Конструирование систем

Следующей стадией проектирования педагогических (образовательных) систем является стадия конструирова- ния, которая заключается в определении конкретных спо-собов и средств реализации выбранной модели в рамках имеющихся условий.

Если проводить аналогию с техникой, то этот этап при создании, например, автомобиля, самолета и т.д. будет за-ключаться в том, что на основе созданной концептуальной модели проекта начинается конструирование конкретных узлов и механизмов будущей машины, увязанных, согла-сованных между собой и в совокупности своей позволяю- щих в дальнейшем реализовать «в металле» концептуаль- ную модель.

Процесс конструирования включает в себя этапы: де-композиции, агрегирования, исследования условий, по-строения программы [25, 133 и др.].

Декомпозиция. Декомпозиция — это процесс разделения общей цели проектируемой системы на отдельные под-цели-задачи в соответствии с выбранной моделью. В этом отношении декомпозиция аналогична процессу формули-рования задач в научном исследовании: там задачи форму-лируются как цели решения отдельных подпроблем в со-ответствии с определенной общей целью исследования и построенной гипотезой. В то же время имеется и принци-пиальное отличие: исследователь находится как бы в по-ложении некой «робинзонады» — ведь он манипулирует с объектом, предметом своего исследования один (даже при коллективной форме организации исследований у него есть, как правило, собственный предмет исследования), и исследователь обладает определенной свободой выбора. В практической же деятельности дело обстоит гораздо слож- нее — специалистам-практикам приходится решать весь комплекс возникающих задач.

Декомпозиция в иерархических системах предусматри-вает разделение общей цели на подцели (задачи), те, в свою очередь, разделяются на подзадачи и т.д. [98].

Декомпозиция позволяет расчленить всю работу по ре-ализации модели на пакет детальных работ, что позволяет решать вопросы их рациональной организации, монито- ринга, контроля и т.д.

Основные правила декомпозиции заключаются в следу-ющем.

1. Как правило, реализуется два противоположных под-хода:

— подход «сверху» — целевой (целенаправленный) — для определения, как конкретная задача отвечает, согла- суется с общей целью проекта (в соответствии с выбранной моделью);

— подход «снизу» — морфологический — для опреде-ления конкретных возможностей реализации задачи: по ресурсному обеспечению, по временным и пространствен- ным возможностям, по квалификации работников и т.п.

2. Число задач в индивидуальном проекте или число компонентов каждой задачи коллективного проекта не должно быть больше 7 ± 2 (в силу гипотезы Миллера). Со-держание этого требования можно объяснить ограничени- ем возможностей оперативной памяти человека, его спо-собностью анализировать в оперативной памяти не более 7 ± 2 составляющих и связей между ними.

3. Для каждой части реализации проекта, соответству-ющей каждой задаче, определяются имеющие к ней отно-шение данные: продолжительность, объемы работ, необ-ходимая информация, оборудование и т.д. и т.п.

4. По каждой задаче проводится критический анализ для подтверждения правильности и выполнимости поставлен- ной задачи.

Агрегирование. Процесс, в определенном смысле про-тивоположный декомпозиции — это агрегирование (до- словно — соединение частей в целое). Для пояснения его сути приведем такой пример. Допустим, мы задумали со- здать самый современный автомобиль. Для этого возьмем самую лучшую и современную конструкцию инжектора, самую лучшую систему зажигания, самую лучшую короб- ку передач и т.д. А в результате не то что самого современ-ного автомобиля, а даже просто автомобиля не получим — эти части, пусть самые лучшие и современные, не взаимо-связаны между собой. Таким образом, агрегирование — это процесс согласования отдельных задач реализации проекта между собой.

В научном исследовании, очевидно, агрегирование как этап деятельности аналога не имеет.

Основными методами агрегирования, если не рассмат-ривать формальные математические модели систем, явля- ются определение конфигуратора и использование клас-сификаций [133].

Конфигуратором называется минимально достаточный набор различных языков описания процесса решения про-блемы. Действительно, всякое сложное явление требует раз-ностороннего, многопланового описания, рассмотрения с различных точек зрения. Только совместное (агрегирован- ное) описание в понятиях нескольких качественно различа-ющихся языков позволяет охарактеризовать явление с до-статочной полнотой. Это соображение приводит к понятию агрегата, состоящего из качественно различных языков описания проектируемой системы и обладающей тем свойст-вом, что число этих языков минимально, но необходимо для заданной цели. Этот агрегат и является конфигуратором.

Поясним на примере. В электронике, радиотехнике для создания каждого прибора используется конфигуратор: блок-схема, принципиальная схема, монтажная схема. Блок-схема определяется теми техническими единицами, которые выпускаются промышленностью в виде готовых электронных блоков. Прибор членится на такие единицы. Принципиальная схема означает совершенное расчлене- ние: она должна объяснить во всех подробностях функции-онирование этого прибора. Приборы могут иметь различ- ные блок-схемы и одинаковые принципиальные схемы и наоборот. Наконец, монтажная схема является результа- том расчленения прибора в зависимости от геометрии объ- ема прибора, в пределах которого производится сборка. Здесь главное в конфигураторе не то, что анализ объекта должен производиться на каждом языке конфигуратора отдельно (это разумеется само собой), а то, что синтез, проектирование, производство и эксплуатация прибора возможны только при наличии всех трех его описаний.

Этот пример дает возможность еще подчеркнуть зави-симость конфигуратора от поставленных целей. Напри- мер, если конечной целью мы поставили не производство прибора, а его сбыт, продажу, то в конфигуратор придется включить еще и языки дизайна, рекламы, позволяющие описывать внешний вид и другие потребительские качества прибора.

Перейдем к примерам из нашей области — педагогики, образования. Так, при проектировании любого образова-тельного учреждения нам необходим будет не только язык педагогики, но и экономики, социологии, психологии, воз-можно — архитектуры и т.д. (и, конечно, соответствующие специалисты, владеющие этими языками). Или же при проектировании, допустим, учебных занятий по математи- ке в компьютерном классе нам понадобятся как минимум три языка: математики, информатики и педагогики (мето-дики).

Рассмотрим еще один пример применения конфигура-тора. В связи с идеей непрерывного образования — «обра-зования через всю жизнь» возникает вопрос — какую языковую подготовку должна дать выпускнику общеобра-зовательная школа, чтобы он в дальнейшем имел возмож-ность осваивать любую науку, любую деятельность? Об- щее образование должно дать ему знание языков:

— родного языка, русского языка и иностранных языков как средства получения и переработки любой информации и как средства общения;

— языка математики как универсального языка постро-ения формальных моделей окружающей действительно- сти, который может быть использован при изучении любой отрасли научного знания или при овладении любой про-фессиональной деятельностью;

— языка информатики, который сегодня необходим лю-бому человеку в любой сфере человеческой деятельности [119].

Вот этот набор языков и является конфигуратором для построения содержания общего среднего образования.

Классификация как метод агрегирования. Простей- ший способ агрегирования состоит в установлении отно-шений эквивалентности между агрегируемыми элемента- ми, т.е. в образовании классов. Классификация и рассмат-ривается как систематизация классов объектов, как средство установления связей между ними [179]. Приме- нение классификаций в целях упорядочения задач реали-зации проектируемой системы (а при иерархической их структуре — задач, подзадач и т.д.) позволяет выделить задачи как рядоположенные, равнозначные компоненты, поскольку они будут иметь общее основание классифика- ции, сделав понятными связи между ними. Естественно, основания классификаций могут быть в каждом случае раз-личными: по «пространственной» и временной структуре процесса реализации проекта, по составу, структуре и фун-кциям (три основные характеристики, определяющие си-стему, если рассматривать каждую задачу как подсистему) и т.д. При иерархическом многоуровневом (более двух уровней) построении задач, естественно, возникает необ-ходимость определения общего основания оснований классификаций. То есть определение — по какому общему основанию строятся дальнейшие, более детальные класси-фикации.

Так, например, нами в [119] была выстроена трехуров-невая система классификаций векторов развития россий- ского образования.

Между тем, как в педагогической теории, так и в обра-зовательной практике классификации, точнее сказать, от-сутствие строгих классификаций — наиболее уязвимое место. Так, в печати, на конференциях и т.д. много пишут и говорят о необходимости демократизации управления обра-зованием, предлагая множество самых разнообразных и раз-норечивых подходов и решений. Между тем, можно взять за основание классификации три известных в общей теории уп-равления механизма управления: финансирование, руковод- ство, контроль. Тогда все многословие о демократизации уп-равления образованием можно свести всего к трем позициям:

— введение демократических механизмов финансиро-вания образования;

— введение демократических механизмов руководства;

— введение демократических механизмов контроля ка-чества образования.

Таким образом, когда определена и выстроена вся взаимосвязанная совокупность задач реализации проекта (можно сказать, и это будет достаточно строго — система задач), начинается следующий этап конструирования пе-дагогической (образовательной) системы — исследование условий.

Исследование условий реализации модели. Естественно, любая модель педагогической (образовательной) системы может быть реализована в практике лишь при наличии оп-ределенных условий. Полный перечень условий деятель- ности с их характеристиками мы приводили выше, в первом разделе книги: кадровые, мотивационные, материально-технические, научно-методические, финансовые, органи-зационные, нормативно-правовые, информационные ус- ловия (группы условий). Естественно, необходим деталь- ный анализ по каждой задаче (по всей системе задач) и по каждой группе условий: какие конкретные условия име- ются для решения каждой конкретной задачи, какие усло- вия необходимо выполнить, создать дополнительно. В том числе для этих целей применяется специальная таблица-матрица (табл. 6), где строками выписываются задачи ре-ализации проекта, а столбцами — соответствующие усло- вия — имеющиеся и подлежащие восполнению.

Например, при анализе кадровых условий необходимо задаться вопросами:

— какой опыт и какая квалификация требуется от со-трудника (исполнителя) для решения данной задачи?

— хватает ли наличной квалификации сотрудника (со-трудников) для решения этой задачи или необходимо до-полнительное обучение, повышение квалификации? В чем? Где? В каких объемах?

— требуется ли опыт межличностного общения для эф-фективного решения задачи, такой, как опыт устного или письменного общения, дипломатичность, умение вести пе-реговоры, потенциал и опыт руководителя?

— как может быть организована работа сотрудника, в частности по должностным обязанностям и штатному рас-писанию?

И так далее.

Более подробно вопросы исследования условий мы рас-смотрим в дальнейшем при описании специфики управле- ния педагогическими (образовательными) проектами в об-разовательных учреждениях (см. § 3.4).

Следует отметить, что в управлении проектами (см., на-пример: [98]) процедура исследования условий обычно именуется и рассматривается как исследование ресурсных возможностей. Как известно, ресурсами называются сред-ства, запасы, возможности, источники чего-либо [162].

При этом выделяется семь видов ресурсов: трудовые ре-сурсы, деньги, оборудование, техническая оснастка, мате-риалы, информация, технологии. Думается, понятие усло- вия, во-первых, более общее и поглощает понятие ресурсы. Кроме того, условия, очевидно, и более широкое понятие. Например, мотивационные условия вряд ли можно рас-сматривать как вид ресурсов.

Естественно, такое разделение процесса конструирова-ния системы на последовательные этапы: декомпозиция, агрегирование, исследование условий — несколько услов- но. Процесс осуществляется как бы «последовательно-па-раллельно»: и выделение задач, и их агрегирование посто- янно соотносятся с реальными условиями их решения, аг-регирование задач вызывает зачастую необходимость пересмотра их состава и т.д.

Наконец, когда выстроена вся система задач реализации системы и исследованы условия ее реализации, приступа- ют к последнему этапу конструирования педагогической (образовательной) системы — этапу построения програм- мы реализации модели.

Построение программы.* Программа реализации моде-ли педагогической (образовательной) системы на практи- ке — это конкретный план действий по реализации модели в определенных условиях и в установленные (определен- ные) сроки.

Построение программы начинается с операции «опреде-ления основных вех» [98]. Определение вех составляет на-чальную, наиболее обобщенную часть программы, кото- рая потом развертывается в укрупненный и, наконец, в де-тальный план.

При определении вех используется информация о клю-чевых точках, состояниях, через которые будет проходить процесс реализации модели системы на практике. Вехи от-мечают существенные, определяющие дальнейший ход развития процесса точки перехода. Поэтому вехи позво- ляют решать проблемы контроля реализации системы, со-ставляя набор естественных контрольных точек. При ана- лизе выполнения работ вехи становятся эффективным средством управления (самоуправления), помогающим понять, на каком этапе находится процесс реализации про-екта, оценить, достигнуты ли основные показатели состо- яния и сколько осталось времени, средств и конкретных работ до завершения работ. Вехи не имеют продолжи-тельности. Они используются в качестве дискретной шка- лы, которая имеет всего две оценки — «выполнено» или «не выполнено». Так при принятии решений по финанси-рованию очередного этапа выполнения работ по договору, например, на разработку какой-либо учебно-программной документации, вехи используются для оценки завершен- ности работ для выполнения платежей.

Когда основные вехи определены, приступают к деталь-ному планированию процесса реализации системы.

Детальное планирование — это разработка детального графика (графиков в случае сложного проекта) выполне- ния работ по реализации системы. Детальный график, не-зависимо от размеров проекта и его сложности, должен включать:

— все ключевые события и даты;

— точную последовательность работ. Логика их выпол-нения должна быть зафиксирована с помощью сетевого графика (сетевой диаграммы) — см. ниже. Сетевой график позволяет проследить все виды зависимостей между рабо- тами и взаимосвязь событий реализации;

— график служит основой для определения этапов и прочих временных интервалов по реализации системы. Кроме того, он позволяет при необходимости определять потребности в ресурсах для каждой из частей, фрагментов или событий процесса реализации системы.

Форма представления графика, естественно, произ- вольна. Но она должна быть удобна для пользования, в том числе — наглядна и понятна для всех участников реализа- ции системы.

Метод сетевого планирования. При разработке деталь-ного графика реализации системы наиболее удобным и ча- сто используемым является метод сетевого планирования. Суть его заключается в построении сетевого графика, яв-ляющегося графическим отображением всех работ по ре-ализации системы и зависимостей (в том числе временных и «пространственных») между ними. Сетевые графики строятся в виде множества вершин, соответствующих ра- ботам, и связанных линий, представляющих взаимосвязи между работами (рис. 7).

Основная цель работы с сетевым графиком заключается в том, чтобы сократить до минимума продолжительность реализации системы, в первую очередь, за счет выделения и минимизации так называемого «критического пути». Максимальный по продолжительности путь в сети называ- ется критическим. Работы, лежащие на этом пути, также называются критическими. Именно длительность крити-ческого пути определяет наименьшую общую продолжи-тельность реализации системы в целом. Длительность все- го процесса реализации в целом может быть сокращена за счет сокращения длительности работ, лежащих на крити-ческом пути. Соответственно, любая задержка выполне- ния работ критического пути повлечет увеличение дли-тельности процесса реализации системы. Причем анализу подлежат не только работы критического пути, но в той или иной степени близкие к нему. Подобные работы даже при самом незначительном изменении графика могут стать критическими и существенно изменить сроки реализации системы.

При разработке детального графика реализации спро-ектированной системы удобно также использовать так на-зываемую диаграмму Ганта — горизонтальную линей- ную диаграмму, на которой задачи реализации системы представляются протяженными во времени отрезками, ха-рактеризующимися календарными датами начала и окон- чания выполнения работ, а также, возможно, другими вре-менными параметрами. Пример диаграммы Ганта приве- ден на рис. 9 (см. § 3.4).

Разработкой детального плана-графика работ по реали-зации завершается стадия конструирования педагогиче- ской (образовательной) системы.

Стадия технологической подготовки*

Последняя стадия фазы проектирования педагогиче- ских (образовательных) систем — стадия технологической подготовки процесса реализации спроектированной систе- мы в практике. Она заключается в подготовке рабочих ма-териалов, необходимых для реализации спроектированной системы: учебно-программной документации, методиче- ских разработок, программного обеспечения и т.д., а так- же, например, должностных инструкций исполнителей при реализации сложного проекта и т.п. Поскольку техноло-гическая подготовка процесса реализации системы цели- ком определяется его конкретным содержанием и в каждом конкретном случае она специфична, подробно описать эту стадию в общем виде вряд ли возможно.

Таким образом, мы рассмотрели всю последовательность проектирования педагогических (образовательных) систем во всей ее полноте. Естественно, в простых случаях вовсе необязательно выполнять весь этот набор процедур. Если, к примеру, учитель проектирует очередной урок, то, ко- нечно же, большинство стадий и этапов процесса проекти-рования будет пропущено, свернуто, или будет осуществ-ляться на интуитивном уровне. Но чем сложнее проект, чем больше заинтересованных участников он охватывает, тем все больше проектирование будет «вписываться» в эту полную общую схему.

Далее, согласно логике данной работы, мы рассмотрим следующую фазу проекта как формы организации прак-тической педагогической (образовательной) деятельно- сти — технологическую фазу.