Материал: Мировые информационные образовательные ресурсы. учебное пособие. Канин Д.М., Федорков Е.Д
создание на базе обобщений и развития достигнутых результатов использования НИТ в образовательном процессе единой концепции построения информационно-образовательной среды (ИОС);
разработка методов проектирования и внедрения ИОС в учебный процесс с целью дальнейшего повышения эффективности обучения, расширения сферы экспорта образовательных услуг и адекватной реакции на возрастающую динамику изменения знаний, особенно в области технических наук.
Таким образом, в настоящее время необходима единая концепция построения информационно-образовательной среды, которая в полной мере учитывает новые возможности создания, распространения и применения многокомпонентных распределенных и интегрированных баз данных и знаний, ориентированных на образование, учитывающая национальные требования к системе образования и гармонизированная с мировыми тенденциями.
1.3. Понятие информационно-образовательной среды
Внедрение достижений в области современных информационных и телекоммуникационных технологий в сферу образования привело к возникновению термина информационно-образовательная среда (ИОС), понимаемого, обычно, как совокупность компьютерных средств и способов их функционирования, используемых для реализации обучающей деятельности. В состав компьютерных средств входят аппаратные, программные и информационные компоненты, способы, использования которых регламентируются в методическом обеспечении образовательного процесса.
Анализ показывает, что возможные сферы применения информационно-образовательных сред не ограничивается образовательными учреждениями. Это крупные промышленные предприятия, военные и гражданские организации, ведущие самостоятельную подготовку и переподготовку кадров. Кроме того, в цивилизованных странах уже становится стандартом снабжать новые сложные машины и технологии компьютерными обучающими системами, облегчающими и ускоряющими процесс их освоения и внедрения. За рубежом разработку информационно-образовательных сред считают весьма дорогостоящим делом в силу его высокой наукоемкости и необходимости совместной работы высококвалифицированных специалистов: проектировщиков, психологов, преподавателей-предметников, компьютерных дизайнеров. Несмотря на это, многие крупные зарубежные фирмы финансируют проекты создания ИОС в учебных заведениях и ведут собственные разработки в этой области.
Формирование единой информационной образовательной среды за последние годы стало одной из определяющих тенденций развития современного образования. Понятие информационной обучающей среды в наше время повсеместного распространения информационных технологий более естественно, чем ранее возникшее понятие обучающей среды (learning environment). Процесс управления и обеспечения современного образования также все в большей степени реализуется на базе информационных и телекоммуникационных технологий.
Под информационной обучающей средой университета понимается комплекс современных информационных образовательных ресурсов с необходимым методическим, технологическим и техническим (в том числе телекоммуникационным) обеспечением, предназначенный для обучения. Очевидно, информационную обучающую среду можно рассматривать как фрагмент информационной образовательной среды, реализующей на современном уровне функции не только обучения, но и управления процессом образования и его качеством (от набора студентов и слушателей и маркетинга образовательных услуг до формирования и реализации образовательных программ). На наш взгляд, встречающееся представление ИОС в виде "программно-телекоммуникационной среды, обеспечивающей едиными технологическими средствами ведение учебного процесса, его информационную поддержку и документирование в среде Интернет недостаточно полно, так как акцентирует внимание на технологической составляющей, оставляя без внимания содержательное и методическое наполнение образования, т. е. собственно образовательные ресурсы в информационном пространстве.
Основная цель единой информационно-образовательной среды университета состоит в обеспечении возможности удаленного интерактивного доступа (в авторизованном режиме, ориентированном на разные группы пользователей) ко всем образовательным ресурсам университета. При этом удаленный доступ подразумевает доступность информации как для преподавателей и сотрудников, так и для студентов и слушателей, как в университете, так и за его пределами, в любое время, в режимах on- и off-line. Под образовательными ресурсами понимается учебная, методическая, справочная, нормативная, организационная и другая информация, необходимая для эффективной организации и прохождения всего образовательного процесса с гарантированным уровнем качества.
Формирование ИОС университета основывается на следующих принципах:
интеграция в единую ИОС России, региона;
интегрируемость в университетскую систему управления качеством образования;
децентрализация, открытость в смысле обеспечения максимальной возможности для образовательных подразделений университета встраиваться в ИОС университета и самостоятельно формировать и поддерживать свои образовательные ресурсы;
обеспечение системности и координации с целью соответствия определенным общеуниверситетским требованиям, экономии финансовых и материальных ресурсов;
соответствие мировым тенденциям развития электронного обучения (е-learning) и управления обучением (learning management);
распределенный характер ИОС с едиными средствами навигации, обеспечивающими пользователям университета возможность быстрого и удобного доступа ко всем образовательным ресурсам;
соблюдение авторских прав.
ИОС университета формируется постепенно (в любом крупном российском университете информационные технологии являются необходимой составляющей учебного процесса в той или иной степени уже не один десяток лет). Построение ИОС в современном ее понимании требует выполнения целого ряда задач, основными из которых являются следующие:
разработка организационной структуры, обеспечивающей создание, поддержку и развитие ИОС;
подготовка преподавателей и специалистов для работы в ИОС;
техническое и технологическое обеспечение;
разработка и поддержка информационных образовательных ресурсов;
создание и поддержка образовательного портала университета;
развитие научной и научно-методической работы в области современных информационных и телекоммуникационных технологий и применение их в области образования;
взаимодействие с образовательными организациями региона, России, мира и развитие инновационной и институциональной деятельности в указанной области.
Построение ИОС на основе современных информационных технологий привносит в учебный процесс новые возможности: сочетание высокой экономической эффективности и гибкости учебного процесса, широкое использование информационных ресурсов, существенное расширение возможностей традиционных форм обучения, а также возможность построения новых эффективных форм обучения.
Анализ структуры и состава, существующих информационно-образовательных сред мировых лидеров в области применения современных информационных технологий в образовательных системах, позволяет выделить следующие основные особенности их построения.
В основу построения этих информационно-образовательных сред положен принцип модульности, предполагающий представление отдельного курса как законченного модуля в узкой предметной области не связанного с другими курсами, справочными материалами и т.д. Такой подход к построению информационно-образовательных сред, по всей видимости, обусловлен дидактическими традициями западной системы образования, основанной на стандартизации не столько образовательной программы, но и всех ее составляющих и имеет свои достоинства и недостатки.
Достоинствами такого подхода являются:
простота проектирования и построения информационно-образовательной среды, как совокупности дисциплин образовательной программы;
сравнительно несложная организация учебного процесса;
распределенность информационно-образовательной среды, трактуемая как возможность использования стандартизованных курсов, подготовленных разными образовательными организациями или авторами в образовательной программе.
К недостаткам такого подхода можно отнести:
противоречивость между интегральностью системы знаний в рамках образовательной программы, заключающейся в междисциплинарных связях и базирующейся на дополнительных учебных материалах, детализирующих и углубляющих отдельные разделы дисциплины и попыткой представления ее в виде системы не взаимосвязанных модулей;
субъективизм автора, присутствующий при подготовке курсов в плане использования терминологии, обозначений и пр.;
необходимость поиска дополнительных источников информации для углубления знаний по дисциплине;
отсутствие системности, целостности в восприятии учебного материала (большое количество модулей не способствует обобщениям);
отсутствие логики причинно-следственных связей в образовательной программе.
сложность адаптации в российскую образовательную систему, ориентированную на подготовку специалистов широкого профиля;
разрыв между процессом обучения и традициями научных и научно-педагогических школ.
В то же время процесс обучения с использованием информационно-образовательных сред наследует и основные элементы модели традиционной системы образования, такие как лекции, практические занятия, лабораторные практикумы, контрольные задания и пр.
Анализ составляющих некоторой обобщенной существующей модели ИОС, позволяет выявить следующие особенности:
отсутствие единого интерфейса между ИОС и обучающимся, что затрудняет использование ИОС в процессе обучения;
отсутствие дифференцированной системы навигации в курсе, учитывающей различные способы передвижения при изучении курса, повторении материала, а также при подготовке к экзаменам;
лабораторные практикумы носят демонстрационный характер, не требующий творческого участия обучающегося в процессе проведения экспериментов;
отсутствие стратегии использования наукоемкого программного обеспечения:
несмотря на декларируемое использование в процессе обучения метода проектов, являющегося аналогом курсового проектирования в традиционной образовательной системе, отсутствуют примеры его использования, даже на уровне постановки задач;
хорошо продумана и доведена до стандарта система тестового контроля, однако примеры ее использования встречаются крайне редко и фрагментарно.
Это говорит от том, что методологические аспекты ИОС отстают от развития технических средств, поскольку в методическом плане ИОС интегрируют знания таких разнородных наук, как психология, педагогика, математика, кибернетика, информатика. Разработка ИОС для поддержки профессионального образования осложняется еще и необходимостью хорошо знать содержание предметной области и учитывать присущую ей специфику обучения. Именно отставание в разработке методологических проблем, «нетехнологичность» имеющихся моделей, методов и методик являются одними из основных причин разрыва между потенциальными и реальными возможностями фрагментов ИОС, разработанными на настоящий момент.
1.4. Структура информационно-образовательной среды
Введем еще одно определение ИОС. Информационная образовательная среда – информационная система, объединяющая посредством сетевых технологий, программные и технические средства, организационное, методическое и математическое обеспечение, предназначенное для повышения эффективности и доступности образовательного процесса подготовки специалистов.
Анализ достоинств и недостатков, существующих ИОС, дидактических традиций российской системы образования, а также современного состояния информационных технологий и средств телекоммуникаций, позволяет сформулировать следующие принципы, на которых должны строиться проектируемые в настоящее время информационно-образовательные среды:
Многокомпонентность – информационно-образовательная среда представляет собой многокомпонентную среду, включающую в себя учебно-методические материалы, наукоемкое программное обеспечение, тренинговые системы, системы контроля знаний, технические средства, базы данных и информационно-справочные системы, хранилища информации любого вида, включая графику, видео и пр., взаимосвязанные между собой.
Интегральность – информационная компонента ИОС должна включать в себя всю необходимую совокупность базовых знаний в областях науки и техники с выходом на мировые ресурсы, определяемых профилями подготовки специалистов, учитывать междисциплинарные связи, информационно-справочную базу дополнительных учебных материалов, детализирующих и углубляющих знания.
Распределенность – информационная компонента ИОС оптимальным образом распределена по хранилищам информации (серверам) с учетом требований и ограничений современных технических средств и экономической эффективности.
Адаптивность – информационно-образовательная среда должна не отторгаться существующей системой образования, не нарушать ее структуры и принципов построения, также должна позволить гибко модифицировать информационное ядро ИОС, адекватно отражая потребности общества.
Сформулированные принципы построения ИОС делают необходимым рассмотрение информационно-образовательной среды, с одной стороны, как части традиционной образовательной системы, а, с другой стороны, как самостоятельной системы, направленной на развитие активной творческой деятельности учащихся с применением новых информационных технологий.
Структура информационно-образовательной среды (ИОС) представлена на рис. 1.
В отличие от известных подходов, основой разработанной ИОС, является дисциплинарное ядро, представляющее полный спектр дисциплин соответствующей специальности, который оговорен Государственным образовательным стандартом. Именно специальность, по которой проводится обучение, является тем информационно-образовательным продуктом, который востребован обществом. Известные ранее предпринятые попытки фрагментарно решить вопрос за счет построения некоторой образовательной среды на базе одной или нескольких дисциплин не приводили к успеху, поскольку при этом разработка оказывалась инородным телом в традиционной образовательной среде. Кроме дисциплинарного ядра в ИОС входят информационно-справочная база, интерактивные компоненты поддержки учебного процесса, а также блок сопровождения и администрирования учебного процесса.
Рис. 1. Структура информационно-образовательной среды
Дисциплинарное ядро
Дисциплинарное ядро представляет собой большой гипертекстовый документ, связывающий в единое целое основную информацию по отдельным дисциплинам, который представляет завершенный продукт, как с позиций содержательной и информационной цельности, так и с позиций рынка. Таким завершенным продуктом в зависимости от поставленной задачи могут быть:
образовательный стандарт, включающий все предусмотренные дисциплины – для подготовки специалистов с высшим образованием;
комплекс специальных и общеинженерных дисциплин – для получения второго высшего образования;
комплекс дисциплин, составляющих единое информационное поле – для проведения курсовой подготовки, повышения квалификации и переподготовки специалистов;
отдельные дисциплины – для самостоятельной подготовки.