Организационные и технологические вопросы формирования модели информационно-образовательной среды

Формирование информационно-образовательной среды должно ориентироваться на ее информационный характер, предполагающий новые технологии работы с информацией, которые определяют основу человеко-машинного взаимодействия. Представляя собой единую систему аппаратных средств, программного обеспечения, специалистов и пользователей, баз данных и баз знаний, а также других элементов, реализующих информационные процессы, информационно-образовательная среда должна обладать следующими свойствами содержательного плана:

- информативность;

- целенаправленность на комплексное рассмотрение материалов информационных ресурсов;

- системность (выстраивание связей между имеющимися знаниями и получаемой новой информацией);

- интеграция информационных объектов и технологий в учебный процесс;

- управляемость (планирование организационных форм образовательного процесса с учетом возрастных и индивидуальных особенностей обучающихся, возможность корректировки учебного процесса);

- ориентированность на социокультурные проблемы;

- гуманизация педагогических отношений, проявляющаяся в личностно ориентированном подходе к обучению.

Реализация этих свойств среды становится возможной на основе соблюдения следующих принципов организационного плана:

- открытый характер;

- согласованность действий всех участников информационно-педагогического процесса по ее организации, самоорганизации и развитию;

- многовариантный характер развития.

Применительно к вузовскому образованию возможна следующая трактовка реализации этих принципов:

- применение накопленных в мировой педагогической практике информационных ресурсов, их активизация в соответствии с научно-исследовательскими целями;

- системная интеграция информационных объектов и технологий, активное использование таких форм телекоммуникаций, как телеконференции, чаты, форумы и т.д., целью которых является создание информационно-педагогических ресурсов, их интеграция в педагогический процесс;

- приоритетность разработки и внедрения информационных технологий и объектов учебно-методического назначения, обеспечивающих доступ к глобальным и локальным информационным ресурсам;

- поэтапность формирования информационно-образовательной среды в соответствии со степенью освоения компьютерной грамотности и развития информационной культуры студентов и профессорско-преподавательского состава;

- открытость информационно-образовательной среды вуза, которая должна позволить интегрировать ее в более сложные структурные подразделения на уровне региона и страны с выходом на международное информационное пространство;

- проектирование информационных обучающих ресурсов, обеспечивающих развитие и саморазвитие информационно-образовательной среды вуза.

Формирование информационно-образовательной среды по любой дисциплине представляет собой довольно длительный поэтапный процесс. В том случае, если среда базируется на общедоступных технологиях, их прогресс заставляет преподавателя постоянно пересматривать инструментальные возможности среды и, следовательно, ее дидактическое наполнение, методические решения, коммуникационные функции и т.п.

Можно выделить два основных этапа создания и интеграции ресурсов информационно-обучающей среды в традиционный учебный процесс.

1. Начальный этап или этап «инноваций» обычно характеризуется тем, что профиль традиционного курса не меняется, как не меняются в процентном соотношении и установленные компоненты курса: время, отведенное на аудиторные занятия, на самостоятельную работу, на выполнение индивидуальных заданий, и контроль за ходом учебного процесса. Но в этих рамках преподаватель находит пути реализации отдельных элементов педагогического процесса в новом виде, используя ресурсы информационно-образовательной среды. Этот этап совпадает по времени с процессом становления и развития информационно-телекоммуникационной инфраструктуры учебного заведения и характеризуется ограниченным включением в эту инфраструктуру обучаемых.

2. Второй этап можно назвать этапом «педагогической модернизации» - изменения профиля курса. Подразумевается более широкое в качественном и количественном плане использование ресурсов среды в учебном процессе. Составным элементом учебного процесса становятся реализация групповых или индивидуальных проектов в компьютерной среде, перевод большей части самостоятельной работы в телекоммуникационный режим. Уровень модернизации подразумевает большую самостоятельность обучаемого и переход от упражнений репродуктивного типа, выполняемых в компьютерной среде, к индивидуализированному учебному процессу, характеризующемуся высоким уровнем мотивации.

На интеграционном этапе внедрения инфокоммуникаций в процесс преподавания благодаря реализации различных проектов происходит постепенное формирование локальных сред учебных заведений, включающих средства телекоммуникации и Интернет-ресурсы. Объединение этих локальных пространств на следующем этапе позволит сформировать единую образовательную среду, которая будет представлять собой объединенное информационно-коммуникационное и физическое пространство образовательных учреждений отечественной и мировой системы образования в целом. Ее целью будет не только подготовка и сопровождение учебного процесса, но и коррекция анализа результатов обучения, обеспечивающих выход на единый стандарт образования для учебных заведений того или иного профиля.

Исходя из классификации степеней интеграции информационно-образовательной системы в учебный процесс, данной О.П. Крюковой, можно говорить о частичной содержательной интеграции на начальном этапе, когда предполагается стыковка содержания информационно-образовательной среды с курсом преподавания, но понятия метода и содержания обучения системно не затрагиваются. На этапе же «модернизации» присутствует содержательно-деятельностная интеграция, под которой понимаются эксплицитное представление информации о содержании и методе обучения и единый интерфейс, что обеспечивает обучаемому свободу в осуществлении стратегий самостоятельного обучения.

Все вышесказанное позволяет рассматривать информационно-образовательную среду в контексте решения задач совершенствования дидактической теории в условиях новой образовательной парадигмы и практики применения инфокоммуникационных технологий как средство, позволяющее эффективно организовать индивидуальную и коллективную работу преподавателя и студентов, а также интегрировать различные формы и стратегии освоения знаний по предмету, направленные на развитие самостоятельной познавательной учебной деятельности.

Формирование информационно-образовательной среды следует начинать с проектирования, которое бы описывало программируемый (в широком смысле слова) процесс обучения. Проектирование среды - это составной компонент общей исследовательской стратегии, которая предусматривает решение вопросов теории и технологии проектирования в комплексе с исследованием теории обучения и технологии компьютерного обучения. Мы рассматриваем проектирование информационно-образовательной среды как многоуровневый процесс и выделяем следующие уровни:

- концептуальный: на этом уровне задается модель обучения, т.е. обучение описывается как система, состоящая из двух подсистем -деятельности преподавателя и деятельности обучающихся: все компоненты обучения, включая содержание (речь идет об общих принципах его проектирования) и метод обучения (описываемый на макроуровне, т.е. тип обучения), рассматриваются в контексте этих деятельностей. Описываются психологические механизмы и принципы обучения, которые отражают авторское видение процесса обучения и являются теоретическим фундаментом обучения. Проект обучающей среды на концептуальном уровне должен содержать описание не только обучающей части деятельности, но и деятельности обучающихся;

- технологический: на этом уровне проект информационно-обучающей среды описывается в виде способа управления учебной деятельностью (метода обучения) на микроуровне. Описание проекта дается в виде предписаний, однако они существенно отличаются от предписаний, которые содержатся на концептуальном уровне проекта. Если на концептуальном уровне предписания содержат указания о психологических принципах обучения, положенных в основу проекта, то здесь предписания переводятся на уровень технологии обучения. Это значит, что предписания задают требования ко всем компонентам содержательной и формальной сторон метода обучения, содержат указания о системах умственных действий и знаний, которые выступают в качестве прямых и побочных продуктов, а также описание формируемых способов действий с указанием того уровня, который должен быть сформирован у учащихся;

- операциональный: на этом уровне процесс обучения описывается как решение дидактической задачи, указываются, во-первых, какие функции обучающей деятельности возлагаются на компьютер, и, во-вторых, основные способы (пути) управления учебной деятельностью. В проекте учитываются:

- какой фрагмент обучения возлагается на компьютер (повторение, закрепление, полный фрагмент обучения и т.п.);

- степень индивидуализации обучения (учитывается ли модель обучаемого или программа адаптируется на основе ответа (ответов) на задания);

- история обучения учащегося, как используются эти данные;

- какие типы ответов учащихся допустимы (в частности, допустимы ли выборочные ответы);

- какой тип диалога (фактический, «деловой», педагогически направленный) будет реализован в системе;

- в какой мере система допускает управление со стороны учащегося (имеется в виду постановка вопросов, учебных задач, определение учащимся желаемой помощи, стратегия обучения и т. п.);

- какой тип управления - по ответу или по процессу - будет реализован в системе (если управление будет осуществляться по процессу, то в каких точках процесса решения задачи будет оказываться помощь и т.п.; если обучающая система будет построена по типу интеллектуальных систем, то необходимо описать основные блоки (подсистемы) и способы взаимодействия между ними);

- уровень реализации: включает два уровня: педагогической и программной реализации. Первый из них содержит систему обучающих воздействий. Проект информационно-обучающей среды на уровне педагогической реализации может быть описан и в виде сценария. Последний определяет, как действует обучающая система в каждый момент обучения. В сценарии можно выделить две части - внешнюю и внутреннюю. Внешняя содержит описание основных и вспомогательных воздействий (либо требования к ним, по которым система может сгенерировать каждое воздействие), а внутренняя - алгоритм управления учебной деятельностью. В том случае, когда обучающая система реализуется с помощью одной программы, сценарий содержит алгоритм перехода от одного обучающего воздействия к другому.

Функционирование информационно-образовательной среды предполагает модульность. При таком подходе к организации обучения учащийся работает с учебной программой, составленной из отдельных модулей, принадлежащих к единому полю предметной деятельности, находящейся в фокусе изучения. Технология модульного обучения является одним из направлений индивидуализированного обучения, позволяющих осуществлять самообучение, регулировать не только темп работы, но и содержание учебного материала.

Модульное обучение - процесс усвоения знаний в условиях полного дидактического цикла, который включает цель и задание, мотивацию на качественное усвоение, содержание (обучающий модуль), методы и формы прямой, опосредованной и самостоятельной учебно-познавательной деятельности, коррекцию, самооценку и оценку результатов усвоения знаний, умений и навыков, которые входят в его структуру. В таких условиях хорошее усвоение одного модуля становится условием хорошего освоения следующего, что в итоге обеспечивает формирование целостной системы знаний.

Вторым условием реализации модульного принципа организации содержания учебной дисциплины является возможность выделить генеральные сквозные мировоззренческие идеи курса, на раскрытие и освоение которых направлен каждый модуль. Кроме этого не обойтись без выделения некоторого количества научных категорий, смысл которых осваивается в структуре каждого модуля. Очень важный момент здесь - оптимизация понятийного аппарата учебной темы.

При структурировании содержания учебной дисциплины на учебные модули необходимо учитывать, что каждая часть - будущий модуль - состоит из связанных между собой в некотором отношении теоретических, эмпирических и практических компонент содержаний, совокупность которых выполняет самостоятельную функцию; модуль учебной дисциплины имеет сложную композицию, построенную по принципам теории систем: морфологичности (компоненты и элементы находятся в некоторой взаимосвязи, что дает основание считать модуль подсистемой учебной дисциплины), функциональности (модуль, взаимодействуя с другими, имеет свое назначение), генетичности (имеет свою историю становления, развития и перспективу модернизации).

Модуль учебной дисциплины - это информационный узел, который в свою очередь является единицей, унифицирующей подход к структурированию целого на части. Он имеет сложную структуру: сюда входит цель его целостного освоения, задания для овладения каждым элементом, смысловое содержание и результаты.

Цель любой системы знаний - научиться решать задачи из определенного круга задач, включающего не только процедурные задачи, но и творческие, проблемные и поисковые. Наиболее существенным проявлением образованности субъекта является умение решать типовые задачи. Поэтому в модуле должны быть предусмотрены примеры решений типовых задач и типовые решения для получения умений и навыков. Каждое целевое умение должно быть обеспечено инструкциями по реализации этого умения.

Обычно учебный модуль как автономная часть учебного материала состоит из следующих компонент:

- точно сформулированная учебная цель (целевая программа);

- банк информации: собственно учебный материал в виде обучающих программ;

- методическое руководство по достижению целей;

- практические занятия по формированию необходимых умений;

- контрольная работа, которая строго соответствует целям, поставленным в данном модуле.

Модуль может представлять содержание курса в трех уровнях: полном, сокращенном и углубленном. Для организации учебного курса из информационного пространства должна быть выделена система знаний, т.е. определены основные элементы, структура связей между ними и цель. После этого курс может быть разбит на модули, которые связаны между собой некоторой структурно-логической схемой, представляемой в виде ориентированного графа, имеющего иерархическую структуру. Предложенная структура аналогична генеалогическому дереву, с тем отличием, что расположена она ветвями вниз, а корнем вверх. Вершинами дерева являются модули, которые выстроены в поколения и связаны отношениями «предок-потомок».

Данная структура имеет следующие особенности:

- верхний уровень структуры представлен одним модулем, называемым корневым;

- каждый потомок может иметь только одного предка;

- каждый последующий уровень подчинен вышестоящему;

- на каждом уровне иерархии каждому модулю этого уровня может быть подчинено произвольное количество модулей следующего уровня;

- глубина иерархии не ограничена, но конечна.

В качестве инструмента структурирования используется понятие «слой». Расслоение учебного материала зависит от выбранного критерия расслоения. Педагогическая таксономия предполагает построение четкой системы целей, внутри которой выделены их категории и последовательные уровни. Например, в познавательную область входят цели от запоминания и воспроизведения изученного материала до решения проблем, в ходе которого необходимо переосмыслить имеющиеся знания, строить их новые сочетания с предварительно изученными идеями, методами, способами действия, включая создание нового.

Принято выделять следующие независимые критерии разделения учебного материала по слоям:

- содержание, уровень детализации информационной наполняющей учебного предмета. Для каждого учебного предмета определяются свой состав и структура содержания, которые обычно отражаются в учебных планах специальности, учебных программах курсов;

- дидактические формы представления учебного материала. При изучении конкретного учебного предмета выделяют несколько этапов познания, в соответствии с которыми преподаватель обычно конструирует процесс обучения. Каждый из этих этапов имеет свою текущую учебную цель, которая и отражается в определенной форме материала, например новая теоретическая информация, материал для закрепления теоретической информации, материал для проверки понимания теоретической информации, практическое использование изученной информации и т.д.

Помимо непосредственного деления учебного материала на слои принято выделять горизонтальное и вертикальное слоение курса.

Под горизонтальным слоением понимают разделение учебного материала на непересекающиеся подмножества в соответствии с первым предложенным выше критерием (состав и содержание предмета, которые отражены в учебном плане специальности, в учебной программе курса). Отметим следующие особенности такого слоения:

- в каждом горизонтальном слое присутствует один или несколько модулей;

- между горизонтальными слоями существуют отношения упорядочения;

- количество горизонтальных слоев не ограничено.

В соответствии с горизонтальным слоением учебного материала выделяют следующие компоненты модуля:

- титул модуля - краткий заголовок модуля;

- номер модуля - номер модуля среди родных братьев;

- ссылка на модуль-отца, т.е. указывается предок данного модуля в иерархической структуре;

- ссылки на модули-братья, т.е. перечисляются модули, имеющие на предыдущем уровне иерархии того же предка;

- ссылки на модули-потомки, т.е. перечисляются модули, являющиеся потомками для данного модуля и находящиеся на следующем уровне иерархии;

- текст в некотором формате без гиперссылок;

- ссылки на мультимедийные элементы модуля, количество которых ограничено и определено по типу.

Учебный материал внутри модуля структурируется путем вертикального деления с применением идеи слоения учебного материала по дидактическим формам его представления. Такое слоение учебного материала называется вертикальным слоением модуля. В итоге каждый модуль будет содержать следующие компоненты:

- теоретическая часть модуля, которая отражает содержание теоретического материала учебного предмета;

- тесты по теоретической части, которые содержат контрольные вопросы, позволяющие проконтролировать понимание и усвоение теоретического материала;

- практическая часть модуля, которая отражает применение теоретического материала модуля для решения практических задач;

- тесты по практической части, которые содержат список задач для самостоятельного решения, который позволяет проконтролировать понимание и усвоение практического материала;

- словарь терминов, который включает перечень тех терминов, которые определяются в данном модуле, и знания, которые необходимы для понимания и усвоения учебного материала всего курса;

- в библиографии отражается литература, в которой обучаемый может прочесть дополнительный учебный материал данного модуля.

Таким образом, каждый модуль становится многослойным в соответствии с вертикальным слоением. Каждый слой соответствует дидактической форме представления учебного материала. Накладывая иерархические связи горизонтального слоения курса на вертикальное слоение всех модулей, получают вертикальное слоение курса, в соответствии с которым курс разбивается на следующие компоненты:

1. электронный учебник (теоретическая часть курса);

2. тесты по теоретической части курса;

3. руководство по решению задач (практическая часть курса);

4. тесты по практической части курса (электронный задачник);

5. словарь терминов учебного курса;

6. библиография учебного курса.

Общая система знаний и качеств личности представляется как иерархия модулей. Система контроля и оценки учебных достижений -рейтинговая; накопление рейтинга происходит в процессе текущего, промежуточного и заключительного контроля. Одним из слагаемых дидактической системы модульного обучения является концепция сжатия учебной информации, которая опирается на ведущие теоретические положения специальной отрасли информационной технологии - инженерии знаний, направленной на исследование проблем приобретения, представления и практического использования знаний. В эпоху информационной насыщенности проблемы компоновки знаний и мобильного их использования приобретают колоссальную значимость. П.М. Эрдниев не без основания утверждает, что «целеустремленное использование принципа укрупнения приносит 20% чистой экономии учебного времени против общепринятых норм». Следует учитывать и тот факт, что при сжатии программного материала прочность усвоения достигается при подаче учебной информации одновременно на четырех кодах: рисуночном, числовом, символическом и словесном. Это положение является принципиальным при дидактическом конструировании технологии модульного обучения.

АВТОР: Ардеев А.Х.