адаптации. Отсутствие их, возможность восприятия новых знаний только в упрощенной, в вульгарно инженерной форме не позволяют эффективно работать в новых технологических областях. В инженерном_искусстве системной интеграции, черпающем свои идеи и методы в программировании-науке, особенно велик темп обновления как по использованию новых технических и программных средств, так и особенно в новых применениях. Обновление здесь носит устойчивый революционный характер. Более того, новые технологии имеют возможность успешно развиваться во многом благодаря применению новых прикладных и инструментальных систем. Большое значение при реализации проектов системной интеграции имеет умение руководить ходом выполнения работ — project management.

Кафедра системной интеграции и менеджмента готовит специалистов по принятой в МФТИ двухуровневой системе обучения — бакалавриат и магистратура. Выпускники кафедры, успешно завершившие обучение по основной образовательной профессиональной программе подготовки бакалавра по специальности «Прикладные математика и физика» и получившие положительные результаты итоговой государственной аттестации: государственных квалификационных экзаменов по физике и математике и защиты выпускной квалификационной работы, — получают диплом бакалавра о высшем образовании.

Студенты, имеющие диплом бакалавра о высшем образовании, имеют право обучения по программе магистра МФТИ. Магистерская профессиональная подготовка по специальности 010300 — «Прикладные математика и физика» состоит из бакалаврской программы и собственно магистерской программы. Последняя имеет две составляющие — образовательную и научно-исследовательскую. Образовательная часть программы включает дополнительные главы естественнонаучных и гуманитарных дисциплин, ориентированные на углубление профессионального образования, изучение исторических и философских аспектов определенной области знаний, а также специальные дисциплины. Содержание программы и объемы часов, отводимых на изучение отдельных дисциплин определяются государственными требованиями к содержанию и уровню подготовки магистра. Содержание научно-исследовательской работы студента определяется индивидуальным планом.

Обучение в магистратуре МФТИ осуществляется в соответствии с индивидуальным планом студента под руководством научного руководителя, который должен иметь ученую степень и/или ученое звание. На последнем году обучения в магистратуре предусматривается сдача государственного выпускного экзамена по специальности, а в завершающем семестре — защита магистерской диссертации.

Магистерская диссертация является самостоятельным научным исследованием или разработкой, выполняемых под руководством научного руководителя. По своему уровню магистерская диссертация должна соответствовать требованиям, предъявляемым к публикациям в реферируемых научно-технических изданиях. Защита магистерской диссертации и сдача государственного выпускного экзамена происходят публично на заседании Государственной аттестационной комиссии.

Выпускникам, полностью выполнившим индивидуальный план по профессиональной образовательной программе магистра и успешно защитившим магистерскую диссертацию, присуждается квалификационная академическая степень магистра по специальности 010300 — «Прикладные математика и физика» и выдается государственный диплом с приложением — выписка из зачетной ведомости с указанием темы магистерской диссертации.

6.3 Описание требований к подготовке специалистов

Специальность программная инженерия вообще, а системная интеграция и менеджмент — в частности, в противовес естественно-научным дисциплинам, таким как физика, биология и т.п., имеет дело с искусственными системами и структурами. Чтобы стать специалистом в области системной интеграции и менеджмента необходима специальная подготовка и получение достаточно широкого и разнородного спектра знаний и мастерства:

=-2pt

• фундаментальных научных знаний в области вычислений, математической обработки данных и управления сложными системами,

• инженерного мастерства в области системотехники, проектирования и технологии реализации (инженерии).

Понятие программирование включает в себя полный набор действий для описания, разработки и эффективной реализации системного подхода и алгоритмического решения вполне определенной проблемы. Поэтому профессионал в области системной интеграции должен овладеть тремя элементами процесса решения задачи:

теорией, абстрагированием, проектированием.

=-2pt

Теория включает:

=-2pt

• определения и аксиомы

• теоремы и доказательства

• интерпретацию результатов.

Теория применяется для разработки и понимания математических принципов, которые используются в дисциплине вычислений.

Теоретические курсы должны дать знания по следующим предметам:

– алгоритмы (теория сложности)

– архитектура (логика), системный подход и системотехника

– языки (формальные грамматики и автоматы).

Абстрагирование является основой практических дисциплин и включает следующие элементы:

=-2pt

• получение информации об исследуемом объекте и формирование гипотез

• построение модели объекта и прогнозирование его поведения

• анализ данных и представление результатов исследования.

Этот процесс постигается, в основном, на семинарах и в лабораториях.

Проектирование составляет основу инженерии (технологии). Этот элемент процесса решения задач используется в разработках систем или устройств для решения поставленной проблемы. Он включает:

=-2pt

• определение требований и специфицирование

• проектирование и анализ

• тестирование и анализ.

Этот предмет постигается в лабораториях, ориентированных на проектирование реальных, действующих систем. Когда профессионалы занимаются проектированием, они сталкиваются с концептуализацией и реализацией систем в контексте ограничений реального мира.

Студенты должны освоить дисциплину системного анализа и интеграции, как в академическом (научном), так и в практическом (инженерном) смысле.

Целью подготовки специалиста в области системной интеграции и менеджмента является научить его решать задачи создания сложных и многофункциональных компьютерных систем в рамках коллективной работы.

Студент должен научиться:

=-2pt

• умению специфицировать проблему

• искусству постановки задачи и менеджменту — инженерии организации ее решения

• определению необходимых ресурсов для выполнения работы (в том числе, людских)

• мастерству решения задачи (умению получать результат).

Мастерство решения задач включает следующие шаги:

– ясно определить проблему

– определить возможность ее решения

– определить, когда и с кем надо проконсультироваться

– выбрать подходящую стратегию решения

– исследовать, специфицировать, спроектировать, реализовать, проверить, модифицировать и документировать решение

– проанализировать альтернативы, исследовать степень риска

– донести решение до коллег, других профессионалов и широкой публики.

Студент должен понимать глубину проблемы, ее перспективы и возможности будущего исследования и развития.

В процессе обучения студент должен овладеть общечеловеческими качествами, которыми должен обладать каждый выпускник физтеха:

– способностью читать и понимать литературу по своей специальности, в том числе, и иностранную

– умением участвовать в обсуждениях (семинарах,конференциях) и понимать основной предмет обсуждения

– умением выражать свои мысли в дискуссиях и завоевывать внимание собеседника

– способностью участвовать в коллективной работе.

Ментальность системного интегратора должна строиться на следующей основе:

=-2pt

• отсутствие привязанности к конкретной платформе;

• наличие прочных и отработанных контактов на уровне OEM, VAR и т.п. с основными фирмами-производителями аппаратных платформ, системного и сетевого программного обеспечения;

• тщательный выбор рынков, а также подбор аппаратных и программных продуктов для реализации решений;

• собственный инструментарий для построения прототипа решения на основе готовых модулей;

• наличие соглашений, часто эксклюзивные права, на распространение прикладного программного обеспечения в регионе заказчика;

• готовность решать проект целиком, что предполагает наличие специалистов не только в области информационных технологий (междисциплинарных групп);

• возможность проведения программы по управлению взаимодействием всех субъектов проекта;

• доступ к информации по всем проектам, реализованным в мире и имеющим аналогии с задачей конкретного заказчика;

• неприязнь к простым операциям типа “box moving”.

6.4 Основные потребители

Основными потребителями специалистов будут отечественные компьютерные компании и представительства зарубежных бренд-неймов, департаменты автоматизации и/или информационных технологий ведущих корпораций, организаций государственного управления, банков, а также научно-исследовательские институты промышленности, прежде всего, относящиеся к оборонному комплексу, промышленные предприятия и т.п.

6.5 Организация кафедры и учебного процесса

Важную роль в организации работы кафедры и учебного процесса играет Наблюдательный совет, который является научно-консультативным межведомственным органом, определяющим основные направления стратегии и порядок финансирования деятельности кафедры. Деятельность Совета направлена на повышение эффективности и качества обучения студентов и аспирантов в соответствии с государственной политикой информатизации общества. Совет осуществляет разработку и последующее развитие концепции и программы обучения по данной специальности и способствует ее реализации. Совет выполняет функции стратегического планирования целевых программ подготовки специалистов на кафедре, рассматривает проекты программ учебных курсов в области системной интеграции, менеджмента и использования новых информационных технологий, готовит предложения по выработке единой технической и экономической политики в этой области.

Совет осуществляет взаимодействие с заинтересованными компаниями в подготовке специалистов по избранной специальности, рассматривает их предложения и дает рекомендации по подготовке и переподготовке кадров в области системной интеграции и менеджмента. В Совет входят представители крупнейших фирм системных интеграторов в России, представители основных заказчиков, руководители программ в области информатизации образования, руководители научных учреждений и высших учебных заведений, видные менеджеры, ученые и педагоги.

Учебный процесс организован в Учебном центре МФТИ в здании «стекляшки» у метро «Калужская» (МФТИ-ИКИ). Студенты слушают лекции в благоустроенных аудиториях Центра и выполняют лабораторные и практические работы в учебном классе Центра.

Планируется активное подключение студентов к участию в конкретных проектах, выполняемых подразделениями базовых предприятий.

Системный анализ и интеграция — быстроразвивающаяся дисциплина, часто требующая быстрого освоения совершенно новой предметной области или теоретической дисциплины. Поэтому в рамках учебного плана предполагается регулярное приглашение крупных специалистов, в том числе и из-за рубежа, для проведения интенсивных курсов обучения в течение 10–12 дней.

В летний период планируется организация конкурсных студенческих проектов, спонсируемых ведущими отечественными и зарубежными фирмами (аналогично Summer Undergraduate Research Fellowship — SURF Caltex, или Samsung Software Membership Program).

Для студентов старших курсов и аспирантов организована зарубежная стажировка в Фраунгоферовском институте медиакоммуникаций в Германии и в Наньянгском Технологическом Университете в Сингапуре, с которыми кафедра имеет тесные контакты и выполняет совместные проекты.

В настоящее время на кафедре обучается более 50 студентов и аспирантов. Студентами защищено 8 квалификационных бакалаврских работ и 10 магистерских диссертаций.

К сожалению студенты и аспиранты кафедры не привлекаются для выполнения НИР в ИФВЭ, в результате чего ИФВЭ теряет значительный интеллектуальный ресурс в области информатики.