СИСТЕМНЕ МИСЛЕННЯ - Робоча програма навчальної дисципліни (Силабус)

Реквізити навчальної дисципліни

Рівень вищої освіти Перший (бакалаврський)
Галузь знань 12 Інформаційні технології
Спеціальність 126 Інформаційні системи та технології
Освітня програма Інтегровані інформаційні системи, Інформаційні управляючі системи та технології, Інформаційне забезпечення робототехнічних систем
Статус дисципліни Вибіркова (цикл професійної підготовки)
Форма навчання Очна/заочна/дистанційна
Рік підготовки, семестр 3 курс, весняний семестр
Обсяг дисципліни 4 кредити (120 годин (36 – лекції, 18 – лабораторні, 66 - СРС))
Семестровий контроль/ контрольні заходи залік, модульний контроль
Розклад занять http://rozklad.kpi.ua
Мова викладання Українська
Інформація про керівника курсу / викладачів

Лектор, лабораторні: к.т.н., доцент Сокульський Олег Євгенович,

mortimer@ukr.net

моб. (063) 427-77-09

Розміщення курсу https://do.ipo.kpi.ua/course/view.php?id=6910

Програма навчальної дисципліни

Опис навчальної дисципліни, її мета, предмет вивчання та результати навчання

Силабус освітнього компонента «Системне мислення» складено відповідно до освітньої програми підготовки бакалаврів «Інтегровані інформаційні системи» спеціальності 126 -Інформаційні системи та технології.

Метою навчальної дисципліни є формування та закріплення у студентів наступних компетентностей: (КЗ1) Здатність до абстрактного мислення, аналізу та синтезу; (КС1) Здатність аналізувати об’єкт проектування або функціонування та його предметну область; (КС11) Здатність до аналізу, синтезу і оптимізації інформаційних систем та технологій з використанням математичних моделей і методів.

Предмет дисципліни: методології досліджень, які досліджують об'єкт як цілісну множину елементів в сукупності відношень і зв'язків між ними, тобто розглядають об'єкт як модель системи.

**Програмні результати навчання, на формування та покращення яких спрямована дисципліна: (**ПРН 2) Застосовувати знання фундаментальних і природничих наук, системного аналізу та технологій моделювання, стандартних алгоритмів та дискретного аналізу при розв’язанні задач проектування і використання інформаційних систем та технологій; (ПРН 4) Проводити системний аналіз об’єктів проектування та обґрунтовувати вибір структури, алгоритмів та способів передачі інформації в інформаційних систем; (ПРН 9) Здійснювати системний аналіз архітектури підприємства та його ІТ інфраструктури, проводити розроблення та вдосконалення її елементної бази і структури; **(**ПРН 13) Застосовувати знання фундаментальних наук, системного аналізу, технологій моделювання та виконувати синтезу систем керування компонентів нижнього рівня інформаційних систем.

Пререквізити та постреквізити дисципліни

Для успішного засвоєння дисципліни студент повинен володіти освітніми компонентами «Вступ до філософії» та «Системна інженерія». Компетенції, знання та уміння, одержані в процесі вивчення освітнього компонента є необхідними для подальшого вивчення освітніх компонентів «Інформаційно-керуючи системи» та «Проектування інформаційних систем».

Зміст навчальної дисципліни

Розділ 1.

Тема 1.1. Технологія системного мислення – система переконань та інструментарій культури мислення.

Тема 1.2. Системний підхід до розв’язання проблем.

Тема 1.3. Функціональний підхід до розуміння системи.

Розділ 2.

Тема 2.1. Функціонально-вартісний аналіз.

Тема 2.2. Технологія роботи аналітично-пошукової групи.

Тема 2.3. Закономірності існування і розвитку систем.

Розділ 3.

Тема 3.1. Творчий етап технології системного мислення. Методи пошуку ідей і рішень.

Тема 3.2. Приклади вирішення інноваційних завдань.

Тема 3.3. Економізація продуцентів.

Навчальні матеріали та ресурси

Базова література

1. Максименко М., Меєрович М., Шрагіна Л. Системне мислення: формування і розвиток. К.: Києво-Могилянська академія, 2020. 25 с.

2. О’Коннор Дж., Макдермотт И. Системне мислення. Пошук неординарних творчих рішень. К.: Наш формат, 2018, 240 с.

3. Guide to the Systems Engineering Body of Knowledge (SEBoK) : ed. R.J. Cloutier. Hoboken, NJ: The Trustees of the Stevens Institute of Technology, 2021. 1155 p.

4. Jackson M.C. Critical Systems Thinking and the Management of Complexity: Responsible Leadership for a Complex World. USA: Wiley, 2019. 727 p.

5. Pearl J., Mackenzie D. The book of why : the new science of cause and effect. New York: Basic Books, 2018. 340 p.

Додаткова література

1. Бьюзен Т. Мапа думок. Докладний посібник із вивчення і застосування найпотужнішого інструмента мислення у світі. Львів. Видавництво старого лева, 2021. 224 с.

2. Гриффитс К., Кости М. Посібник із креативного мислення. К.: Фабула, 2020, 288 с.

3. Темплар Р. Правила мислення. Персональна інструкція на шляху до кмітливості, мудрості й щастя. К.: КМ-БУКС, 2022. 236 с.

4. DeLisi P.S. Strategic Leadership and Systems Thinking. New York: Routlege, 2020. 165p.

5. Goode N., Salmon P.N., Lenné M.G., Finch C.F. Translating Systems Thinking into Practice. A Guide to Developing Incident Reporting Systems. London: CRC Press, 2019.309 p.

Навчальний контент

Методика опанування навчальної дисципліни (освітнього компонента)

Лекційні заняття

№ з/п Назва теми лекції та перелік основних питань
1-2

Тема 1.1. Технологія системного мислення – система переконань та інструментарій культури мислення.

Культура мислення — що це таке? Проблемні ситуації і умови їх розв’язання. ТСМ: визначення і сфера застосування. Що таке система, її складові та аспекти. Задача про укладання цеглин. Правила Декарта.

Допоміжні матеріали: https://do.ipo.kpi.ua/course/view.php?id=6910

3-4

Тема 1.2. Системний підхід до розв’язання проблем.

Правило принципової оцінки якості систем. Правило цілісності. Людина мисляча. Правило ієрархічності. Правило структурності. Інформація і знання. Правило взаємозалежності системи і середовища. Модель системи в надсистемі. Правило множини опису системи. Правило сенсу існування системи. Потреба, функція, носій. Предметний і функціональний підходи.

Допоміжні матеріали: https://do.ipo.kpi.ua/course/view.php?id=6910

5-6

Тема 1.3. Функціональний підхід до розуміння системи.

Класифікація функцій. Три правила формулювання функцій. Аналіз функцій об’єкта. Функціональні моделі.

Допоміжні матеріали: https://do.ipo.kpi.ua/course/view.php?id=6910

7-8

Тема 2.1. Функціонально-вартісний аналіз.

Принципові переконання аналітика. Засади визначення витрат. Рівні доцільності витрат на функцію і способи їх визначення. Прийоми визначення мінімально необхідних витрат на функцію. Вагомість функцій: рівні і способи їх визначення.

Допоміжні матеріали: https://do.ipo.kpi.ua/course/view.php?id=6910

9-10

Тема 2.2. Технологія роботи аналітично-пошукової групи.

Організаційні основи діяльності АПГ. ТСМ як процес розв’язання проблем і творчого розвитку систем. Побудова деяких моделей на конкретному прикладі.

Допоміжні матеріали: https://do.ipo.kpi.ua/course/view.php?id=6910

11-12

Тема 2.3. Закономірності існування і розвитку систем.

Закони життєздатності систем (статика). Закони незалежного розвитку систем (кінематика). Динаміка систем під впливом зовнішніх чинників.

Допоміжні матеріали: https://do.ipo.kpi.ua/course/view.php?id=6910

13-14

Тема 3.1. Творчий етап ТСМ. Методи пошуку ідей і рішень.

Стратегії пошуку і класифікація методів. Метод контрольних запитань і метод фокальних об’єктів. Мозковий штурм, як метод колективного пошуку. Метод морфологічних скриньок. Синектика — метод розвитку творчої уяви. Алгоритм розв’язання інноваційних завдань.

Допоміжні матеріали: https://do.ipo.kpi.ua/course/view.php?id=6910

15-16

Тема 3.2. Приклади вирішення інноваційних завдань.

Умови задач. Економізація технічних систем.

Допоміжні матеріали: https://do.ipo.kpi.ua/course/view.php?id=6910

17-18

Тема 3.3. Економізація продуцентів.

Деякі особливості правил і законів розвитку ПС. Уявлення про раціонально організоване підприємство. Загальний порядок реформування підприємства.

Допоміжні матеріали: https://do.ipo.kpi.ua/course/view.php?id=6910

Лабораторні роботи

№ з/п Назва лабораторної роботи
1

Лабораторна робота № 1. Вибір об`єкту.

Мета роботи - обрати об’єкт для подальшого опрацювання за допомогою технології системного мислення.

2

Лабораторна робота № 2. Потреби і функції.

Мета роботи – визначити конфлікти на тлі зв’язків і відносин конкретної системи.

3

Лабораторна робота № 3. Функціональна модель та модель потоків перетворень.

Мета роботи – побудувати функціональну модель та модель потоків перетворень конкретної системи.

4

Лабораторна робота № 4. Функціонально-вартісна діаграма.

Мета роботи – побудувати функціонально-вартісну діаграму конкретної системи.

5

Лабораторна робота № 5. Зона зайвих витрат.

Мета роботи – визначити зону зайвих витрат конкретної системи.

6

Лабораторна робота № 6. Конструктивна збитковість системи.

Мета роботи – визначити конструктивну збитковість системи.

Самостійна робота студента

№ з/п Назва теми, що виноситься на самостійне опрацювання Кількість годин СРС
1 Підготовка до лабораторних робіт. 60
2 Підготовка до МКР 16

Контрольна робота

Метою контрольної роботи є закріплення та перевірка теоретичних знань із освітнього компонента. Модульна контрольна робота (МКР) складається з трьох етапів і проводиться після вивчення матеріалу відповідного розділу та виконання відповідних лабораторних робіт. Вона проводиться шляхом тестування у середовищі LMS Moodle.

Політика та контроль

Політика навчальної дисципліни (освітнього компонента)

Система вимог, які викладач ставить перед студентом:

• правила відвідування занять: відвідування лекційних та лабораторних занять є обов’язковою складовою вивчення матеріалу, заборонено оцінювати присутність або відсутність здобувача на аудиторному занятті, в тому числі нараховувати заохочувальні або штрафні бали. Відповідно до РСО даної дисципліни бали нараховують за відповідні види навчальної активності на лекційних та лабораторних заняттях;

• правила поведінки на заняттях: студент має можливість отримувати бали за відповідні види навчальної активності на лекційних та лабораторних заняттях, що передбачені РСО дисципліни. Використання засобів зв’язку для пошуку інформації на гугл-диску викладача, в інтернеті, в дистанційному курсі на платформі Сікорський здійснюється за умови вказівки викладача. На лекції заборонено відволікати викладача від викладання матеріалу. Усі питання студенти задають в кінці лекції у відведений для цього час. Лабораторні роботи захищаються студентом особисто. Бали за лабораторну роботу враховуються лише за наявності електронного звіту;

• політика дедлайнів та перескладань: якщо студент не проходив, не з’явився на МКР (без поважної причини) або не був допущений до етапу МКР, його результат оцінюється у 0 балів. Перескладання результатів МКР не передбачено. Умовою допуску студента до відповідного етапу МКР є здані та захищені відповідні лабораторні роботи (лабораторні роботи №№ 1-3 для першого етапу МКР, №№ 1-6 для другого етапу МКР, №№ 1-9 для третього етапу МКР). Лабораторні роботи, які здані після відповідного етапу МКР (лабораторні роботи №№ 1-3 для першого етапу МКР, №№ 1-6 для другого етапу МКР, №№ 1-1 для третього етапу МКР) оцінюються в 0 балів. Умовою допуску до семестрового контролю є допуск до третього етапу МКР. Якщо студент, за невиконання умов допуску до семестрового контролю, отримав у відомості семестрового контролю запис «не допущений» або виконав умови допуску до семестрового контролю, але за результатами екзамену отримав оцінку «незадовільно», йому надається право (після виконання всіх умов допуску) на дві спроби для її ліквідування;

• етапи модульної контрольні роботи та семестровий контроль відбуваються шляхом тестування на лабораторних заняттях без застосування допоміжних засобів (мобільні телефони, планшети та ін.) за допомогою LMS Moodle;

• політика щодо академічної доброчесності: Кодекс честі Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут» https://kpi.ua/files/honorcode.pdf встановлює загальні моральні принципи, правила етичної поведінки осіб та передбачає політику академічної доброчесності для осіб, що працюють і навчаються в університеті, якими вони мають керуватись у своїй діяльності, в тому числі при вивченні та складанні контрольних заходів з дисципліни;

• студенти повинні сумлінно та самостійно (крім випадків, які санкціоновано передбачають групову роботу) виконувати навчальні та дослідницькі завдання, поважати наукові та навчальні здобутки інших, посилатися на джерела, з яких береться інформація, незалежно від того, в якому вигляді вона опублікована – в електронному чи паперовому, у разі виникнення труднощів під час виконання навчальних чи дослідницьких завдань звертатися за санкціонованою допомогою до колег, викладачів та наукових керівників, робити оригінальну роботу для кожної дисципліни, використовувати у науковій та навчальній діяльності тільки надійні та достовірні джерела інформації, нагадувати колегам про неприпустимість порушення академічної чесності;

• неприйнятними у навчальній та науково-дослідницькій діяльності для студентів є: плагіат, шахрайство, несанкціонована співпраця, пропонування чи отримання неправомірної винагороди при оцінюванні результатів успішності, використання родинних або службових зв’язків для отримання позитивної або вищої оцінки;

• при використанні цифрових засобів зв’язку з викладачем (мобільний зв’язок, електронна пошта, переписка на форумах та у соцмережах тощо) необхідно дотримуватись загальноприйнятих етичних норм, зокрема бути ввічливим та обмежувати спілкування робочим часом викладача.

Види контролю та рейтингова система оцінювання результатів навчання (РСО)

Поточний контроль: МКР (3 етапи), виконання та захист лабораторних робіт (6 робіт).

Календарний контроль: провадиться двічі на семестр як моніторинг поточного стану виконання вимог силабусу.

Семестровий контроль: залік.

Умови допуску до семестрового контролю: виконані та захищені лабораторні роботи.

Таблиця відповідності рейтингових балів оцінкам за університетською шкалою:

Бали Оцінка
100…95 Відмінно
94…85 Дуже добре
84…75 Добре
74…65 Задовільно
64…60 Достатньо
Менше 60 Незадовільно
є не зараховані лабораторні роботи Не допущено

Загальна рейтингова оцінка студента після завершення семестру складається з балів, отриманих за:

  • виконання та захист лабораторних робіт (6 робіт);

  • виконання модульної контрольної роботи (МКР) (3 етапи);

Лабораторні роботи МКР
30 70

Лабораторні роботи

Ваговий бал. Лабораторні роботи 1-6 мають ваговий бал 5. Максимальна кількість балів за всі лабораторні роботи складає 5 балів * 6 робіт = 30 балів.

Критерії оцінювання лабораторних робіт:

  • бездоганна робота – 5 балів;

  • є незначні недоліки у підготовці та/або виконанні роботи – 4 бали;

  • є несуттєві недоліки у підготовці та/або виконанні роботи – 3 бали;

  • є певні недоліки у підготовці та/або виконанні роботи – 2 бал;

  • є суттєві недоліки у підготовці та/або виконанні роботи – 1 бали;

  • робота не виконана, не захищена або здана невчасно – 0 балів.

Кожна невдала спроба здачі лабораторної роботи - -0,5 балів.

Модульна контрольна робота

Ваговий бал. Етапи №№ 1-2 модульної контрольної роботи мають ваговий бал 25, № 3 – 20 балів. Максимальна кількість балів за всі етапи складає 70 балів. Вони виконуються після вивчення розділів №№ 1-3 на одному з занять.

Критерії оцінювання модульної контрольної роботи: На етапі модульної контрольної роботи студент відповідає на 50 запитань в середовищі тестування MLS Moodle. Кожне запитання оцінюється від 0 до 0,5 балів. Середній час відповіді – 30 с на одне питання. Питання тесту передбачають одиночну або множинну відповідь.

Календарний контроль

Умовою позитивної першої атестації є виконання та захист лабораторних робіт №№ 1-2. Умовою позитивної другої атестації є виконання та захист лабораторних робіт №№ 1-4.

Форма семестрового контролю – залік

Необхідною умовою допуску до заліку є виконані та захищені лабораторні роботи. Здобувачі, які виконали всі умови допуску до заліку та мають рейтингову оцінку 60 і більше балів, отримують відповідну до набраного рейтингу оцінку без додаткових випробувань. Зі здобувачами, які виконали всі умови допуску до заліку та мають рейтингову оцінку менше 60 балів, а також з тими здобувачами, хто бажає підвищити свою рейтингову оцінку, на останньому за розкладом занятті з дисципліни в семестрі викладач проводить семестровий контроль у вигляді співбесіди.

Робочу програму навчальної дисципліни (Силабус):

Складено доцент, к.т.н., Сокульський Олег Євгенович

Ухвалено кафедрою інформаційних систем та технологій (протокол № 21 від 29.06.2023 р.)

Погоджено Методичною комісією факультету (протокол № 11 від 29.06.2023 р.)