Фундаментальное образование

Фундаментальное образование

by Евгений Волков -
Number of replies: 1
Пишет Anatoly Levenchuk ( ailev
2016-06-21 01:36:00
http://ailev.livejournal.com/1270874.html

Фундаментальное образование

Я вот уже писал про важность возвращения к проблеме различия формального и материального образований, где давал трактовку формального образования как тренинг в работе с "мета" ("формальное образование в эпоху перемен" -- http://ailev.livejournal.com/1263511.html).

Но тот же Василий Сартаков (сегодня он писуч!) в https://www.facebook.com/vasartakov/posts/10209783276595516 сформулировал ещё одну интересную различалку: фундаментальность образования он определяет как знакомство с основными теориями, лежащими в основе больших групп технологий. Я определяю это как "дисциплины" в формуле "практика = дисциплина+технология". Моё расхождение с Василием, что он определяет "фундаментальность" традиционно исследовательски, как производимую из "любопытства" и независимую от приложений, потому и "фундаментальность" -- и тем самым сам себя отрицает, у него образование фундаментальное должно как раз поддерживать разбирательства в навороченных инженерами технологиях! Какая уж там независимость! Но я считаю, там две зависимости: 1. технологии поддерживают дисциплины (и при смене дисциплины меняются технологии). 2. неудачи технологий означают, что нужно менять дисциплину, которая их поддерживает. То есть дисциплина узнаёт о плохой своей фундаментальности путём обратной связи от плохих в силу этой дисциплины технологий, что б там ни говорили учёные про "любопытство" и прочие такие вещи. Нейронным сеткам людей снятся сны, и никаких "озарений из ниоткуда" нет: источники любопытства связаны с реальной жизнью, в том числе технологической жизнью, и часто именно эта связь, именно этот запрос из практики проявляется в направлении любопытства в бОльшей мере, чем чисто теоретические штудии "дисциплины ради дисциплины". Конечно, можно всегда подобрать контрпримеры, но на любой контрпример есть масса прямых примеров (в тех же нейронных сетях). Я слегка касался этого в обсуждении такого щекотливого вопроса, как развитие математики, хотя тогда ещё и в менее чётких формулировках ("инженерный статус математики", http://ailev.livejournal.com/669463.html -- 59 комментов, и там ссылка наhttp://ailev.livejournal.com/668305.html с аж 170 комментами).

Но вот следующее его различение ещё более интересно: он предлагает различать "азовое" и "фундаментальное образование". Как я понял, "азовое образование" -- это часть дисциплины, поддерживающая понимание собственно дисциплин предметной области. Скажем, для нейронных сетей это линейная алгебра, для computer science это основные положения теории алгоритмов. Грубо говоря, это "школа" (а хоть и высшая, но школа). Это нужно знать всем, это "мировоззрение".

А вот при профессионализации (что тоже проблемный вопрос, учитывая закат профессий и переход к короткоживущим компетенциям --http://erazvitie.org/article/zakat_professij) встаёт вопрос о правильной теории, которая помогает разобраться с технологиями. Скажем, в тех же примерах Сартакова это CAP-теорема (2000 год -- это давно или недавно, чтобы говорить о включении её в фундаментальное образование?), позволяющая по достоинству оценить NoSQL движение в базах данных. Я считаю, что 4D extentionalism -- это такое же фундаментальное знание для концептуального проектирования баз данных, а также для системных инженеров ("фундаментальные заплатки для системноинженерного образования" -- http://ailev.livejournal.com/1141173.html). Этому нужно учить профи, это фундаментальные знания, но это вряд ли "азы". 

Получается, что "азы" -- это что-то типа "общего фортепиано", для поддержания коммуникации с соседями, "мировоззренческое". Тут и физика трёхсотлетней давности сойдёт, и computer science времён изобретения LISP (1958). А "фундаментальное" должно быть максимально свежим. 

Мой тезис остаётся: каждый учебный предмет должен включать в себя не только технологию, но и дисциплину. Заявили "робототехнику" -- предъявите дисциплину, предъявите теорию! Предъявите фундаментальное знание, которое позволяет понять, почему выживают или не выживают те или иные технологии, которое позволяет сократить пробы и ошибки при создании собственных технологий. Тезис Корнилова вhttps://www.facebook.com/alx.kornilov/posts/1760110817533813 именно об этом, о необходимости не столько прихвата дисциплинарного сленга в образовании, сколько о необходимости фундаментального образования. А для этого прежде всего нужно сформулировать дисциплину, выявить фундаментальное (а не прикладное, технологическое) содержание образования! Теории меняются раз в двадцать-тридцать лет, а вот технологии и все эти "проекты" раз в пять лет -- и новое поколение технологий раз за разом будет поддерживать те же теории, ту же дисциплину, то же фундаментальное образование. 

Технологии (и проекты с их использованием, а хоть и в CDIO) поддерживают дисциплину, а не наоборот! Я не устаю это повторять на своих занятиях. И если технологии плохие, но соответствуют дисциплине, то их будут менять вместе с дисциплиной -- заказ на новую дисциплину идёт не от "фальсификации" старой дисциплины, старой дисциплины вообще может не быть, нечего фальсифицировать может быть! Заказ идёт от неудовлетворённости текущими технологиями, или неудовлетворённости методом проб и ошибок при создании новых технологий -- вот сейчас теория и математика deep learning активно развиваются от неудовлетворённости текущими прикладными пакетами машинного обучения, которые учатся медленно, требуют слишком много данных для обучения, плохо генерализуют и т.д..

Дальше конструктивная часть. Чего IMHO не хватает в фундаментальной дисциплине для обучения, если её вдруг удаётся сформулировать? Скажем, в робототехнике она не сформулирована, а вот в линейной алгебре -- вполне. Не хватает не столько "проекта" (где она будет применена однократно, это не "обучение", это скорее "экзамен" -- контроль знаний, а не научение нейронной сетки). Не хватает тренинга в решении задач! Не хватает задачников, а в них достаточного количества задач, чтобы "набить руку" и получить профессиональную фундаментальную интуицию. В этом плане сервисы типа той же Matematica с генерацией постановок задач и проверкой их решения (http://www.wolframalpha.com/pro/problem-generator/) -- вот что может помочь фундаментальности образования. Задачи -- это тот клей, который может привязать абстрактную теорию к конкретным жизненным ситуациям. Задачи намазывают прикладность на фундаментальность. Но задач нет (это же не олимпиадные задачи по информатике, которых тысячи!), как их генерировать, непонятно (не всё ж сводится к математике, которой занимаются 400 лет и которая удивительно регулярна), как их решение проверять автоматически -- непонятно (хотя AI тут может помочь, конечно).

Но без фундаментального образования всё выродится. Последний раз я принимал участие в обсуждении вопроса "снижать ли планку, или отчислять к чёртовой матери" для магистров буквально сегодня. Эти дискуссии идут везде, я знаю. "Снижать планку" -- это отказываться от "азового" и затем "фундаментального образования", и оставлять только сленг и проекты -- т.е. заранее соглашаться на уровень ПТУ. Я против, хотя и понимаю, что плыву тут строго против течения. 

Помочь тут может, я думаю, только технология: выявление фундаментального ядра (нейронные сетки тут вполне могут сработать), генерация задач (не уверен, что это как-то можно автоматизировать -- нужно делать обёртку из реальных жизненных ситуаций для теоретических конструктов, скажем не "решите систему квадратных уравнений", а "решите задачу на составление уравнений", чтобы натренировать видеть эти уравнения в жизни) и автоматизация их проверки (тут тоже должно быть попроще). Дисциплина в форме учебника или лекций, или видеоклипов из какой-нибудь Курсеры понимается "логически", "рационально" -- а потом на задачах появляется "фундаментальная интуиция", тренируется нейронная сетка, появляется "беглость" (fluency -- про развитие беглости в образовании в VPRI см. http://ailev.livejournal.com/461928.html).

Но для начала нужно хотя бы осознать, что фундаментальность образования стремительно улетучивается, и все эти "сингулярности" и "слишком быстрые перемены" только часть проблемы. Вопрос про снижение текущей планки фундаментальности или обнаружение содержательно новой высокой планки, новой фундаментальности -- вот что нужно обсуждать.

Итого: инженерные и научные формальность и фундаментальность против ПТУшной рабоче-крестьянскости.

Скажите теперь скорей, что я старомоден и отстал от жизни, литературы про все современные веяния в образовании не читаю. Я этого не знаю, студентов современных в глаза не видел, с сыном собственным как школьником не общался, на совещаниях самых разных в ВУЗах и рядом не присутствовал, где о победности и успешности новых веяний рапортовали, курсов в Курсере не проходил и т.д.. И поэтому вы меня сейчас просветите, и скажете, что вся фундаментальность образования как-то сама собой появится, и что она никуда не девалась. Скажите мне об этом, просветите меня тёмного, наставьте на путь истинный.

1214 words

In reply to Евгений Волков

Re: Фундаментальное образование

by Евгений Волков -
Левенчука — в президенты министры фундаментального образования!
"Фундаментальность, независимая от приложений" - вся суть современного образовательного тупика. Настоящие фундаментальные знания очень практичны. А которые пока нет - поле деятельности увлечённых, а не способ утилизации времени школоты.

Та же линейная алгебра прекрасно изучается в задачах физики или компьютерной графики, ценных для широкого круга специалистов. Но "матрицы ради матриц" это не фундаментальное, а адаптация для теорматематиков.
В школьной программе есть подобные примеры. Например, задачи по физике 7 класса на движение -- все эти "пешеходы вышли из точки А и Б то ли навстречу, то ли в одном направлении и встретились через два часа" -- вдруг обнаруживаются в курсе алгебры 8 класса. Конечно, учат решать уравнения, базовый навык. Но показывается, как пришить это к жизни (например, через физику, которая к жизни поближе, чем математика).

Я этим текстом и хочу обратить внимание, что само отношение "прикладности" можно проходить в двух направлениях, но для всей этой "фундаментальщины" оно важное, никакой "просто теории".
Да, как-то так.

Сейчас подумал, что "фундаментальность" слишком неудобный, дискредитировавший себя термин. Чаще применяется не в контексте пользы, а в контексте фетиша.

"Междисциплинарные знания" - намного лучше.
Согласен, что "фундаментальность" тут не самое лучшее (ибо оно обычно про "фундаментальную науку" в отличие от прикладной же тоже науки -- и дальше дискуссия не о приложениях и образовании, а о финансировании и организации деятельности науки).

Но "междисциплинарности" тут никакой нет, в научном плане тут обычная предметность, дисциплинарность. Междисциплинарность (точнее, мультидисциплинарность) обычно в системной инженерии. А системных учёных не бывает, так уж наука устроена.

Ей-богу, друзья мои, проще считать, что на свете есть только разнообразная математика, и ее многочисленные применения. Математика - это и есть все азовые, а равно и профессиональные, фундаментальные теории. Ну а применения - все остальное, от физики  с химией до технология рытья лопатой.


Конечно, мешает то, что современную математику уже не выстроить в единое дерево теорий. Понять, что из себя нынче представляют "основы математики" и научить им- тоже очень сложно. Но это не повод объявлять отдельные фрагменты математики самостоятельным фундаментальными "дисциплинами".

obidam_net

21 июня 2016, 07:56:38 UTC Комментарий изменен:  21 июня 2016, 08:35:34 UTC

 
Теория множеств не годится в качестве основы для всех ветвей математики? Кажется, Колмогоров предлагал именно с теории множеств начинать изучение математики в школе.
Теория множеств несомненно является основой. Но я имел в виду нечто большее - кроме основы, хорошо бы научить людей единству математики, построенной на этой основе. А тут проблема - специфические конструкции, необходимые для построения на основе ТМ геометрии, теории вероятности, алгебры, логики - весьма разнородны, и увидеть общее между ними всеми - этому научить непросто. Поэтому в основном учат отдельно "математике для электротехники", "математике для сопромата", "математике для программирования".
Теория категорий и место, откуда оно появилось (гомотопическая и гомологическая алгебра) детектед. Дальше можно обсуждать, насколько это перебор )))
Ты ещё унивалентные основания математики угляди в простом каменте!

Но да, речь и об этом: что именно можно реально преподать в качестве универсальной фундаментальной основы всего - не совсем ясно. Однако ясно так же, что слегка смешно подходить к робототехникам или к нейросетевикам и с суровым видом требовать "предъяви фундаментальную дисциплину".

obidam_net

21 июня 2016, 04:22:38 UTC Комментарий изменен:  21 июня 2016, 06:42:12 UTC

 
Мне представляется, что различие между формальным и материальным образованием подобно различию между географией и историей: они связаны друг с другом, но они о разном. Так же, как историк может (в принципе) пережить неглубокое знание географии, так и материальное образование вполне может обойтись без глубогого погружения в формальное. 

Как лучше учиться, фундаментально или материально? Ответ аналогичен ответу на другой вопрос: чему лучше учиться - географии или истории? Если есть склонность к истории - изучайте историю, а географию в той мере, в которой она необходима. И наоборот.
Напомнило - зачем мне математика, если я буду менеджером.
Ещё оттуда же "Зачем мне математика, сдачу я и так могу посчитать"
Недавно я пробовал задавать вопрос о том, где должно/может быть то фундаментальное, что создаёт языки, мышление, средства мышления. Спрашивал в контексте вопроса самому себе. Вопрос такой. Хорошо, что сейчас мы подготовили того, кто коммуникативно компетентен, умеет решать проблемы, разные задачи и т.д. Но где то, что создаст средства решения тех задач, которые ещё не стали перед решающим, у которых ещё нет решения и средств. Где то, что поможет эти задачи обнаружить и сформулировать? Где то, что буквально может программировать сознание людей будущего, формировать новую картину нового мира? Ведь без этой фундаментальной опоры сегодня эффективно действующий станет неэффективным уже завтра. Ведь не будет того, что это завтра конструирует. Увлечённые практическими навыкам люди не стали слушать мой вопрос. А мне то кажется, что без ответа на него университета превращаются в техникумы, а процесс создания и объяснения мира становится вообще неуправляемым.

И вопрос, если позволите. Скажите, пожалуйста, Ваше рассуждение касается и гуманитарной области знаний и практик?
Да, моё рассуждение касается и гуманитарной области знаний и практик. При этом "фундаментальное" и "формальное" образование я развожу: формальность тут про "мета" и формализацию, а "фундаментальность" -- про основные теоретические результаты, позоволяющие грамотно оценивать технологии.

Вот, например, предложение формального образования для гуманитариев от Selmer Bringsjord -- выправление тренда на тотальную гуманитаризацию через требование к демонстрации способности что-то формализовывать: http://ailev.livejournal.com/1059168.html

955 words