Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. ОБЩЕНАУЧНЫЕ АСПЕКТЫ ДИДАКТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ОБУЧЕНИЯ
1.1. Становление и развитие информационных технологий обучения в профессиональном образовании 13
1.2. Дидактическая сущность категории «информационная технология обучения» 18
1.3. Дидактические принципы применения информационных технологий обучения 27
1.4. Проблема измерения основных характеристик информационных технологий обучения 40
1.5. Дидактические условия применения информационных технологий обучения в профессиональной подготовке 45
1.6. Управление профессионально-познавательной активностью
студентов при использовании информационных технологий обучения 49
В ы воды 71
ГЛАВА 2. ДИДАКТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ОБУЧЕНИЯ
2.1. Алгоритм дидактического проектирования информационных технологий обучения 74
2.2. Роль информационных технологий обучения в формировании мотивации и профессионально-познавательной активности студентов 97
2.3. Создание учебно-методической базы для применения информационных технологий обучения 109
2.4. Опытно-экспериментальная работа по использованию информационных технологий обучения
2.4.1. Уровни мотивации достижения успеха 122
2.4.2. Метод многомерных матриц 128
2.4.3. Функции ума и дидактическое обеспечение НТО 138
2.4.4. Показатели и критерии профессионально-познавательной
активности 143
Выводы 145
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 147
ЛИТЕРАТУРА 150
- Становление и развитие информационных технологий обучения в профессиональном образовании
- Алгоритм дидактического проектирования информационных технологий обучения
- Создание учебно-методической базы для применения информационных технологий обучения
Введение к работе
Актуальность проблемы. Социально-экономические и государственно-политические преобразования требуют качественного изменения структуры и содержания высшего образования России, обусловленного его гуманизацией и гуманитаризацией, интенсификацией образовательного процесса. Одним из ведущих направлений реформирования учебного процесса выступает информатизация образования, основанная на творческом внедрении современных информационных технологий обучения (НТО).
Внедрение ИТО в учебный процесс становится основой для системы непрерывного образования, в которой технологические средства и ИТО позволяют не только изменить методику изучения возрастающего объема знаний, но и ввести детальную оценку и самооценку процесса обучения и полученных умений и навыков, значительно повысить самообразовательную активность человека.
Состояние информатизации образования в вузах оставляет желать лучшего: в разработке находится единая координирующая стратегия, недостаточно изучены психолого-педагогические аспекты создания и внедрения в образовательный процесс современных ИТО, не в полной мере учитываются дидактические аспекты создания и использования ИТО в профессиональной подготовке специалистов.
В связи с этим востребованным выступает исследование психолого-педагогических проблем обучения и воспитания в условиях широкого применения ИТО, а также прогнозирования социальных последствий информатизации высшего образования. Важным направлением является разработка концептуальных основ информационно-технологического обеспечения учебного процесса в системе профессионального образования, начиная от создания инфраструктуры информатизации вуза и заканчивая использованием имеющихся педагогических программных продуктов.
Острая необходимость информатизации учебного процесса на основе широкого применения НТО актуализирует всестороннее изучение имеющегося опыта использования ИТО в вузах.
В последние десятилетия совершенствование технологии обучения привлекает особое внимание многих исследователей проблем высшей школы. Задачи информатизации общества и образования, необходимость применения новых информационных технологий делают работы в области исследования новых информационных технологий в обучении и управлении образованием актуальными и перспективными. Наиболее интенсивно исследования в этой области стали проводиться в 1990-е гг.
Вопросы разработки психолого-педагогических, дидактических и методических подходов использования ИТО раскрыты в исследованиях И.Н. Антипова, В.А. Извозчикова, В.В. Лаптева, Я.А.Вафаменко А.П. Ершова, Ю.С. Брановского, Э.И. Кузнецова, B.C. Леднева, Б.Е. Стариченко, В.Ф. Шо-лоховича и других ученых.
Вопросы обоснования и использования компьютеров в учебном процессе рассматривались в работах Б.С. Гершунского, Б.И. Машбица, В.Г. Разумовского, И.В. Роберт, А. Борка, Р. Вильямса, М. Кларка и др. Применение средств информатизации образования в профессиональном образовании исследовано в работах С.Г. Горинским, В.М. Монаховым, В.В. Шапкиным и др.
Проблема становления и развития ИТО интефирует в себе знания таких разнородных наук, как психология, педагогика, математика, кибернетика, информатика, причем психолого-педагогический блок является определяющим в этой интефации.
Существенную роль для определения понятия и содержания ИТО представляют работы таких исследователей, как Г.Р. Громов, В.И. Гриценко, И.Г. Захарова, В.И. Пальшин, В.В. Шапкин, В.Ф. Шолохович. В науке в последнее десятилетие непрерывно предпринимаются попытки подробного определения «информационной технологии» как системы или системного метода. Так,
ЮНЕСКО трактует информационные технологии как системный метод создания, применения и определения всего процесса преподавания и усвоения знаний с учетом технических и человеческих ресурсов, а также их взаимодействие, ставящее своей задачей оптимизацию форм образования. Основным и ведущим признаком технологий является признак оптимизации, который и показывает на качественный скачок и увеличение коэффициента полезного действия объекта (В. П. Беспалько, Г. К. Селевко).
Рассмотрению вопросов психолого-педагогического обоснования возможности использования ИТО в высшей школе посвящены исследования по программированному обучению (В.П. Беспалько, Н.Ф. Талызина, Г.Н. Александров, В.А. Садыкова и др.), по кибернизации и компьютеризации обучения (СИ. Архангельский, Э.Г. Малиночка, И.И. Мархель, Е.И. Машбиц, СП. Грушевский и др.), по информатизации высшего профессионального образования (Б.С Гершунский, А.Л. Денисова, Е.Ю. Семенова и др.), по построению информационно-образовательной среды с элементами искусственного интеллекта (Л.А. Горовенко, И.Г. Захарова), в исследовании проблем дидактики (М.А. Данилов, Б.П. Есипов, И.Я. Лернер, М.Н. Скаткин, В.И. Загвязинский), в области информационного аспекта управления процессом подготовки специалистов в вузе (Г.П. Чепуренко, Н.Л. Ивинская), изучению компьютерной поддержки действий учащихся в процессе обучения, в том числе и на этапе изучения нового материала, посвящены диссертации СП. Седых, И.А. Царевой и др.; разработкой учебно-информационных комплексов занимались СП. Грушевский, А.И. Архипова и др.
Общедидактические принципы, а также отдельные идеи поэтапного формирования умственных действий, программированного, модульного и проблемно-деятельностного обучения представлены в работах В.П. Беспалько, СИ. Архангельского, Б.Ц. Ладова, Ю.К. Бабанского, В.В. Гусева, П.И. Образцова, В.А. Петрова.
Теоретические основы компьютеризации образования раскрыты в работах В.К. Белошаики, СА. Бешенкова, А.Г. Гейна, А.С Лесневского и др.
Однако вопросы о роли информационных технологий в формировании мотивации обучения, измерения основных характеристик информационных технологий обучения, алгоритм дидактического проектирования НТО пока недостаточно исследованы. Не разработаны дидактические условия применения НТО в профессиональной подготовке, требует уточнения понятие «профессионально-познавательная активность студентов». Все это обусловило выбор нами темы исследования «Дидактическое обеспечение информационных технологий обучения в профессиональном образовании».
Объект исследования - процесс профессионального образования в условиях применения информационных технологий обучения.
Предмет исследования - дидактическое обеспечение НТО в процессе профессионального образования.
Цель исследования - разработка и научное обоснование дидактического обеспечения ИТО в профессиональной подготовке специалистов.
Гипотеза исследования - дидактическое обеспечение ИТО, по всей вероятности, способствует профессионально-познавательной активности студентов, профессиональному развитию, если:
- реализуются дидактические условия применения информационных технологий обучения в профессиональной подготовке;
- создана учебно-методическая база для применения информационных технологий обучения;
- организуется профессионально-познавательная деятельность при использовании информационных технологий обучения;
- учитывается уровень мотивации достижения успеха, включаются задания с возможностью проявления самостоятельности, творчества, профессионализма с компьютерным и информационным обеспечением.
Задачи исследования:
1. Разработать и обосновать дидактическое обеспечение ИТО в профессиональном образовании.
2. Уточнить сущность понятия «профессионально-познавательная активность», ее роль при использовании НТО, показатели и критерии.
3. Исследовать и обосновать дидактические условия применения НТО в учебном процессе.
4. Разработать методику дидактического проектирования НТО.
Методологические и теоретические основы исследования. Исследование опирается на общегуманистические принципы философских, психологических и педагогических теорий (А.И. Ракитов, Л.С. Выготский, А.Н. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн, А.И. Кочетов, В.П. Бедерханова и др.), методологии психолого-педагогических исследований (Ю.К. Бабанский, А.Г. Гостев, В.И. Загвязинский, Т.А. Ильина, Н.В. Кузьмина), положения об информационной направленности в обучении (С.А. Арнатуров, А.И. Архипова, Л.С. Блюдина, А.Г. Дьячко, К.К. Колин и др.), о информационном моделировании образовательного процесса (В.И. Кострова, В. Маткин и др.), теории информатизации общества и образования (Е.П. Велихов, Б.С. Гершунский, А.П. Ершов, И.Г. Захарова, В.В. Рубцов, И.В. Роберт, Э.Г. Малиночка, СП. Грушевский, Н.Ф. Маслова, П.И. Образцов, Т. Сергеева и др.).
Методы исследования. Исследование проводилось на основе анализа научной литературы, сочетания теоретических и опытно-экспериментальных методов: естественного и формирующего педагогического эксперимента, наблюдения, анкетирования, тестирования, бесед, интервьюирования; математической обработки данных; анализа и обобщения практики, сравнения, моделирования; анализа продуктов учебной деятельности студентов, графического отображения результатов исследования; децильной шкалы мотивации успеха, метода многомерных матриц, авторских опросных процедур со шкалой Лайкерта.
База и организация исследования. Исследование проводилось на базе Краснодарского техникума экономики и недвижимости (студенты I и II курсов); Краснодарского монтажного техникума (студенты I курса), Краснодар ского государственного университета культуры и искусств (студенты I, IF, III, IV курсов ЛИС), Кубанского государственного университета (студенты IV курса ХТГ).
Исследование выполнялось по этапам:
- первый этап (200 -2002 гг.) - поисковый, в ходе которого проводилось изучение специальной научной литературы и наблюдение новых информационных технологий обучения. В процессе теоретического осмысления проблемы определялись исходные параметры исследования, понятийный аппарат, методология и методика исследования;
-второй этап (2002 2004 гг.) - проводился диагностический и формирующий эксперимент, определялась сущность дидактического обеспечения информационных технологий обучения в профессиональном образовании. Разрабатывалась методика управления профессионально-познавательной активностью студентов при использовании ИТО;
-третий этап (2004-2005гг.) - обрабатывались экспериментальные данные, обобщались результаты исследования, определялись выводы, осуществлялось внедрение полученных результатов.
Научная новизна результатов исследования:
-обоснована система дидактического обеспечения в профессиональном образовании;
- уточнено содержание принципа «профессионально-познавательная активность студентов» с учетом использования ИТО;
- выявлены новые существенные признаки известного понятия «цель занятия»;
- с новых позиций рассмотрена идея В. Зеньковского о функциях ума, обосновано влияние функций ума на результативность выполнения учебного задания;
- разработаны новые типы заданий (управленческие, самостоятельно-творческие, исследовательские) на основе профессионально-познавательной активности в профессиональном образовании;
- обоснованы показатели и критерии профессионально-познавательной активности;
- определены рекомендации по применению на практике идей дидактического обеспечения ИТО в профессиональном образовании.
Теоретическая значимость исследования:
- описаны элементы дидактического обеспечения ИТО: гипотеза, научные факты, этапы, стадии, условия, показатели, критерии, выводы;
- выявлены структурные блоки понятия «дидактическое обеспечение ИТО в процессе профессионального образования»;
- выделены компоненты дидактического обеспечения ИТО: технический, программно-технологический, организационно-методический;
- определены условия применения ИТО в учебном процессе: подготовка преподавательского состава и студентов к применению ИТО путем создания учебно-методической литературы и материальной базы учебно-лабораторного комплекса; своевременная диагностика и контроль профессионального становления обучаемых; формирование у обучаемых и преподавателей положительной мотивации.
Практическая значимость результатов исследования заключается в создании модели проектирования информационных технологий обучения; разработке интегрированного содержания курсов «Теория систем и системный анализ», «Интеллектуальные информационные системы»; научно обоснованы методические рекомендации по дидактическому обеспечению использования ИТО; разработан компьютеризованный учебник по дисциплине «Информатика», состоящий из двух частей с системой самостоятельных и творческих заданий; подготовлены методические рекомендации по использованию ИТО в профессиональном образовании; предложена система текстового контроля профессиональной подготовки специалистов по прикладной информатике.
Сфера применения результатов исследования - дидактическое и методическое обеспечение образовательного процесса. Результаты исследования могут быть включены в программу подготовки педагогов и повышения их квалификации.
На защиту выносятся следующие основные положения:
1. Система дидактического обеспечения, построенная на таких исходных посылках: усвоение знаний в профессиональном образовании рассматривается не как цель обучения, а как средство для профессионального развития. Цель профессионального образования - создание условии для профессионального саморазвития. Дидактическое обеспечение является одним из условий, базой для профессионального развития. В дидактическое обеспечение ИТО включаются блоки:
- целевая и мотивационная направленность обучения; -логическое структурирование, комплексирование учебного материала;
- содержательная и процессуальная обеспеченность приемами, способами, методами и формами обучения;
- взаимодействие преподавателей, студентов и компьютеров в профессиональном образовании.
2. В качестве ведущего принципа дидактического обеспечения ИТО выступает профессионально-познавательная активность личности, когда студент, опираясь на приобретенные знания и умения, активно осмысливает и реализует их в профессиональных ситуациях, в свою очередь профессиональные предпочтения, включаясь в учебный процесс, активизируют деятельность и познавательную активность личности.
3. ИТО должны удовлетворять основным положениям педагогической технологии (предварительное проектирование, воспроизводимость, целеоб-разование, целостность), решать профессионально-педагогические задачи, которые ранее в дидактике не были теоретически или практически решены, при этом средством подготовки и передачи информации обучаемому выступает компьютерная и информационная техника.
Достоверность результатов исследования. Система исследования обоснована методологически и фактологически, аргументирована с позиций результатов экспернмергга, анализа теоретического и фактического материала в области информационных технологий, педагогики, психологии, кибернетики; применением самоанализа и самопроверки результатов исследования, успешностью реализации разработанных алгоритмов, моделей, рекомендаций, сравнения предыдущих результатов студентов с достигнутыми на новом этапе.
Личное участие соискателя в получении научных результатов заключается в разработке общего замысла и основных теоретических положений исследования, методик выявления профессионально-познавательной активности студентов, организации опытно-экспериментальной работы по созданию модели дидактического обеспечения на основе применения ИТО в профессиональном образовании, в логике определений, формулировок, выводов.
Апробация и внедрение результатов исследования. Результаты исследований обсуждались на научно-методических семинарах кафедр информатики Краснодарского государственного университета культуры и искусств (2001-2003гг.), социальной работы, психологии и педагогики высшего образования Кубанского государственного университета (2004- 2005 гг.). Основные результаты проведенного исследования опубликованы в сборниках, журналах и материалах: межвузовских научно-практических конференциях: «Кайгородовские чтения», «Россия ХХТ века глазами молодых ученых» (Краснодар, 2001-2002гг.); международных научно- практических конференциях: «Парадигмы XXI века: информационное общество, информационное мировоззрение, информационная культура», «Развитие социально-коммуникационной сферы северокавказского региона» (Краснодар, 2002); Второй Всероссийской научно-практической конференции «Психолого-педагогические исследования в системе образования» (Челябинск, 2005); Четвертой Всероссийской научно-практической конференции «Модерниза Щ ция системы профессионального образования на основе регулируемого эволюционирования» (Челябинск, 2005).
Разработанные в исследовании методические рекомендации и материалы используются в учебном процессе преподавателями учреждений высшего и среднего специального профессионального образования.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы, включающего 164 источника, 11 таблиц, 12 рисунков.
Становление и развитие информационных технологий обучения в профессиональном образовании
Совершенствование технологий обучения занимает одно из первых мест среди многочисленных направлений развития образования, привлекающих в последние два-три десятилетия особое внимание исследователей проблем средней и высшей школ.
Анализ работ ведущих специалистов В.П. Беспалько, Ю.С. Брановско-го, Н.Ф. Талызина, Б.П. Есипова, М.А. Данилова, М.Н. Скаткина, В.М. Монахова, В.И. Загвязинского, И.Г. Захаровой, И.В. Роберт, Э.Г. Малиночки, Н.В. Кузьминой, B.C. Аванесовой, П.И. Образцова, А.Б. Трофимова, В.Ф. Шолоховича и др. в области дидактики показывает, что в основе образовательной политики развитых стран мира лежат информационные технологии обучения.
Еще в 1970 г. на конференции ЮНЕСКО, где обсуждались проблемы развития высшей школы, они впервые были признаны в качестве научной дисциплины, являющейся, как справедливо утверждают многие исследователи, составным элементом дидактики. В докладе «Учиться, чтобы быть», опубликованном этой организацией в 1972 г., технологии обучения определяются как движущая сила модернизации образовательного процесса [92]. Так, ЮНЕСКО трактует информационные технологии как системный метод создания, применения и определения всего процесса преподавания и усвоения знаний с учетом технических и человеческих ресурсов, а также их взаимодействие, ставящее своей задачей оптимизацию форм образования. Основным и ведущим признаком технологий является признак оптимизации, который и показывает на качественный скачок и увеличение коэффициента полезного действия объекта (В.П. Беспалько, Г.К. Селевко). В последние годы этой проблеме большое внимание уделяется и в России. Такое внимание к этому направлению реформы высшего и среднего образования объясняется тем, что все попытки ученых найти научно-педагогическую формулу, основанную на принципах классической традиционной дидактики и способную преодолеть все трудности, с которыми встречаются преподаватели, не увенчались пока успехом. Сегодня необходимо привести существующие теории обучения в соответствие с требованиями современной педагогической практики, придать им более операциональный и инструментальный характер с точки зрения современных целей и задач подготовки специалистов [150].
Информатика определяется как «огромнейшая область научных знаний, связанных с получением, хранением, преобразованием, передачей и использованием информации», что не противоречит определению этого понятия рядом авторов (В.М. Глушков, А.П. Ершова, В.П. Ильин, B.C. Михалевич, А.В. Ржанов и др.). Анализируя сущность наиболее распространенных трактовок понятия "информатики" как науки различными авторами, можно выделить два основных подхода к определению этого понятия:
- информатика - фундаментальная наука;
- информатика - прикладное научно-техническое направление.
Из этого следует, что информатику можно понимать как науку, состоящую из фундаментального и прикладного направлений, изучающую все аспекты получения, хранения, преобразования, передачи и использования информации.
Новые информационные технологии обучения (НИТО) рассматриваются как прикладное направление информатики, отличительным признаком которых является специфическая среда, в которой они осуществляются, и связанные с нею компоненты: технический (вид используемой техники); программно-технологический (программные средства поддержки реализуемой технологии обучения); организационно-методический (инструкции учащимся и преподавателям, организация учебного процесса); предметная область знаний.
В технических науках под технологией понимается способ реализации людьми конкретного сложного процесса путем разделения его на систему последовательных взаимосвязанных процедур и операций, которые выполняются более или менее однозначно и имеют целью достижение высокой эффективности [5].
Под процедурой понимается набор действий (операций), посредством которых осуществляется тот или иной главный процесс (или его отдельный этап), выражающий суть конкретной технологии, а операция - это непосредственное практическое решение задачи в рамках данной процедуры, т.е. однородная логически неделимая часть конкретного процесса.
Технология (технологический процесс) характеризуется следующими тремя признаками:
1. Разделение процесса на взаимосвязанные этапы.
2. Координированное и поэтапное выполнение действий, направленных на достижение искомого результата (цели).
3. Однозначность выполнения включенных в технологию процедур и операций, что является непременным и решающим условием достижения результатов, адекватных поставленной цели [157].
Любая научно обоснованная технология является необходимым звеном между наукой и соответствующим производством. Между тем, в сотнях работ по проблемам образования, а также в официальных документах речь идет о непосредственном внедрении результатов исследований (в том числе и лабораторных) в практику обучения, хотя сделать это в принципе невозможно. Между теорией и практикой должен быть ряд промежуточных звеньев и одно из них - технология обучения [102]. Она представляет собой как бы проекцию теории обучения на деятельность преподавателей и студентов. Большинство исследователей сходятся в том, что технология обучения связана с оптимальным построением и реализацией учебного процесса с учетом целей обучения. Так, например, В.П. Беспалько [23] определяет ее как «содержательную технику реализации учебно-воспитательного процесса», а точка зрения Н.Ф. Талызиной [143] заключается в том, что в настоящее время современная технология обучения состоит в определении наиболее рациональных способов достижения поставленных целей. Дж. Брунер предлагает рассматривать ИТО в качестве своеобразного инструмента дидактической работы. Технологический подход к обучению ставит целью сконструировать учебный процесс, отправляясь от заданных исходных установок (социальный заказ, образовательные ориентиры, цели и содержание обучения).
В технологическом подходе обучения студентов нами выделяются следующие этапы:
- постановка целей и их максимальное уточнение, формулировка учебных целей с ориентацией на достижение результатов;
- подготовка учебных материалов и организация всего хода обучения в соответствии с учебными целями;
-оценка текущих результатов, коррекция обучения, направленная на достижение поставленных целей;
- заключительная оценка результатов.
В работах по технологическому конструированию учебного процесса этот подход обычно схематизируется следующим образом (см. рис. 1) [63]: Из схемы видно, что основой последовательной ориентации обучения на цели является оперативная обратная связь, которая пронизывает весь учебный процесс.
Ключом к пониманию технологического построения учебного процесса является последовательная ориентация его на гарантированное достижение четко определенных дидактических целей.
В нашей стране термины «педагогическая технология» и «технология обучения» появились в 1963 году, однако вплоть до недавнего времени эти понятия не получали широкого распространения. Вместе с тем, учебный процесс, как в масштабе отдельного знания, так и полного цикла обучения опирается на технологию как на процесс овладения соответствующим объемом знаний, навыков и умений с целью использования их в практической деятельности.
В ряде исследований по данной проблематике названные термины часто отождествляются. Следует справедливо согласиться с В.П. Беспалько [23] в том, что «педагогическая технология - это описание (проект) всего процесса формирования личности обучаемого», а не только его дидактическая составляющая. Однако, в представленном ниже анализе, с целью обобщения существующих взглядов на проблему технологизации обучения, обе эти соответствующие будут рассматриваться как условно равнозначные. При этом следует учитывать, что в тех случаях, когда речь будет идти о педагогической технологии, в первую очередь следует иметь в виду такую ее составляющую как технология обучения.
Из российских педагогов наибольший вклад в разработку проблем технологий обучения внесли В.П. Беспалько, А.Я. Савельев, Н.Ф. Талызина, О.П. Околелов, Ю.Г. Татур, Н.Ф. Маслова и другие. Одни авторы рассматривают педагогическую технологию как средство гарантированного достижения целей обучения, подчеркивая при этом, что она всегда существует в любом учебно-воспитательном процессе и в этом отношении развивает класси ческую дидактику [23]. Другие исследователи рассматривают технологии обучения как «способ реализации содержания обучения, предусмотренного учебными программами, представляющий собой систему форм, методов и средств обучения, обеспечивающих наиболее эффективное достижение поставленных целей» [70]. Третьи под технологией обучения понимают целостную совокупность разнокачественных процедур (дидактических, психологических, общепедагогических и др.), поддерживаемых соответствующими целями и содержанием обучения, которые призваны осуществить требуемые изменения (вплоть до возникновения новых) форм поведения и деятельности обучаемых [119].
Обобщая сказанное можно утверждать, что педагогическая технология представляет собой системную целостность методов и средств, направленных на гарантированное достижение дидактических целей, развитие личности обучаемого, и через это - на формирование его интеллектуального, поведенческого и профессионального статусов.
Алгоритм дидактического проектирования информационных технологий обучения
Для подготовки и переподготовки высоко квалифицированных специалистов в вузах необходимо применять новые системы управления и новые технологии обучения. Этой проблеме сегодня уделено достаточно большое количество работ. Так ГЛ. Чепуренко [154] и И.Г. Захарова [52] отмечают, что для управления процессом подготовки специалистов в вузе необходимо создать условия внедрения информационной среды на базе компьютерных систем. СВ. Арженовский [9] указывает на другую модель управления, в основу которой, как он считает, должны быть положены математические методы и модели. К.Г. Кречетников [81] и О.В. Гончарова [36] указывают на необходимость применения в образовании креативных и когнитивных технологий. В работе Л.А. Горовенко [37] значительное место уделено проблеме построения информационно-образовательной среды с элементами искусственного интеллекта. Практическая ценность этих исследований состоит в разработке стратегии оптимального компьютерного автоматизированного обучения, для чего должно быть создано соответствующее программное обеспечение обучающей системы.
Однако любая задача целеустремленного управления, планирования, иными словами, любая задача управления образовательным процессом в вузе сводится к выбору лучшего (в некотором заранее определенном смысле) варианта из какого-либо имеющегося множества альтернатив управления и соответствующих технологий обучения студентов. Общая теория исследования оптимальных систем управления предполагает изучение процессов информационного взаимодействия элементов, входящих в систему управления образовательным процессом [156]. Это обусловлено тем, что процессы сбора и передачи управляющей информации требуют учета информационных осо бенностей функционирования каждого элемента системы управления. В настоящее время вопрос о научном обосновании системы комплексного управления образовательным процессом в вузе, ее оптимальности изучался не достаточно. Чаще всего эта проблема свертывалась к процедуре информационного исследования каждого объекта (процесса) управления. Чтобы подойти рационально к решению проблемы синтеза оптимальной структуры управления образовательным процессом в вузе, необходимо рассмотреть и вопрос закономерностей информационного взаимодействия всех элементов, входящих в структуру управления. Поэтому будем рассматривать систему управления образовательным процессом как систему, в основе которой лежит использование информационных технологий обучения. Характерной особенностью такой системы является наличие в ней выделяемых частей, причем для каждой части можно определить цель функционирования, подчиненную общей цели всей системы управления, участие в системе людей, машин и природной среды, существование внутренних материальных, энергетических и информационных связей между частями системы [156].
Управление образовательным процессом вуза состоит в непрерывном обновлении систематизирующей информации научного, образовательного и административного характера. При этом главными процессами в системе являются процессы обмена информацией. Поэтому использование компьютерных технологий обучения в управлении образовательным процессом в вузе носит информационный характер. Данный подход состоит из совокупности подмоделей информационных узлов, каждый из которых принимает, обрабатывает и передает информацию. Мощность информационного узла характеризуется приведенным числом «п» информационных элементов (люди, автоматы, устройства, машины), их пропускными способностями. Впервые такой подход был рассмотрен в работах профессора В.И. Чернецкого [156]. Сложность системы управления зависит от объема и интенсивности входного потока информации в системе управления. Объем и интенсивность этой информации в первую очередь зависят от объема и интенсивности работ по управлению образовательным процессом. Основным общим критерием для всей системы управления образовательным процессом в целом является обеспечение требуемого уровня качества образования при минимальных экономических затратах на управление. Это требование приводит к тому, что каждый путь управления должен иметь минимальное количество элементов, обеспечивающих надежное функционирование системы управления.
Для того чтобы провести оптимизацию организационной структуры управления образовательным процессом в вузе необходимо учитывать следующие положения [10; С.54-57]: наличие органической связи между органами управления и учебными подразделениями; при разработке конкретной структуры необходимо использовать принцип обратной связи, формируя новый канал, как подсистему органов, ведущих конкретные учебные, научные исследования и работы по активизации образовательного процесса. По мнению К.К. Колина, определение рациональной структуры системы управления - одна из основных проблем в сложных процессах. При комплексных разработках и проектировании, производстве и эксплуатации таких систем принимают участие большие коллективы руководителей, ученых, инженеров, техников и рабочих. Решающую роль в этих работах играют информационные процессы, связанные с передачей, сбором и обработкой большого объема информации. Более того, если предположить известным алгоритм оптимального управления образовательным процессом, то основной задачей управления можно считать сбор информации о функционировании системы, ее обработку и доведение управляющей информации до исполнителей [68; С.27-30].
Рассматривая образовательный процесс в вузе с применением информационных технологий, нельзя не обратить внимание на то, что важным условием успешной интеграции возможных технологий в образовании является профессиональная подготовка преподавателей и специалистов, занятых в образовательном процессе и не менее важным является вопрос формирования образовательной когнитивной компьютерной среды в вузе. Несомненно, важным шагом по внедрению информационных технологий в образование, независимо от форм обучения студентов, является потребность в разработке комплексных программ развития системы образования. Комплексная программа предполагает решение ряда важнейших проблем в развитии образования [135; С.47]: развитие нормативной базы; создание нового организационно-методического и научно-методического обеспечения в области образовательных систем и технологий; создание материальной базы для формирования образовательной среды в вузе; создание системы подготовки и переподготовки персонала образования (преподавателей вуза). Внедрение информационных технологий в образование технически обеспечит новые методы обучения, переподготовку преподавателей, контроль обучаемых и повышение эффективности обучения.
Анализируя проблемы использования информационных технологий в образовании следует, в первую очередь, отметить, что процесс их внедрения в систему образования потребует разработки развитой системы телекоммуникаций, глобальных и локальных образовательных сетей.
Информационная технология обучения (ИТО) - это определенная логика организации учебно-познавательного процесса, основанного на использовании компьютерных и других информационных средств. Она предполагает достижения заданных целей подготовки специалистов - профессионалов, активное включение обучаемых в сознательное освоение содержания образования, обеспечивает мотивационное, творческое овладение основными способами будущей профессиональной деятельности, способствует формированию личностного становления будущих специалистов. В соответствии с этим ее проектирование должно подчиняется законам создания комплекса учебно-методического обеспечения дидактического процесса, при построении которого в наибольшей степени должны быть учтены различия в начальной подготовке обучаемых, варьироваться наглядность, полнота и конкретность подачи материала, обеспечиваться системность и вариативность представления информации, предусматриваться возможность проработки материала в свой ственном каждому обучаемому темпе, упражнения в решении задач до получения запланированного результата, что обеспечит адекватность ИТО процессу овладения знаниями [111].
Проектирование ИТО должно быть организовано в соответствии со следующими принципами [129; С.204]:
- принцип целостности, согласно которому оно должно в интегрированном виде представлять систему целей, методов, средств, форм, условий обучения, обеспечивая тем самым реальное функционирование и развитие конкретной дидактической системы;
- принцип воспроизводимости, согласно которому воспроизведение ИТО с учетом характеристик данной педагогической среды гарантирует достижение заданных целей обучения;
- принцип нелинейности педагогических структур, который устанавливает приоритет факторов, оказывающих непосредственное воздействие на механизмы самоорганизации и саморегулирования соответствующих педагогических систем;
- принцип адаптации процесса обучения к личности обучаемого, заключающийся в том, что учебный процесс должен обладать свойством разделения на подпроцессы, каждый из которых имеет специфические, только ему присущие особенности, отвечающие познавательным потребностям конкретного обучаемого;
- принцип потенциальной избыточности информации, требующий разработки такой технологии процесса передачи обучаемым информации, которая создает для них оптимальные условия для обобщенного усвоения представляемых знаний.
Названные принципы определяют специфические черты проектирования использования ИТО в условиях подготовки профессионалов, среди которых можно выделить следующие [75; С.24]:
- разработка целей и задач обучения ориентируется на заранее выделенную эталонную модель конкретного специалиста; - логико-содержательный анализ информации изучаемых дисциплин и служебной деятельности проводится с позиции вычленения в ней ведущих идей и способов действия в контексте решения профессиональных задач специалиста;
- ориентация всех учебных процедур на гарантированное достижение учебных целей, полное решение дидактических задач;
- проектирование заданий-процедур, заданий-операций, задач ориентаций, алгоритмов познания осуществляется в таких действиях обучаемых, которые можно измерить и оценить по заданным критериям (интеллектуальной, операциональной, ценностно-смысловой, нормативной готовности специалиста);
- оперативная обратная связь, оценка и самооценка текущих и итого вых результатов обучения и развития личности будущего специалиста осуществляется как с позиций предметного содержания профессионального обучения (знания, умения, навыки), так и с позиций изменения личностного опыта, ценностных ориентацией и качеств обучаемого, заданных эталонной моделью специалиста.
Стержнем проектирования и использования ИТО является постановка и реализация в учебном процессе дидактической задачи, сформулированной в контексте будущей профессиональной деятельности. Ее определение включает следующие последовательные этапы:
- задание цели изучения конкретной учебной дисциплины;
- отбор и структурирование содержания обучения, адекватного заданной цели;
- задание уровней усвоения учебных тем изучаемой дисциплины;
- выбор используемых компьютерных и информационных средств обучения;
- разработка тестов и заданий для контроля за усвоением содержания учебной дисциплины;
- разработка структуры планирования и проведения учебных занятий; - определение совокупности способов и приемов организации познавательной деятельности обучаемых, построение схемы ее управления.
В обобщенном виде алгоритм дидактического проектирования ИТО выглядит так (см. рис. 7).
Прежде чем перейти к рассмотрению логики дидактического проектирования и использовании ИТО, следует указать, что это сложный многоуровневый процесс, состоящий из ряда взаимообусловленных этапов, каждый из которых является объектом разработки и реализации специалистов разного профиля (педагог-методист, психолог, программист и т.д.), опирающихся при этом на фундаментальные знания в области педагогики, психологии, художественного дизайна, теории систем, теории управления и др. В каждой области знаний выработаны свои понятия, свой язык, открыты определенные законы, составляющие ее базис. Это означает, что в идеале коллектив, разрабатывающий конкретную ИТО, должен быть многопрофильным, т.е. «многоязычным». Поэтому к технологу (в данном случае преподавателю-предметнику), выступающему центральной фигурой при предпроектной разработке, проектировании и эксплуатации ИТО, предъявляются повышенные требования в свете уровня и разноплановости владения информацией, относящейся к разным этапам ее проектирования.
Задание цели обучения
Отбор и структурирование содержания учебной дисциплины
Учет уровней обучеішости
Выбор используемых компьютерных и информационных средств обучения
Разработка структуры планирования и проведения учебных занятий
Разработка тестов и заданий для контроля за усвоением содержания учебнойдисциплины
I Определение совокупности способов и приемов организации профессионалыю-позпавателыюй деятельности обучаемых
Аігоритм проектирования ИТО Первым и наиболее важным этапом проектирования ИТО, от которого зависит результативность всего дальнейшего технологического процесса, является этап задания цели обучения. Под результативностью в этом случае следует понимать степень достижения студентом социально значимых дидактических целей, трансформированных в систему критериев, соответствующую специфике конкретного вида учебных занятий.
Создание учебно-методической базы для применения информационных технологий обучения
Мы считаем, что создание необходимой инфраструктуры и учебно-методической базы является одним из основных условий успешного функционирования любой педагогической системы, независимо от того, какие дидактические задачи, решаются в учебных заведениях и какая технология обучения при этом используется. Однако при ИТО, которые совершенно немыслимы без наличия соответствующего парка ЭВТ, программного и методического обеспечения, оно приобретает новое решающее значение. Более того, на современном этапе информатизации образования назрела необходимость не только в развитии инфраструктуры и информационной среды учебных заведений, но и в выработке технической политики по оснащению учебных заведений необходимыми техническими и программными средствами с целью дальнейшего развития компьютерного обучения и эффективного использования ИТО [146; С. 2-6].
Анализ показывает, что учебные заведения, в принципе, уже готовы к этому. Отсутствие же необходимой материальной базы в большинстве из них в настоящее время объясняется только организационно-экономическими причинами [5]. Развитие современной вычислительной техники идет такими быстрыми темпами, что успевать за ним становится все сложнее и сложнее. Одно только перечисление современных средств, которые в плане ближайшей перспективы должны будут составить ядро современной высшей школы, заставляет взглянуть на эту проблему достаточно серьезно. Вот только основные из них: электронная почта и технологии дистанционного обучения, базы и банки данных и знаний, электронные библиотечные каталоги, локальные и распределенные гетерогенные сети, мультимедиа и транспьютерные технологии, виртуальные устройства и системы, интеллектуальные системы и технологии, нейроинформатика и нейрокомпьютеры, аудиовизуальные компьютерные средства сопровождения учебного процесса и т.д. и т.п. Причем большая часть перечисленных средств уже сегодня с успехом используется в учебном процессе отдельных учебных заведениях.
В чем же видится решение обозначенной проблемы? Во-первых, в развитии локальных компьютерных сетей учебного заведения и включении их в общую государственную информационную среду. Развитие компьютерных сетей может коренным образом изменить систему образования, облегчить обмен научными знаниями, поиск информации, усовершенствовать распространение печатных материалов. Возможности современных компьютеров после объединения их в компьютерную сеть (КС) существенно возрастают [144].
Во-вторых, в разработке автоматизированной системы управления (АСУ) качеством подготовки специалиста в учебном заведении, где особое место отводится созданию подсистем, обеспечивающих технологизацию процесса обучения в учебном заведении.
Структурно АСУ учебного заведения предлагается строить на основе обеспечения иерархической модульно-системной логики, для чего в ней необходимо выделить несколько системных блоков, в качестве которых могут выступать частные подсистемы АСУ (см. рис. 9.).
Схема автоматизированной системы управления учебным заведе Кроме них в состав АСУ учебного заведения должны входить распределенные автоматизированные системы обработки информации (РАСОЙ), информационно-вычислительные среды общего назначения (ИВСон), автоматизированные службы сетевого управления. АСУ-1 представляет собой автоматизированную систему обработки информации, специализированную на решении задач руководства и организационного управления. АСУ-2 и АСУ-3 - совокупность систем, специализированных на решении функциональных задач обучения студентов и слушателей ФПК, а также на выполнении НИР. АСУ-4 предназначена для автоматизации процессов административного управления и технического обслуживания средств АСУ-1, 2, 3. Под РАСОИ-рук, РАСОИорз, РАСОИучз, РАСОИниз, РАСОИадм на схеме представлены распределенные автоматизированные системы обработки информации для распределительных комплексов процессов руководства, выполнения органи зационных, учебных, научно-исследовательских и административно-управленческих задач.
Таким образом, структура учебного заведения предопределяет собой построение КС в виде локальных центров обработки информации, объединяющих отдельные или объединенные структурные подразделения. Под ИВ-Цон и ИТКЦон на схеме нами обозначены информационно-вычислительные и информационно-телекоммуникационные центры общего назначения, обеспечивающие совместное функционирование системы в целом [117; С.45-46].
Организация КС учебного заведения должна позволять наращивать ее возможности при дальнейшей эксплуатации. Распределение комплекса процессов по серверам локальных центров обработки информации определяются на этапе разработки прикладного программного обеспечения АСУ учебного заведения. Таким образом, АСУ учебного заведения необходимо рассматривать как обще функциональный комплекс, имеющий иерархическую структуру, элементами которой являются подразделения различных рангов: факультеты, кафедры, лаборатории, отделы и службы.
В-третьих, в создании комплексов компьютерного обучения (ДККО) на кафедрах и включении их в подсистему АСУ, обеспечивающую учебный процесс и способствующих эффективному применению НТО. Анализ, провиденный ПИ. Образцовым, показывает [115; С.52-57], что совершенствование компьютерного обучения в современной высшей школе целесообразно вести не по пути создания «одиночных» КОП, эффективность использования которых, по мнению многих исследователей, оказывается незначительной, а по пути создания ДККО и средств их синхронного взаимодействия, что влечет за собой разработку типовых программно-информационных компонентов и элементов ИТО, охватывающих большие разделы учебного курса. Каждый такой комплекс создается для усвоения системы понятий, представленной на языке определенных действий и операций, которые должен выполнить обучаемый в ходе учебного процесса.
Однако мы считаем, что ДККО следует рассматривать как элемент информационно-предметной среды кафедры, позволяющий создать условия для педагогически активного информационного взаимодействия между преподавателями и студентами в процессе реализации ИТО.
