Реализация технологии клиент-сервер
Говоря о локальных компонентах, мы подразумевали, что они могут находиться как на локальном компьютере, так и на сервере локальной сети. При этом сервер используется для предоставления необходимых файлов локальным компьютерам средствами сетевой операционной системы. Таким образом, сеть используется как среда для передачи файлов, что приводит к увеличению нагрузки на сеть и снижению производительности. Это наиболее ярко проявляется при работе с базами данных (БД). Для обеспечения множественного доступа к БД была предложена технология клиент-сервер. В этой модели обработка данных разделена между сравнительно слабым компьютером-клиентом и мощным сервером. Все файловые операции выполняются непосредственно на сервере.
Среду клиент-сервер образуют две основных компоненты: интерфейсная часть (клиент) и прикладная часть (сервер). Функции клиента - обеспечение интерфейса пользователя, формирование запросов к серверу и отображение полученных с сервера данных. Функции сервера - хранение и управление данными. Обработка данных на сервере включает их сортировку, извлечение затребованной информации и отправку ее пользователю.
Для решения различных задач на основе общей базы данных необходимы различные интерфейсные части. Для их разработки могут быть использованы те же инструментальные средства, что и для создания локальных приложений - Visual Basic и Delphi. Использования средств визуального проектирования существенно ускоряет разработку.
В случае, когда нагрузка на сервер слишком высока, выход может дать создание географически распределенной системы серверов и соответствующая группировка пользователей. Обеспечение тождественности данных на всех серверах при этом обеспечивается с помощью механизма репликации, благодаря которому изменения, происшедшие с данными на одном сервере, автоматически производятся и на других.
Использование технологии клиент-сервер весьма перспективно для организации управления учебным процессом в системе ДО. В частности, используя документоориентированную корпоративную среду LotusNotes, можно реализовать значительную часть сетевых компонент мультимедиа курса, а также организовать мониторинг учебной деятельности студентов. Существенно, что после появления сервера LotusNotes/Domino в качестве клиента можно использовать стандартный браузер.
Технология клиент-сервер может быть применена и для предоставления учебного материала. При этом, в отличие от авторского мультимедиа курса, где учебная информация структурирована и выстроена преподавателем, обучаемому предоставляется хранилище данных и средства поиска в нем. Ясно, что методика обучения должна быть принципиально иной, поскольку студент становится уже не интерпретатором отобранной автором мультимедиа курса информации, но в его задачу включается поиск и отбор информации, установление внутренних связей.
Реализацией технологий клиент-сервер можно в определенном смысле считать и поисковые машины Интернет.
Экспериментально - психологические теории интеллекта, разрабатываемые в рамках различных зарубежных и отечественных подходов и ориентированные на выявление механизмов интеллектуальной активности, позволяют выделить несколько основных подходов к трактовке природы интеллекта [1].
1. Феноменологический подход (интеллект как особая форма содержания сознания).
2. Генетический подход (интеллект как следствие усложняющейся адаптации к требованиям окружающей среды в естественных условиях взаимодействия человека с внешним миром).
3. Социо-кулътурный подход (интеллект как результат процесса социализации, а также влияния культуры в целом).
4. Процессуально-деятелъностный подход (интеллект как особая форма человеческой деятельности).
5. Образовательный подход (интеллект как продукт целенаправленного обучения).
6. Информационный подход (интеллект как совокупность элементарных процессов переработки информации).
7. Функционально-уровневый подход (интеллект как система разноуровневых познавательных процессов).
8. Регуляционный подход (интеллект как фактор саморегуляции психической активности).
Каждый из этих подходов предлагает свой тип объяснения механизмов интеллектуальной активности и соответственно критерии и способы развития интеллекта.
Однако даже беглый анализ этих подходов показывает что генетический, социокулътурный, образовательный, и, в меньшей мере, информационный подход оперируют категориями, связанными с внешними по отношению к субъекту условиями, с окружающей его физической, социальной, культурной и психической средой. Кроме этого углубленное изучение других подходов, показывает. что, несмотря на ориентацию на внутренние, субъективные процессы развития интеллекта, тем не менее косвенно и они связаны с факторами влияния окружающего субъекта мира.
Таким образом, определение особенностей окружения, в котором находится субъект, может дать методологические основания для построения такого окружения или для учета отрицательного или положительного влияния характеристик этого окружения на формирование и развитие интеллекта субъекта.
Анализ информационных источников показывает, что в настоящее время в психолого-педагогической литературе все чаще встречаются такие термины-метафоры как информационное пространство, единое образовательное пространство, дидактические компьютерные среды, образовательные среды, учебные среды, дидактические информационные среды, виртуальные учебные среды, развивающие образовательные среды, культурологическое образовательное пространство и т.д.
Эти конструкты использовались при разработке общенаучных, педагогических, психологических проблем в работах таких исследователей как Ю.А. Шрейдера, Б.Д. Эльконина, И.Д. Фрумина, В.И. Слободчиков, С.К. Бондаревой, В.А. Ясвина, О.П. Околелова, А.Г. Теслинова, А.Я Данилюк, Е.А. Ракитиной, В.Ю. Лысковой, А.М. Короткова, А.В. Петрова, Е.А. Локтюшиной.
Однако в своих работах эти исследователи рассматривали, как правило, одно из данных понятий и зачастую вкладывают свой смысл, свое видение данной проблемы. Попытки отдельных исследователей систематизировать данные понятия являются фрагментарными, не охватывающими всех перечисленных конструктов.
С нашей точки зрения наиболее полно, проведен анализ данной проблемы в работе [12]. В данном обзоре рассмотрены вопросы использования различных видов сред в образовании.
Основными положениями данной работы являются следующие:
• Можно выделить две крупные категории - пространства и среды;
• В понятии пространства не подразумевается включенность в него человека. Пространство может существовать и независимо от субъекта;
• Пространства являются по отношению к средам конструктами более высокого порядка. В пространстве может находиться несколько сред.
• Конструкт "среда" отражает взаимосвязь условий, обеспечивающих развитие человека. При этом предполагается присутствие в среде, взаимовлияние, взаимодействие окружения с субъектом;
• Можно выделить следующую иерархию педагогических конструктов образовательное пространство, образовательная среда, учебная среда.
• Среда обучения - это специально организованная среда, направленная на приобретение учащимся определенных знаний, умений и навыков, в которой цели, содержание, методы и организационные формы обучения становятся подвижными и доступными для изменения в рамках конкретного учебного заведения.
• Информационное пространство не равнозначно информационной среде: существуя в одном и том же информационном пространстве, индивид может переходить из одной информационной среды в другую:
• информационную среду необходимо рассматривать не только как проводника информации, но и как активное начало, воздействующее на ее участников.
• под информационно-образовательной средой мы будем понимать определенным образом связанные между собой образовательные учреждения, которые находятся в условиях информационного обмена, организуемого специальными программными средствами.
• Под информационно - обучающей средой автор понимает совокупность условий, обеспечивающих обучение:
• наличие системы средств "общения" с общечеловеческой культурой, которая служит как для хранения, структурирования и представления информации, составляющей содержание накопленного знания, так и для ее передачи, переработки и обогащения;
• наличие системы самостоятельных работ по работе с информацией;
• наличие интенсивных связей между участниками учебного процесса - как вертикальных, так и горизонтальных.
Информационно - обучающая среда по мнению автора обзора складывается из пяти блоков: ценностно-целевого, программно-методического, информационно - знаниевого, коммуникационного, технологического.
Следует отметить, что не все разделяют такую точку зрения на соотношение пространства и среды. Например, в работе [6] рассматриваются «интегральные гуманитарные образовательные пространства» которое согласно мнению автора определяется как особая образовательная система, в которой возможен систематический перевод учебной информации на языки разных наук и искусств.
В сфере гуманитарного образования автор вводит два вида образовательных пространств:
Локальное гуманитарное образовательное пространство - образовательная система развивающего типа, предназначенная для формирования в процессе учебной деятельности теоретического понятия о некотором относительно целостном явлении культурной действительности.
Метаобразовательное гуманитарное пространство - образовательная система развивающего типа, организуемая посредством синхронизации программ по основным гуманитарным дисциплинам в течение длительного периода времени.
Причем в пределах локального пространства первого типа в некотором ограниченном учебном времени и пространстве создается ситуация диалогического общения двух наук (учебных дисциплин) по поводу одной культурологической проблемы. То есть в данном случае понятие локального пространства адекватно понятию среды.
Кроме этого, в обзоре [12] не рассмотрены такие метафоры как поле, дидактические информационные среды, дидактические компьютерные среды (ДКС), учебные миры. Относительно последнего, можно отметить, что этот термин не имеет пока широкого распространения в психолого-педагогической литературе. Его появление в отдельных работах связано по-видимому с миграцией понятия «мир» из предметной области искусственного интеллекта. [7].
Более интенсивно разрабатывается направление связанное с созданием дидактических компьютерных сред. Следует отметить работы Короткова А.М., Петрова А.В., Локтюшиной Е.А., Николаева С.В.[9,10].
В работе [9] показано, что основное назначение дидактической компьютерной среды создание условий для наиболее эффективного взаимодействия субъектов образовательного пространства при обучении с использованием компьютера.
При системном анализе обучения в дидактических компьютерных средах Коротков А.М., Петров А.В. разделяются элементы системы на две категории: субъекты во взаимодействии которых достигается цель, ради которой существует система, и объекты, при взаимодействии с которыми субъекты реализуют личностные функции. К субъектами относят учеников, учителей и разработчиков методического и программного обеспечения. К объектами в свою очередь - источники той информации, которая, будучи усвоена и преобразована сознанием субъектов, превращается в процессе учебной деятельности в качества личности мировоззрение, систему ценностей и смыслов, убеждения, представления, знания, умения. Разделение элементов системы на категории субъектов и объектов подчеркивает особенность взаимодействия субъектов межличностный его характер: развитие личности возможно только при непосредственном межличностном взаимодействии.
Другой важный посыл - педагогические системы всегда незамкнуты, они не могут существовать без взаимодействия со средой. При этом к среде относят все то, что обеспечивает благоприятные условия взаимодействие субъектов образовательного процесса: методическое программное, аппаратное обеспечение учебного процесса. Все это, активно взаимодействующая с системой, подчиненная ей, и в то же время автономная: существующая самостоятельно, развивающаяся по своим закономерностям среда.
Авторы отмечают - мнение что среда это все то, что не имеет структуры ошибочно. Разделение системы и среды это принцип системного подхода: то, что является средой по отношению к данной системе, может быть в свою очередь разделено на части, выделена структура этих частей, рассмотрено их взаимодействие, иными словами всякая система является элементом структуры более высокого уровня.
В общей иерархии дидактическая компьютерная среда (по отношению к субъектам образовательного процесса) должна рассматриваться как система, стоящая на более низкой ступени.
Включение компьютера в структуру образовательной системы ни в коем случае не может, по мнению авторов, вытеснить из системы преподавателя, так как такой подход несовместим с идеями концепции личностно ориентированного образования, формирования интеллекта субъекта.
Однако концепция дидактических компьютерных сред, подспудно выводит из образовательного процесса традиционные средства обучения, сужая, таким образом, возможность использования других, хорошо зарекомендовавших методик и технологий.
Использование такого конструкта как дидактическая информационная среда снимает эти ограничения. Дидактическая информационная среда, являясь частью образовательного пространства, сама является сложным образованием, включающим другие субсреды (подсистемы).
В дидактическую информационную среду как одна из основных подсистем обязательно должна входить дидактическая компьютерная среда. Причем ДКС выполняет системообразующие функции. Кроме ДКС дидактическая информационная среда включает и другие дидактические подсистемы, которые могут базироваться на книжных носителей информации, либо создаваться на базе технических средств обучения.
Второй важный компонент дидактической информационной среды – информационная субсреда. Учитывая, что развитие интеллекта невозможно без информационного взаимодействия со средой, мы считаем, что наиболее эффективно этот процесс может быть осуществлен в специально дидактически организованной информационной среде.
Данная среда предназначена для совместной работы всех субъектов образовательного процесса как преподавателей так и обучающихся. Это накладывает требования по обеспечению некоторой информационную избыточность среды, что создает необходимые условия для развития интеллектуальных возможностей субъектов.
Завершая обзор данной проблемы, необходимо затронуть вопрос использования метафоры «поле». Дело в том, что в психологии известно такое направление как топологическая психология. Эта научная школа была создана в первой половине ХХ века К. Левиным, который ввел в научный обиход в области психологии и социальных наук такой конструкт как понятие «поля».
Согласно концепции К. Левина [10] при исследовании индивидуальной психологии поле, с которым должен иметь дело исследователь, - «жизненное пространство» индивида. Это жизненное пространство состоит из человека и психологической окружающей среды, как она существует для него. При изучении групповой психологии или социологии предлагается похожая формулировка. Можно говорить о поле, в котором существует группа или институт, с точно таким же смыслом, с каким говорят об индивидуальном жизненном пространстве в индивидуальной психологии. Жизненное пространство группы, следовательно, состоит из группы и ее окружающей среды, как она существует для группы. Очевидны аналогии связывающие метафоры «поле» - «образовательная среда» -«образовательное пространство». Следует отметить, что публикаций по данной тематике крайне мало.
Однако можно отметить работу [11] в которой выдвигается следующее предположение - в процессах взаимодействия подсистем психики личности с подсистемой бессознательного необходимо присутствие вихревых составляющих, определяющих цикличность и волновую природу явлений психического. При таком подходе теория поля К. Левина, получает дополнительные аргументы в пользу необходимости своего присутствия в теориях психологии.
В связи с тем, что есть постоянный обмен информацией между сознанием и бессознательным, причем он далеко не явный, можно было предположить, что это взаимодействие носит взаимоиндуктивный характер.
Опираясь на междисциплинарный подход, в частности, на аналогию с теорию электромагнитного поля, автор обратил внимание на главное условие образования этого поля в природе - наличия вихрей или роторов векторного поля.
Условием возникновения колебательных волн от такой системы является необходимость наличия второго поля, перпендикулярного первому и способную его вызывать по индукции.
Автор предполагает, что существует два поля психики, причем одно векторное психическое поле функционирует в деятельности сознания, давая осознаваемые проекции в память, другое векторное поле функционирует в сфере бессознательного. Вихрь одного из них индуцирует другой вихрь другого и наоборот. Психическое поле из бессознательного вызывает поле сознания, но они не тождественны, как это известно из практики и из психоанализа. Однако между ними есть опосредованная связь. Делается вывод что оперирование понятиями двух ортогональных полей позволяет дополнить теорию К. Левина до формальной завершенности.
Автор отмечает что, фактически психологи имеют дело не с измерением психического, а анализом его информационных проявлений, и делает предположение, что, говоря о теории поля в психологии, нужно иметь в виду информационное поле.
Последнее предположение имеет определенную методологическую ценность с точки зрения подходов к развитию интеллекта и возможностей в этой области дидактических информационных сред.
Можно предположить, что образовательное пространство и его составные части – в том числе и дидактические информационные среды представляют собой образовательную систему развивающего типа, направленную на формирование особых когнитивных образований в пространстве сознания обучающегося. Причем, воздействие этих сред на психику и сознание, осуществляется через информационное поле, которое может быть формально описано в терминах теории поля К. Левина.
На наш взгляд, такой подход к организации информационно-образовательного пространства, создает основу для продуктивного конструирования дидактических сред, направленных на развитие интеллектуальных способностей и интеллекта субъекта в целом.
Использование термина "информационная среда обучения" стало актуальным в связи с качественными изменениями в характере использования обществом информационной среды. В термин "информационная среда" автор исследования вкладывает следующий смысл: это система средств общения с человеческим знанием, служащая как для хранения, структурирования и представления информации, составляющей содержание накопленного знания, так и для ее передачи, переработки и обогащения.
Применение компьютера изменяет отношение к образованию, которое из "стартового толчка" все больше превращается в регулярное занятие человека. "Практически все развитые страны активно разрабатывают и поддерживают компьютерную технологию обучения. Это вызвано, во-первых, тем, что обучение без применения информационных технологий не прогрессивно, во-вторых, резко возрос объем информации, необходимой обучаемому, и традиционные способы, средства и методики преподавания уже не годятся для подготовки высокопрофессиональных специалистов"[1]. При этом уровень развития высоких технологий увеличивает степень опосредованности общения с преподавателем через компьютер.
Подобное в истории развития педагогической практики наблюдалось, когда появился учебник. Начиная с Яна Коменского учебник является одним из средств конструирования среды учебного процесса. В.П. Беспалько пишет: "Ян Коменский еще не решается полностью отделить книгу от учителя и рассматривает ее лишь как мощный инструмент в его руках, а не как автономное средство ведения учебного процесса"[2]. Дальнейшее развитие теории учебника осуществлялось как работа по проектированию учебно-воспитательного процесса (В.В. Краевский, И.Я. Лернер, Н.Ф. Талызина).
М.Н. Скаткин пишет: ":в учебнике в той или иной мере запрограммирована и методика обучения : В этом смысле учебник представляет собой своеобразный сценарий (прообраз, проект) предстоящей деятельности обучения". В.П. Беспалько систематизирует эти взгляды на учебник: " :учебник рассматривается как средство, с помощью которого моделируются основные свойства системы, а затем, соответственно модели реализуются как определенный педагогический процесс. Имеются и используются другие способы моделирования педагогических систем: учебная программа, методическое пособие учителю, сборник различных дидактических материалов и т.п. : с точки зрения теории учебника, в которой последний рассматривается как модель принятой педагогической системы, не имеет значения используемый для публикации учебника носитель информации, главную роль играет его педагогическая сущность"[3].
Учебник доступен не только учителю, но и обучаемому, который самостоятельно пользуется представленной методической концепцией. Роль учителя в реализации этой концепции очень велика, поскольку вербальная форма представления знаний для большей части учебника является вторичной, и учитель нужен для того, чтобы обеспечить их преобразование в форму, соответствующую концепции учебника. В то же время определенная часть материала учебника подразумевает прямое воздействие на обучаемого, которое происходит при чтении. Например, такими материалами являются исторические справки или интересные факты, вставленные в текст учебника. Доля такого материала существенно меняется от одного учебника к другому и зависит от педагогической концепции, которой придерживался автор.
Появление компьютера породило новое информационное поле - поле программных продуктов.
Первые эксперименты по применению компьютеров в образовании относятся к началу 60-х гг. Появились первые программные обучающие средства в виде автоматизированных учебных курсов (АУК), затем автоматизированных обучающих систем (АОС), реализующих парадигму программированного обучения. "Интеллектуализация" АОС происходила под влиянием исследований в сфере экспертных систем. В настоящее время продолжаются работы в теоретической части интеллектуальных АОС, требующих для своей практической реализации больших материальных затрат.
Появление персональных компьютеров (ПК) нового поколения, обладающих качественно новыми возможностями, более полно отвечающими понятию "идеального" ПК, привело к переоценке целей разработки программных обучающих средств. Кроме того, полномасштабная реализация идеи программированного обучения требует больших интеллектуальных и материальных затрат, а эффективность использования таких АОС в учебном процессе не очевидна.
На сегодняшний день обучающие программы поддерживают следующие формы (или их совокупность) организации учебного процесса:
- предъявление обучаемому учебного материала и вопросов, на которые он должен дать ответы (традиционный дидактический подход);
- предъявление заданий в учебной среде (возможно игровой), в которой обучаемый должен достичь заданных целей путем планирования и выполнения некоторых действий;
- предъявление заданий, требующих от обучаемого воспроизведения последовательности рассуждений, или "сборки" правильного результата на основе знаний, предоставленных системой (интеллектуальные системы поддержки рассуждений учащихся);
- выдачи ответов обучаемому на формируемые им вопросы.
Для более корректного изложения материала обратимся к узловым понятиям и терминам.
В Национальном докладе Российской Федерации на II Международном конгрессе ЮНЕСКО под технологией обучения понимается способ реализации содержания обучения, предусмотренного учебными программами, представляющий собой систему форм, методов и средств обучения, обеспечивающую достижение поставленных дидактических целей[4].
"Компьютерная технология обучения представляет собой технологию обучения, основанную на принципах информатики и реализуемую с помощью компьютеров"[5]. Главной отличительной особенностью компьютерной технологии обучения от традиционной является применение компьютера в качестве нового и динамично развивающегося средства обучения, применение которого кардинально меняет систему форм и методов преподавания.
И, наконец, "под программным обеспечением учебного назначения (ПОУН) будем понимать компьютерную программу многократного применения, специально разработанную или адаптированную для реализации педагогической функции учения или обучения при взаимодействии с обучаемым"[6]. В качестве синонимов этого термина используются следующие: программные средства учебного назначения, компьютерные обучающие программы, компьютерные программы учебного назначения, компьютерные программы педагогического назначения и др. Суть данного термина заключается в том, что программы этого типа четко ориентированы на компьютерную поддержку процесса получения информации и формирования знаний в какой-либо области, закрепления навыков, умений, контроля или тестирования. Это ее основное отличие от программ, облегчающих создание и эксплуатацию самих обучающих программ (инструментальных систем, сред и пакетов).
Классификация ПОУН
В литературе по компьютерным средствам обучения используется большое количество терминов, характеризующих типы программ учебного (в некоторых публикациях - педагогического) назначения. При этом часто разные авторы вкладывают в один и тот же термин существенно различный смысл или, наоборот, однотипные программы характеризуются разными терминами. В настоящее время существует много компьютерных программ, разработанных для совершенствования и поддержки учебного процесса.
В соответствии с двумя основными видами познавательной деятельности (учение или обучение), выделяемыми психологами, обучающие средства подразделяют на два больших класса - учебные среды и обучающие программы.
Глобальная педагогическая цель учебных сред - развитие творческих способностей обучаемого путем создания благоприятной среды, исследуя которую обучаемый приобретает нужные знания, а практическая задача - тренинг в решении задач определенного класса. Обучающая программа должна обеспечить реализацию следующих педагогических целей:
- демонстрацию учебного материала;
- тренинг в определенной области;
- тестирование и диагностику для контроля за ходом процесса обучения;
- собственно обучение.
Четко очерченной границы, с точки зрения выполняемых методических функций, между учебными средами и обучающими программами нет. Единственное различие между обучающими средствами этих классов - отсутствие контроля фискального типа в учебных средах и наличие его в обучающих программах. В перспективе данная компонента все равно будет присутствовать и в тех, и в других.
Поле программных продуктов дает возможность организовать интеллектуальную компьютерную информационную среду, которая позволяет изменить обеспечение учебного процесса. Обучение при любых его формах становится более интерактивным. "Интерактивное обучение основано на прямом взаимодействии учащихся (обучаемых) с учебным окружением. Учебное окружение, или учебная среда, выступает как реальность, в которой участники находят для себя область осваиваемого опыта"[7].
Если рассматривать интерактивное обучение глубже, то речь идет не просто о подключении эмпирических наблюдений, жизненных впечатлений учащихся в качестве вспомогательного материала, иллюстративного дополнения. Опыт учащегося-участника служит центральным источником учебного познания.
В традиционном обучении ведущий (тренер, преподаватель, учитель) выполняет роль "фильтра", пропускающего через себя учебную информацию, в интерактивном - роль помощника в работе, одного из источников информации. По сравнению с традиционным, в интерактивном обучении меняется и взаимодействие с ведущим: его активность уступает место активности учащихся, его задача - создать условия для их инициативы. В таком обучении учащиеся выступают не пассивными "обучаемыми", но полноправными участниками, их опыт важен не менее, чем опыт ведущего, который не дает готовых знаний, а побуждает к самостоятельному поиску.
В традиционной системе обучения учитель выступает в качестве носителя знаний и, следовательно, средства обучения. Он не только передает свои знания и активизирует все компоненты системы обучения, но и воспроизводит содержание обучения в доступном для восприятия виде, помогает систематизировать получаемую учеником информацию и внедрить ее в его личную систему знаний. Исходная информационная система сначала разлагается им на составляющие элементы и отношения, затем воссоздается в голове ученика.
Компьютерная информационная среда обучения содержит модели изучаемых знаний и является самостоятельным объектом обучения в варианте, возможном без участия учителя, реализуя парадигму: ученик - учебная среда - технологии. Поскольку здесь информационные объекты не могут рассчитывать на их активизацию и воспроизведение учителем, то и требования к ним должны предъявляться другие, чем в системе учитель - учебная среда - ученик:
- во-первых, они должны быть доступными учащимся и соответствовать их уровню знаний и мышления;
- во-вторых, они должны быть воспроизводимыми и соответственно представлять все системные связи и отношения;
- в-третьих, они должны содержать максимально возможное количество средств самоактивизации.
В этом, очевидно, большое преимущество компьютерных средств обучения. Их средства управления и пользовательского интерфейса обязаны соответствовать уровню искусственного интеллекта, возлагая на себя часть функций учителя. Таким образом, печатные и компьютерные средства в системе обучения ученик - учебная среда - технологии должны соответствовать системному подходу. Следовательно, сама эта система может быть рассчитана только на подготовленную аудиторию - на людей с высоким базовым уровнем образования, информационно грамотных и в достаточной мере владеющих формами системного подхода. Поэтому такой тип обучения может быть применим в средней школе, во-первых, в дифференцированной форме, а во-вторых, только как надстройка над базовой системой с учетом специфики и профильной направленности обучения. Разумеется, любые печатные и компьютерные средства могут использоваться в полной системе обучения в качестве дополнительных учебных пособий (помимо основных учебников). В этом случае они выступают в качестве иллюстративных аудиовизуальных средств или сборников экспериментального материала, и поэтому к ним не предъявляются никакие требования, кроме требований качества и соответствия целям обучения.
Как дополнительные средства обучения компьютерные технологии имеют очень много преимуществ перед обычными средствами (учебниками): в полной мере реализуют деятельностный подход, обеспечивая оперативность исполнения любого запроса к системе и реализации обратной связи, а также не только выдачу в реальном режиме работы результатов (оценки) деятельности ученика, но и возможность мгновенного исправления допущенных ошибок в серии попыток. Это и позволяет учителю, освободившись тем самым от рутинных забот, сосредоточиться на базовых проблемах обучения и системного восприятия обучаемыми его содержания, реализуя технологии индивидуального подхода в обучении.
Хотелось бы отметить особенность использования компьютерных технологий в обучении, опираясь на собственный опыт работы со слушателями подготовительного отделения БГПУ. Хотя работа на компьютере обычно индивидуальна, это вызывает у детей стремление к взаимодействию. Такие учащиеся хотят заниматься вместе с другими учащимися, поскольку они часто обсуждают друг с другом свои действия. Ошибки учащихся становятся темой для разговора, в результате развивается способность выделять и концентрировать внимание на тех языковых средствах, которыми они пользуются, чтобы точнее выразить, в какого типа помощи они нуждаются. А когда просьба о помощи может быть точно выражена, помогающему не требуется столь высокой профессиональной педагогической подготовки для того, чтобы оказать ее.
Особые свойства компьютеров можно использовать для подкрепления процессов обучения по целому ряду ортогональных параметров[8].
1. Визуализация. Усиливая механизмы имитации, используя программы с графическим изображением, можно оказать поддержку обучаемым в визуальном представлении исключительно абстрактных процессов и процедур.
2. Диагностика. Прослеживая работу обучаемых по различным этапам, родственным задачам, можно определить способность понимания ключевых концепций или овладения основными навыками.
3. Исправление недостатков и восполнение пробелов. Проводя повторение по слабо усвоенным навыкам, можно сконцентрировать работу на тех областях, которые обучаемый, обучающий или программа диагностировали как требующие внимания.
4. Осмысление. Давая обучаемым доступ к записям их прошлых работ, ответов сверстников, обучающих систем, с которыми они работали, а также предоставляя им средства для аннотации и организованной записи такой работы, можно содействовать систематическому осмыслению того, что они выучили, и своих процессов обучения.
5. Поддержка памяти. Давая студентам широкий доступ к их прошлой работе с компьютером и обеспечивая их соответствующими механизмами поиска, можно дать обучаемым веру в собственные силы, чтобы обеспечивать большую селективность и концентрацию на том, что они попытаются запомнить в то или иное время, поддерживая таким образом большую познавательную экономию со стороны обучаемого.
6. Опора. Прослеживая успехи в обучении и поддерживая диалог человека или системы с обучаемым, можно динамически изменять уровень опоры, обеспечиваемой обучаемым.
7. Создание гипотетических ситуаций. Давая возможность обучаемым создавать нереальные ситуации в имитационном моделировании или нарушать законы в символических системах суждений, обучаемые получают возможность исследовать фундаментальные принципы, на которых базируются формальные научные, математические и другие модели.
8. Путешествие во времени. Способствуя "путешествию во времени" как чему-то само собой разумеющемуся в имитациях и базах данных, можно помочь обучающимся лучше понять себя, концентрируясь на основных вопросах хронологии и причинности.
9. Автономия. Принимая точку зрения обучаемого при разработке учебных программ, можно дать ему больший контроль над степенью воздействия внешних факторов на процесс обучения.
10. Ритм работы. Обеспечив "часы" на основе запланированной работы контингента обучаемых или соответствующего построения обучения, обучаемые получают возможность усилить мотивацию при последовательностях учебной деятельности на такие более длительные периоды времени, как семестры и годы.
11. Избыточность. Кодируя те же учебные материалы с использованием различных элементов среды, разнородные группы обучаемых с различными стилями восприятия знаний и предпочтениями к среде могут изучать одно и то же содержание учебного плана.
12. Мотивация. Решая вопросы внутренней и внешней мотивации обучаемого непосредственно в конфигурации учебной последовательности на основе образовательной компьютерной программы и конфигурации образовательных интерфейсов, можно усилить мотивацию такими путями, которые зависят от индивидуальных особенностей обучаемого.
13. Групповая работа. Поддерживая синхронный или асинхронный методы работы группы и за счет соответствующего выбора конфигурации для поддержки состязательной, совместной или взаимодополняющей деятельности, обучаемым предоставляется возможность работать по группам и перенимать друг у друга навыки обучения более высокого порядка.
14. Интеграция знаний. Посредством хронологического подхода к разработке учебных компьютерных программ, преднамеренно включая соответствующие элементы избыточности средств и планируя использование обучаемыми поддержки памяти, обучаемому предоставляется возможность интегрировать различные знания, приобретенные в разное время.
15. Доступ. Включая различные вспомогательные элементы в интерфейсы обучаемого и предусматривая автономию и личный ритм работы обучаемого, можно расширить доступ для обучающихся, которые не в состоянии пользоваться традиционными способами обучения в классе из-за особых обстоятельств социального или физического характера.
В работе Ю.Г. Коротенкова "Логическое место системы дистанционного обучения в общей системе образования и системах предметного обучения" рассматривается логическое место системы дистанционного обучения в общей системе образования, где предполагается, что технологии дистанционного обучения являются составной частью компьютерной информационной среды обучения, которая добавляет к традиционной следующие возможности:
быстрый поиск любого материала (ключевые слова, тема и т.д.);
статистическая обработка, выбор определенной группы, комплекса и т.д.;
возможность вставок, замен, добавления графиков;
оперативное использование при публикациях;
многократное тиражирование отдельных фрагментов;
расширение заданий, упражнений к различным разделам;
самостоятельная индивидуальная подготовка, проработка курса до лекций, вместо лекций, дополнительно к лекциям, дополнительные расчеты, модифицируемые при замене любого параметра, ситуации, требующие активного участия обучаемого;
построение открытой системы образования, обеспечивающей каждому учащемуся свободу выбора собственного пути самообучения;
изменение организации процесса познания путем смещения ее в сторону системного мышления;
переход от дисциплинарной к системной модели образования.
Несомненно, образовательный потенциал компьютерной информационной среды требует всестороннего исследования, но очевидным является и то, что компьютерные технологии могут оказать гораздо большее воздействие на системы формального образования, чем большинство предшествующих технологий, которые применялись в образовании.
Следовательно, возникает педагогическая проблема реализации равного информационного права учащихся независимо от места жительства. Основным препятствием, которое лежит на поверхности и на которое указывают учителя и директора школ, - это неравное обеспечение, а порой и полное отсутствие компьютерной техники. По убеждению автора исследования, эта проблема не является педагогической, а при наличии финансирования проблемы как таковой не будет. Примером может служить президентская программа обеспечения сельских школ компьютерами, включенными в сеть Интернет. Если программа будет реализована, то в течение года в сельских школах будут стоять компьютеры. В результате сфера обучения станет неограниченной по объему и открытой для информационного взаимодействия, доступа и использования всеми субъектами образования, в первую очередь за счет появляющейся возможности дистанционного доступа к знаниям. Но эффективной компьютерная среда обучения станет только тогда, когда она будет координируемой системами обучения и управляемой учителями. Один учитель информатики этой проблемы не решит. Его задача - научить пользоваться компьютерными технологиями. Причем умения и навыки на уроке информатики отрабатываются на репродуктивном уровне, обеспечивающем необходимые базовые знания, навыки и интеллектуальные умения, которые как раз и определяются стандартными требованиями в данной предметной области. На продуктивном уровне эти навыки должны использоваться при изучении других предметов. Но это возможно только при наличии определенной мотивации, что может обеспечить учитель-предметник. Для реализации такой модели необходим механизм подготовки массового учителя, владеющего навыками работы в компьютерной информационной среде на уровне пользователя.
В педагогическом вузе в том или ином виде курсы информатики и информационных технологий изучаются на каждом факультете, но механизм использования полученных навыков отсутствует, потому что основная часть преподавателей других кафедр не используют в своей работе компьютерные технологии, следовательно, и не мотивируют их использование студентами. Кто-то из числа студентов становится преподавателем кафедры, неготовым использовать компьютер в своей работе, следовательно, не способен организовать его использование студентами. Другая часть студентов становится учителями в школе, точно так же неспособными организовать использование компьютера школьниками. В итоге получается замкнутый круг, в котором без специально созданной модели подготовки массового учителя, владеющего навыками работы на уровне пользователя в компьютерной информационной среде, процесс информатизации системы образования будет малоэффективен.
Место и роль учебно-методического комплекса в процессе реформирования образовательного процесса в университете
Одной из ведущих тенденций в реформировании отечественного университетского образования, и в связи с переходом на 2-х ступенчатую систему подготовки кадров высшего образования (Постановление Совета Министров РБ от 14 октября 2002 г. № 1419 "Об утверждении Положения о ступенях высшего образования") является видение современного выпускника творческой личностью, способного самостоятельно осваивать интенсивно меняющееся социально-духовное поле культуры. Данная тенденция предполагает поиск такой модели профессиональной подготовки, в которой образовательный процесс обеспечивал бы сопряженность содержания обучения с организованной (контролируемой) самостоятельной работой студентов в развитии их индивидуальных способностей и учетом интересов профессионального самоопределения, самореализации.
На основании опыта реформирования университетского образования в БГУ переход на многоступенчатую систему "предполагает не только разработку обновленной модели и стандартов образования, но и соответствующее методическое обеспечение. Причем от успеха в деле оснащения учебного процесса в БГУ современными педагогическими технологиями, методиками активного обучения во многом зависит и успех проводимой реформы в целом… В этой связи представляется перспективным (целесообразным) сделать ставку на разработку и внедрение учебно-методических комплексов (УМК) по конкретным учебным курсам и дисциплинам" [1, С. 3].
Модернизации обучения с помощью специально подготовленных учебно-методических комплексов достаточно полно рассматривалась и в Центре проблем развития образования БГУ в связи с возможностью развития дистанционного образования. Под дистанционным образованием понимается способ обучения вне непосредственной коммуникации между преподавателем и студентом. Такой способ обучения может реализовываться в различных формах: очное, заочное, экстернат, обучение с использованием средств телекоммуникации, компьютерных программ и др. При этом самостоятельная работа студентов становится преобладающей в структуре учебно-образовательной деятельности.
Более того, необходимость детальной разработки УМК при дистанционном обучении, на наш взгляд, становится базовой для любой формы обучения, что мотивировано несколькими обстоятельствами, зафиксированными ЦПРО БГУ при анализе образовательной ситуации в университете, а также при изучении национальных и мировых тенденций развития университетского образования. Среди этих обстоятельств обратим внимание на следующие:
1. В информационном обществе возникает устойчивая тенденция изменения организации учебной деятельности студентов: сокращение аудиторной нагрузки, замена пассивного слушания лекций и возрастание доли самостоятельной работы студента, что в педагогической практике проявляется в:
─ переносе центра тяжести в обучении с преподавания на учение, т. е. систематическую, управляемую преподавателем самостоятельную деятельность студента, но не самообразование, осуществляемое индивидом по собственному произволу;
─ акценте на управлении самостоятельной работой студентов (см. соответствующий раздел в "Аналитический обзоре - 4" за июль - декабрь 2002 г.)
2. В развитии современных знаний проявляется тенденция межпредметности, которая мотивирует модульную организацию учебной информации вузовского образования, когда сведения из разных, прежде автономных сфер познания составляют новые научные дисциплины, например, актуарная математика (факультет прикладной математики и информатики), историческая информатика (исторический факультет), радиоэкология (биологический факультет) и др.
3. Переход к многоступенчатой подготовке в БГУ предполагает необходимость обновления технологий обучения, дидактического и психолого-педагогического обеспечения для решения задачи улучшения качества образования по единым критериям независимо от формы процесса обучения [2, С. 229-230].
Таким образом, УМК той или иной дисциплины в современных условиях вариативности, дифференцированности и стандартизации образования становится важным средством методического обеспечения учебного процесса в единстве целей, содержания, дидактических процессов и организационных форм. Учебно-методический комплекс, подготовленный на такой основе, является эффективным пособием для изучения студентами учебных дисциплин и проведения их самостоятельной работы, что обеспечивается модульным построением учебных курсов. В этом случае учебный модуль, выступающий как структурная единица данного УМК, одновременно является: 1) целевой программой действий студента, 2) банком информации, 3) методическим руководством по достижению учебных целей и 4) формой самоконтроля знаний студента и их возможной коррекции [3, С. 3-4].