COMPUTING CURRICULA na Fakultetu tehničkih nauka u Čačku

[Siniša Ranđić]

Kraj školske godine je prilika da se sumiraju rezultati ostvareni u prethodnih godinu dana. Jedan od parametara za ocenu je i broj diplomiranih studenata. Na računarstvu (računarska tehnika i računarsko inženjerstvo) protekle školske godine diplomiralo je 17 studenata. Od tog broja 5 studenata je svoje studije okončalo na vreme, tj. studije su završili u okviru 8 semestara. Promocija diplomiranih studenata je prilika da se ponovo sretnemo sa njima i između ostalo saznamo da li su se zaposlili, kako im je na radnom mestu i kako im izgledaju studije na Fakultetu u kontekstu posla koji obavljaju. Ovo poslednje treba da bude posebno interesantna informacija za nas zaposlene na Fakultetu, jer je najbolji pokazatelj valjanosti našeg rada. Ako se tome dodaju i mogućnosti komunikacije sa bivšim studentima preko različitih "društvenih mreža" očigledno je da postoje dobri uslovi da naš rad možemo permanentno poboljšavati. Posebno je značajno sagledavanje potrebne strukture i sadržaja predmeta preko kojih prenosi znanje, jer se radi o segmentu koji nije moguće promeniti preko noći tako da je efikasnost u sprovođenju razvojnih poteza veoma važna. 
Ovu temu otvaram sa željom da u narednih godinu dana, koliko će proći do početka aktivnosti na reakreditaciji obrazovne delatnosti Fakulteta pokušamo da sagledamo realne potrebe za teorijskim i praktičnim znanjima koje inženjer iz oblasti računarstva treba da stekne na kraju četvorogodišnjeg obrazovnog ciklusa, tj. na kraju osnovnih studija. Na bazi te analize treba da se generiše jedan celovit nastavni plan koji će na fleksibilan način da pruži mogućnosti za postizanje postavljenih ciljeva.

[Siniša Ranđić]

Sve vreme postojanja nastave računarstva na Fakultetu pitam se šta je to što treba da bude osnova obrazovanja inženjera računarstva kod nas. Najveći broj ljudi koji slično razmišlja opredeliće se za softversko obrazovanje. Lično tome nemam šta da prigovorim, sem da ne mogu da prihvatim olako postavljeno pitanje - "Ko se to još bavi hardverom u Srbiji"? Naravno ne želim da otvaram diskusiju na tu temu, jer bi ona bila krajnje kontraproduktivna. Međutim, ono što želim da postavim na početku ove naše potencijalne akcije su sledeća pitanja:

• U kom stepenu studije računarstva treba vezati za studije elektrotehnike?
• Kakvu korelaciju treba napraviti sa studijama informacionih tehnologija?

Ovu su pitanja strukovne prirode i značajno mogu da utiču na dalji razvoj struke na Fakultetu. Trenutna situacija je takva da su nastavnici na računarskom inženjerstvu po vokaciji elektroinženjeri, dok su nastavnici na informacionim tehnologijama po osnovnom obrazovanju dosta šarolikog spektra. Lično smatram da bi nastavnici koji bi predavali "glavne" predmete morali da budu iz struke, tj. da se i u istraživačkom smislu bave onim što predaju. 
S druge strane pri razmišljanju o nastavi računarstva treba razmišljati i o sledećim aspektima:

• Strukturi nastave - koje predmete i kad izučavati;
• Koliko predmeta po semestru;
• Kakav odnos teorije i prakse;
• Broj časova predavanja i vežbi;
• Praktična nastava.

Treća dimenzija na koju treba obratiti pažnju tiče se pitanja za šta se spremaju budući inženjeri:

• Za praktičan rad u industriji (popularno IT industriji);
• Za istraživački rad i nastavak formalnog školovanja na master i doktorskim studijama.

Ovo su samo neka pitanja za razmišljanje koja treba na početku razmotriti, pre nego se pristupi davanju konkretnih rešenja. 

[Siniša Ranđić]

Još jedno važno pitanje na koje treba potražiti odgovor odnosi se na nivo specijalizacije koje studenti računarstva treba da steknu tokom studija. Praktično to znači da je potrebno odrediti granicu na kojoj se završava opšte računarsko obrazovanje, a počinje specijalizacija ka specifičnim segmentima struke. Jedan od načina nalaženja odgovora na ovo pitanje može da bude izbor između trogodišnjeg i četvorogodišnjeg obrazovanja. Na fakultetima sličnim FTNCa prihvaćen je četvorogodišnji model. Opravdanje za ovakav pristup može da bude zajedničke studije na I godini, gde se uglavnom izučavaju opšte obrazovni predmeti. U konkretnom slučaju vezani za elektrotehniku. Ako bi se ovakav model primenio na trogodišnje studije onda bi ostalo premalo vremena da studenti steknu dobro računarsko obrazovanje. U takvim uslovima četvorogodišnje studije su se nametnule kao logično rešenje. U takvim uslovima bi trebalo razmisliti da u četvrtoj godini studija dođe do dublje specijalizacije u okviru koje bi se studenti odlučivali za specijalizaciju ka:

• Pretežno hardverskom inženjerstvu;
• Pretežno softverskom inženjerstvu;

a mogla bi se naći i neka srednja linija. U okviru hardverski orijentisanih studija studenti bi se mogli šire upoznati sa:

• Embedded sistemima;
• Projektovanjem u VLSI tehnici;
• Paralelnim računarskim sistemima;

dok bi kod kod hardversko orijentisanih studija pažnja bila posvećena, pored klasičnih programesrkih prdmeta i

• Konkurentnom i distribuiranom programiranju

Za one koji bi se odlučili za nastavak studija na master nivou moglo bi se omogućiti dalja specijalizacija u navedenim oblastima, ali i specijalizacija na planu:

• Primene računara u sistemima upravljanja;
• Bioinformatike
• ...

Ovo su neka polazna razmišljanja koja treba da podstaknu zainteresovane da daju svoj doprinos boljem profilisanju računarstva kao struke. Svakako da će pažljiviji čitalac, a i oni koji o ovoj problematici budu ozbiljno razmišljali u iznetim idejama naći određene slabosti. Jedna od njih je pitanje kadrova, jer se već na prvi pogled uočava da je za realizaciju jednog ovakvog koncepta neophodno postojanje šireg skupa stručnih nastavnika, pogotovu ako se žili napraviti iskorak u smeru dobijanja kvalitetnijih studija računarstva. 
Alternativa ovom razmišljanju je definisanje studija računarstva sa aspekta izgradnje obrazovnog profila koji neće biti postavljen široko, već bi trebalo da omogući sticanje kvalitetnog znanja u jednom relativno uskom segmentu računarstva - što bi moglo da postane brend Fakulteta. Kroz takav pristup stvorili bi se uslovi za dobijanje jednog konzistentnog okvira na oba segmenta delatnosti: obrazovnom i naučnoistraživačkom. 
Što se tiče naučnoistraživačkog rada kroz ovaj koncept bi se išlo na stvaranje dovoljno snažnih istraživačkih jezgara koja bi mogla da se uhvate u koštac sa osbiljnim istraživačkim izazovima. To bi bio veliki napredak u odnosu na sadašnje stanje gde se istraživanje odvija u malim grupama kod koji često ne postoji potrebna kritična istraživačka masa. Istovreeno bi se homogenije pokrili izabrabni segmenti u obrazovnoj delatnosti.

[Marko Аcović]

Pre nego krenemo u raspravu o tome kako treba podeliti uskostrucne predmete i da li treba napraviti dve grane (jednu hardverski orjentisanu i drugu softverski orjentisanu ili neki hibrid), mislim da bi trebalo definisati programe za nize godine studija. To bi bila osnova na kojoj bi se gradila sva usmerenja na visim godinama.

[Siniša Ranđić]

Svakako. Ja nisam posebno razmatrao taj segment nastave, jer iako imam jasan lični stav nisam načisto o relaciji - elektrotehnika - računarstvo. Naravno mislim u obrazovnom smislu. Na tom planu bi trebalo malo ozbiljnije prodiskutovati i konsultovati "svetske autoritete", mislim pre svega iskustva sa stranih škola.

[Siniša Ranđić]

U klasičnoj raspodeli predmeta - što se može primeniti na različite struke oni se dele na sledeće tri grupe:

• Opšte obrazovni predmeti
• Opšte stručni predmeti
• Uže stručni predmeti

Istina u akreditaciji Fakulteta iz 2009. godine pojavila se nešto drugačija podela (pretpostavljam da je to bilo definisano akreditacionim dokumentima). Ova podela (za modul računarsko inženjerstvo može da se pogleda stranica - http://www.ftn.kg.ac.rs/akreditacija/index.php?sp=OS_EL) je imala sledeću strukturu:

• Akademsko obrazovni predmeti
• Teorijsko metodološki
• Naučno - stručni
• Stručno - aplikativni

Nažalost u slučaju praktične primene ove podele na predmete modula RI standardno je došlo do isticanja nastavnika, a ne sadržaja predmeta pa su tako fundamentalni predmeti za računarstvo bili:

• Arhitektura računara - stručno aplikativni
• Operativni sistemi - naučno stručni
• Programski jezici - teorijsko metodološki
• Računarske telekomunikacije i mreže - naučno stručni

Naravno ima i predmeta, koji baš i nemaju veze sa računarstvom, ali su svrtsani u naučno - stručne predmete. Već ovaj korak u definisanju nastavnog plana studijskog programa računarsko inženjerstvo pokazuje odsustvo poznavanja osnova struke za koju se nastavni plan pravi. 
Polazeći od jednog ad hoc pristupa ovom poslu, bez straha da će mi neko inputirati neznanje, pokušaću da navedem predmete koji bi u svakoj varijanti trebalo da se nađu u jednom ovakvom dokumentu. Pri tome, trenutno ne razmišljam da li će se plan oslanjati na elektrotehniku ili ne i da li će biti hardverski obojen ili ne. Jednostavno računarstvo zahteva ta znanja. 
Kada se budu iskristalisali predmeti koji su potrebni za sticanje validnih znanja iz računarstva može da se pređe na sledeće korake, koji treba da obuhvate definisanje ostalih predmeta koji treba da budu osnova ili vezivno tkivo za sticanje kompletnog računarskog znanja. Na kraju bi se za svaki od predloženih predmeta dao kratak opis sadržaja materije koja bi se obrađivala u tom predmetu.
Posle svega treba da se pristupi definisanju strukture predmeta prema kojima bi se studenti usmeravali ka softveru odnosno hardveru i strukture obrazovanja na master studijama.
Predmeti koji sigurno treba da se nađu u korpusu računarski potrebnih znanja (ovde dajem smernice kako treba razmišljati pri definisanju skupa predmeta):

• Arhitektura i organizacija računara
• Algoritmi i strukture podataka
• Programski jezici i prevodioci
• Operativni sistemi
• Računarske mreže
• Programske paradigme

Molim sve zainteresovane da daju svoje predloge, koje ćemo objediniti u jedan dokument i dati dalju razradu.

[Bojan]

Super plan.Mislim da ce biti dosta bolji od prethodnog plana.Mislim da smer Ri treba da se bavi sistemskim softverom i projektovanjem hardvera.

[Marko Аcović]

Dobra polazna osnova. Hajde da krenemo od opsteobrazovnih predmeta. Sta izucavati u prva dva/tri semestra. Po mom misljenju, to bi moglo da bude sledece:
1. odabrana poglavlja iz matematike relevatna za racunarsku tehniku
2. odabrana poglavlja iz fizike
3. osnovne elektrotehnike (ovde treba videti u kolikoj meri)
4. osnove elektronike i digitalne elektronike
5. osnove tehnicke pismenosti, izrade dokumentacije itd.
6. Sociologija. Ovde mislim na socioloske aspekte bavljenja racunarskom tehnikom.
7. Strani jezik (engleski i nemacki). Jezici bi trebalo da se izucavaju bar 4 semestra

E sad, sto se tice oblasti oko kojih treba graditi nastavni program za racunarsku tehniku, mozda bismo pod svaku oblast mogli da dodamo sledece oblasti:

1. Arhitektura i organizacija računara
   - Osnovni i napredni elementi arhitekture i organizacije racunara
   - Izucavanje najpoznatijih arhitektura (Intel, Amd, Arm,...) i njihova komparativna analiza
   - Paralelni racunarski sistemi
   - Racunarski VLSI sistemi
   - embedded sistemi (IoT)
2. Algoritmi i strukture podataka
   - osnovne strukure podataka (fifo, lifo, uvezane liste, stabla, kolekcije,...)
   - algoritmi pretrage i sortiranja
   - sql i relacione baze podataka; neralacione baze podataka
   - Kriptografija i zastita podataka
3. Programski jezici i prevodioci
   - osnovne programske konstrukcije
   - principi rada i projektovanje programskih prevodilaca
4. Operativni sistemi
   - Osnovni principi rada operativnih sistema
   - Analiza najpopularnijih operativnih sistema (Unix, Linux, Windows, Android, iOS)
5. Računarske mreže
   - osnove racunarskih mreza (topologija, switch-evi, router-i, osi model, tcp/ip, wifi, bluetooth, zigbee,...)
   - Distribuirano programiranje
   - Web programiranje
6. Programske paradigme
   - Imperativno programiranje
   - Proceduralno programiranje
   - Deklarativno programiranje
   - Funkcionalno programiranje
   - Objektno orjentisano programiranje
   - Programiranje sistema sa konacnim brojem stanja (FSM)
   - Softverski obrasci (Design Patterns)
   - Projektovanje softvera (desktop, mobile, web)

Sigurno je da ovo nije najbolja podale posto se dosta predmeta medjusobno preklapa a mozda sam neke oblasti stavio u pogresnu grupu ili sam nesto izostavio ali verujem da ce doprineti u stvaranju novog programa na racunarskoj tehnici. Sta mislite?

[Bojan]

Stvarno plan je super.Kad bi smo sve to ucili na RI smeru,mislim da bi smo imali najbolji smer u Srbiji , a mozda i u regionu.

[Siniša Ranđić]

Složću se da je koncept o kome odavno prčamo, a  sada i da ga razrađujemo nešto novo,, čak kada se posmatraju i najpoznatiji fakulteti u Srbiji. Naravno da lično nemam pretenzije da se nečim bavim da bih po svaku cenu bio nabolji. Već jednostavno želim da se stvarima bavim na najbolji mogući način, a ako bude boljih nije strašno, jer važno je da smo i mi dobri. I da naravno težimo da budemo još bolji. 
Pre nego nastavimo sa razradom koncepta nastavnog plana računarstva na FTNCa želeo bih da ukažem na neke pretpostavke koje moraju da prate razvoj nastavnog plana i njegovu kasniju primenu. Jako je važno što inicijativa o promenama nastavnog plana dolazi iz neposredne prakse. Ko najbolje zna koja su to znanja potrebna za praktikovanje svega što na ovaj ili onaj način spada u računarstvo - oni koji se time neposredno bave. Pri tome oni poseduju i znanja o tome kako su se školovali, koja su znanja tom prilikom dobili i koliko su ona u korelaciji sa znanjima koja su im bila potrebna za bavljenje praktičnim radom. Neko će ovu našu aktivnost doživeti pre svega kao kritikovanje stanja na FTNCa. Međutim, ja je pre svega vidim kao želju bivših studenata da pomognu da Fakultet stane rame uz rame sa vodećim fakultetima u zemlji po kvalitetu znanja koje se ovde može steći odnosno kvaltetu stručnjaka koji svoje studije završavaju na FTNCa. 
Objekivno govoreći stanje u računarskom obrazovanju se neće promeniti na bolje samo promenom nastavnog plana. Neophodno je da svi koji se bave ovim segmentom rada na Fakultetu prihvate činjenicu da se mora voditi računa o sledećim pretpostavkama:

• Ne može se nastavni plan praviti u skladu sa željama nastavnika i saradnika i njihovim stručnim opredeljenjima;
• Održivost struke i dalji napredak u smislu praćenja tehnoloških, ali i konceptualnih trendova može se postići samo usmeravanjem istraživačkog procesa i doktorskih studija na glavne tokove u računarskoj tehnici. To podrazumeva da se mlađi nastavnici podstiču na promenu oblasti interesovanja čime će se više približiti glavnim tokovima računarstva. Na taj način će se stvarati kritična masa istraživača sposobnih za postizanje boljih rezultata u tim oblastima, uz obezbeđivanje uslova da se stvaraju novi mladi nastavnici koji će popunjavati ostale bitne oblasti u računarstvu i stvarati nova istraživačka središta;
• Fakultet mora biti otvoren za mlade stručnjake koji nisu potekli iz ove sredine, pre svega ako su spremni da svojim permanentnim radom šire istraživačke oblasti i time prepoznatljivost Fakulteta u akademskoj zajednici.

[Marko Аcović]

Da li je rukovodstvo fakulteta obavesteno o inicijativi za promenu nastavnog plana na racunarskoj tehnici? Ako nije, kada ce biti?
Dodao bih da bez podrske i odobrenja rukovodstva od izmene nastavnog plana nece biti nista.

[Siniša Ranđić]

Ja sam dosadašnje predloge, posebno uvažavajući ovo što je Marko predložio zapisao u programu MaindManager i sliku tog prvog zapisa ppostavljam na Forumu.

[Marko Аcović]

Dopada mi se kako izgleda ova mapa oblasti/predmeta. Kad se bude islo u detalje, trebalo bi naglasiti ovo za matematiku i fiziku da se ne izucavaju sve oblasti nego samo one koje su bitne za dalji rad. Alternativno, mozda bi trebalo staviti naglasak na bitne oblasti a one koje nisu bitne da se samo prodju formalno i na ispitima da se ne insistira previse na njima.

[Bojan]

Da li bi mogli da odvojimo smer za energetiku i smer za racunare od prve godine.Mislim da bi se tako mogao lakse oragnizovati novi nastavni plan za racunarsku tehniku.

[Siniša Ranđić]

Ja sam u principu pristalica da se u startu zna ko šta studira, a da li će biti nekih zajedničkih predmeta i kojih to je pitanje ocene kakvo znanje treba da steknu i jedni i drugi studenti.