Бояров Е. Н.,

Построение на основе диаграммы потоков данных функциональной модели образователь­ного процесса подготовки педагога в области безопасности жизнедеятельности позволит по­строить адекватную рабочую структуру, иллюстрирующую функции, которые образователь­ная система должна выполнять, и связи между этими функциями.

Бояров Е. Н.,

Сахалинский государственный университет, г. Южно-Сахалинск, Россия

ЭЛЕМЕНТЫ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ МОДЕЛИ БЕЗОПАСНОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ ПОДГОТОВКИ ПЕДАГОГОВ В ОБЛАСТИ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Современная образовательная среда высшего образовательного учреждения строится с учетом множества факторов, влияющих на структуру, содержание и применяемые образова­тельные технологии и представляет собой достаточно трудозатратный научно исследова­тельский процесс. Кроме того, в современном образовательном процессе одним из видов пе­дагогической деятельности является педагогическое проектирование, представляющее собой предварительную разработку основных деталей предстоящей деятельности обучающихся и педагогов [2].

В этой связи педагогическое проектирование безопасной информационной образователь­ной среды в вузе в условиях развития нашей страны в соответствии со Стратегией развития информационного общества Российской Федерации от 7 февраля 2008 г. № Пр-212 и реали­зации современного комплекса информационных угроз и опасностей, является актуальным и своевременным направлением развития научно-педагогического исследования.

Педагогическое проектирование безопасной информационной образовательной среды ву­за требует многогранного подхода к определению вида модели образовательной среды, по­скольку каждая модель имеет свои характерные отличия, влияющие на адекватность этой модели применительно к моделируемому образовательному процессу.

Проведенный анализ существующих подходов к понятию «образовательная среда» (И. А. Баева, М. В. Башмаков, О. С. Газман, Д. В. Григорьев, Н. В. Груздева, С. Д. Дерябо, Е. А. Климов, Г. А. Ковалев, В. А. Козырев, Е. А. Козырева, В. П. Лебедева, И. Я. Лернер, А. А. Макареня, Ю. С. Мануйлов, Т. В. Менг, Н. Н. Моисеев, В. А. Орлов, В. Н. Панов, С. Поздняков, Н. Резник, М. Раудсепп, В. В. Рубцов, В. И. Слободчиков, А. П. Тряпицына, Д. И. Фрумин, М. Хейдметс, М. Черноушек, В. А. Ясвин, P. Bell, P. V. Gamp, Ravich, Wood и др.) позволяет отметить ее общие признаки, выделяемые большинством исследователей:

1. Образовательная среда является сложным комплексным системным феноменом, совокуп­ностью социального, предметного и дидактического компонентов, образующих систему коор­динат условий, влияний и тенденций развития конкретной общности в рамках более широкой социокультурной среды, соотносимой с качеством жизни, с качеством среды обитания.

2. Образовательная среда существует как определенная социальная общность, развиваю­щая совокупность человеческих отношений в контексте конкретной социокультурной ситуа­ции, она может выступать и как условие, и как средство обучения, воспитания и развития.

3. Образовательная среда обладает широким спектром модальности, обусловливающей разнообразие типов и видов локальных сред различного качества [6].

В целом информационная образовательная среда вуза представляет собой сложный многокомпонентный феномен, элементами которого является совокупность технических, программных, телекоммуникационных и методических средств, позволяющих применять в образовательном процессе новые информационные технологии, осуществлять сбор, хранение и обработку данных системы образования, осуществлять поддержку образова­тельного процесса и автоматизацию управленческой деятельности. Содержательный по­тенциал информационной образовательной среды способен обеспечить становление и развитие современного педагога в области безопасности жизнедеятельности, сформиро­вать интеллектуально-духовную систему выпускника, обеспечить подготовку к профес­сиональной деятельности, располагающей относительно точно очерченным кругом зна­ний, умений, компетенций, уровнем развития профессионального мастерства. Разработка и проектирование безопасности информационной образовательной среды вуза требуют четкого понимания ее структуры, состава, определения функциональных взаимосвязей всех элементов среды, то есть построение ее модели.

Построение и исследование моделей, то есть моделирование, облегчает изучение имею­щихся в реальном процессе (в нашем случае - образовательном процессе) свойств, тенден­ций, принципов и закономерностей.

Моделирование является обязательной частью исследований и разработок, неотъемлемой частью нашей жизни, поскольку сложность любого материального объекта и окружающего его мира бесконечна вследствие неисчерпаемости материи и форм её взаимодействия, - как внутри себя, так и с внешней средой.

Одни и те же объекты, процессы и явления могут иметь много разных видов моделей. Как следствие, существует много названий моделей, большинство из которых отражает решение некоторой конкретной задачи исследования.

Функциональная модель описывает процессы в системе. Она показывает, каким образом выходные данные изменяются в зависимости от входных данных, не рассматривая порядок и способ реализации данных преобразований. Функциональная модель состоит из набора диа­грамм потока данных, которые показывают потоки значений от внешних входов через опе­рации и внутренние хранилища данных к внешним выходам. Функциональная модель опи­сывает смысл операций объектной модели и действий динамической модели, а также огра­ничения на объектную модель [5].

Также функциональная модель представляет собой набор диаграмм потоков данных (да­лее - ДПД), которые описывают смысл операций и ограничений. ДПД отражает функцио­нальные зависимости значений, вычисляемых в системе, включая входные значения, выход­ные значения и внутренние хранилища данных. Таким образом, ДПД - это граф, на котором показано движение значений данных от их источников через преобразующие их процессы к их потребителям в других объектах [5].

ДПД содержит процессы, которые преобразуют данные, потоки данных, которые перено­сят данные, активные объекты, которые производят и потребляют данные, и хранилища дан­ных, которые пассивно хранят данные.

Рассмотрим некоторые элементы диаграмм потоков данных, применительно к безопасной информационной образовательной среде в вузе в соответствии с методологией DFD (нотация Йордона - Де Марко) [8].

1. Процессы.

Образовательный процесс представляет собой совокупность учебно-воспитательного и самообразовательного процессов, направленная на решение задач обучения, воспитания и развития личности в соответствии с государственным образовательным стандартом [5].

В теории прикладных программных систем процесс преобразует значения данных. Про­цессы самого нижнего уровня представляют собой функции без побочных эффектов (приме­рами таких функций являются процесс чтения в ходе обучения, процесс сбора информации и т. п.). Весь граф потока данных тоже представляет собой процесс (высокого уровня). Про­цесс может иметь побочные эффекты, если он содержит нефункциональные компоненты, та­кие как хранилища данных или внешние объекты.

В ходе объектно-ориентированного проектирования на ДПД процесс изображается в виде эллипса, внутри которого помещается имя процесса; каждый процесс имеет фиксированное число входных и выходных данных, изображаемых стрелками (см. рис .1).

Рис. 1. Пример образовательного процесса

2. Потоки данных.

Поток данных соединяет выход объекта (или процесса) со входом другого объекта (или процесса) [5]. Он представляет промежуточные данные вычислений. Поток данных изобра­жается в виде стрелки между производителем и потребителем данных, помеченной именами соответствующих данных; примеры стрелок, изображающих потоки данных, представлены на рис. 2. На первом примере изображено копирование данных при передаче одних и тех же значений двум объектам, на втором - расщепление структуры на ее поля при передаче раз­ных полей структуры разным объектам.

Рис. 2. Пример потоков данных

3. Активные объекты

В ходе объектно-ориентированного проектирования на активным называется объект, ко­торый обеспечивает движение данных, поставляя или потребляя их [5]. Активные объекты обычно бывают присоединены к входам и выходам ДПД. Примеры активных объектов пока­заны на рис. 3. На ДПД активные объекты обозначаются прямоугольниками.

Рис. 3. Пример активных объектов

4. Хранилища данных

В составе диаграммы потоков данных хранилище данных представляет собой пассивный объект, в котором данные сохраняются для последующего доступа [5]. Хранилище данных допускает доступ к хранимым в нем данным в порядке, отличном от того, в котором они бы­ли туда помещены. Агрегатные хранилища данных, как например, списки и таблицы, обес­печивают доступ к данным в порядке их поступления, либо по ключам. Пример хранилища данных (банк образовательных ресурсов) приведен на рис. 4.

Рис. 4. Пример хранилища данных

5. Потоки управления

Диаграмма потоков данных показывает все пути реализации образовательного процесса, но не показывает в каком порядке этот процесс осуществляется. Решения о ходе образова­тельного процесса связаны с его управлением, которое отражается в динамической модели. Эти решения, вырабатываемые специальными функциями, или предикатами, определяют, будет ли выполнен тот или иной процесс, но при этом не передают процессу никаких дан­ных, так что их включение в функциональную модель необязательно Тем не менее иногда необходимо включать указанные предикаты в функциональную модель, чтобы в ней были отражены условия выполнения соответствующего процесса. Функция, принимающая реше­ние о запуске процесса, будучи включенной в ДПД, порождает в диаграмме поток управле­ния (он изображается пунктирной стрелкой) [5].

На рис. 5 изображен пример потока управления: студент, изучивший тему, хочет перейти к следующей, при этом он должен сдать зачет в форме теста. Допуск к изучению новой темы будет разрешен только при условии успешной сдачи данного рубежного контроля.

Рассмотренные элементы диаграммы потоков данных представляют собой один из основ­ных инструментов структурного анализа и проектирования информационных образователь­ных систем.

Рис. 5. Пример потока управления

Построение на основе диаграммы потоков данных функциональной модели образователь­ного процесса подготовки педагога в области безопасности жизнедеятельности позволит по­строить адекватную рабочую структуру, иллюстрирующую функции, которые образователь­ная система должна выполнять, и связи между этими функциями.

Список литературы

1. Абрамова, С. В. Реализация системного подхода в построении методической системы подготовки специалистов в образовательной области безопасности жизнедеятельности// С. В. Абрамова, Е. Н. Бояров / В мире научных открытий. 2011. - № 4.1. - С. 397-404.

2. Бояров, Е. Н. Теоретические основы построения безопасной информационной образова­тельной среды подготовки педагогов в области безопасности жизнедеятельности // Е. Н. Бо-яров / Социосфера. - 2012. - № 4. - С. 101-106.

3. Бояров Е.Н. Проектирование безопасной информационной образовательной среды вуза // Наука и образование в жизни современного общества: Сборник научных трудов по матери­алам Международной научно-практической конференции 29 ноября 2013 г.: в 18 частях. Часть 12 ; М-во обр. и науки РФ. Тамбов: Изд-во ТРОО «Бизнес-наука-общество». 2013. С. 16-19.

4. Бояров Е. Н. Безопасность жизнедеятельности: наука, образование, практика // Матери­алы IV Межрегиональной научно-практической конференции с международным участием / составители: С. В. Абрамова, Е. Н. Бояров, Л. И. Тимошенко. Южно-Сахалинск. - 2014.

5. Объектно-ориентированные технологии проектирования прикладных программных си­стем / С. С. Гайсарян // http://www.citforum.ru/programming/oop_rsis/

6. Коджаспирова, Г. М. Педагогический словарь / Г. М. Коджаспирова. - М., 2005. С. 94

7. Лактионова, Е. Б. Структурно-функциональная модель образовательной среды как объ­екта психологической экспертизы // Известия Российского государственного педагогическо­го университета им. А. И. Герцена. - № 148. - 2012. С. 67.

8. Разработка функциональной модели / http://edu.dvgups.ru/METDOC/GDTRAN /YAT/ITIS/PROEK_INF_SIS/METOD/UMK_DO/frame/UMK_DO/M3/L6.htm

9. Станкевич, П. В. Стратегия формирования специализированных магистерских про­грамм в области безопасности жизнедеятельности // Вестник Челябинского государственного педагогического университета / П. В. Станкевич, Р. И. Попова, Э. М. Киселева. - 2013. -№ 11. - С. 177-186.

Безопасность жизнедеятельности: вызовы и угрозы современности, наука, образование,   практика   :   материалы   V   Межрегиональной научно-практической конференции с международным участием (27-28 ноября 2014 г., Южно-Сахалинск) : сборник научных статей / сост.: С. В. Абрамова, Е. Н. Бояров. - Южно-Сахалинск: изд-во СахГУ, 2015. - 376 с. ISBN 978-5-88811-509-1