авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |   ...   | 11 |

«vy vy из ФОНДОВ РОССИЙСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ БИБЛИОТЕКИ Абрамян^ Геннадий Владимирович 1. Теоретические основы профессионального становления педагога в ...»

-- [ Страница 7 ] --

Пусть M{t) = M{V{t),R{t)}- модель предмета информационного моделирова­ О ния, где V-множество свойств, R-множество отношений, t-время становления.

Меру скорости изменения информационной модели объекта можно определить О w„ = lim =M\t) или w„ = где V и г соответственно количественно 11111 1УЛ \t J ХХ^ЛХЛ /f» • качественные показатели свойств и отношений объекта.

Опираясь на теорию информации и информационную модель педагога как семантическую сеть, определим знания педагога как информацию, выражен­ ную, зафиксированную и функционирующую в особых символических знако­ вых системах — языках, возникающую в результате интерференции и суперпо­ зиции ряда отношений, процессов.

Выделим основные типы отношений знаков и знаковых конструкций, фик­ сирующих и выражающих знания педагога в информационной модели.

О 1. Семантические отношения - правила установления смысла и значения знака или знаковой конструкции, которые обозначают некую вещь, процесс, предмет, ситуацию, действие или систему действий;

каждый знак или знаковая конструкция должны иметь смысл и значение, чтобы расцениваться как средст­ во выражения знаний.

2. Синтаксические отношения - правила синтаксиса между знаковыми ин­ струкциями, которые указывают, как из одних осмысленных выражений полу­ чить другие, тоже осмысленные, с более или менее определенным значением.

3. Прагматические отношения - правила описания наборов и последова­ тельностей действий, которые должны или могут осуществляться на базе тех или иных знаний. Все системы действий, выполняемых педагогом в информа­ ционной среде, опираются на эти знания и отношения, которые образуют ин­ формационную базу деятельности педагога.

В информационной эпистемологии выделяется два способа представления знаний осуществляемых с использованием формальных моделей, которые де­ лятся на декларативные и процедурные.

Декларативное описание моделей позволяет представить содержание мо­ дели, которое можно представить как отражение структуры предметной облас­ ти деятельности педагога.

Q, Для этого выделим следующие виды моделей:

1. Иерархическая модель. Структура предметной области представляется в виде частей Qj, каждая из которых описывается в виде дерева с ветвями г-ого j ым количеством элементов на г-ом ранге.

Qj={Qrj}.P={Qi,-,Qn} 2. Сетевая модель. Структура предметной области рассматривается как со­ вокупность частей, связанных между собой бинарными отношениями. Отдель­ ные части, поддающиеся разбиению, имеют такую же структуру.

Объект идентифицируется своим именем Xj. Бинарные отношения описы О ваются с помощью символов Rk. Тогда описание предметной области примет вид: Cj=rXj, Rt, Xg;

, Р={Сь...,Сп} 3. Реляционная модель. Структура предметной области рассматривается как совокупность нескольких множеств, между элементами которых сущест­ вуют отношения.

4. Объектно-характеристическая модель. Структура предметной области представляется множеством объектов. Каждому объекту приписываются опре­ деленные характеристики. Объект идентифицируется по своему наименованию, Q а характеристики по своему наименованию и значению, свойственному данно­ му объекту. P={X^...,XiJ, Jcj=(x,{(yi,zi),...( yj,Zj)}), где Р - предметная область, Х^ - объект описания, х - имя объекта, j название характеристики, Zj значение характеристики.

То есть описание каждого объекта можно представлять (с избыточностью) как набор троек (^,yj,Zij).

5. Триадная модель. Структура предметной области может быть описана с помощью предикатов F(Xi,...Xk), где Xj предметные переменные. Совокупность названия F предиката и номера i-ой позиции занимаемой, предметной перемен ной Xj, называется ролью К\ этой переменной и ее значения Ri=(F,i).

Каждому значению предметной переменной предпосылают название его Q, роли (R,X) в виде строки.

Sj=(S,R,X),P={Si,...,Si}, где S-имя отношения, R - роль, X - исполнитель роли.

6. Фреймовая модель. Позволяет разработать структуру предметной облас­ ти на основе компиляции различных моделей.

Предметная область представляется множеством объектов, между которы­ ми существуют отношения. Каждый объект Xj являет собой множество слотов Yj. Структура слота определяется парой (Yi,Sj), где Yi - имя слота, Sj -значение слота. В качестве значения слота Si могут выступать не только пассивные зна О чения данных Z, с У (как в объектно-характеристической модели), но и актив­, ные значения, ссылки, которые позволяют организовывать сложные взаимосвя­ зи (взаимоотношения Rs) между объектами. Р={Х|,...,Хк}, Xi=(x,{(YiSi),...,(YjSj)}), 35, \SjeSj(x^RSjXj,i = \..k, где Xi-объект описания, Xi имя объекта, Yi={(YiSi),...,(YjSj)} -множество слотов описания объекта.

Процедурные модели позволяют организовать использование знаний, уме­ ний и навыков педагога в информационной среде.

1. Модель представления знаний на базе логики предикатов. Для этого ис О пользуется понятие формальной теории Т|, задаваемой формулой Ti=(V,L,F,R), где V-счетное множество базовых символов (алфавит), L — множество синтак­ сических правил, позволяющих строить из V синтаксически правильные выра­ жения - формулы теории, F - выделенное множество формул, называемых ак­ сиомами теории Т, R - конечное множество отношений между формулами, на­ зываемыми правилами вывода. Алфавит исчисления предикатов состоит из набора символов (знаки пунктуации, логические связки, знаки-кванторы, символ формирования переменных). Основной задачей, решаемой в рамках исчисления предикатов, является выяснение истинности или ложности заданной формулы на некоторой области интерпретации. При этом особая роль отводится общезначимым формулам (истинным при любой интерпретации) и невыполнимым (ложным при любой интерпретации) формулам.

Q (ложным при любой интерпретации) формулам.

К недостаткам модели на базе логики предикатов следует отнести их мо­ нотонность, отсутствие средств для структурирования используемых элементов и недопустимость противоречий. Высокая степень единообразия влечет за со­ бой и основной недостаток данного подхода: сложность использования при до­ казательстве эвристик, отражающих специфику конкретной проблемной среды.

2. Продукционная модель знаний использует понятие эвристик F, которые позволяют более адекватно представлять предметную среду, эффективно ис­ пользовать правила вывода R. К таким моделям можно отнести сетевые, про О дукционные и объектно-ориентированные модели. Продукционные модели, ис­ пользуемые для представления знаний в экспертных системах, отличаются от формальных продукционных систем тем, что они используют более сложные конструкции правил, а также содержат эвристическую информацию о специфи­ ке проблемной среды, выражаемую часто в виде семантических структур. Эв­ ристики строятся в соответствии с набором правил конструирования L на базе алфавита V. Процедурные модели можно представлять формулой Tp=(V,L,F,R), где V - набор символов для формирования правил;

L — язык конструиро Q. вания правил;

F -.эвристики в виде правил, R - правила вывода (отношения эв­ ристик).

3. Семантическая модель. В основе модели лежит понятие сети, образо­ ванной помеченными вершинами и дугами. Вершины сети представляют неко­ торые сущности V={Vi,..., Vn} (объекты, события, процессы, явления), а дуги отношения между сущностями R^={r^i,...,r^ni}, которые они связывают (vi,r^i,Vj).

Наложив ограничения на описание вершин и дуг, можно получить сети различного вида. Если вершины не имеют собственной внутренней структуры, то соответствующие сети называют простыми сетями. Если вершины обладают О: некоторой структурой 5^v^ -Sj(Vj)), то такие сети называют иерархическими сетями. В настоящее время в большинстве приложений, использующих семан Q тические сети, они являются иерархическими.

Одно из основных отличий иерархических семантических сетей от про­ стых семантических сетей состоит в возможности разделить сеть на подсети (пространства) pi (P={pi,...,pg}, р, cV,f]p, = 0 ) и устанавливать отношения не только между вершинами R\ но и между пространствами R''={r''i,..., r''z} (pi,r\,pi). Все вершины и дуги являются элементами, по крайней мере, одного пространства. Понятие пространства аналогично понятию скобок в математи­ ческой нотации. Различные пространства, существуюш,ие в сети, могут быть Q упорядочены в виде дерева пространств, вершинам которого соответствуют пространства, а дугам -отношения видимости (R''). Отношение видимости по­ зволяет сгруппировать пространства в упорядоченные множества — перспекти­ вы, используемые для ограничения сетевых сущностей, видимых некоторой процедурой, работающей с сетью, и могут быть положены в основу визуализа­ ции моделей знаний по иерархическим уровням представления. Обычно в пер­ спективу включают не любые, а иерархические сгруппированные пространства.

Исходя из изложенного, будем представлять семантические модели в виде Tc=(V,R'',P,R''), где V - сущности, R^ - отношения между сущностями, Р - про­ О странства, R''- отношения видимости.

Объектно-ориентированные модели являются развитием фреймового пред­ ставления. В его основе лежат понятия объект Vj, V={vj,...,Vn} и класс kj K={ki,...,km}. Каждый объект является представителем некоторого класса од­ нотипных объектовv^ е А:^. Класс определяет общие свойства kj=(xi,...,kg) для всех его объектов. Объекты и классы обладают характерными свойствами (ин­ капсуляция, наследование, полиморфизм и пр.), которые активно используются при объектно-ориентированном подходе и во многом определяют его преиму­ Oi щества. Функционирование системы рассматривается как взаимодействие объ­ ектов, с которыми ассоциируют определенные правила К". Иерархический ха рактер сложной системы отражается в виде иерархии классов к' = [Jk'*^, где г ранг иерархии.

Правила иерархической классификации К^ базируются на использовании префикса ссылки на класс, к которому данное правило применимо. Указанный префикс с точки зрения декларативного представления знаний семантически подобен квантору всеобщности в исчислении предикатов. Таким образом, объ­ ективно-ориентированную модель можно описать как зависимость где V - объекты;

R^ - отношения объектов, К - классы;

R-^ - пра­ вила классификации.

о Анализ информационных моделей позволяет определить обобщенный вид канонического представления информационной модели в виде T=((V,R^),(P,R'')), где (V,R^)- синтаксическая микромодель: V - алфавит, R^ язык формирования элементов модели, (P,R'')- семантическая микромодель: Р элементы модели, R'' - правила задания семантических отношений.

Однако модель не учитывает влияние фактора количественного изменения знаний объекта во времени.

Для устранения недостатков модели при их использовании применяется ^ семиотические системы T=((V,R"),(PД^'),Z(V,R^P,R^'), где Z ( V, R \ P, R P ) - правила изменения компонентов V,R^,P,R'' под влиянием накапливаемого опыта, разви­ тия структуры и функций объекта в информационной среде.

Таким образом, процедурную модель информационного моделирования можно представить как формальную модель представления знаний объекта в виде композиции трех моделей Т=(А,В,С,), где А — синтаксическая модель =(V,R''), В - семантическая модель (P,R''), С - прагматическая модель Z(V,R\P,RP).

0, Для описания информационной модели педагога будем использовать следующие понятия :

1. Кодово-вероятностные характеристики системы '=' ^', где Н-среднее количество информации на знак (энтропия источника сообщений),р1 вероятность выбора знака, с - размерность кодирования информации, п - коли­ чество знаков, 2. Относительное количество информации (базисное число различимых единиц информации Пб, показатель качества функционирования п^) / = X/(^,^J,I=1,...,N 3. Полезность информации (для определения состояния, поведения как це О ли распознавания, достижения цели функционирования).

4. Топологические характеристики субъекта, позволяющие оценить каче­ ство структуры системы и ее элементов при ограниченных знаниях о парамет­ рах системы (матрица связности W = (Bxf)sB', где В — матрица инцидентно­ сти, f- вектор частот активизации связей, позволяющий определить коэффици­ енты внутренней и внешней связности объекта, избыточность связей-R, компактность - Q, иерархичность К).

5. Алгоритмические характеристики субъекта (схема сопряжения - сово О купность множеств входных и выходных контактов всех элементов объекта, используемых для оценки структуры информационного потока, пропускной способности каналов передачи данных).

6. Экономические характеристики субъекта - величины экономии, сниже­ ния затрат при подготовке и функционировании объекта, величины коэффици­ ента повышения эффективности функционирования.

7. Формализация способов описания графов сети субъекта (структурные графы, правила преобразований и операции над ними: актуализация и объекти­ вирование отношений, выделение базового отношения, конъюнкция, дизъюнк ция, свертка, векторизация отношений, иерархическое представление структур (объектная декомпозиция), коэффициент равномерности).

0 8. Конструктивные элементы моделирования субъекта (класс, объект).

Тогда меру изменений (профессионального развития, становления) модели педагога можно определить т =, где субъективная составляющая dvdrdq)d/i^ads структуры модели определяется ф- уровнем детализации, р - вложенностью, а степенью детализации (уровнем абстрагирования);

объективная составляющая модели определяется v — видами элементов, г - видами отношений (видами аб­ стракций), S - видами моделей.

Процессуальный механизм и технологию развития можно рассмотреть на Q примере взаимодействия двух субъектов информационной среды (педагог педагог, обучаемый-педагог, обучаемый-обучаемый). Пусть субъект и объект информационной среды имеют разные информационные потенциалы, соответ­ ственно, разные уровни развития знаний, умений и навыков, условно изобра­ женные в виде концентрических окружностей разного диаметра. Пусть субъект и объект среды находятся в квазиустойчивом состоянии - циклично функцио­ нируют в некотором фазовом пространстве (движение по окружности) (Рисунок 8).

/ ', - • - • " ' " • • '.. ' ' •• •••• ' ' ' •.. ' • - •..

/• '•,..- - %' / о- -. "ч ^ \ / /./ • /^ / '-..' •- /', •' \ \ '. '•, '•• у ' 7 •/ V '-^ '•' /^ 3, ;

,-•,'.,• О Рисунок Функционирование педагога в квазиустойчивом состоянии достаточно продол жительное время сопровождается процессом диссипации, уменьшения фазово­ го пространства педагога, поддержание же уровня негэнтропии обеспечивается и поддерживается за счет внутреннего источника способностей к интерпрета­ ции, самоанализу, саморазвитию (Рисунок 9). Под процессом развития, станов­ ления в фазе квазиустойчивости мы будем понимать траекторию движения, при которой происходит небольшое увеличение фазового пространства педагога в рамках границ соответствующего уровня за счет внутренних источников и па­ раметров порядка.

Вероятность о (Негэнтроппя) Фазовое пространство Аттрактор Устье Траектория Аттрактор о Траектория -Аттрактор Исток 1 (время) Рисунок В квазиустойчивом состоянии педагога уровень развития заметно не меняется и принимает значения в определенных пределах. Рассмотрим, какое влияние мо­ гут оказать входные и выходные потоки на состояния субъектов. Если поток направлен от субъекта 2, имеющего седьмой уровень, к субъекту 2, имеющего четвертый уровень, то при наличии у субъекта определенных условий в точке А Q Происходит переход на функционирование в соответствие с аттрактором субъ­ екта. Итак, развитие субъекта среды происходит при взаимодействии его ат­ трактора текущего уровня развития с аттракторами других субъектов или объ­ ектов среды. При движении по аттрактору педагог перемещается по «трубке»

фазового пространства некоторого квазиустойчивого потенциала.

В случае постепенного «дрейфа» потенциала в сторону уменьщения под влиянием флуктуации или катастрофы под влиянием других аттракторов траек­ тория развития педагога может покинуть аттрактор и перейти в неустойчивое состояние развития. Таким образом, под становлением в зоне квазиустойчивого О развития можно понимать постепенное увеличение объема фазового простран­ ства, то есть движение по спирали. Чем ближе приближаются субъекты друг к другу, тем взаимодействие интенсивнее, тем больше имеется возможности вза­ имного захвата уровней, переходов с более низких уровней на высшие при за­ данных начальных условиях (Рисунок 10).

Чем выше уровень развития (аттрактор) педагога, тем больше вероятность того, что его потенциал способен «увлечь», притянуть к себе более «слабого»

субъекта, то есть уровень 6 субъекта 1 охватывает все 7 уровней субъекта 2, а Q вот уровень 4 охватывает 4-7 уровни, то есть педагог 1 с уровнями 1 -4 не в со­ стоянии преодолеть информационный барьер (он не понимает педагога 2 с уровнями 1-2 (расстояние между ними — информационный барьер), то есть по­ ток прямой связи между педагогами при этом невозможен (необходимо разра­ батывать «адаптированные» технологии связи, снижающие сложность одного и повышающие способности другого). Если предположить, что объекты беско­ нечно удалены друг от друга и взаимодействия между ними нет, то и взаимного развития между ними нет.

О ИС G ИС G Рисунок Если в точке взаимодействия информационный поток (сила), удерживаю­ щая педагога 1 на определенном уровне (аттракторе) развития, оказывается меньше потока (силы) 2, то педагог оказывается «вырванным» со своего ква­ зиустойчивого состояния. Для него «время жизни» на его аттракторе перестает быть действительным, в это время педагог условно «существует» не на своем аттракторе. Тогда педагог может слущать лекцию другого педагога, читать кни­ гу, изучать опыт работы другого педагога, то есть педагог как бы «проживает»

чужую жизнь, при этом своя жизнь становится «мнимой». В это время педагог попадает в поток входящей информации, при этом начинается процесс «вырав­ нивания» информационных потенциалов субъектов. Процесс может продол­ жаться до тех пор, пока потенциалы не выравняются, при этом субъекты в ка­ ком - то смысле теряют интерес друг к другу. По мере выравнивания потенциа­ лов между субъектами педагоги переходят в квазиустойчивое состояние ново­ го, более высокого уровня. Чем меньше уровень развития (номер аттрактора), тем более устойчивой является состояние квазиустойчивости, с другой сторо­ С ны, чем выше уровень развития, тем более сложным по структуре он становит­ ся, тем больше он становится подвержен влияниям, флуктуациям, но и тем больше у педагога возможностей для взаимодействия, хотя тем больше он ста­ О новится подвержен «возмущениям», которые ему мешают развиваться дальше.

При этом педагогу требуется все больше и больше энергии, сил, потенциала, для того чтобы удерживаться на этом уровне, и как только знания, умения и на­ выки в результате диссипации становятся недостаточными, так внутренняя ус­ тойчивость аттрактора текущего уровня нарушается, так сразу начинается де­ градация, отказ от части ненужной структуры, от части потоков взаимодейст­ вий. Чем выше аттрактор, тем большей энергией (потенциалом) должен обла­ дать педагог, тем выше вероятность того, что при взаимодействии с другим субъектом педагог будет «увлечен» аттрактором меньшего потенциала. В пре­ О деле внешнее сопротивление среды развитию педагога стремится к бесконечно­ сти, а при приближении к нулевому уровню внешнее сопротивление среды стремится к нулю. В результате на протяжении профессионального становле­ ния переходы между аттракторами постепенно стабилизируются, и траектория педагога наконец стабилизируется в некотором «пучке», зоне аттракторов (Рисунок 11).

о Русло Исток Траектории Точность развития прогноза Рисунок о Процесс обучения можно сопоставить с процессом выравнивания уровней потребностей субъектов среды с уровнем получаемых ими знаний. Тогда с точ 0 КИ зрения теории вероятности Р(к) — вероятность встретить, найти, получить знания, информацию в определенной точке среды со временем убывает, то есть негэнтропия среды уменьшается. При этом информация о начальном состоянии со временем утрачивается, система эволюционирует от «порядка» к «беспоряд­ ку». Негэнтропия отражает меру прогрессирующего выравнивания неоднород ностей в системе (знания, умения, навыки). Квазиустойчивое состояние харак­ теризуется равновесным распределением потоков (знания, потребности и ис­ точники информации для их удовлетворения), изменением распределения по­ требностей (каждый сам их определяет), то есть имеется обратимый процесс.

О Неравновесное состояние определяется произвольным распределением по­ требностей и источников информации. На нелинейной фазе становления функ­ ционирует необратимый процесс, при котором происходит взаимодействие, столкновение потребностей с новыми знаниями, умениями, навыками. При раз­ витии открытой системы происходит распределение, передача знаний, умений, навыков в среду. То есть функции деятельности педагога направлены на уменьшение неравномерности среды. Для развития субъектов в информацион­ ной среде необходимо организовывать как можно чаще взаимодействия и уве ^ личивать количество каналов, потоков (обеспечивать многоисточниковость).

Процесс становления с точки зрения информационного подхода представ­ ляется процессом интерпретации (объективирования- развития семантической сети педагога), приема и передачи информационных сигналов, причем в линей­ ной фазе происходит преимущественно интерпретация и вывод информации, а в нелинейной фазе - процесс ввода. Рассмотрим модель или процесс развития знаний, умений и навыков подробнее. Предположим, что перед педагогом ста­ вится задача. Будем считать, что задача не может быть разрешима в рамках су­ ществующего фазового пространства педагога (знаний, умений и навыков).

О' Значит, педагог вынужден перейти в нелинейную зону своего развития. Будем считать, что процесс развития носит открытый характер. В первоначальный Q момент времени динамика процесса становления определяется следующей картиной: вначале достаточно быстро растет поток накопления, получения знаний, информации. По мере накопления знаний процесс их поступления за­ медляется. С другой стороны, формирование, приобретение умений и навыков на базе новой информации несколько замедляется. Пик роста умений и навыков приходится на момент стабилизации роста знаний. В связи с отсутствием потребностей в новых знаниях далее начинается период стабилизации, в то же время начинается постепенная диссипация знаний, это приводит к изменению динамики роста умений и навыков (наблюдается замедление темпов их О развития). На рисунке 8 показано, что если между точками А и В знания опережают умения (педагог «много знает, но мало умеет»), то между точками В и С мы наблюдаем другую картину: (педагог «мало знает, но много умеет»).

Умения педагога начинают опережать постепенно диссипатирующие знания. В результате педагогу необходимо «добирать» недостающие знания (точка С). В это время знаний начинает катастрофически недоставать, и, чтобы компенсировать потребности, педагог попадает в очередную фазу нелинейного разв1ЙФм.больще объем фазового пространства педагога, тем, во-первых, шире 0 аттрактор (зона устойчивого функционирования) и, во-вторых, тем больще по­ тенциальных траекторий развития может «укладываться» на аттракторе. Фазо­ вое пространство имеет фрактальную поверхность. Диссипация уменьшает объем фазового пространства.

На нелинейной фазе развития у педагога имеются потребности поиска ин­ формации, знаний и умений, параметрами порядка являются потребности педа­ гога. Основными принципами развития, становления педагога на этой фазе яв­ ляется необходимость открытия объекта для входных потоков информации, взаимодействия, но в то же время закрытость его для внешнего управления, обеспечивать несимметричность структуры и потоков при взаимодействии. На этой фазе необходимо организовывать процессы обучения, переподготовки, по Q, вышения квалификации [34].

На квазиустойчивой, линейной фазе развития у педагога имеются возни­ кают потребности активно функционировать, работать то есть обучать, переда­ вать информацию в среду.

Основными принципами развития, становления педагога на этой фазе яв­ ляется необходимость открытия педагога для выходных потоков информации:

репродукция, мультиплицирование информации, открытие для внешнего управления квазиустойчивостью с помощью отрицательной связи, которая под­ держивает квазиустойчивость его системы, и положительной связи, которая О поддерживает внутреннее управление интерпретацией, рефлексией, используе­ мых для раскачки системы, выведения ее из равновесия, при этом наблюдается симметричность структуры и потоков при его взаимодействии.

Каждая из фаз должна иметь свои специфические модели и принципы дея­ тельности педагога в текущих условиях. Рассмотрим возможные комбинации связей и их определения.

Для функционирования педагога, в информационной среде должно быть не менее двух объектов (субъектов). Тогда между этими двумя объектами Q (субъектами) можно определить следующие виды связей:

Прямая связь (рис 1) - объект 1 воздействует на объект 2.

Обратная связь (рис 2) — при наличии прямой связи (объект 1 воздействует на объект 2) воздействие объекта 2 на объект 1, регулирующее прямую связь, называется обратной связью.

Каждый объект характеризуется некоторыми параметрами. Рассмотрим параметр 1 (принадлежащий объекту 1) и параметр 2 (принадлежащий объекту 2). Если в результате имеющихся между объектами связей рост параметра 1 вы­ зывает рост параметра 2, то такие связи (прямые и обратные) назовем положи­ О тельными. Если в результате имеющихся между объектами связей рост пара­ метра 1 вызывает уменьшение параметра 2, то такие связи (прямые и обратные) 0 назовем отрицательными. Заметим, что одна и та же связь может быть и поло­ жительной и отрицательной при рассмотрении различных пар взаимодейст­ вующих параметров.

Таким образом, можно выделить следующие виды связей:

1. прямые отрицательные;

2. прямые положительные;

3. обратные отрицательные;

4. обратные положительные.

В качестве частного случая можно рассматривать один объект в качестве О формальной пары объектов. В этом случае также можно говорить о рассмотре­ нии этих же видов связей. Назовем такие связи автосвязями.

Наличие между входными и выходными каналами педагога отрицательных или положительных прямых или обратных связей определяет условия появле­ ния или компенсации нелинейностей развития.

При этом можно рассматривать несколько моделей взаимодействия:

Модели группы внешнего управления развитием:

1) нет ни отрицательных, ни положительных внешних связей (полная ус ^ тойчивость интерпретации информации);

2) есть только отрицательные внешние связи;

3) есть только положительные внешние связи;

4) есть и отрицательные и положительные внешние связи.

Модели группы внутреннего управления развитием:

1) нет ни отрицательных ни положительных внутренних связей (фаза ин­ терпретации информации);

2) есть только отрицательные внутренние связи;

О 3) есть только положительные внутренние связи;

4) есть и отрицательные и положительные внутренние связи.

Q Модели группы комплексного (внешнего и внутреннего) управления раз­ витием:

1) нет отрицательных и положительных внутренних и внешних связей (фа­ за интерпретации информации);

2) есть отрицательные внутренние связи и отрицательные внешние связи;

3) есть отрицательные внутренние связи и положительные внешние связи;

4) есть положительные внутренние связи и отрицательные внешние связи;

5) есть положительные внутренние связи и положительные внешние связи;

О' 6) есть отрицательные и положительные внутренние связи и отрицатель­ ные и положительные внешние связи.

Наличие внутренних отрицательных или положительных связей как раз и определяет с точки зрения информационного процесса условия самоорганиза­ ции педагога на основе информационных потоков. Каждый тип взаимодействия должен использоваться при определенных условиях и при определенных мо­ ментах развития педагога. Так например, если нелинейности внешние (внешние проблемы и трудности на этапе квазиустойчивости), то нужно использовать ^ внутренние отрицательные связи педагога, если нелинейности внутренние (проблемы самого педагога), то на этапе квазиустойчивости нужно обеспечи­ вать компенсаторное управление - отрицательную связь в среде.

2.4. Структура и функции средств информатизации в профессиональном становлении педагога Информатизация, как ведущая тенденция социально-экономического О прогресса развитых стран, является объективным процессом во всех сфе­ рах человеческой деятельности, в том числе и в образовании. Информати Q, зация стала основным ресурсом современного постиндустриального обще­ ства, в решающей степени определяющим эффективность его развития.

Информатизация образования, как составная часть этого процесса, яв­ ляет собой систему методов, процессов и программно-технических средств, интегрированных с целью сбора, обработки, хранения, распро­ странения и использования информации в интересах ее потребителей.

Цель информатизации сферы образования состоит в глобальной ра­ ционализации интеллектуальной деятельности за счет использования но­ вых информационных технологий, радикальном повышении эффективно Q сти и качества подготовки специалистов с новым типом мышления, соот­ ветствующим требованиям постиндустриального общества, в подготовке обучаемых к полноценному и эффективному участию в бытовой, общест­ венной и профессиональной областях жизнедеятельности в условиях ин­ формационного общества [36,34].

Процесс информатизации образования определяется совокупностью ряда организационных мероприятий и научно-технических программ, ко­ торые включают научно-исследовательские, научно-технические и матери 0 ально-технические проекты.

Анализ документов по проблеме информатизации [136,138,142,137,141,135,140,139] показывает, что процесс информатиза­ ции образования предполагает реализовать ряд политических, социально экономических, научно-технических и педагогических целей развития ка­ ждого субъекта общества и государства в целом.

Политическими результатами информатизации является сохранение единого образовательного пространства России;

регионализация образова Q ния и децентрализация управления образовательными процессами;

обеспе­ чение открытости национальной системы образования, ее интеграция в мировую образовательную среду [6,41].

Q К социально-экономическим результатам информатизации относят:

сохранение и развитие потенциала системы образования;

повышение каче­ ства и эффективности образования;

структурную перестройку высшего и послевузовского образования в соответствии с экономической и политиче­ ской реформой;

гуманитаризацию и индивидуализацию образования;

раз­ витие самостоятельности вузов;

обеспечение международной академиче­ ской мобильности студентов и научно-педагогического персонала [18].

В научно-техническом аспекте информатизация предполагает: созда­ ние материально-технической базы;

единой телекоммуникационной сети в ^' национальной системе образования;

системы стандартизации и сертифика­ ции информационных технологий в образовании;

информационной инфра­ структуры системы образования;

информационно-аналитической системы для управления образованием.

Педагогические результаты информатизации предполагают разработ­ ку научно-обоснованной методологии использования информационных технологий в обучении;

разработку и внедрение эффективных средств компьютерного обучения;

создание базового курса информатики для всех ^ этапов непрерывного образования - от школ до послевузовского обучения;

распространение и широкое использование наиболее конкурентоспособ­ ных автоматизированных систем обучения в соответствующих учебных заведениях [18].

Основными принципами развития информатизации сферы образова­ ния России являются в соответствии с Концепцией информатизации сферы образования Российской федерации являются [139]:

• принцип "островной" информатизации;

О • принцип создания "полигонов";

• принцип системности;

• принцип инвариантности;

0 • принцип "точки опоры";

".„^,..,г, л^^*»тт'1.

• принцип "критической массы";

• принцип направляемого развития (принцип "кормчего");

• принцип самовоспроизводства.

Методологическими основами развития образования в условиях ин­ форматизации являются: синергетический подход к информатизации сфе­ ры образования как к нелинейному процессу, протекающему в сложной социальной системе в процессе ее реформирования, системная интеграция информационных технологий и теория открытых систем, учитывающие О закономерности становления и самоорганизации.

Информационные технологии включают в себя систему научных и инженерных знаний, а также методов и средств, которые используются для создания, сбора, передачи, хранения и обработки информации в предмет­ ной области сферы образования.

Под средствами новых информационных технологий (СНИТ) И.В. Ро­ берт понимает «программно-аппаратные средства и устройства, функцио­ нирующие на базе микропроцессорной техники, современных средств и гч систем телекоммуникаций информационного обмена, аудио- видеотехники и т.п., обеспечивающие операции по сбору, продуцированию, накоплению, хранению, обработке, передаче информации» [206].

Андреев А.А., расширяя и конкретизируя список средств, приведен­ ный И.В. Роберт, предлагает отнести к СНИТ: компьютеры всех классов (от «супер» до «палм-топ»), дисплеи, принтеры, устройства памяти, уст­ ройства ввода речи в компьютер, сканеры, различные виды клавиатур, ба­ зы данных, базы знаний, системы мультимедиа, видеотекст, телетекст, ТВ информ, модемы, НАД, компьютерные сети, электронную почту, элек­ о тронные конференции, информационно-поисковые системы, цифровые фотокамеры, экспертные обучающие системы, устройства вывода графи Q ческой информации, гипертекстовые системы, телевидение, радио, теле­ фон, факс, голосовую электронную почту, телеконференции, BBS, про­ граммные средства навигации в ИНТЕРНЕТ, автоматизированные элек­ тронные библиотеки, программные средства учебного назначения, засек­ речивающую аппаратуру, редакционно-издательские системы, CD-ROM, системы распознания текста, программные комплексы (языки программи­ рования, трансляторы), синтезаторы речи по тексту, средства передачи данных, радиостанции (KB, УКВ, спутниковые), пейджеры, системы «вир­ туальной реальности [25,57].

О В [140,139] к средствам информационных технологий относят:

• аппаратные средства вычислительной техники и телекоммуника­ ций;

• программные средства (ПС) реализации функций ИТ;

• базы данных (БД);

• документацию, регламентирующую функции и применение всех компонент ИТ.

Шолохович В.Ф. считает, что под «информационными технологиями Q понимается совокупность способов и технических средств сбора, органи­ зации, хранения, обработки, передачи и представления информации, рас­ ширяющие знания людей и развивающая их возможности по управлению техническими и социальными процессами» [267].

В соответствии с концепцией системной интеграции информационных технологий в высшей школе [6,141] к новым информационным технологи­ ям в высшей школе относится использование:

- электронного учебника;

- систем мультимедиа;

О - экспертной системы;

- системы автоматизированного проектирования;

0 - электронного библиотечного каталога;

- баз данных;

- локальной и распределенной (глобальной) вычислительной системы;

- электронной почты;

- голосовой электронной почты;

- электронной доски объявлений;

- системы телеконференций;

- настольной электронной типографии.

По мнению А.Н. Тихонова и А.Д. Иванникова [242] НИТ включают в себя:

о - электронную почту;

- телеконференции по электронной почте;

- мэйл-серверы;

- электронные доски объявлений;

- телеконференции в оперативном режиме;

- электронные библиотеки:

- доступ к базам данных через электронную почту;

- голосовую почту;

- видеокассеты;

- электронные учебники;

- лазерные диски;

- трансляцию лекций по телевидению;

- трансляцию лекций по телевидению с обратной связью по телефону;

-телеконференции.

Анализ представленных определений и подходов свидетельствует, на наш взгляд, о смешении понятий средств информационных технологий как составной части НИТ с самими НИТ. Например, лазерные диски и видео­ кассеты можно отнести к носителям (средствам), а трансляцию лекций по 0 телевидению к технологии. Список средств и НИТ не структурирован, не прослеживаются и не выделены признаки их классификации.

Кроме того, приведенные объекты классификации являются техноло­ гиями в «технократическом» понимании, а не технологиями обучения, ко­ торые должны включать в себя методы, средства и формы обучения.

Таким образом, процесс информатизации и связанная с ним термино­ логическая система понятий об информационных средствах и технологиях обучения пока не устоялись [28]. В исследованиях по проблемам информа­ ционных технологий обучения встречаются синонимичные терминологи О ческие выражения: «информационные технологии обучения», «новые ин­ формационные технологии в обучении», «современные информационные технологии обучения», «информационные и телекоммуникационные тех­ нологии», «электронно-коммуникативные системы, средства и технологии обучения» [1,28].

Наиболее полной классификацией, отражающей структуру информа­ ционных средств и технологий, является классификация образовательных программно-аппаратных комплексов, представленная в концепции инфор Q матизации сферы образования [139].

В основу классификации положен принцип поэтапного построения системы классификационных признаков образовательных программно аппаратных комплексов на основе следующих предпосылок:

• полнота охвата системы (возможность классификации);

• инвариантность ядра системы классификации (при изменении ниж­ него уровня классификационного дерева и добавлении новых ветвей);

• взаимодополняемость систем классификаций.

О Выдвинутые предпосылки позволили сформулировать классификаци­ онные признаки программно-аппаратных комплексов по:

0 • дидактической направленности;

• программной реализации;

• технической реализации;

• предметной области применения.

Принятая классификация, таким образом, позволяет рассматривать программные, методические, технические и деятельностные аспекты ин­ форматизации комплексно.

Классификация программно-аппаратных комплексов по дидактиче­ ской направленности основана на дифференциации знаний (артикулируе­ мые и неартикулируемые), передаваемых между субъектами обучения с помощью компьютера. К артикулируемой части знаний относятся структу­ рируемые знания, легко передаваемые в виде порций информации (тексто­ вой, графической, видео).

Неартикулируемая часть знаний представляет собой особый компо­ нент знания (опыт, интуиция, умения, навыки, интуитивные образы), кото­ рые не могут быть переданы обучающемуся непосредственно, а "добыва­ ются" им в ходе самостоятельной познавательной деятельности при реше­ нии практических задач. Дифференциация знаний позволяет выделить и классифицировать декларативные образовательные программно аппаратные комплексы и технологии как технологии программированного обучения, применяемые для поддержки процесса обучения на основе арти­ кулируемой части знаний:

• компьютерные учебники;

• учебные базы данных;

• тестовые и контролирующие программы и другие программные О средства, позволяющие хранить, передавать и проверять правильность ус­ воения обучаемыми учебной информации.

0 Процесс освоения неартикулируемой части знаний на основе проце­ дурных программно-аппаратных комплексов и технологий, использующих принципы и технологии интеллектуальных обучающих систем, предпола­ гает использование различных моделей деятельности, не содержащих в яв­ ном виде порционные знания:

• моделирующие и проектирующие пакеты прикладных программ;

• поисковые системы.

• экспертные системы;

• компьютерные тренажеры;

о. • лабораторные практикумы;

• программы поддержки деловых игр.

Таким образом, классификация по признаку декларативных и проце­ дурных средств и технологий обучения позволяет управлять процессом доступа к знаниям (регулировать объем, детерминировать содержание, ин­ дивидуализировать алгоритмы их освоения). Выбор той или иной методи­ ки использования позволяет моделировать процесс обучения, используя особенности и специфику технологий (определять последовательность вы­ вода информации, осуществлять адаптацию к знаниям и особенностям учащегося, обеспечивать точечный контроль, гибкость процесса обучения, выбор оптимального учебного воздействия, определять причины ошибок) в зависимости от стоящих целей и задач. Декларативные технологии более рационально использовать при обучении конкретным навыкам и методам практической деятельности, получении и систематизации различных фак­ тов, недекларативные технологии рациональнее использовать при обуче­ нии исследовательским методам, анализу, синтезу, аналогии, сравнению, систематизации информации различными методами (дедукции, индукции, интеллектуального творчества).

Q При реализации образовательных программно-аппаратных комплек­ сов и технологий необходимо учитывать особенности проектирования сис­ тем искусственного интеллекта и используемых ими знаний (предметная область, стратегия обучения, личные сведения и модели каждого учащего­ ся).

Для хранения знаний интеллектуальные обучающие системы исполь­ зуют соответствующие базы знаний, представленные с помощью различ­ ных методов и средств.

Полнота сведений в базе знаний характеризуется наличием процедур О ных и декларативных составляющих ее компонентов: база знаний обу­ чающегося, алгоритмы диагностики знаний и выполняемых заданий, алго­ ритмы формирования новых заданий, В процессе обучения сведения в базе знаний постоянно обновляются, одновременно дополняется модель обу­ чающегося и отражаемые ею характеристики обучаемого.

Реализация образовательных программно-аппаратных комплексов и технологий предполагает использование экспертных, гипертекстовых, мультимедиа программных средств. Их использование предполагает:

• идентифицировать проблему обучения, ограничить предметную об­ ласть информационных потребностей обучающегося путем выделения фрагмента курса;

• идентифицировать и представить в виде линейного текста подмно­ жество дидактических элементов и узлов, содержание которых соответст­ вует информационным потребностям обучающегося, является полезным при решении поставленной задачи;

• выделить основные и дополнительные уровни представления и О оформления дидактических элементов и узлов;

• снабдить дидактические элементы и узлы необходимыми связями в виде гипертекта.

Классификация образовательных программно-аппаратных комплексов и технологий по способу программной реализации может быть представ­ лена в зависимости от:

• создания технологии с помощью средств программирования на язы­ ке высокого уровня;

• создания технологии с использованием средств объектного програм­ мирования;

• создания технологии с помощью инструментальных средств и обо­ лочек.

о Использование той или иной технологии также имеет свои особенно­ сти. Так, например, при создании образовательных программно аппаратных комплексов процедурной составляющей знаний некоторые ин­ струментальные оболочки не реализуют ряд функции и средств поддержки математического моделирования объектов но имеют для этого выход в среду программирования. Программирование деловых игр и ситуаций осуществляются подключением внешних исполняемых модулей с наличи р ем или отсутствием одно- или двухсторонней передачи данных. В качестве языков программирования для выходов в программную среду используют­ ся: C++;

Pascal;

Prolog.

Однако использование этих средств требует достаточно высокого уровня подготовки специалиста, и более эффективным может считаться использование элементов объектно-ориентированного программирования (Delphi, Microsoft Visual Studio, Visual C++, Visual J++).

Инструментальные средства и оболочки по принципам организации О процесса обучения относятся как к средствам поддержки технологии про­ граммированного обучения (универсальные и специализированные), так и к средствам поддержки технологий интеллектуальных обучающих систем.

Q Ориентированных на проблемно-ориентированный подход к обучению.

Универсальные средства поддерживают следующие дидактические функции: ввод и анализ ответов, формирование логической структуры кур­ са, поддержку и формирование текстового и графического материала, обеспечение динамики изображений, математическое моделирование с ви­ зуализацией результатов, организацию гипертекстовых структур, сбор и обработку статистической информации, формирование рейтинговой оцен­ ки уровня знаний, возможность работы в локальной вычислительной сети, функционирование курса в автономном режиме, звуковое сопровождение и поддержку видеоизображения.

Специализированные средства представлены следующими состав­ ляющими:

• гипертекстовое и гипермедиа средства;

• моделирующие средства;

• средства мониторинга, контроля и тестирования знаний;

• средства лекционной поддержки.

О Гипертекстовые и гипермедиа средства характеризуются следующими дидактическими функциями и возможностями: работа с фрагментами тек­ ста, графики, звука, видео информации, наличие различных способов по­ иска информации (по ключевым словам, выделенным областям экрана, функциональным кнопкам, темам, картам узлов и связей), многооконный режим работы, различные способы навигации (наличие стандартных мар­ шрутов и возможность фильтрации материала), наличие механизма "закла­ док", внесение и сохранение комментариев, построение новых гипертек О стовых структур с множественной интерпретацией материала (сбор, со­ хранение и представление учебного материала), организация взаимодейст В Я с внешней средой (прием, передача, хранение и обработка звуковых и И видео фрагментов).

Моделирующие средства используются для разработки технологий моделирования процессов и объектов различной физической природы, соз­ дания различных компьютерных тренажеров, в том числе в реальном мас­ штабе времени, которые поддерживают следующие дидактические функ­ ции: моделирование алгоритмически описанных процессов, обеспечение различных сценариев моделирования, поддержку интерактивного режима разработки модели и коррекцию действий разработчика, применение ре­ курсивных и итерационных процедур программирования, генерирование библиотеки готовых форм индикаторов и датчиков, обеспечение работы в реальном масштабе времени, возможность подключения к реальным аппа­ ратным средствам, а также наличие достаточного количества переменных и функций.

Средства мониторинга, контроля и тестирования знаний используются для измерения и отображения степени усвоения учебного материала, по­ зволяющих надежно и валидно оценить знания и другие интересующие пе­ дагога характеристики личности, которые поддерживают следующие ди­ дактические функциональные возможности: создание адаптационных тес­ тов, широкий спектр способов предъявления тестов и заданий, анализ и ввод ответов, гибкость в способах оценивания уровня достижений обу­ чающегося, использование средств анализа тестов на валидность, сбор, об­ работку, хранение и представление индивидуальной и групповой стати­ стической информации о результатах контроля, возможность работы в ло­ кальной вычислительной сети для автоматического и одновременного сбо­ ра информации с учетом нормативно-ориентированного (сравнение от­ о дельных учебных достижений обучающихся) и критериально ориентированного (степень овладения обучающимся необходимого учеб ного материала) подходов, наличие инструкций для преподавателя в виде спецификации теста (описание, пример задания, характеристика формы и содержания заданий, характеристика ответов).

Средства лекционной поддержки поддерживают следующие дидакти­ ческие функции: создание и подключение динамических изображений и статистической графики, возможности оформления с использованием сти­ лей и шаблонов, звуковое сопровождение.


Использование признака программной реализации программно аппаратных комплексов позволяет выделить несколько дополнительных классификаций в зависимости от используемой версии операционной сис­ темы MS-DOS, Windows, оказывающих влияние на дидактические функ­ ции программных средств опосредовано, через потенциальные возможно­ сти или ограничения, накладываемые на технические устройства операци­ онной средой [2].

Средства поддержки работы с распределенными базами данных в гло­ бальных сетях (WWW, FTP, E-MAIL-технологии), обеспечивающих дис­ танционного обучения [25].

о Используя средства глобальных сетей, компьютерная система значи­ тельно трансформируется (технические параметры средств перестают быть определяющими для характеристик системы в целом: емкость винчестера, размер базы данных, его операционная система, набор исполняемых инст­ рукций, имеющиеся прикладные программы), отсутствующие на жестком диске программные средства и информация могут быть загружены из гло­ бальной сети по мере необходимости. При этом информационное средство превращается в периферийное устройство в сети Internet и один из инфор Q мационных ресурсов глобальной "паутины" Web.

Q Исчерпывающая классификация комплексов по видам технической (аппаратной) реализации является вопросом сложным и неоднозначным [85, 110,212]. Исторически было принято деление компьютерных техниче­ ских средств в соответствии с функциональной направленностью (универ­ сальные и специализированные), размерами и ресурсами (супер-ЭВМ, большие ЭВМ, мини-ЭВМ, микро-ЭВМ, ПЭВМ, ПК). В настоящее время конфигурация средств осуществляется на основе принципа системной ин­ теграции - синтеза базовой конфигурации и периферии, определенных классов составляющих. Выбор аппаратных компонентов информационных О' средств зависит от функционального назначения конкретной информаци­ онной технологии [36].

С учетом специфики контингента пользователей информационных средств в образовании совершенно недопустимы аномалии функциониро­ вания оборудования при любых искажениях исходных данных, сбоях и частичных отказах аппаратуры и других нештатных ситуациях. Для реше­ ния этих проблем использование средств должно специально организовы­ ваться и документироваться, что объединяется понятием и процессом сер О тификации информационных средств.

Архитектурная, техническая и программно-информационная совмес­ тимость различных информационных средств может быть обеспечена только путем стандартизации и сертификации программно-технических параметров оборудования в соответствии с требованиями международных и государственных стандартов. Это предполагает развитие и совершенст­ вование нормативно-технической базы, определяющей все виды совмес­ тимости технических компонентов, взаимодействие и комплектование ин *У формационных систем, регламентирующих важнейшие потребительские свойства техники и требования качества, безопасности и экологии;

созда­ ние и введение системы сертификации, обеспечивающей объективную и Q независимую оценку их потребительских свойств и гарантии качества;

создание системы каталогизации отечественных и импортируемых средств и технологий.

Классификация программно-аппаратных комплексов по функцио­ нальному признаку позволяет выделить: системное программное обеспе­ чение (операционные системы, файловые оболочки, утилиты, драйверы, сервисные, антивирусные и другие средства, MS Office, MS Internet Explorer), прикладное программное обеспечение общего назначения (тек­ стовые, графические, звуковые редакторы, табличные процессоры, СУБД, О' системы распознавания текста, автоперевода), прикладное программное обеспечение специального назначения (редакторы, MathCad, CorelDraw, PhotoShop, PageMaker, AutoCad, Statgraphics, Mathematics, 1С бухгалтерия, 1С склад), инструментальное программное обеспечение - системы про­ граммирования общего назначения низкого и высокого уровня, инструмен­ тальные мультимедийные оболочки, CASE-системы, САПР, системы и технологии визуального, событийно-ориентированного, объектно ориентированного программирования.

О Использование программно-аппаратных комплексов предполагает учет предметных особенностей среды обучения и деятельности, специфики используемых при этом традиционных технических средств обучения, мо­ делей, методов и технологий деятельности, которые также позволяют классифицировать компьютерные средства по ориентации на предметные области (естественнонаучные, инженерно-технические, гуманитарные) и формы обучения (очные, очно-заочные, заочные).

В ряде исследований [121,111,94,183,184,165,132] информационные технологии и компьютерные программы рассматриваются как средства ди­ Q агностики, средство обратной связи при обучении, самооценки, самоатте­ стации, интеграции образования, воспитания и развития, управления и по Q вышения эффективности педагогических исследований.

Процесс информатизации позволяет гибко «встраивать» и синтезиро­ вать наиболее эффективные элементы новых технологий с технологиями традиционных методов и средств обучения, моделировать процесс обуче­ ния на комплексной основе, используя [214]. возможности компьютера, магнитофона, видеомагнитофона, кинопроектора, диапроектора, кодоско па, другого проекционного оборудования [28].

Возможности информационных средств позволяют обучаемому рабо­ тать с электронными копиями бумажных носителей: учебниками, учебны 0' ми пособиями, методическими указаниями, словарями, справочниками [49,11,4].

Структура электронных учебных материалов зависит от выполняемых ею дидактических функций и содержит комплекс организационно методического, информационно-познавательного и идентификационно контролирующего блоков (модулей).

Дидактические функции комплекса реализуются посредством пред­ ставления и взаимодействия учебного материала, обучающихся и препода Q вателя в среде гипермедиа на основе информационных средств и соответ­ ствующих технологий: электронной почты, «чата», теле - и видеоконфе­ ренций.

Содержание организационно-методического модуля включает в себя информацию о целях, задачах дисциплины, ее связи с другими дисципли­ нами, входящими в учебную программу;

краткую характеристику содер­ жания тем учебной программы, порядок и рекомендации по изучению дис­ циплины с помощью комплекса;

обзор литературы и формы отчетности и контроля, порядок организации взаимодействия с преподавателем. Допол­ О нительно модуль может быть визуализирован на видеокассете, озвучен ли­ бо дополнен текстовым файлом.

0 Инфомационно-познавательный блок состоит из тематических гипер­ медиа-модулей. В зависимости от реализуемых функций каждый модуль может сопровождаться тестами для самопроверки, итоговым тестом или экзаменационными вопросами по изучаемому предмету. Наличие гипер­ текстовых ссылок обеспечивает обучающемуся возможность перехода к другим электронным учебным материалам по изучаемой тематике: ресур­ сам локальной электронной библиотеки, информационным ресурсам ИН­ ТЕРНЕТ. Модули могут быть выполнены в виде электронных учебников, пособий, справочников, практикумов и хрестоматий [49,11,4].

0) Одной из важных функций информационных средств является хране­ ние и обеспечение доступа к электронным материалам. Реализация этих функций позволяет [206,146]:

• индивидуализировать и дифференцировать процесс обучения;

• осуществлять контроль с обратной связью и диагностикой ошибок;

• осуществлять самоконтроль и самокоррекцию учебной деятельности;

• высвобождать учебное время за счет выполнения компьютером тру­ доемких рутинных вычислительных работ;

О • визуализировать учебную информацию;

моделировать и имитиро­ вать изучаемые процессы или явления;

• проводить лабораторные работы в условиях имитации на компьюте­ ре реального опыта или эксперимента;

формировать умение принимать оп­ тимальное решение в различных ситуациях;

• развивать определенный вид мышления (например, наглядно образного, теоретического);

•усиливать мотивацию обучения (визуализация изобразительных средств, игровые, проблемные ситуации);

О • формировать культуру познавательной деятельности и др.

С точки зрения А.А. Золотарева, под электронным учебником пони Q мается компьютерные приложение бумажного учебника [238].

К различным типам электронных учебников относят: электронные лекции, контролирующие компьютерные программы, справочники и базы данных учебного назначения, сборники задач и генераторы примеров (си­ туаций), предметно-ориентированные среды, компьютерные иллюстрации для поддержки различных видов занятий.

К основным функциям электронных учебников относятся информаци­ онная поддержка обучаемого, возможность самопроверки и контроля зна­ ний (индивидуальный текущий и итоговый контроль, тренинг) по курсу.

О Так как электронный учебник строится на тех же принципах и конст­ рукциях, что и компьютерные обучающие и контролирующие программы, то процесс его создания, содержащего систему тестов и учебных материа­ лов, в настоящее время предполагает использование одного из программ­ ных средств традиционного программирования на языке высокого уровня, инструментальных систем (АДОНИС, УРОК, ДЕЛЬФИН-3, Statpro Multi­ media, PLS, TopClass, Lotus Domino, IDLE) или синтез электронного учебника из готовых компьютерных обучающих программ и их фрагмен­ тов.

О Проводя аналогию между и сертификацией компьютерных программ и разработкой электронного учебника, необходимо реализовать несколько этапов [146]:

1 - этап разработки (формализации учебного материала, подготовка сценария);

2 - этап подготовки программно-методической документации;


3 - этап испытания и корректировки;

4 - этап опытной эксплуатации;

О 5 - этап сопровождения.

К средствам информатизации относятся также аудио- и видеоучебные материалы. В настоящее время эти материалы в основном записываются на магнитные носители, аудио- и видеокассеты и могут быть представлены обучаемому с помощью магнитофона или видеомагнитофона. С другой стороны, в образовательных учреждениях широко используются традици­ онные технические средства, аппаратура и учебный материал на основе диафильмов, слайдов, поливиниловых звуковых дисков.

Учебные аудиоматериалы, записанные на магнитные носители, ис­ пользуются для записи лекций и инструкций к учебному курсу, не тре­ бующего графических иллюстраций, а также для записи занятий по ино­ странным языкам, что наиболее распространено. Доступность аудиоплейе­ ров позволяет изучать и закреплять учебный материал в удобном месте и удобном темпе.

В видеоформе могут быть представлены лекции, инструктивные заня­ тия. На видеокассетах разрабатывается также иллюстративный материал к печатным изданиям, к учебным ситуационным задачам.

По мнению Тихонова А.Н., Иванникова А.Д., видеокурсы являются полезным средством применительно к дистанционному обучению [25,242], так как могут быть использованы как в специальных видеоклассах, так и в домащних условиях. Это позволяет большому числу обучаемых прослу­ шивать лекции лучших преподавателей, специалистов.

Использование средств видео позволяет организовать профессиональ­ ную подготовку и повышение квалификации специалистов по освоению нового оборудования и технологий по новым направлениям развития нау­ ки, образования и производства [34].

Дидактические функции видеоинформации, с одной стороны, заклю­ чаются в обеспечении поддержки представления теоретических знаний с использованием мультимедийных возможностей, а с другой стороны, вос­ создают виртуальную картину реальных процессов, передают особенности среды, ее формы, которые невозможно смоделировать и передать в вер­ бальном виде.

Поэтому использование видеосредств в ряде случаев является более предпочтительным, чем традиционные средства и формы обучения (книги, справочники, лекции, инструкции) благодаря техническим особенностям:

быстрый доступ к необходимой в данный момент информации, произволь­ ное варьирование темпа изучения учебного материала, возвращение к ра­ нее просмотренному материалу, беглый просмотр -"перелистывание". Но­ вые информационные технологии моделирования виртуальной реальности и средства анимации в создании учебных видеофильмов позволяют орга­ низовать виртуальное изучение явлений природы, действий скрытых тех­ нологических процессов или закрытых элементов технологических конст­ рукций.

Процесс создания и обработки видеопрограмм с использованием ком­ пьютерных технологий требует соответствующей квалификации разработ­ чиков, необходимого специального оборудования для обработки и монта­ жа видео- и анимированного материала. Программная поддержка компью­ терных видеосистем (Perception Video Recorder) позволяет осуществлять запись видеопрограммы в режиме реального времени на винчестер компь­ ютера, проектировать и воспроизводить анимацию, осуществлять нели­ нейный аудио-, видеомонтаж анимации в видеопрограмму.

Средства поддержки технологии виртуальной реальности реализуются с помощью комплексных мультимедиа-операциональных сред. Они позво­ ляют на основе неконтактного информационного взаимодействия с объек­ том изучения создать иллюзию непосредственного вхождения и присутст­ вия в реальном времени, в стереоскопически представленном «предметном О' мире», участвовать в происходящих процессах, влиять на их развитие и управлять функционированием.

у Дидактические функции средств обучения на основе виртуальной ре­ альности позволяют эффективно поддерживать решение проектных, гра­ фических, художественно-оформительских задач, при изучении графиче­ ских методов моделирования на основе компьютерной графики, при орга­ низации тренинга специалистов в условиях, максимально приближенных к реальной действительности.

Программная реализация технологии средств виртуальной реальности предполагает использование трехмерных представлений объектов в про­ странстве виртуального мира на экране компьютера, их динамическое О взаимодействие и адекватное поведение.

Наиболее мощными средствами информатизации при обучении явля­ ются геоинформационные системы, основанные на особом типе интегри­ рованных информационных систем, включающих, с одной стороны мето­ ды обработки данных с использованием автоматизированных систем управления и проектирования, а с другой - обладающими спецификой в организации и обработке данных [261]. Функции геоинформационных сис­ тем определяются целевыми задачами, которые они решают. В настоящее •у время они находят все более широкое применение в образовании, выступая в роли многоцелевых баз данных с картографической визуализацией ин­ формации и функциями пространственного анализа.

Средства информатизации позволяют поддерживать технологию ор­ ганизации лабораторных практикумов (разработка и доставка обучаемому компьютерного практикума, обеспечение дистанционного доступа к лабо­ раторным установкам) [60].

Функции компьютерных лабораторных практикумов заключаются в возможности моделирования реальных лабораторных установок, поддерж­ о ке обучения, контроля знаний, получения индивидуального задания, моде­ лирования исследуемых процессов, задания условий эксперимента, ини циирование его выполнения, получение и всесторонний анализ результа­ тов. Лабораторное оборудование и приборы реализуются в программной среде на основе интеллектуальной измерительной подсистемы, программ­ ное управление экспериментом осуществляется автоматически или следуя указаниям пользователя.

К одной из наиболее перспективных технологий образования исполь­ зующей средства информатизации относится технология дистанционного обучения [25].

В Концепции создания и развития Единой системы дистанционного о образования России, разработанной и утвержденной Госкомвузом России в 1995 году, под дистанционным образованием понимался комплекс образо­ вательных услуг, предоставляемых широким слоям населения в стране и за рубежом с помощью специализированной информационно образовательной среды, базирующейся на средствах обмена учебной ин­ формацией на расстоянии (спутниковое телевидение, радио, компьютерная связь и т. п.). В концепции указывается, что дистанционное образование является одной из форм непрерывного образования, которое призвано реа­ о лизовать права человека на образование и получение информации.

Средства информатизации технологий дистанционного обучения включают в себя информационно - образовательную инфраструктуру (сре­ ду): печатные изданий, аудио-, видеокассеты, сетевые компьютерные обу­ чающие программы, мультимедийные курсы на компакт-дисках, электрон­ ные библиотеки, серверы, средства обмена учебной информацией, теле­ коммуникационные сети, специальную методологию обучения [27].

Используемые в дистанционной технологии средства можно класси­ о фицировать на неинтерактивные (печатные материалы, аудио-, видеоноси­ тели) и интерактивные средства компьютерного обучения (электронные учебники, мультимедиа обучающие системы, базы данных и знаний, обу­ чающие и контролирующие программы), телеконференций, видеоконфе­ ренции - средства аудио-, видео коммуникации по оптическим, телефон­ ным каналам в локальных и глобальных компьютерных сетях [29].

Функции интерактивных средств обучения заключаются в поддержке ряда педагогических технологий: личностной ориентации, активизации и интенси­ фикации деятельности обучающихся, эффективности управления и организа­ ции учебного процесса, дидактического усоверщенствования и реконструиро­ вания учебного материала, технологий развивающего обучения.

К основным функциям использования информационных технологий отно­ сят:

-образовательно-развивающую (обеспечить возможность создания и под­ держки программ в области информационной культуры и консультирования);

- тестово-аттестационную - мониторинг качества обучения, позволяющий оценить потенциал учебных заведений и уровень осуществляемой подготовки (оценка качества знаний обучаемых, проведение экзаменов, зачетов). При орга­ низации мониторинга возникают две проблемы: организация сбора информа­ ции и перевод ее в компьютерное представление;

- аналитическую (анализ результатов успеваемости);

- адаптационную.

Развитие информационной инфраструктуры предполагает: создание едино­ го телекоммуникационного сетевого пространства, единой системы баз данных и информационных ресурсов, обеспечение массового доступа к системе баз данных и информационных ресурсов всех групп пользователей, логически свя­ занных по уровням и формам образования информационно-предметных про­ странств, оснащение образовательных учреждений всех уровней средствами о вычислительной техники, телекоммуникаций, программным обеспечением в необходимом количестве и приемлемого качества [1].

Таким образом, средства информатизации являются эффективным инстру­ ментом реформирования современных образовательных систем в соответствии с учетом требований XXI века к интеграции в единую мировую образователь­ ную среду [6,28]].

Однако непродуманное и бесконтрольное внедрение информацион­ ных технологий несет потенциальную угрозу как национальным системам образования, так и конкретным субъектам образования.

Во-первых, возникающее неравенство в доступе к современным сред­ ствам и технологиям в образовании еще более увеличивает разрыв между национальными системами образования, который и без того имел место в силу сложившихся исторических условий.

Во-вторых, преобладание английского языка в информационных средствах, которые являются базовыми при создании основных продуктов, может отрицательно сказываться на национальной, культурной самобыт­ ности учащихся и преподавателей.

В-третьих, внутри самих национальных систем образования наблюда­ ется значительный разрыв в доступе к современным технологиям обучения у различных групп учащихся, что создает и закрепляет неравенство между ними, а следовательно, отрицательно влияет на развитие всего общества в целом.

В-четвертых, физиологические и психологические влияния на уча­ щихся и преподавателей информационных технологий имеют ряд отрица­ тельных последствий, которые требуют серьезных исследований и разра­ ботки соответствующих нормативов и стандартов по использованию ин­ формационных средств в обучении.

И, наконец, в-пятых, в современных глобальных, национальных и корпоративных информационных магистралях постоянно нарушаются права на интеллектуальную собственность.

r^. Тем не менее альтернативы перехода мирового сообщества к инфор­ мационному обществу на сегодня нет, более того, этот переход уже актив­ но осуществляется в больщинстве стран мира.

Основой успешного перехода в информационное общество является владение всеми членами общества знаниями и навыками в использовании информационных технологий в быту, общественной и профессиональной деятельности. Эти задачи должны решать национальные системы образо­ вания.

Основой для такого перехода должна быть система исследований по О' следующим направлениям [28,18]:

• соотношение в использовании информационных технологий и тра­ диционных методов в обучении по всему образовательному циклу - от на­ чального до послевузовского;

• обеспечения всех видов безопасности обучаемых в условиях ис­ пользования информационных средств;

• методология преподавания, методики и технологий формирования знаний, умений и навыков по информационным технологиям общего на О значения от начального до послевузовского образования и обеспечения преемственности в развитие знаний, умений и навыков на последующих этапах;

• методология создания автоматизированных систем обучения, элек­ тронных учебников, курсов, практикумов;

• содержание, структура и методики преподавания различных пред­ метных областей в условиях информатизации;

• методология контроля качества обучения с использованием ин­ формационных технологий по всему образовательному циклу и во время профессиональной деятельности специалистов.

0, Выводы по главе Глава решает третью задачу нашего исследования: разработать методоло­ гические принципы и средства развития педагога в информационной среде с точки зрения: теории информации как методологии развития социальных сис­ тем, синергетического подхода, теории открытых систем и системного подхода, разработать и обосновать модель профессионального становления педагога в информационной среде (процессуально-информационный, динамический ас­ пект), выявить структуру и функции средств информатизации в профессио­ нальном развитии педагога.

О Использование теории информации и семантического подхода к ее описа­ нию позволяет рассматривать профессиональное становление педагога на осно­ ве информационной модели субъекта информационной среды в виде развития, становления семантической сети (ориентированных графов, в которых узлами субъекта являются информация, данные (знания, умения, навыки), а ребрами практическая деятельность, взаимодействие и связи педагога, трансформирую­ щейся и модифицирующейся, то есть развивающейся или деградирующей под влиянием внешних и внутренних факторов - потоков информации). Таким об Q разом, мера изменения, развития, становления педагога может измеряться ме­ рой изменения, модификации семантической сети, а мерой изменения семанти­ ческой сети может быть количество информации, то есть количество и содер­ жание информации могут рассматриваться и использоваться в качестве показа­ телей для описания процессов развития педагога в информационном социуме.

Анализ процесса профессионального становления с точки зрения теории информации, синергетического подхода, теории открытых систем и системного подходов показал, что:

1. Сущность становления педагога может быть интерпретирована в иерар­ 0. хическом, дискретном изменении поведения (этапы разрушения, генерация, стабилизации, устойчивого функционирования), внутренних и внешних ка (^ честв, свойств, состояний (содержания, формы и времени, связей и функций) педагога как диссипативной структуры, образовавшейся в результате неравно­ весного фазового перехода под влиянием флуктуации, возмущений, в точках бифуркации под влиянием непрерывного убывания энтропии внешней среды, постоянно самоорганизующейся и воспроизводящей себя в качестве последова­ тельности устойчивых, равновесных, все более усложняющихся состояний про­ странственно-временной структуры, благодаря переходным процессам упоря­ дочения индивидуальных процессов (колебаний, взаимодействия, отбора) и свойств, обладающих наибольшим временем релаксации и корреляции с внеш О ней средой (адаптации) при приближении траектории своего развития к дивер­ сифицированному, но не упорядоченному состоянию динамической квазиу­ стойчивости — аттрактору, определяющему особое поле — фазовое пространст­ во, объединяющее, синтезирующее элементы профессиональной структуры пе­ дагога как системы в целое и направляющее развитие и эволюцию — самоактуа­ лизацию.

2. Структура профессионального становления педагога как системы зави­ сит от способности сохранять тождественность процессов самоорганизации при Q внешних и внутренних изменениях, отражает устойчивые компоненты и связи системы, и с точки зрения информационного процесса состоит из элементов, связей и отношений, реализующих их функций при взаимодействии: восприня­ тая объектом информация, запомненная в виде данных, на основе которых про­ исходит выбор действий по достижению цели, для реализации которой образо­ ван элемент объекта, информационных шаблонов действий объекта, реализую­ щих выбранные цели;

методов сопоставления первых двух компонент в соот­ ветствии с комплексом целей объекта. При становлении происходит преобразо­ вание целостности: структурное (определяется прямыми и обратными внутрен­ О. ними связями) и функциональное, обусловленное внешними связями системы (определяется свойством систем в процессе взаимодействия запечатлевать и Q сохранять в своей структуре следы воздействия), отражением организации, упо­ рядоченности системы, включающей как устойчивые компоненты и связи сис­ темы, так и неустойчивые компоненты. Основными показателями уровня организации системы выступают ее организованность, упорядоченность, а ка­ честве меры упорядоченности - негэнропия. Форма и модель объекта диссипа тивной структуры определяется свойствами нелинейной среды. Входной эле­ мент структуры считается входящим в объект как систему, если он имеет хотя бы одно отношение (обусловленное участием в реализации функции системы в целом) с другими элементами объекта;

выходной элемент структуры считается О' входящим в объект, если хотя бы один элемент объекта имеет с ним отноше­ ния, объекты и процессы, не имеющие этих отношений являются средой объек­ та как системы.

3. К основным свойствам профессионального становления можно отнести:

- устойчивость элементов объекта, которая обеспечивается регулярным информационным и энергетическим обновлением инвариантной и вариативной части входящих в него субэлементов, достигаемого в комплексе иерархической структуры уровней взаимодействий элементов объекта по обмену с внешней средой информацией, веществом и энергией, степенью прогнозирования реак­ ций объекта на попытки изменения ее модели (структуры, формы), накопленно­ го за время ее существования в условиях неустойчивости поведения внешней среды при которых энергия внутреннего взаимодействия элементов системы больше энергии внешних воздействий (в условиях равновесия для традицион­ ной замкнутой системы, принятой в методологии линейного развития);

- нелинейность (неоднозначность, необратимость) возможностей (несохра­ нение аддитивности в процессе развития, процесс движения по траектории раз ^' вития);

- невоспроизводимость по начальным условиям;

- неустойчивость (несохранение, потеря "близости" состояний, которая за­ висит от амплитуды и продолжительности флуктуации, искажений, шумов);

- неупорядоченность процесса вследствие его энтропийности;

- открытость (включенность объекта в процессы обмена веществом, энер­ гией, информацией в качестве подсистемы, элемента в иное целое, окружаю­ щую среду, высокая степень устойчивой целостности и способность выступить в качестве элемента среды).

- целостность, иерархичность, интегративность (при возникновении ие­ рархии масштабов времени подчинение процессов развития и функционирова­ ния подсистем объекта более общей системе);

- самоупрощение (направленность сведения ее динамического описания к малому числу параметров порядка).

4. Основными условиями профессионального становления являются:

Взаимное соответствие индивидуальных свойств (знаний, умений и навы­ ков), способностей педагога свойствам других субъектов среды хранить и об­ рабатывать различные типы информационных сигналов, носителей информа­ ции содержащих информационные коды, с учетом особенностей информации (свойств, средств доставки и возможностей реализации).

Информационное взаимодействие обеспечивается наличием средств пере­ носа информационных кодов, механизмов их защиты от искажений, аппарата их интерпретации и целесообразности информации для объекта.



Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |   ...   | 11 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.