ВведениеВхождение России в цивилизованное миро-вое сообщество вызывает необходимость развития в народном хозяйстве новых форм организации производства, таких как внедрение информационных технологий и компьютерной техники. Особенностью современного российского общества является компьютеризация и информатизация всех сфер человеческой жизни: от простого домоводства и документоведения до решения сложных научных и производственных задач.Вполне очевидно, что в образовательной сфере актуальной является проблема подготовки бакалавров, специалистов и магистров, которые имеют обширные компетенции в области информационных технологий и имеющих умения и навыки в распространении полученных знаний среди членов всех слоёв общества.1. Анализ эргономических характеристик информационных технологий с учетом взаимосвязи объекта и парадигмы исследованияВ Брянском государственном техническом университете подготовка бакалавров на кафедре компьютерные технологии и системы по направлению 09.03.02 – «Информационные системы и технологии», профиль: «Информационные системы и технологии в дизайне» позволяет обеспечивать специализацию выпускников в сфере графического дизайна. Потенциальными заказчиками выпускников по данному направлению и профилю подготовки являются профессионально-технические училища и педагогические колледжи, отделы технического обучения промышленных предприятий, проектно-технологические  и научно-исследовательские организации, конструкторские бюро, предприятия и организации транспорта, сельского хозяйства, социальной сферы, банки, страховые компании, IT-компании и т.п. В связи с предполагаемым открытием магистратуры по направлению 09.03.02 – «Информационные системы и технологии», про-филь: «Информационные системы и технологии в дизайне» поставлен и решится вопрос о разработке образовательной программы и учебного плана. Разработана трёхэтапная процедура создания учебного плана: Этап 1: определения перечня дисциплины учебного плана;Этап 2: определение междисциплинарных связей;Этап 3:определение места дисциплины ЭИТ в учебном плане.Рассмотрение предметной области учебной дисциплины «Эргономика информационных технологий» базируется на анализе трудов как отечественных, так и зарубежных ученых, таких как Ахутин В.М., Венда В.Ф., Галактионов А.И.  Герасимов Б.М., Губинский А.И., Заракаовский Г.М.,  Зинченко В.П., Крылов А.А. Леонтьев А.Н.,  Ломов Б.Ф., Львов В.М., Мунипов В.М., Падерно П.И.,  Суходольский Г.В., Шлаен П.Я., ChapanisA., MorganC., SlightR., FittsP., HendrickH. и др. [1, 7, 13, 18, 23, 33, 34, 35]. Научное направление «Эргономика», как показано в целом ряде исследований, связано с парадигмой знаний комплексно изучающих трудовую деятельность человека в системах «человек-техника-среда» (СЧТС) с целью обеспечения её эффективности, безопасности и комфорта [3,5,15,32]. Исходя из данной па-радигмы можно Выделить следующие объекты исследований: 1.    Абстрактные СЧТС и функциональные сети2.    Конкректные СЧТС2.1.    Производственные2.2.    Информационные2.2.1.    Производственно-информационные2.2.1.1.    Исследовательские (АСНИ)2.2.1.2.    Проектные (САПР)2.2.1.3.    Технологические (АСТПП)2.2.2.    Информационно-управляющие2.2.2.1.    Технологические (АСУТП)2.2.2.2.    Организационно-экологические (АСПУ)2.2.3.    Информационно-обеспечивающие2.2.3.1.    Система сбора данных2.2.3.2.    Система хранения данных2.2.3.3.    Система обработки данных2.2.3.4.    Система отображения информации2.3.    Информационно-обеспечивающие2.4.    Эксплуатационные2.4.1.    Военные2.4.2.    Транспортные2.4.3.    Ремонтно-обслуживающиеПроблемы исследований в данном научном направлении целесообразно классифицировать с двух позиций: с позиции регламентации эргономических требований (А), общая номенклатура и основные характеристики  определяются на основе ГОСТ 20.39.108-55 [8] и с позиции этапов эргономического обеспечения разработки и эксплуатации систем, изделий и технологий (В). [2, 6, 10, 14, 17, 25, 26, 33].Можно выделить следующие предметы наследований:А. Стандартизация эргономических требований1. Организация СЧТС1.1. Распределение функций между человеком и машиной1.2. Распределение функций между операторами2. Организация деятельности операторов2.1. Структура и алгоритмы дискретной деятельности2.1.1. Состав, последовательность и время выполнения действий и операций2.1.2. Использующие элементы рабочего действия2.1.3. Стереотипность и логическая сложность деятельности2.1.4. Пространственно-временные связи2.2. Структура и алгоритм непрерывной деятельности2.3. Информационная модель2.3.1. Состав, объём и форма отображаемойинформации2.3.2. Категория и алфавит кодирования3. Технические средства деятельности3.1. Конструкция и компоновка рабочего места3.1.1. Организация, конструирование, форма, размеры рабочего места3.1.2. Рабочее положение и позы3.1.3. Техническое обслуживание и ремонт4. Функциональные состояния, формирование и поддержания работоспособности оператора4.1. Контроль функционального состояния4.2. Обеспечение требований к рабочей среде на рабочем месте5. Профессиональный отбор и подготовка оператора6. ОбитаемостьВ. Этапы эргономического обеспечения1.    Методология2.    Установление эргономических требова-ний3.    Оценивание и оптимизация параметров эргономического проектирования4.    Эргономическая экспертиза4.1.    Систем, изделий и технологий4.2.    Обстоятельность несчастных случаев в СЧТС5.    Моделирование6.    Автоматизация7.    Экономический эффект эргономического обеспеченияКак показано в инженерно-психоло-гических и эргономических исследованиях эргономика информационных технологий (ЭНТ) является областью изучения деятельности человека связанного с ИТ. В работе [35] показано, что с момента возникновения ЭВМ можно выяснить определенные, достаточно длительные периоды, характеризуемые стабильными технологическими процессами обработки данных. Данные технологические модели  называют поколениями ИТ. В работах [4, 12, 16] показано, что задачи эргономического проектирования деятельности операторов промышленных информационных технологий различных для каждого  поколения ИТ. На рис.1 представлена схема анализа эргономических характеристик ИТ, которая даёт возможность раскрыт сущность предметной области эргономика информационных технологий (ЭИТ), которую целесообразно положить в основу создания разрабатываемой учебной дисциплины.Анализ целого ряда отечественных исследований показал, что несмотря на то, что признается необходимость учета человеческого фактора в ИТ, исследования в данной области сводятся  лишь к разработке эргономических требований к мониторам, программному обеспечению и выработке рекомендаций по формированию и поддержанию работоспособности операторов за компьютером [9, 19, 21, 28, 30]  Рис. 1 Схема анализа эргономических характеристик ИТ Для решения задачи построения учебной дисциплины «Эргономики информационных технологий» необходимо разработать содержание учебного материала, его структуру , последовательность изложения, определить психологи-педагогические условия и средства обучения по дисциплине и план экспериментальной проверки эффективности структуры и содержания учебной дисциплины ЭИТ.Под методической системой понимается совокупность элементов педагогического процесса имеющая структуру системы управления с обратной связью и обеспечивающая формирование компетенций, знаний и умений по определенной дисциплине в соответствии с выявленными объективными потребностями структура разрабатываемой методической системы.Структурная схема методической системы должна включать следующие блоки:1.    А – функциональные обязанности   эрго-номиста-дизайнера в сфере ИТ2.    Б – цели обучения;3.    В – цели конкретных знаний4.    Г – возможности средств обучения5.    Д – социально-психологическая структура группа 6.    Е – уровень мотивацииСледует отметить что блоки 1, 2, 6 являются оригинальными и обладают новизной, и блоки 3 и 4 являются частично оригинальными.Возникает проблема построения нового курса «Эргономика информационных технологий» в связи с новизной учебного курса необходимо решить следующие задачи с учетом:- анализа научно-педагогической и учебно-методической литературы;- научных публикаций по дидактическим основам методической подготовки преподавателей специальных дисциплин;- анализа научно-технической литературы по эргономике и дизайну;- международного опыта развития эргоно-мики и дизайна.2. Обоснование методической системы формирования профессиональных компетенций будущих эргономистов-дизайнеров в процессе освоения курса эргономики информационных технологийКак было показано ранее в содержательном плане оригинальными частями в структуре подготовки эргономистов-дизайнеров являются блоки 1, 2, 6 и, частично блоки 3 и 4. Проанализируем состояние разработанности этих блоков и их отличие от других дисциплин. Блок 1 «Формирование требований к эргономическим компетенциям, знаниям и умениям». При разработке этогоблока решаются два вопроса: 1)    как отделить эргономические знания от знаний других смежных наук?2)    как сформировать к эргономическим компетенциям, знаниям и умениям?Связь эргономики с другими науками о человеке можно выявить изучая предметные области этих наук. В соответствии с базовыми определениями эргономика занимается комплексным изучением и проектированием трудовой деятельности с целью оптимизации орудий, условий и процессов труда. Она возникла на стыке технических наук, психологии, физиологии и гигиены труда. Все они, за исключением технических наук, изучают один и тот же объект, но преследуют разные цели, рассматривают человека в труде с разных точек зрения [11, 20, 22, 24, 31].Инженерная психология изучает средства взаимодействия человека и техники с точки зрения тех требований, которые они предъявляют к свойствам человека, связанных с приемом и переработкой информации, получаемой от технических средств.Психология труда изучает взаимосвязь личности с условиями, процессом и орудиями труда.Физиология труда изучает функционирование человеческого организма (закономерности протекания физиологических процессов и особенности их регуляции) в ходе трудовой деятельности.Гигиена труда изучает трудовую деятельность и производственную среду с точки зрения их возможного влияния на организм.Медицина и санитария изучают трудовую деятельность с точки зрения обеспечения высокого уровня состояния здоровья и трудоспособности человека.Техническая эстетика занимается эстетическим оформлением производственных помещений, оборудования, средств труда, в т.ч. художественным конструированием и дизайном систем, изделий и технологий.Таким образом, каждая наука порознь занимается оптимизацией отдельных групп факторов, влияющих на деятельность человека, эргономика же занимается комплексной организацией всех параметров деятельности человека в системах «человек – техника – среда»,  опираясь на достижения каждой науки. В учебном плане подготовки будущих педагогов профессионального обучения есть только психолого-педагогические курсы, остальные дисциплины в явном виде отсутствуют. Вопросы гигиены труда частично излагаются в дисциплинах «Валеология» и «Безопасность жизнедеятельности». Эти факты подчеркивают актуальность эргономической подготовки.Основой требований к эргономическим компетенциям , знаниям и умениям должны служить, с одной стороны, функциональные обязанности выпускников на первичных должностях, с другой стороны, актуальные задачи эргономического проектирования и эргономической экспертизы. Так как вопросы формирования эргономических компетенций, знаний и умений еще не разработаны, они требуют специального рассмотрения. Блок 2 «Выбор содержания учебного материала». Отбор содержания учебного материала для каждой дисциплины имеет свою специфику. Специфика предметной области «Эргономика информационных технологий» состоит в том, что сами информационные технологии непрерывно обновляются. Вслед за развитием технических средств происходит обновление и усложнение роли человека за счет актуализации интеллектуальных функций, невостребованных на предшествующем этапе развития. Поэтому меняется содержание эргономического обеспечения информационных технологий. Задача выбора содержания учебного материала для дисциплины «Эргономика информационных технологий» является оригинальной.Блок 3 «Построение дидактической системы структурно – смысловой модели». При подготовке учебного курса возникает ряд задач: какие ключевые понятия включить в изложение при ограниченном объеме часов на дисциплину; что вынести в лекционный материал и что на практические и лабораторные занятия; какова должна быть структура учебного материала, чтобы не нарушалась логическая целостность материала. Проблемой построения структуры учебного материала занимались многие исследователи. Всплеск интереса к этим исследованиям наблюдался в 70-е годы в связи с началом внедрения в учебный процесс технических средств обучения (ТСО), т.к. использование ТСО предполагает, прежде всего, покадровое предъявление материала. Задача состоит в разработке четкой структуры и последовательности учебного материала, отображаемого на каждом информационном кадре. Все исследования можно разделить на два класса:    модель структуры учебного материала;    метод построения модели структуры учебного материала;    метод анализа правильности структуры учебного материала.Исследователи отмечают две причины снижения качества учебно-познавательной деятельности обучаемых при нарушении последовательности изложения учебного материала: забывание предыдущего учебного материала при значительном временном разрыве между изучением различных понятий; непонимание целостной структуры учебного материала и потеря ориентации в его назначении [9, 27, 29].При традиционном преподавании информационных дисциплин последовательность изложения учебного материала, как правило, устанавливается интуитивно, на основе личного опыта и знаний преподавателя без применения специальных методов. Это может привести к дублированию одного и того же материала в разных темах или к забеганию вперед, что нарушает логическую целостность учебного материала. Кроме того, четкая структура материала, если она была донесена до сведения студентов, помогает им лучше ориентироваться в предмете, придает стройность материалу и облегчает его усвоение.Рассмотрим кратко два основных известных метода построения структуры учебного материала (матричный и метод графов) [18, 22, 26]. Матричный метод. Характерной особенностью содержания учебного материала является целостность как отдельных элементов, включенных в это содержание, так и всего содержания. Рассматривая учебное содержание на всех уровнях, следует иметь в виду существование целостных образований [26].Прежде чем начать построение структуры, следует произвести анализ учебного материала на предмет выявления основных понятий и тех правил, на основе которых они формируются. Тем самым выявляются законченные по смыслу целостные единицы. Содержание учебного материала анализируется в следующей последовательности [9]:    определяются основные целостные элементы знаний данного содержания;    распределяются эти элементы в определенной последовательности;    составляется матрица взаимосвязей отношений;    на основе формализованных правил интерпретируется матрица.Определение основных элементов знаний и их взаимосвязей осуществляется с учетом цели обучения и уровня подготовки обучаемых. Выбранные элементы нумеруются, чтобы в дальнейшем пользоваться этими номерами при внесении их в матрицу. Далее строится матрица связей – квадратная таблица с горизонтальными и вертикальными рядами клеток. Количество строк равно количеству столбцов и равно количеству анализируемых элементов. Матрица заполняется следующим образом: на пересечении строки и столбца, номера которых соответствуют номерам взаимосвязанных элементов знаний, ставится единица, остальные клетки заполняются нулями. Заполнение матрицы взаимосвязей элементов знаний помогает зафиксировать связи между ними и обнаружить разрывы в содержании. После того, как проанализированы взаимосвязи элементов знаний в порядке возрастания их номеров и заполнены квадраты выше главной диагонали матрицы (определяющей линии), приступают к их анализу в обратном порядке. Далее рассматривается полученная матрица. Выбранная последовательность расположения элементов в матрице считается упорядоченной, если соблюдаются следующие основные условия: нет разрывов между элементами, расположенными на определяющей линии; заполненные квадраты матрицы располагаются близко от определяющей линии (нет большого разброса их по всему полю матрицы); картина, образованная заполненными квадратами, оказывается симметричной относительно определяющей линии.Эти условия являются формализованными правилами, т.к. они используются при преобразовании первоначально полученной матрицы: она подвергается преобразованию (которое заключается в перестановке строк и столбцов) до тех пор, пока не соблюдены данные правила.Рассмотренный метод носит название матричного и позволяет выявить логическую последовательность изложения содержания материала. Эта последовательность имеет линейный характер.Одним из достоинств рассмотренного метода является его простота. К недостаткам метода, можно отнести то, что при преобразовании матрицы приходится руководствоваться эвристическими правилами. Это приводит к невозможности построить четкий алгоритм метода и получить его программную реализацию. Использование же метода «вручную» приводит к неоправданно большой трате времени на преобразование. Причем временные затраты увеличиваются с  ростом размерности матрицы (количество перестановок строк и столбцов матрицы в худшем случае равно [CN2 = N!/((N - 2)!2!) = N(N - 1)/2, где N - ко-личество строк (или столбцов) матрицы]. Если размерность матрицы составит N = 100 элементов, то величина CN2 в худшем случае превысит 4000! Выполнить такое количество перестановок строк и столбцов не представляется возможным. Кроме того, данный метод не позволяет строить разветвленных последовательностей изложения учебного материала, которые чаще всего используются на практике.Метод графов. Кроме изложенного метода для упорядочения содержания изучаемого материала можно использовать метод графов, с помощью которого устанавливается строго направленная взаимосвязь между изучаемыми элементами знаний. В отличие от предыдущего метода, здесь устанавливается не линейная последовательность, а разветвленная, в которой выделяются группы равнозначных элементов знаний, так называемых слоев и страт. Последовательность изучения элементов в слоях зависит от значимости каждого элемента, входящего в данный слой, для предыдущих и последующих слоев. Например, если количество взаимосвязей конкретного элемента больше с предыдущими элементами, чем с последующими, то этот элемент изучается в первую очередь. Недостатком метода является отсутствие алгоритма анализа полученного графа.Сформулируем требования к методу графов и матричному методу для их возможного использования в процессе структурирования учебного материала с целью их сравнительного анализа:1.    Независимость от дисциплины;2.    Приемлемая трудоемкость и достаточно небольшой промежуток времени на построение структуры;3.    Доступность квалифицированному преподавателю;4.    Использование знаний преподавателя или других экспертов о содержании дисциплины;5.    Возможность программной реализации метода;6.    Возможность дальнейшего анализа полученной структуры.В таблице 1 приведен сравнительный анализ матричного метода и метода графов.1. Сравнительный анализ методов структурирования учебного материалаМетод    Номер требования    1    2    3    4    5    6Матричный    +    -    +    +    -    +Графов    +    -    +    +    +    -Знаком «+» отметим соответствие метода требованию структурирования матрицы.Как видно из табл. 1, ни один из рассмотренных методов не удовлетворяет полностью всем выдвинутым требованиям. Поэтому необходимо разработать такой метод структурирования учебного материала, который бы удовлетворял всем перечисленным требованиям.Как видно из проведенного анализа, формирование эргономических компетенций, знаний и умений будущих педагогов в области информационных технологий является нерешенной задачей.Содержание объекта, предмета и цель исследования определили структурную схему решения задач исследования, которая представлена на рис. 2. Рис. 2. Логическая схема решения задач исследования В основе схемы лежит логика полного цик-ла исследования: постановка задач – разработка методов и технологий – внедрение – эксперимент - рекомендации. На схеме приняты следующие обозначения: 0 – постановка задач исследований; 1 – разработка структуры методической системы эргономической подготовки будущих преподавателей информационных дисциплин; 2 – формирование требований к эргономическим  компетенциям и умениям; 3 – разработка метода определения объёма и содержания учебного материала; 4 – выбор метода определения объёма и содержания учебного материала; 5 – разработка структуры и содержания учебного материала по эргономике информационных технологий; 6- выбор методов и разработка педагогических технологий преподавания учебного материала по эргономике; 7 – разработка педагогических средств преподавания учебного материала по эргономике; 8 – внедрение методической системы эргономической подготовки  в учебный процесс.В перспективных исследованиях планируется построение структурно-смысловой модели учебного материала и последовательности его изложения для формирования рабочей программы дисциплины «Эргономика информационных технологий».При подготовке учебного курса в связи с определенными обстоятельствами (изменение количества часов на чтение лекций или лабо-раторных и практических работ; низкий уровень усвоения студентами учебного материала (учебного материала); параллельное чтение дисциплин, дающих входную информацию), возникает необходимость корректировки учебного материала и последовательности его изложения. В связи с этим предстоит разработать технологию корректировки учебного материала. Алгоритм построения корректирующей модели можно представить в следующем виде [33]:1.    Выявить учебный элемент, неусвоенный студентами в процессе изучения учебного материала.2.    Выявить причину плохого усвоения учебного элемента (недостаточно входящей информации, нарушена последовательность изложения материала, изначально неверно определены связи между понятиями и т.д.). 3.    Проанализировать изначально выделенные ключевые понятия дисциплины, при необходимости удалить некоторые из них или добавить новые.4.    Ликвидировать первоначальную зависимость учебных элементов в матрице и построить новую зависимость учебных элементов.5.    Перестроить матрицу взаимосвязей. Построить корректирующую матрицу взаимосвязей с учетом внесенных изменений.6.    Провести анализ графа и выработать рекомендации по последовательности изложения разделов и тем курса. Экспериментальная оценка эффективности разрабатываемого курса ЭИТ будет осуществлена после его внедрения в практику магистерской подготовки будущих эргономистов – дизайнеров.ЗаключениеАнализ взаимосвязи объекта и парадигмы исследования в эргономике позволяет выявить технологическая процедура в различных поколениях ИТ, динамику роста новых функций ИТ, в том числе новых функций человека, связанных с интеллектуализацией ИТ и на этой основе сформулировать требования как к профессиональным компетенциям, так и к содержанию образовательной программы подготовки магистров по направлению эргономика информационных технологий (профиль эргономист - дизайнер).