Целью основания Высшей Компьютерной Школы (ВКШ) МГУ им. Ломоносова, открытой в 1990г., являлось создание системы подготовки элитных специалистов в области компьютерных и информационных технологий (ИТ) из числа наиболее одаренных студентов и аспирантов различных факультетов Московского университета. В связи с основополагающей ролью высоких технологий в общественном прогрессе и в жизни современного общества задача продвинутого профессионального обучения для подготовки специалистов повышенной квалификации становится все более актуальной.

В данной работе подводится некоторый итог деятельности ВКШ, которая развилась в действующую систему продвинутого профессионального образования. В представленном материале рассматриваются: история становления и современное состояние ВКШ, характерные черты учебного процесса, структура и содержание учебной программы, программы лекционных курсов. Существенное внимание уделяется анализу основных тенденций развития области ИТ и обоснованию с учетом этих тенденций подхода к построению учебной программы ВКШ. Приводится описание стержневой методологической дисциплины учебной программы - 'Анализа информационных технологий', предметом которой является изучение научно-методических основ и системы стандартов области ИТ. Данная дисциплина обеспечивает взаимную увязанность и концептуальную целостность курсов учебной программы.

Главным итогом деятельности ВКШ является то, что на ее базе создана и эффективно функционирует межфакультетская система дополнительной (вечерней формы обучения) комплексной, профессиональной, продвинутой подготовки специалистов в области ИТ. Колледж ВКШ ориентирован на студентов и аспирантов различных факультетов Московского университета и других высших учебных заведений, а также дипломированных специалистов, желающих получить фундаментальную комплексную подготовку в области информационных и компьютерных технологий.

Высшая Компьютерная Школа (ВКШ) учреждена в 1989г. совместным Решением МГУ им. Ломоносова и группы организаций и ведомств бывшего СССР как самостоятельная общественная организация, предназначенная для решения проблемы подготовки научных кадров высшей квалификации в области компьютерных наук, информационных и компьютерных технологий. Инициаторами создания ВКШ были первый проректор Московского университета профессор В.А. Садовничий, чл.-корр. АН СССР профессор Г.Г. Рябов (директор ИТМиВТ РАН), чл.-корр. АН СССР профессор В.В. Воеводин (зам. директора института вычислительной математики РАН), директор НИВЦ МГУ доцент В.М. Репин. Профессор В.А. Садовничий возглавил Совет учредителей ВКШ.

Началом воплощения в жизнь в Московском университете указанного выше решения об учреждении ВКШ можно считать приказ Ректора МГУ N114 от 26 февраля 1990 г., который был подготовлен первым проректором Московского университета В.А. Садовничим и директором НИВЦ МГУ В.М. Репиным. По существу этот день и является днем рождения в Московском университете новой учебной деятельности - ВКШ.

В данном приказе ВКШ были предоставлены права межфакультетской кафедры. Ректором-председателем Научного Совета ВКШ был утвержден чл.-корр. АН СССР профессор В.В. Воеводин. В состав Научного Совета ВКШ кроме названных выше ученых вошли также чл.-корр. АН СССР профессор В.П. Иванников и чл.-корр. АН СССР профессор Л.Н. Королев.

Этим же приказом определены следующие основные учебно-научные направления Школы:

программное обеспечение и архитектура супер-ЭВМ;

методы параллельных вычислений;

информационно-вычислительные технологии решения крупных задач на современных ЭВМ;

системы автоматизированного проектирования и пр.

В 1991г. состоялся первый выпуск ВКШ - дипломы об окончании ВКШ получили 15 ее выпускников.

С начала свой деятельности ВКШ отличалась высоким научным и профессиональным уровнем профессорско-преподавательского состава. Так, в учебном процессе ВКШ принимали участие многие известные ученые и специалисты, в том числе доктора наук и профессора В.В. Воеводин, Б.А. Головкин, Ю.Г. Дадаев, С.Д. Кузнецов, В.М. Курочкин, Л.А. Калиниченко, В.А. Серебряков, В.А. Сухомлин, А.Н. Томилин, Е.Е. Тыртышников, В.А. Успенский, а также кандидаты наук и научные сотрудники И.Ю. Баженова, И.Б. Бурдонов, А.Ю. Бяков, Вл.В. Воеводин, Е.А. Зуев, А.С. Косачев, Г.Н. Калянов, М.И. Кравцунов, А.Л. Ластовецкий, В.Г. Лютый, Д.Е. Намиот, В.Е. Плиско, В.Ю. Романов, Ю.П. Смирнов, Ю.А. Французов. Ответственность за учебно-научный процесс ВКШ несли профессора А.Н. Томилин (административно-организационные вопросы) и В.А. Сухомлин (учебно-методические вопросы). Базовой организацией ВКШ был определен Научно-исследовательский вычислительный центр МГУ.

В 1991 г. ректором ВКШ, профессором В.В. Воеводиным издано первое учебное пособие ВКШ (В.В. Воеводин. Математические основы параллельных вычислений. -М.:Изд-во Моск. Ун-та, 1991, - 345 с).

В 1993-94гг. по решению Миннауки РФ и Московского университета на базе ВКШ выполнялся проект "Создание системы подготовки кадров высшей квалификации в области супер-ЭВМ" по научно-технической программе "Информатизация органов государственного управления, социальных и производственных структур". В рамках этого проекта была отработана модель системы углубленной подготовки высококвалифицированных специалистов в области разработки и использования высокопроизводительных вычислительных систем. В частности, отрабатывались структура и содержание этапов учебного процесса, содержание базовых лекционных курсов, содержание исследовательских и практических работ, методическое обеспечение процесса обучения. Учебный процесс был ориентирован на углубленную подготовку специалистов в области разработки и использования супер-ЭВМ, комплексов и сетей ЭВМ. Основными учебно-научными направлениями учебной программы ВКШ были определены: программное обеспечение и архитектура супер-ЭВМ; методы параллельных вычислений; информационно-вычислительные технологии решения крупных задач на современных ЭВМ.

Разработанная по данному проекту учебная программа использовалась в учебном процессе ВКШ в 1993-94гг. В связи с тем, что ожидавшегося в то время создания отечественных супер-компьютеров и внедрения в практику технологий их использования не произошло, данная программа подготовки специалистов по супервычислениям не получила своего продолжения. Однако осуществление указанного проекта способствовало приобретению опыта в решении комплексных задач в области профессионального образования.

В 1994г. НИВЦ МГУ, выполнявший функции базовой для ВКШ организации, выделил помещение для учебного сетевого класса ВКШ и нашел средства для оснащения его современным по тому времени компьютерным оборудованием. Это существенно укрепило учебную работу ВКШ.

В 1994-95 учебном году основной учебной программой становится разработанная автором программа, получившая название 'Современные информационные технологии'. В этой программе в качестве основных направлений были определены: сетевые технологии, технологии сетевых баз данных и распределенных учрежденческих приложений, объектно-ориентированное программирование на базе языка С++, CASE-технологии и языки программирования четвертого поколения, операционная система Unix. Также в программу были введены учебно-практические курсы по издательским компьютерным технологиям, сетевому администрированию, проектированию сетевых SQL-приложений, системному администрированию OC Solaris. Значительное внимание во всех курсах программы уделялось анализу международных и промышленных стандартов по соответствующим направлениям. По существу данная программа явилась первой комплексной программой, ориентированной на подготовку специалистов повышенной квалификации по открытым системам.

За первые пять выпусков дипломы об окончании ВКШ получили около 100 студентов и аспирантов различных факультетов МГУ (в основном вычислительной математики и кибернетики, механико-математического, физического и химического факультетов).

Учитывая положительный пятилетний опыт работы ВКШ, важность и высокую эффективность дополнительной комплексной подготовки студентов, в 1996г. приказом Ректора МГУ N8 от 10.01.96 г. ВКШ преобразована в колледж 'Высшая Компьютерная Школа', который введен в структуру МГУ в качестве межфакультетского колледжа.

В приказе отмечается, что главной задачей ВКШ является дополнительная целевая комплексная подготовка студентов и аспирантов МГУ в области современных вычислений и создании информационно-вычислительных систем различной проблемной ориентации.

В этом же приказе Ректора определен новый состав научно-попечительского Совета, в который вошли:

Н.С. Бахвалов - академик РАН, профессор,

К.А. Валиев - академик РАН, профессор,

В.В. Воеводин - чл.-корр. РАН, профессор,

В.П. Иванников - чл.-корр. РАН, профессор,

Л.Н. Королев - чл.-корр. РАН, профессор,

Д.П. Костомаров - чл.-корр. РАН, профессор,

Г.Г. Рябов - чл.-корр. РАН, профессор,

В.А. Садовничий -академик РАН, профессор (ректор МГУ им. М.В. Ломоносова).

Заведующим Межфакультетским колледжем назначен директор базовой для ВКШ организации - НИВЦ МГУ - доцент В.М. Репин.

В Положении о колледже ВКШ, утвержденном Ректором МГУ в 1996г., уточнены цели и учебно-научные направления. Основной целью деятельности ВКШ определено создание системы комплексной фундаментальной подготовки высокопрофессиональных (элитных) специалистов-исследователей в области новых информационных и компьютерных технологий, а также современных методов вычислений и автоматизации научных экспериментов. В качестве основных учебно-научных направлений ВКШ определены:

программное обеспечение и архитектура компьютерных систем;

парадигмы и языки программирования;

программно-информационные технологии решения сложных задач на современных вычислительных структурах;

телекоммуникация, создание и использование сетевых ресурсов;

системы интеграции и обработки знаний;

системы мультимедиа и виртуальной реальности;

системы автоматизированного проектирования и компьютерного дизайна;

стандартизация информационных технологий;

методы распараллеливания и оптимизации вычислений;

гуманитарные проблемы компьютеризации.

Проведенная реорганизация ВКШ повысила интерес к колледжу и его учебным программам. За 1995/96, 1996/97, 1997/98 учебные годы дипломы колледжа получили еще более 100 слушателей.

С начала учреждения ВКШ до 1998г. ее базовой организацией являлся НИВЦ МГУ. Функции базового для ВКШ подразделения в структуре НИВЦ, обеспечивающего работу колледжа, выполняла лаборатория системного программирования (заведующий лабораторией - профессор В.А. Сухомлин).

Актуальность тематического поля деятельности и высокая квалификация преподавателей, доступность ВКШ (все эти годы обучение в ВКШ было бесплатным) сделали ее популярной в студенческой среде. Как следствие этого, учебный процесс ВКШ динамично развивался, нагрузка на ВКШ возрастала. В свою очередь возрастали требования к уровню поддержки ВКШ со стороны базовой организации. В первую очередь это относилось к обеспечению аудиторным фондом, специализированными компьютерными классами и стендами, современными сетевыми ресурсами, учебной инфраструктурой. В плане такой поддержки возможности, которыми обладают ведущие факультеты МГУ, безусловно выше возможностей научных институтов.

В связи с этим в конце 1998г. приказом Ректора МГУ N402 от 19 ноября 1998г. указанная выше базовая для ВКШ лаборатория была переведена в полном составе из НИВЦ на факультет ВМиК (декан - чл.-корр. РАН, профессор Д.П. Костомаров). На факультете данная лаборатория стала называться лабораторией 'Открытых информационных технологий' (ОИТ). Разработка и организация учебно-научного процесса ВКШ стали основной задачей этой лаборатории. Таким образом колледж ВКШ перебазировался на однопрофильный для ВКШ факультет. Данное решение дало ВКШ сильную базовую организацию, имеющую мощную учебную инфраструктуру и способную обеспечить ресурсами учебный процесс ВКШ. Факультет ВМиК, приняв в свою структуру базовую лабораторию ВКШ, получил возможность увеличить для своих студентов список спецкурсов по новым ИТ на 20 лекционных курсов, ежегодно проводимых лабораторией ОИТ по программе ВКШ.

Основная перспектива развития профессионального обучения в области ИТ на базе ВКШ связана с более тесным взаимодействием учебно-научных процессов ВМиК и ВКШ. Значительный эффект здесь может быть получен от выполнения взаимосогласованных работ (исследований, разработок, собственно учебной работы) по освоению новых образовательных технологий, форм обучения, видов образовательных услуг, что обогатило бы оба учебных процесса. Такими направлениями совместной деятельности являются:

разработка учебной программы дополнительного обучения (вечерняя форма) для выпуска бакалавров по направлению ИТ, а также совместная реализация этой программы с делегированием колледжу ВКШ части учебного процесса, связанной с профессиональным обучением;

отработка и/или реализация на базе ВКШ комплексных программ или отдельных учебных модулей и курсов для обучения второй специальности (вечернее образование) или магистерского образования;

отработка модулей и курсов для различных форм повышения квалификации;

отработка на базе ВКШ новых курсов, практикумов и других видов занятий в интересах основного учебного процесса факультета;

отработка и реализация новых методов и технологий обучения, включая дистантное обучение, обучение с использованием технологий мультимедиа и виртуальной реальности и др.

Таким образом, интеграция образовательной деятельности ВМиК и ВКШ может обеспечить широкий спектр высококачественных образовательных услуг в сфере профессионального обучения по актуальнейшим направлениям научно-технического прогресса.

Основной формой обучения в ВКШ является двухлетнее вечернее обучение. Занятия в ВКШ проводятся в вечернее время, т.е. после основных занятий на факультетах. Еженедельный объем аудиторных занятий составляет 12 учебных часов - четыре пары лекционных и/или учебно-практических занятий, семинар по направлению специализации, а также спецкурс по выбору .

Прием слушателей в ВКШ на основную форму обучения осуществляется на конкурсной основе из числа студентов и аспирантов МГУ, а также, возможно, и других высших учебных заведений. Конкурсный отбор проводится ежегодно в начале сентября.

План приема в ВКШ определяется приказом Ректора МГУ. Зачисление в ВКШ успешно прошедших процедуру конкурсного отбора также проводится приказом Ректора МГУ.

Учебный цикл обучения в ВКШ разбит на четыре семестра. Контроль успеваемости проводится в конце каждого семестра.

Слушателям, успешно выполнившим учебный план, а именно, сдавшим экзамены по лекционным курсам первого и второго года обучения, выполнившим необходимый объем семинарской и исследовательско-практической работы, выдается диплом об окончании колледжа ВКШ МГУ с рекомендацией для поступления в аспирантуру (в том числе, в зарубежные учебные заведения), подписанный ректором МГУ им. М.В. Ломоносова, а также выдается ведомость (вкладыш) со списком изученных предметов и результатов экзаменов по этим предметам.

Учебная программа ВКШ включает следующие виды занятиий:

Базовые лекционные курсы, как правило, соответствуют важнейшим разделам области ИТ. Они предназначены для ознакомления слушателей с фундаментальными концептуальными и теоретическими моделями, стандартными решениями в соответствующих разделах ИТ, современными методами решения сложных задач, перспективными разработками и принципами создания прикладных технологий. Лекции по базовым курсам читаются учеными и специалистами, имеющими значительные научные результаты и опыт преподавания соответствующих дисциплин. Базовые лекционные курсы являются обязательными элементами учебной программы ВКШ. Наряду с базовыми в программу ВКШ могут входить факультативные лекционные курсы (спецкурсы), предназначенные для ознакомления слушателей с важными специальными разделами ИТ, перспективными разработками и технологиями. Они ориентированы на круг лиц, интересующихся соответствующими разделами ИТ и желающих получить дополнительные знания, не охватываемые базовыми курсами.

В программу ВКШ включается широкий набор (не менее 10) семинаров по различной тематической направленности. Это позволяет использовать семинарскую форму занятий для достижения нескольких целей. Во-первых, семинары служат для выявления у слушателей профессиональных интересов и наклонностей, что позволяет формировать у них основу для мотивации к достижению предельных учебно-научных результатов. Во-вторых, семинары способствуют более углубленному изучению важных направлений или проблем в области ИТ, а также освоению и закреплению теоретического материала, читаемого в лекционных курсах. В-третьих, они являются эффективным инструментом для вовлечения слушателей в исследовательско-прикладные разработки (проекты) по интересам. В целом развиваемая в ВКШ форма семинарских занятий ориентирована на профилированную подготовку слушателей по конкретным направлениям ИТ, т.е. их специализацию. Учебный план ВКШ предполагает еженедельный цикл проведения семинарских занятий.

Важной формой подготовки специалистов высшей квалификации по программе колледжа ВКШ является участие слушателей в исследовательско-прикладных проектах, что позволяет им в контексте активной созидательной деятельности осваивать теоретические основы, изучаемые на базовых лекционных курсах, развивать свой творческий потенциал, учиться работать со стандартами, на практике осваивать технологии создания продуктов ИТ. Формой отчетности о работе над проектами выбраны технические отчеты - промежуточный и итоговый, разрабатываемые слушателями во втором и четвертом семестре соответственно. По назначению они соответствуют курсовой и дипломной работам в традиционном учебном процессе.

Для выполнения слушателями текущих учебных заданий и проектных работ, развития у них практических навыков в использовании современных продуктов ИТ обеспечивается возможность самостоятельной работы на компьютерных средствах учебной базы ВКШ и факультета ВМиК в соответствии с расписанием занятий.

В заключение отметим, что слушателям ВКШ, которые являются студентами Московского университета, предоставляется возможность оформления индивидуальных учебных планов для согласования основного учебного процесса на факультете с учебным процессом в ВКШ. В частности, индивидуальный учебный план может предусматривать взаимный учет отдельных лекционных курсов, семинарских занятий, компьютерных практикумов, курсовых и дипломных проектов между основной учебной программой факультета и программой ВКШ.

Основной задачей ВКШ является подготовка специалистов повышенной квалификации в области ИТ. Такие специалисты должны отвечать следующим общим требованиям, определяющим профессиональный профиль специалиста по ИТ:

обладать фундаментальными знаниями в области ИТ, в частности, владеть научно-методическими основами и стандартами данной области, уметь применять их при разработке новых технологий, создании и интеграции систем, продуктов и сервисов ИТ;

владеть современными комплексными технологиями автоматизации проектирования систем, продуктов и сервисов ИТ (в частности, CALS- CASE-технологиями), современными парадигмами и языками программирования;

владеть стандартами, методами и средствами управления качеством систем, продуктов и сервисов ИТ на протяжении их жизненного цикла, включая управление проектами по их созданию;

владеть методами интеграции и реинжиниринга сложных распределенных систем ИТ;

владеть стандартами, методами и средствами управления безопасностью ИТ и распределенными ресурсами;

владеть стандартами, методами и средствами выпуска программной документации;

владеть стандартами, методами и средствами тестирования конформности систем ИТ стандартам и профилям;

иметь представление о функциональных возможностях наиболее распространенных продуктов ИТ, а также необходимые умения по их использованию.

Характеристика содержания образовательного направления ВКШ определяется набором ключевых направлений учебной программы (учебного плана). Данный набор включает следующие направления: стандартизация ИТ, научно-методические основы открытых систем, объектно-ориентированные технологии программирования и проектирования, разработка системного и прикладного программного обеспечения, методы создания и использования информационных систем и баз данных, сетевые и телекоммуникационные технологии, технологии и сервисы глобальной информационной инфраструктуры, CALS- и CASE-технологии, технологии гипермультимедиа и виртуальной реальности, теоретические вопросы программирования и информатики, языки и парадигмы программирования, автоматизация производственных процессов и информационных услуг, управление жизненным циклом систем ИТ, управление безопасностью ИТ, моделирование сложных систем, управление в реальном масштабе времени, технологии консалтинга в области управления автоматизацией предприятий, бизнес-реинжиниринг, технологии компоновочного проектирования систем и интеграции распределенных ресурсов.

Объектами, составляющими среду профессиональной деятельности выпускников ВКШ, являются:

системы ИТ (информационно-вычислительные сети, информационные системы и базы данных, системы автоматизации проектирования и производственных процессов, системы управления объектами, компьютерные системы) и их программное обеспечение;

стандарты и профили ИТ;

программная документация на системы и продукты ИТ;

системы и средства автоматизации проектирования и программирования;

производственные процессы (бизнес-процессы), подлежащие автоматизации;

средства администрирования системных и сетевых ресурсов, управления безопасностью ИТ;

проекты по созданию и использованию систем ИТ и соответствующая проектная документация;

комплекты тестов конформности (соответствия) систем и продуктов ИТ стандартам и профилям и пр.

Выпускник ВКШ может выполнять следующие виды профессиональной деятельности:

Анализ рассмотренных выше общих требований к выпускникам ВКШ показывает, что соответствующая этим требованиям учебная программа (учебный план) должна ориентироваться на комплексную подготовку специалистов, обладающих фундаментальными знаниями, владеющих современными стандартами, методами и технологиями, способных осуществлять проекты произвольной сложности. Поэтому при разработке учебной программы ВКШ необходимо было учесть основные тенденции и концепции развития области ИТ, выявить научно-методическую основу области ИТ и разработать стержневой методологический курс учебной программы, определить набор базовых направлений, разработать целостную систему взаимоувязанных курсов и занятий, концептуально согласованную со стержневым курсом программы. Построение учебной программы ВКШ воплощалось в соответствии с этой схемой. В данном разделе рассмотрены концептуальные аспекты построения учебной программы ВКШ, а именно, приведен анализ основных тенденций развития области ИТ, нашедших свое отражение в стратегии построения учебной программы, а также определены характерные черты учебной программы, проявляющие положенные в ее основу принципы.

Текущий этап общественного прогресса может быть отнесен к начальному периоду построения постиндустриального информационного общества, в котором информация становится важным достоянием общества и главным фактором его экономического развития.

К центральным проблемам решения задачи построения информационного общества следует отнести:

создание научно-методических основ ИТ (включающих: концептуальный базис области ИТ, модели и методы функционального и конструктивного построения основных разделов ИТ, модели технологических процессов создания и использования систем ИТ, методы и процедуры функционирования системы стандартов ИТ, стандартизованные метаязыки и нотации для описания и использования стандартов ИТ, общесистемные функции, парадигмы, концепции развития области ИТ);

создание Глобальной информационной инфраструктуры - среды, обеспечивающей практически каждому человеку возможность независимо от времени и места положения в пространстве иметь доступ к использованию разнообразных информационных и телекоммуникационных сервисов;

реконструкцию социальных процессов общества и бытия, а также сознания людей, соответствующую темпам развития и глубине проникновения ИТ в различные сферы деятельности и жизни людей.

Первые две проблемы составляют основной профессиональный интерес для специалистов в области ИТ. Остановимся на них подробнее.

Свойства открытости систем ИТ достигаются посредством стандартизации их функционирования на границах (или интерфейсах). Таким образом под открытыми системами можно понимать системы, обладающие стандартными интерфейсами между их программными и аппаратными компонентами.

Переход к открытым ИТ следует рассматривать как актуальную глобальную стратегическую задачу в мировом масштабе. Успех в решении этой задачи в значительной мере зависит от создания эффективной всеобъемлющей системы международных стандартов в области ИТ. Поэтому развитие и реализация концепции открытых систем дали импульс для нового этапа работ в области стандартизации ИТ, к характерным особенностям которого можно отнести систематический подход к стандартизации ИТ и использование аппарата функциональной стандартизации или профилирования.

Для разработки системы международных стандартов создана развитая организационная структура, объединившая ряд авторитетных специализированных международных организаций и консорциумов, таких, как, например, ISO, IEC, ITU-T, IEEE, Internet и IAB, IETF, ECMA, OMG, Open Group, NMF, W3C, ETSI, DAVIC, ATM Forum, и осуществляющая целенаправленное развитие стандартов ИТ, их гармонизацию, сертификацию, документирование и сопровождение.

Результатом деятельности по стандартизации ИТ явилось создание нормативно-методической базы, насчитывающей тысячи международных стандартов ИТ. Такие стандарты представляют собой тщательно разработанные полномочными организациями документы, прошедшие сложные процедуры процесса стандартизации и представляющие согласованные на международном уровне типовые решения в области ИТ. Стандарты включают спецификации различного назначения и разных уровней абстракции. В частности, стандарты содержат определение концептуальных моделей важных разделов ИТ (например, в виде эталонных моделей), описание функциональности и поведения систем ИТ или их компонент (в виде базовых спецификаций ИТ или международных гармонизированных профилей ИТ), описание процедур и методов разработки и использования стандартов и профилей ИТ, описание специальных нотаций и языков для определения самих стандартных спецификаций.

Особенно следует отметить важную методологическую роль эталонных моделей, предназначенных для концептуального моделирования основных разделов ИТ, определения общих законов их функционального и структурного построения. В этой связи эталонные модели следует рассматривать в качестве фундаментальных законов информационной материи в соответствующих областях применения.

Таким образом нормативно-методическая база ИТ, т.е. система стандартов области ИТ, определяющая пространство релевантных типовых моделей ИТ, а также методов разработки и использования таких моделей, и является носителем современной научно-методической основы области ИТ и открытых систем, которая продолжает развиваться быстрыми темпами.

Глобальную информационную инфраструктуру можно определить как перекресток ряда базовых индустрий, к числу которых в первую очередь следует отнести следующие индустрии: компьютерную, телекоммуникационную, бытовых электронных приборов (consumer electronics) и индустрию информационных содержаний или приложений (content или application industry).

С функциональной точки зрения Глобальная информационная инфраструктура состоит из следующих уровней:

сетевой инфраструктуры (Network infrastructure);

программного обеспечения среднего уровня (Middleware);

уровня приложений (Application).

Сетевая инфраструктура предоставляет надежный сервис для транспортировки различных видов информации, включая: данные, текст, факсимильные сообщения, аудио- и видеоинформацию, документы гипермультимедиа, графические образы, различные информационные контейнеры. На нижнем уровне она базируется на бесшовной интеграции базовых телекоммуникационных технологий: узкополосного и широкополосного ISDN (N-ISDN, B-ISDN); компьютерных сетей пакетной коммутации (PSDN) как, например, Internet и X.25; сетей кабельного телевидения (CATV); сетей мобильной связи; современных локальных сетевых технологий. Сети, интегрированные в такую инфраструктуру, могут иметь свою собственную более детальную структуризацию. Сетевая инфраструктура охватывает также сети конечных потребителей, так называемые пользовательские домашние сети (customer premises network). Создание такой сетевой инфраструктуры возможно лишь на основе комплексной системы гармонизированных стандартов всех используемых типов сетевых и телекоммуникационных технологий.

Средний уровень включает функции, реализующие универсальные стандартизованные сервисы, используемые многими приложениями. К числу характерных функций Middleware относятся средства обеспечения защиты информации, служба справочника, служба имен, сервисы управления данными, учет стоимости обслуживания (биллинг) и т.п. Первоочередной задачей создания коллекции универсальных системных сервисов является стандартизация их функциональностей. Только в этом случае они смогут выполнить отводимую им роль и поддержать принципы открытых систем.

Уровень приложений охватывает широкий спектр стандартных информационных и телекоммуникационных проблемно-ориентированных сервисов, предоставление которых конечному пользователю и составляет основное назначение Глобальной информационной инфраструктуры. Наиболее известными сервисами являются: электронная почта, телефонный сервис, видеоконференции, телемаркетинг, телемедицина, интерактивная передача речи и видеоданных, оперативный поиск распределенных документов гипермультимедиа, дистанционное обучение и пр.

Стандартизация общезначимых прикладных сервисов наряду с достижением международного согласия по общим принципам управления доступом к ресурсам Глобальной информационной инфраструктуры являются необходимым условием рентабельности инвестиций в реализацию этой концепции.

Общая стратегия практического воплощения Глобальной информационной инфраструктуры предполагает эволюционный путь развития, т.е. построение этой глобальной среды на основе уже существующих систем и технологий посредством их последовательной модернизации и интеграции на базе новых принципов и стандартов.

В целом разработка концепции и технологий Глобальной информационной инфраструктуры относится к числу наиболее крупномасштабных проектов, реализуемых мировым сообществом и призванным качественно изменить условия жизни и деятельности человека. Она осуществляется на принципах открытых систем. Ее разработка открывает новый этап в развитии стандартизации ИТ, характеризующийся разработкой стандартов для комплексов технологий разных видов индустрий, интегрируемых в законченные сценарии предоставления высокоуровневых услуг их конечному потребителю.

Подводя итоги вышесказанному, кратко резюмируем характерные особенности развития области ИТ, которые важно учитывать при разработке учебных программ профессиональной подготовки:

интенсивно развивается процесс стандартизации ИТ, который все в большей степени оказывает влияние на рынок продуктов, систем и сервисов ИТ;

роль стандартов постоянно возрастает, в частности, в связи с практической реализацией концепции открытых систем, а также созданием технологий и сервисов Глобальной информационной инфраструктуры;

современная система стандартов ИТ достигла уровня, когда ее следует рассматривать в качестве носителя научно-методических основ ИТ, к которым относятся определение концептуального базиса важнейших разделов ИТ; описание фундаментальных моделей, определяющих общие законы функционального и структурного построения различных разделов ИТ; универсальные методы разработки и применения стандартов и профилей; метаязыки и нотации для определения спецификаций.

Рассмотренные выше тенденции и особенности развития ИТ на данном этапе, в частности, создание научно-методических основ ИТ и возросшая роль стандартов ИТ, требуют кардинального пересмотра учебных программ, предназначенных для подготовки специалистов по ИТ. Поэтому для достижения фундаментальности в профессиональной подготовке таких специалистов необходимым требованием к учебным программам является углубленное изучение системы стандартов ИТ, эталонных моделей, методов работы со стандартами и профилями.

Кратко рассмотрим определяющие черты учебной программы ВКШ, через которые выявляются принципы ее построения, в значительной мере учитывающие тенденции развития области ИТ, общие требования к выпускникам, а также характер спроса современного и перспективного рынка труда.

Учебная программа ВКШ предназначена для подготовки высококвалифицированных специалистов, которые должны хорошо ориентироваться во всем пространстве ИТ, быть подготовленными к созданию, интеграции, сопровождению и использованию сложных систем, продуктов и сервисов ИТ, удовлетворяющих принципам открытых систем, т.е. построенных в соответствии с требованиями международных стандартов.

В учебной программе акцентированно отражена стратегическая роль концепции открытых систем для развития методологии и практики области ИТ и, как следствие, роль стандартов и процесса стандартизации ИТ.

В состав учебной программы включен стержневой методологический курс программы - 'Анализ информационных технологий', в котором изучаются научно-методические основы и система стандартов ИТ, в том числе: основные тенденции и концепции развития ИТ, концептуальный базис и эталонные модели важнейших разделов ИТ, организационная структура процесса стандартизации ИТ, аппарат профилирования, таксономия профилей и стандартов, концепция и технология конформности ИТ, используемые для определения стандартов языки и нотации, а также общие аспекты ИТ, такие, как управление, безопасность, интернационализация и др.

Программа включает различные виды занятий: базовые и факультативные лекционные курсы, учебно-практические курсы и лабораторные работы, семинарские занятия по направлениям специализации, исследовательско-практические разработки (участие в проекте), лабораторные работы, самостоятельные занятия и пр. (разнообразие видов обучения способствует более гармоничному развитию слушателей).

Теоретическую часть учебной программы составляет пучок взаимосогласованных и концептуально целостных базовых лекционных курсов по наиболее актуальным направлениям ИТ. Базовые курсы дают фундаментальные знания по основным разделам ИТ. Они знакомят слушателей с текущим состоянием стандартизации, современными научно-техническими достижениями, технологиями и продуктами по соответствующим направлениям ИТ, дополняют стержневой курс примерами базовых моделей и стандартизованных решений по конкретным направлениям. Состав базовых лекционных курсов охватывает следующие направления ИТ:

современные парадигмы программирования, языки программирования и их стандарты;

сетевые технологии и их стандартизация;

базы данных в сетевых окружениях, языки и модели баз данных, стандартизация в области баз данных;

распределенные офисные технологии, технологии управления потоками работ, стандартизация в области офисных технологий;

объектно-ориентированные распределенные технологии и их стандартизация;

операционные системы открытых платформ и стандартизация прикладных программных интерфейсов;

технологии автоматизации жизненного цикла, графические языки проектирования и языки четвертого поколения, CASE-технологии и CALS-технологии, их стандартизация;

технологии сети Internet и их стандартизация;

технологии человеко-машинного интерфейса, мультимедиа и виртуальной реальности, их стандарты;

управление безопасностью ИТ, управление ресурсами, интернационализация ИТ и соответствующие им стандарты.

В программе важное место отводится проведению так называемых учебно-практических курсов, которые включают как разбор теоретических аспектов ИТ, так и выполнение практических (лабораторных) работ с использованием наиболее распространенных продуктов ИТ для обучения устойчивым практическим навыкам использования современных технологий. Учебно-практические курсы охватывают следующие направления:

построение SQL-приложений с архитектурой клиент-сервер;

проектирование приложений и информационных ресурсов сети Internet, включая разработку Java-апплетов;

администрирование сетевых операционных систем;

проектирование продуктов мультимедиа;

издательские технологии.

Программа включает широкий ассортимент семинарских занятий для большей полноты покрытия важных направлений ИТ, для более адекватного выявления у слушателей их профессиональных интересов и способностей, а также для отбора слушателей по интересам и подготовке их к работе в проектах (одним из принципов программы является принцип преподавания 'на интересе', который позволяет добиться высоких итоговых результатов процесса обучения).

В программу включен набор дополнительных лекционных курсов (факультативных курсов) для обеспечения возможности составления гибких индивидуальных учебных планов с учетом интересов и способностей слушателей, индивидуальных установочных целей обучения.

Важное место в программе отводится исследовательско-прикладным проектам, непосредственно связанным с разработками в области открытых систем, что способствует более глубокому осознанию и пониманию методологических основ ИТ, углубленному изучению стандартов ИТ, практическому освоению современных технологий реализации жизненного цикла систем и сервисов ИТ, развитию профессионального творчества. Формой отчетности по результатам работы в проектах служат промежуточный и итоговый технические отчеты, заменяющие курсовую и дипломную работы в традиционном учебном процессе.

В программе выдержан баланс между теоретической подготовкой слушателей и занятиями прикладной и практической ориентации.

Программа характеризуется фундаментальностью и профессиональным уровнем содержания курсов и осуществляется опытным профессорско-преподавательским коллективом с участием известных ученых, профессоров и специалистов.

Состав учебных курсов и занятий подобран таким образом, чтобы адекватно отразить в учебной программе следующие критические фазы жизненного цикла систем, продуктов и сервисов ИТ:

проектирование спецификаций функциональности создаваемых технологий с использованием аппарата профилирования, т.е. в виде профилей ИТ;

реализация профилей ИТ, т.е. создание систем, продуктов и сервисов ИТ, на основе использования технологий комплексной поддержки жизненного цикла изделий (CALS- CASE-технологий);

тестирование конформности (соответствия) реализаций ИТ исходным профилям и стандартам.

Рассмотрим учебную программу ВКШ подробнее.

Как можно судить по составу учебных курсов и их содержанию, описанному ниже, учебная программа ВКШ охватывает наиболее актуальные направления области ИТ с явно выраженным акцентом на проблематику открытых систем и стандартизацию ИТ. Она характеризуется целостностью, основательностью, широтой охвата предметной области, глубиной рассмотрения материала, многопрофильностью практической подготовки слушателей, сбалансированностью теоретических и прикладных аспектов обучения. В тоже время учебная программа ВКШ остается достаточно компактной. Объем почасовой нагрузки данной программы составляет немногим более 1000 часов, что позволяет использовать ее при разработке учебных программ различных форм профессионального обучения.

Рассматриваемая учебная программа может компоноваться в различные временные циклы. Ввиду того, что для ВКШ и магистерского образования приняты двухлетние циклы обучения, занятия по данной программе структурируются в четыре семестровых модуля, хотя возможны и другие способы компоновки ее содержания.

Структура учебной программы ВКШ приведена в Таблице 1 (с указанием основных лекторов курсов).

Таблица 1

Учебная программа Высшей компьютерной школы

по направлению 510200 - 'Прикладная математика и информатика', магистерская программа ? 510210 - Программное обеспечение вычислительных сетей; информационные технологии и телекоммуникации

Завершая описание учебной программы ВКШ, рассмотрим базовый вариант соответствующего ей учебного плана, который представлен с помощью Таблицы 2.

Таблица 2

Как отмечалось выше, в последнее десятилетие осуществлялось интенсивное развитие нормативно-методической базы (системы стандартов) области ИТ, что было обусловлено требованием практики, экономическими предпосылками, необходимостью создания условий для практической реализации концепций открытых систем и Глобальной информационной инфраструктуры. При этом развитие современной системы стандартов в сфере интеллектуальных (информационных) технологий, имеющих стратегическое значение для всеобщего прогресса, характеризуется следующими особенностями.

Во-первых, процесс стандартизации носит глобальный характер, его целью является полномасштабная комплексная стандартизация всех основных направлений ИТ во всем диапазоне решений, начиная от концептуальных и методических аспектов и кончая конкретными функциями ИТ.

Во-вторых, для осуществления деятельности по стандартизации ИТ усилиями мирового сообщества создана мощная организационная структура, объединившая в целостную систему целый ряд авторитетных международная организаций, специализирующихся в сфере стандартизации технологий. Данная организационная структура обеспечивает интеграцию и координацию усилий ведущих представителей индустрии, бизнеса, науки, образовательных и государственных институтов в деле стандартизации ИТ и по сути выполняет роль некоторого коллективного разума. Ее создание и функционирование демонстрируют феномен высокоэффективной интеграции научно-технического потенциала в масштабе, аналогов которого не знала история науки и техники.

В-третьих, благодаря такой целенаправленной деятельности процесс стандартизации ИТ осуществляется на высокоорганизованной плановой основе. Он характеризуется системностью, фундаментальностью и обоснованностью в выборе решений, поддерживается наукоемкими исследованиями и хорошо отработанными технологическими процедурами гармонизации и стандартизации спецификаций, сертификации продуктов.

Все это позволило в короткий срок получить фундаментальные гармонизированные на международном уровне результаты, к важнейшим из которых следует отнести: разработку и стандартизацию концептуального базиса ИТ, ядро которого составляют эталонные модели основных разделов ИТ, т.е. модели, определяющие метазнания области ИТ; разработку глобальных перспективных концепций развития области ИТ; разработку и стандартизацию базовых спецификаций основных разделов ИТ, составивших функциональный базис пространства ИТ; создание универсального аппарата для конструирования новых открытых ИТ на основе агрегирования уже стандартизованных решений (в основе данного аппарата лежит концепция профиля ИТ); разработку концепции и технологии конформности реализаций ИТ (систем ИТ), предназначенной для определения степени соответсвия реализаций исходным спецификациям (профилям), а также создание на этой основе единой метрологической системы сертификации систем ИТ; формирование таксономии профилей ИТ, представляющей собой единую классификационную систему ИТ; разработку мощных математических нотаций для формальной спецификаций ИТ, таких, как, например, Z язык, Lotos, Express, TTCN и пр.

Таким образом современная система стандартов ИТ достигла такого уровня развития, при котором она становится носителем научно-методических основ области ИТ.

Содержанием стержневой методологической дисциплины учебной программы, названной 'Анализом информационных технологий' (Анализом ИТ), и является изучение научно-методических основ и системы стандартов ИТ. При этом особенностью Анализа ИТ является то, что в ней область ИТ рассматривается как сложившаяся научно-прикладная область, имеющая характерные для нее предмет и методы исследования.

Предметом данной области являются собственно информационные технологии, а также методы, процессы, процедуры, связанные с их созданием и применением. При этом ИТ рассматриваются в двух формах представления:

в виде спецификаций ИТ, например, в виде описаний функциональных возможностей и поведения систем ИТ, описания синтаксиса и семантики языков программирования и пр.;

в виде реализаций ИТ (систем ИТ, продуктов ИТ, сервисов ИТ, информационных содержаний и пр.), т.е. в виде материализованных программным, информационным и/или аппаратным способами сущностей, представляющих собой реализации спецификаций ИТ.

Двойная природа ИТ является отражением двух взаимосвязанных друг с другом сфер области ИТ. Одна из них - научно-методическая деятельность по разработке системы стандартов и методологических аспектов ИТ. Другая - собственно индустрия и маркетинг реализаций ИТ (систем ИТ, продуктов ИТ, сервисов ИТ, информационных содержаний). Основным продуктом первой сферы является пространство спецификаций ИТ, вторая - порождает пространство или рынок реализаций ИТ.

В Анализе ИТ изучаются общеметодологические аспекты, связанные с обеими сферами ИТ. Однако наибольший интерес представляют именно спецификации ИТ и прежде всего спецификации, являющиеся стандартами. Различаются формальные стандарты (или стандарты де юре) и промышленные стандарты (или стандарты де факто). Стандарты де юре разрабатываются специализированными международными организациями, поэтому их принято называть международными. Эти стандарты свободны для копирования и для безлицензионного изготовления на их основе продукции. Стандарты де юре обеспечивают пользователям независимость от конкретных поставщиком изделий ИТ. Промышленные стандарты, как правило, связаны с изделиями, доминирующими на рынке, и в значительной степени зависят от изготовителей продукции. Процессы стандартизации обоих видов стандартов взаимосвязаны и дополняют друг друга, образуя интегральный процесс стандартизации ИТ.

В Анализе ИТ основное внимание уделяется международным стандартам. Промышленные стандарты также представляют интерес, но, прежде всего, как кандидаты в формальные стандарты или как источники типовых решений для стандартизации их на международном уровне. Следует отметить, что стандартизованными спецификациями могут быть документы различных видов, а именно: эталонные модели, методические руководства, базовые спецификации, профили ИТ, стратегические профили, технические отчеты организаций по стандартизации и пр. Разные виды спецификаций несут разную семантическую нагрузку. Именно спецификации ИТ, их семантика и связанные с ними технологические аспекты составляют основной предмет изучения Анализа ИТ.

Другим аспектов изучения Анализа ИТ служат общие методы, характерные для данной области. К ним относятся:

1) Метод архитектурных спецификаций. Применяется для формирования концептуального базиса и определения семантической структуры важнейших разделов ИТ. Реализуется посредством разработки так называемых эталонных моделей, образующих методологическое ядро (метазнания) ИТ. Эталонные модели определяют семантическую структуризацию конкретных разделов ИТ, определяя тем самым контекст для разработки функциональных спецификаций (базовых стандартов). Эталонные модели фактически осуществляют ортогонализацию всего пространства ИТ.

2) Метод функциональной спецификации ИТ. Предназначен для определения функциональных и поведенческих свойств, которые должны наблюдаться на интерфейсах (границах) систем ИТ, разработанных в соответствии с функциональными спецификациями. Данный метод используется для формирования функционального базиса ИТ в виде базовых стандартов.

3) Профилирование ИТ. Универсальный метод комплексирования спецификаций ИТ на основе понятия профиля, позволяющий конструировать спецификации комплексных технологий посредством комбинирования базовых и производных от них спецификаций. При построении профиля осуществляется селекция только необходимых для конкретного случая дополнительных возможностей (опций) входящих в его состав спецификаций (стандартов или профилей), а также их параметрическая настройка. По существу профилирование можно рассматривать в качестве композиционного оператора в пространстве ИТ, базисом которого служат спецификации, соответствующие эталонным моделям ИТ.

4) Концепция и технология конформности (соответствия) реализаций ИТ исходным профилям или стандартам. Предназначены для построения аппарата измерения степени соответствия систем ИТ исходным спецификациям (стандартам или профилям). По сути данный аппарат играет такую же роль для области ИТ как и эпсилон-дельта аппарат или метрика в математическом анализе, позволяя осуществлять обратный переход в рамках принятых допущений от абстракции фактической осуществимости (пространства систем ИТ) к абстракции спецификаций. Рассматривается как важнейший инструмент практического внедрения концепции открытых систем.

5) Методы и процедуры процессов стандартизации и гармонизации спецификаций ИТ. Осуществляются специализированными организациями и способствуют накоплению общезначимых сертифицированных знаний и типовых решений, являющихся основой для создания высоких технологий, т.е. технологий, соответствующих требованиям международных стандартов.

6) Таксономия профилей ИТ. Определяет классификационную систему для пространства профилей ИТ, обеспечивающую уникальность идентификации профилей в пространстве ИТ, явное отражение взаимосвязей между спецификациями ИТ.

7) Формальные языки и нотации, применяемые для описания стандартов и профилей ИТ, требований конформности, абстрактных методов тестирования.

8) Другие общезначимые модели, парадигмы, методы, языки, процедуры, функции, имеющие отношение к созданию, использованию и поддержки жизненного цикла реализаций ИТ.

Таким образом рассмотренные выше предмет и методы области ИТ, их свойства, семантика, способы практического использования и составляют основное содержание дисциплины Анализ ИТ.

Цели курса Анализ ИТ состоят в том, чтобы на основе систематического изучения современного состояния и структуры системы стандартов ИТ, анализа концептуального базиса ИТ и основополагающих стандартизованных моделей и решений для основных разделов ИТ добиться от слушателей:

1) понимания основных тенденций и концепций развития области ИТ и, прежде всего, концепции открытых систем и концепции Глобальной информационной инфраструктуры; а также понимания важности международных стандартов для реализации этих концепций на практике;

2) целостного представления системы стандартов ИТ; знания структуры и таксономии системы стандартов и профилей; владения современной терминологической базой ИТ; знания эталонных моделей основных разделов ИТ;

3) понимания и подготовленности для самостоятельного применения на практике аппарата профилирования ИТ, являющегося универсальным методом проектирования функциональностей систем ИТ в пространстве стандартизованных решений ИТ в соответствии с требованиями концепции открытых систем;

4) понимания важности концепции и технологии тестирования конформности реализаций ИТ и подготовленности для самостоятельного осуществления на практике процессов установления конформности систем ИТ стандартам или профилям;

5) знания стандартизованных решений для общесистемных аспектов ИТ таких, как администрирование ресурсами, управление безопасностью, интернационализация продуктов ИТ, управление качеством продуктов ИТ и др.

Базовый лекционный курс Анализ ИТ разрабатывался как многочастевой курс, каждая часть которого соответствует односеместровому курсу лекций (36-40 часов). В настоящее время данный курс разработан в трех частях. А именно, в него входят:

Часть 1. Методологический базис открытых систем

Часть 2. Общесистемные аспекты информационных технологий

Часть 3. Тестирование конформности ИТ и формальные языки

Первая часть курса читается в качестве базового лекционного курса, начиная с 1995г. Третья часть предлагается слушателям в качестве факультативного курса. Она читается с 1996г. Материалы второй части находятся в процессе отработки в составе других курсов и семинаров.

Как отмечалось, данному курсу отводится центральная роль в учебной программе ВКШ в качестве главного методологического курса, формирующего основу фундаментальной подготовки слушателей и создающего общий концептуальный контекст учебной программы, увязывающий на концептуальном уровне в целостную систему все ее курсы.